電力拖動自動控制系統(tǒng)論文
電力拖動自動控制系統(tǒng)論文
電力拖動自動控制系統(tǒng) 課程涉及到各種電動機控制系統(tǒng)的模型建立、系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計等的基礎(chǔ)理論。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的電力拖動自動控制系統(tǒng)論文，供大家參考。
電力拖動自動控制系統(tǒng)論文篇一
《 淺析電力拖動自動控制系統(tǒng) 》
【摘 要】電力拖動控制系統(tǒng)是一種較為重要的控制系統(tǒng)，其在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著很大的作用，隨著社會的發(fā)展以及科技的推動，這一系統(tǒng)開始趨向于自動化的應(yīng)用形式。電能在人們的生活中發(fā)揮著重要的作用，電器的種類越來越多，現(xiàn)代社會對電力的需求量也越來越大，所以，自動化的電力拖動控制系統(tǒng)，可以更好的滿足人類社會對電力的需求。本文分析了電力拖動自動控制系統(tǒng)的設(shè)計原理，還介紹了電力拖動自動控制系統(tǒng)的安全防護，希望對相關(guān)電力人員有所幫助，使相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)可以更加安全、穩(wěn)定的進行。
【關(guān)鍵詞】電力拖動;系統(tǒng);自動控制;原理;安全防護
電力拖動系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛，伴隨著我國科技的發(fā)展，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率越來越高，人類社會對電能的需求量也越來越大。很多工業(yè)企業(yè)引進了先進的機械設(shè)備，提高了企業(yè)的生產(chǎn)水平，同時也對電力拖動控制系統(tǒng)提出了更高的要求，所以，電力拖動控制系統(tǒng)的自動化也是企業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。電力拖動自動控制系統(tǒng)是對傳統(tǒng)系統(tǒng)的改進與優(yōu)化，這種系統(tǒng)在運行的過程中，更加安全穩(wěn)定，而且滿足了企業(yè)對自動化機械設(shè)備生產(chǎn)運行的要求。為了使電力拖動自動控制系統(tǒng)發(fā)揮更大的效用，相關(guān)人員要研究出更加完善的安全防護措施，這也可以為企業(yè)增產(chǎn)以及效益提升做出更大的貢獻。
1.電力拖動自動控制系統(tǒng)的設(shè)計原理
電力拖動控制系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，工作人員在系統(tǒng)運行的過程中，可以更好的掌握電動機的運行狀況，還可以通過信息反饋，了解企業(yè)生產(chǎn)運行機制的運轉(zhuǎn)情況，比較常見的反饋信息是電流信息。電力拖動控制系統(tǒng)中包含著很多的構(gòu)件，其中電氣設(shè)備是生產(chǎn)運行機制中比較重要的系統(tǒng)，其也是企業(yè)實現(xiàn)機械自動控制的關(guān)鍵因素。在利用計算機設(shè)備，可以在系統(tǒng)運行的過程中，可以直觀的從顯示器中，了解設(shè)備的運行狀況，通過計算機等設(shè)備的信息反饋，可以有效的實現(xiàn)電力拖動的自動化控制。
實現(xiàn)電力拖動控制系統(tǒng)的自動化運行，需要借助先進的計算機技術(shù)，相關(guān)工作人員通過計算機信息的反饋，以及企業(yè)生產(chǎn)需求的變化，可以有效的制定出不同的控制方案，還可以實現(xiàn)機械運行的自動化生產(chǎn)。在這一過程中，計算機的編程起著至關(guān)重要的作用，計算機不但具有強大的計算等功能，還具有操作便捷等特點，所以，工作人員一定要多了解計算機相關(guān)知識，這樣才能編制出獨立的驅(qū)動程序，實現(xiàn)多種設(shè)備的自動控制。工作人員還要利用計算機操作技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的對接測試，這些步驟有利于簡化電力拖動自動化控制編程。電力拖動自動控制系統(tǒng)的各項參數(shù)可以認(rèn)為調(diào)動，根據(jù)不同的要求，技術(shù)人員可以更改編程，所以這項工作具有一定的變動性。但是從系統(tǒng)的設(shè)計原理來看，電力拖動自動控制系統(tǒng)在調(diào)整的過程中，需要遵循一定的設(shè)計原則，其主要是利用計算機作為控制中心，而且是通過信號傳輸完成下達(dá)命令以及執(zhí)行命令這一系列工作。
2.電力拖動系統(tǒng)自動控制的內(nèi)容選擇
2.1電力拖動自動控制系統(tǒng)對電動機的選擇
電動機功率的選擇應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)機械標(biāo)準(zhǔn)要求直接掛鉤，要選擇與其相匹配，能夠擁有一定負(fù)載的電動機，這樣，才能保證生產(chǎn)機械的正常運行。電動機采用直流還是交流電需要結(jié)合企業(yè)經(jīng)濟、技術(shù)等方面綜合考量，通常情況，企業(yè)只需要選擇操作簡單，穩(wěn)定性強、價格低廉的交流異步電動機。但如果所在企業(yè)生產(chǎn)機械功率大、調(diào)速范圍廣，則可以采用調(diào)速性能優(yōu)質(zhì)的直流電動機。在選擇電動機時也要考慮后期維護問題，任何系統(tǒng)在使用一段時間后，都可能因為外界因素的干擾而出現(xiàn)故障，為了降低線路損壞對企業(yè)生產(chǎn)效益的影響，設(shè)計人員一定保證維護工作的便捷性，便于及時搶修。
2.2電力拖動自動控制系統(tǒng)對電器控制線路的選擇
電器控制線路的選擇是電力拖動自動控制系統(tǒng)中一項重要的工作，其不但影響著整個控制系統(tǒng)的安裝設(shè)計，也影響著電器選擇的質(zhì)量，在選擇電器控制線路時，需要參考不同部件的特點以及生產(chǎn)的需求，在控制線路時，要利用總體框架，細(xì)化生產(chǎn)線路中局部電器的控制，還要考慮不同設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)，將局部電器控制融入整體線路控制中，構(gòu)成完整的控制線路。
在設(shè)計的過程中，還要保證線路運行的穩(wěn)定性以及安全性，這樣才能有效的提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)過程中安全事故發(fā)生的概率。電器控制線路的選擇，需要保證元件選擇的正確性，所以，設(shè)計人員一定要選擇性能良好的設(shè)備，這樣能延長設(shè)備使用年限，還能降低外界因素對電器的影響與干擾，使電器的運行線路更加穩(wěn)定。相對而言，選擇安全可靠的繼電器，可以降低電器出現(xiàn)故障的概率，也可以降低設(shè)備維修的成本。另外，在選擇具體的電器控制線路時，設(shè)計人員還要注意以下幾點內(nèi)容：
2.2.1觸頭設(shè)計
在選擇電器控制線路時，首先要保證線路中的電器觸頭可以有效的對接在一起。比如，有的線路中，將常閉與常開的電器觸頭連接在一起，這兩種電器處于不同的電源中，很容易因為觸頭的長期接觸而出現(xiàn)短路等問題，而且如果該線路的絕緣防護措施做的不好，則很容易引發(fā)線路的安全故障。
2.2.2電器線圈聯(lián)接
在設(shè)計電器的線圈聯(lián)接時，要注意線路中的電器線圈是否聯(lián)接正確，如果出現(xiàn)線圈設(shè)計失誤問題，一定要及時處理，否則也會影響線路的正常運行。在檢測電器線圈的聯(lián)接時，要觀察串聯(lián)的線圈是否存在于交流控制線路中，要保證兩個線圈的外加電壓不能超過額定電壓，另外，非并聯(lián)的線圈也不能直接聯(lián)接。
3.電力拖動自動控制系統(tǒng)的安全防護
3.1短路保護
短路故障一般是因為電流短路而造成局部電氣設(shè)備絕緣體過熱損害，電流過大，容易造成強大的電磁脈沖進而產(chǎn)生電動應(yīng)力，進而損害電力拖動自動控制系統(tǒng)或各種電器設(shè)備。
3.2過流保護
如果使用電動機不當(dāng)，很容易使得電動機超負(fù)荷運作，這樣會引起電動機局部過電流，一般的過電流能量是正常啟動電動機電流的數(shù)倍，因此容易損害電動機及系統(tǒng)元器件。
3.3熱保護
任何元器件在經(jīng)過長時間工作時都會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，如果電動機繞組或長時間超載運行，那么勢必會造成自身溫度高于允許值，進而導(dǎo)致電動機出現(xiàn)故障，為避免過熱損害，可以采用多個電動機相替換的方法進行熱保護。
4.結(jié)語
綜上所述，本文對電力拖動自動控制系統(tǒng)的設(shè)計原理、設(shè)計時電動機以及電器線路的選擇進行了介紹，這些內(nèi)容可以有效的保證電力拖動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。另外，筆者還對電力拖動自動控制系統(tǒng)的安全防護提出了幾點建議，希望對相關(guān)設(shè)計人員有所幫助，從而提高該系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性，使其在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的過程中，發(fā)揮更大的效用。
【參考文獻】
[1]王春鳳，楊耕.電力電子與運動控制實驗平臺安全性建設(shè)[J].實驗技術(shù)與管理，2011(07).
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[3]黃華.淺析電力系統(tǒng)中的電器控制線路設(shè)計[J].科技信息，2010(35).
電力拖動自動控制系統(tǒng)論文篇二
《 試論電力拖動自動控制系統(tǒng) 》
摘要：隨著社會的高速發(fā)展，更多電器的出現(xiàn)導(dǎo)致電力的需求不斷攀升，因而人們對電力拖動控制系統(tǒng)自動化程度提出了更高更新的要求。鑒于此，擬通過對電力拖動控制系統(tǒng)的設(shè)計原理、設(shè)計方案的確定、設(shè)計應(yīng)遵循的規(guī)章以及安全防護等內(nèi)容進行分析，為使用者與企業(yè)提供借鑒與參考。
關(guān)鍵詞：電力拖動 自動控制 運行
中圖分類號：TM76 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973(2012)010-028-02
1 引言
隨著科技日新月異的發(fā)展，機械自動化程度與生產(chǎn)水平達(dá)到了前所未有的高度，在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，電力拖動自動控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。電力拖動自動控制系統(tǒng)的優(yōu)勢在于：一方面可以保障自身系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行;另一方面可以滿足企業(yè)機械生產(chǎn)要求。電力拖動系統(tǒng)可以很好的對電動機、各類繼電器等原件進行保護，進而減少系統(tǒng)運行過程中故障發(fā)生概率。因此，研究電力拖動自動控制系統(tǒng)，提升其自動化程度，增強其安全性，完善其功能，對于企業(yè)而言是至關(guān)重要的。
2 電力拖動系統(tǒng)自動控制原理及其設(shè)計
2.1 電力拖動系統(tǒng)自動控制原理
操作人員在電力拖動控制系統(tǒng)運行過程中可以得到電動機各信息的反饋，例如電流反饋等。在電力拖動控制系統(tǒng)中，電氣設(shè)備是實現(xiàn)機械自動控制的核心器件。計算機系統(tǒng)在此過程中的主要作用是顯示信息顯示、運行連鎖、安全保護等信息，同時其也是電力拖動系統(tǒng)自動控制實現(xiàn)的唯一途徑。
在計算機系統(tǒng)中，操作人員可以利用計算機根據(jù)實際生產(chǎn)需求實行不同的自動控制方案。電力拖動自動控制主要是利用計算機完成邏輯計算、功能模塊化、編程等工作，然后為操作人員提供獨立于機械設(shè)備的儀器驅(qū)動程序，方便使用者可以較快的將程序與自己的系統(tǒng)進行對接測試，方便編程。雖然電力拖動自動控制系統(tǒng)的各項參數(shù)及要求的設(shè)定“因人而異”。但從系統(tǒng)的本質(zhì)來講，系統(tǒng)構(gòu)成的基本原理還是殊途同歸的，即以計算機為系統(tǒng)的集中控制中心，信號輸入給計算機下達(dá)指令，信號輸出執(zhí)行指令。電力拖動自動控制系統(tǒng)計算機接收信號與輸出信號的系統(tǒng)反應(yīng)如圖1所示。
2.2 電力拖動自動控制系統(tǒng)方案的確定
在電力拖動自動控制設(shè)計方面，是否確定好方案與控制方式將會決定整個設(shè)計能否成功。如果宏觀方案是正確切實可行的，那么生產(chǎn)設(shè)備各項指標(biāo)達(dá)到要求的可能性才能得到保障。在設(shè)計時，即便出現(xiàn)某個控制環(huán)節(jié)設(shè)計的錯誤，也可以通過不斷改進與測試達(dá)到要求，但如果宏觀方案一開始就制定有問題，那么設(shè)計工作必須等到方案明確后重新開始。
學(xué)術(shù)領(lǐng)域認(rèn)為，所謂電力拖動自動控制方案，其主要是依據(jù)不同的生產(chǎn)工藝要求，例如根據(jù)運動要求、加工效率、零部件加工精度等條件來決定電動機運行、類型、數(shù)量、傳動方式等控制要求。最后將這些調(diào)研好的工藝要求與控制要求相結(jié)合，作為電氣控制原理圖設(shè)計電器原件選擇的重要參考憑證。譬如說，在設(shè)計效率要求較高的加工機床時，拖動方式可以隨機變化，如可以使用直流拖動，也可以使用集中拖動等。確定好拖動方案后，拖動電動機的數(shù)量以及各項參數(shù)也隨之明了，控制方式的選擇就是控制要求的選擇。
2.3 電力拖動系統(tǒng)自動控制電動機的選擇
在確定好電力拖動系統(tǒng)設(shè)計方案后，需要根據(jù)實際需求對電動機的數(shù)量、規(guī)格及各項參數(shù)如額定轉(zhuǎn)速、功率等進行選擇與確定。筆者通過總結(jié)，歸納出電動機在選擇方面應(yīng)當(dāng)遵循以下幾點：
(1)電動機功率的選擇應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)機械標(biāo)準(zhǔn)要求直接掛鉤，要選擇與其相匹配，能夠擁有一定負(fù)載的電動機，這樣，才能保證生產(chǎn)機械的正常運行。此外，在明確電動機功率時，還需對以下三大要素進行綜合考慮：1)允許過載能力;2)啟動能力;3)電動機發(fā)熱。確決定電動機功率選擇的核心條件是電動機容量，通常，電動機容量容易受外界環(huán)境影響，所以電動機額定功率的確定要進行多次校驗確認(rèn)。
(2)電動機采用直流還是交流電需要結(jié)合企業(yè)經(jīng)濟、技術(shù)等方面綜合考量，筆者認(rèn)為，通常情況，企業(yè)只需要選擇操作簡單，穩(wěn)定性強、維護遍歷、價格低廉的交流異步電動機即可。但如果所在企業(yè)生產(chǎn)機械功率大、調(diào)速范圍廣，則可以采用調(diào)速性能優(yōu)質(zhì)的直流電動機。
(3)電動機額定轉(zhuǎn)速需要結(jié)合以下方面來選擇，主要是看所在企業(yè)機械匹配的技術(shù)經(jīng)濟程度，如企業(yè)所需電動機需擁有較高的使用壽命，并較少使用，那么就需要結(jié)合企業(yè)經(jīng)濟、技術(shù)等多方面因素來選擇;如果企業(yè)使用電動機頻繁，那么該電動機額定轉(zhuǎn)速就需要以電動機的動能儲存量來選擇。
(4)必須在供電電網(wǎng)電壓基礎(chǔ)上選擇電動機額定電壓各參數(shù)，必須保證兩者一致。電動機機構(gòu)形式要根據(jù)企業(yè)的作業(yè)環(huán)境進行選擇。
總而言之，電動機數(shù)量、規(guī)格以及各項參數(shù)的選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)企業(yè)的經(jīng)濟、技術(shù)、作業(yè)環(huán)境、使用需求等多方面綜合考慮來選擇，要保證所選擇的電動機既能滿足企業(yè)生產(chǎn)機械的實際需求，又能夠保證其運行的可靠性與實惠。
2.4 電力拖動設(shè)計中電器控制線路的設(shè)計
拖動方案與電動機的選擇之后，其次是電器控制線路的設(shè)計。電器控制線路是整個電器選擇與安裝圖設(shè)計的主要依據(jù)，通常，電器控制線路的設(shè)計方法是，根據(jù)所有部件不同的需求，根據(jù)控制線路的總體框架來細(xì)化局部線路，最后根據(jù)生產(chǎn)機械的實際需求與相互關(guān)聯(lián)，將局部線路統(tǒng)籌規(guī)劃到線路總體框架中，形成一個完整的控制線路。
設(shè)計前期調(diào)研：控制線路設(shè)計之初，設(shè)計者需要對企業(yè)生產(chǎn)工藝與機械實際需求進行調(diào)研。對于一般企業(yè)而言，控制線路僅需要滿足下屬三種功能即可：即制動、起動與反向。生產(chǎn)機械工藝較大的企業(yè)通常還需要平滑調(diào)速、安全預(yù)警功能等。另外，操作者能否對控制線路做出及時反應(yīng)，能否進行操作等問題也都需要設(shè)計人員在設(shè)計前調(diào)研明白。
設(shè)計過程的掌控：控制線路能否穩(wěn)定安全運行取決于控制線路工作是否安全與穩(wěn)定，因此在選擇設(shè)計元件時，應(yīng)當(dāng)采用性能良好、使用期限長、抗干擾能力強、安全可靠、穩(wěn)定的繼電器，同時在規(guī)劃具體線路時，筆者認(rèn)為，設(shè)計人員還需要注意以下幾點內(nèi)容： (1)觸頭的設(shè)計，要保證所有電器觸頭必須全部正確對接。例如同一電器，如果將常閉與常開的輔助頭放在一起，那么當(dāng)將它們接在不同相的電源上時，很可能由于限位開關(guān)上的常開/閉觸頭產(chǎn)生電位差使得電路短路，如果線路沒有良好的絕緣性，那么勢必會造成電路短路事故。
(2)設(shè)計電器線圈聯(lián)接時，要保證所有電器線圈正確聯(lián)接。串聯(lián)的兩個電器線圈一般不能出現(xiàn)在交流控制電路中，即便串聯(lián)的兩個線圈的額定電壓和等同于外加電壓，也不允許非并聯(lián)線圈連接。要實現(xiàn)接觸器與接觸器，接觸器與線圈的同步，應(yīng)當(dāng)將所有線圈并聯(lián)在電路中，使所有線圈承受相同的額定電壓。
(3)設(shè)計后的控制機構(gòu)，其后期維護與操作必須簡單明了，在操作人員采用某種控制方式控制時，可以根據(jù)實際需求迅速、快捷的切換到其他控制方式，例如，在進行自動控制時，可以根據(jù)需求直接切換到手動控制，所有電控設(shè)備都需保證其后期運行的穩(wěn)定性與維護的便利性，同時還需為其配置隔離電器，以便在儀器出現(xiàn)故障時進行搶修。
2.5 電力拖動自動控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵循的原則
筆者通過總結(jié)，歸納出當(dāng)前電力拖動自動控制系統(tǒng)在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)遵循的原則：
(1)經(jīng)濟簡單化原則。企業(yè)在選擇電力拖動自動控制系統(tǒng)時，都想要低廉的價格換來可靠的電力拖動控制系統(tǒng)。因此在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)盡最大努力將系統(tǒng)不必要的電器與觸頭數(shù)量進行減少，線路設(shè)計應(yīng)當(dāng)最優(yōu)化。
(2)穩(wěn)定、安全、可靠性原則。在經(jīng)濟簡單化原則基礎(chǔ)上選擇穩(wěn)定性、可靠性、安全性較強的元件。
3 電力拖動自動控制系統(tǒng)的安全防護
任何系統(tǒng)的出現(xiàn)都需要制定想匹配的安全防護措施，電力拖動自動控制系統(tǒng)亦是如此，一般情況下，電力拖動自動控制系統(tǒng)的安全防護分為兩種：一種是計算機系統(tǒng)保護;另一種是電器保護。電器保護是最基本，也是必要的保護，其通常有過流保護、短路保護、欠壓保護以及熱保護。而計算機系統(tǒng)保護則是不可或缺的保護，它屬于高級保護，主要是對確保系統(tǒng)運行、維穩(wěn)等進行保護。筆者在下文將從以下幾點對電力拖動自動控制系統(tǒng)的安全防護進行分析：
(1)短路保護：短路故障一般是因為電流短路而造成局部電氣設(shè)備絕緣體過熱損害，電流過大，容易造成強大的電磁脈沖進而產(chǎn)生電動應(yīng)力，進而損害電力拖動自動控制系統(tǒng)或各種電器設(shè)備。
(2)過流保護：如果使用電動機不當(dāng)，很容易使得電動機超負(fù)荷運作，這樣會引起電動機局部過電流，一般的過電流能量是正常啟動電動機電流的數(shù)倍，因此容易損害電動機及系統(tǒng)元器件。
(3)欠壓保護：系統(tǒng)運行過程中，如果電源電壓不能滿足電動機正常運作的需求，容易造成系統(tǒng)因欠壓而減緩電動機速率甚至同志運作，當(dāng)負(fù)載矩不變時，可以適當(dāng)?shù)脑黾与娫磥硖釅骸Ａ硗?，欠壓還會造成電氣釋放問題，進而影響系統(tǒng)所有器件的正常工作，情況嚴(yán)重時還會出現(xiàn)系統(tǒng)故障。所以，筆者認(rèn)為，當(dāng)電壓達(dá)到電動機電壓臨界值時，可以采取切斷電源措施來進行保護。
(4)熱保護：任何元器件在經(jīng)過長時間工作時都會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，如果電動機繞組或長時間超載運行，那么勢必會造成自身溫度高于允許值，進而導(dǎo)致電動機出現(xiàn)故障，為避免過熱損害，可以采用多個電動機相替換的方法進行熱保護。
(5)安全鏈：安全鏈的保護主要涉及五個方面。1)欠壓保護的控制;2)過流保護的控制;3)水壓保護;4)油壓保護;5)軸瓦溫度保護。安全鏈?zhǔn)菍⑸鲜鑫宸N保護串聯(lián)在一起的保護，無論其中哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，計算機都會直接將自動控制系統(tǒng)關(guān)閉。
(6)運行連鎖和啟動連鎖的保護：當(dāng)計算機接收到信號后，電力拖動自動控制的實現(xiàn)主要是通過計算機所配置的程序完成，該過程主要是預(yù)防系統(tǒng)運行時信號條件的消失或電動機缺乏條件啟動的保護。
4 結(jié)論
本文通過對電力拖動自動控制系統(tǒng)各方面的研究，提出了加強、完善系統(tǒng)設(shè)計與安全防護的意見，以期為設(shè)計者與使用者提供幫助。
參考文獻：
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