1电力拖动控制线路设计的相关要求
1.1简单经济所谓简单经济,我们可以从两个方面来理解:一是在选用相关线路和环节时,一定要首先考虑那些标准的或者是经过实际考验的;二是对于连接导线的数量和长度,在满足需要的情况下,一定是数值越小越好。1.2可靠安全在设计控制线路时,一定要选用可靠的元件,这样才能确保其工作的可靠性和安全性。而在选用电器时,也一定要综合考虑机械和电器的寿命、结构以及抗扰性能等等。笔者认为,在具体设计中,应特别注意以下事项:①要确保电器触头的连接无误;②要确保电器的线圈联接无误。在交流控制电路中,串入两个线圈的做法是不允许的。就算两个线圈的额定电压之和同外加电压相等,也不能将两个线圈串联。原因是,电压在每个上线圈上分配,同线圈的阻抗是成正比的关系。如果一个接触器先动作,那么该线圈的阻抗和尚未动作的线圈相比,其阻抗要大一些,因此,这就可能导致未动作的接触器的线圈电压不足,从而它也就不能动作。③在设计控制线路时,对于需要依靠许多电器依次动作才能接通另一个电器的情况,应该尽量的避免。1.3维修方便在设计电力拖动控制线路时,要充分考虑其操作的便捷性。在两种控制方式进行转换时,应该尽量使得准换过程快速而方便。就比如在自动控制和手动控制之间的转换。电控设备不仅需要使用安全,还要将维修方便也考虑其中,而且有的应带有隔离电器,这样才能方便带电抢修。
2实际应用中,电力拖动控制线路存在的相关问题
2.1临界竞争我们在对电气控制线路进行设计时,为了达到延时控制和自动转换的目的,一般都会用到时间继电器和行程开关。在这种情况下,一旦我们的线路设计不完善或者在控制线路中使用辅助触点不科学,那么就容易发生临界竞争和冒险现象。这对整个电路工作的可靠性会产生很大影响。2.2冒险现象现在假设有甲乙两个电器,甲通电引起乙失电,那么在这种情况下,甲有可能失电。但如果甲动作迅速,它能够抢先自锁而继续得电,那么甲就在竞争中获得胜利。但是如果甲动作过慢,而来不及自锁,那它也就不能够继续得电,那么甲就在竞争中失败。因此,电气线路和电器元件,他们的动作速度对竞争的结果并不会产生影响。会对竞争结果产生直接影响的就是电器设备触点动作。之所以会形成这种现象,显然是在设计过程中只考虑了电磁系统与触点系统的逻辑联系,而对触点系统动作时间性和滞后性考虑不周,忽略了它对系统的产生的影响,从而造成了这种竞争冒险现象。2.3一端接地我们在设计电气控制系统时,一般会有保护回路,而在保护回路中,行程开关的使用也是必不可少的。但是,我们应该清楚这些行程开关经常会出现接地故障。如果在零电位端位置接入保护回路的接触器线圈,一般正常情况下,这对线路不会有什么影响。但是如果一旦发生故障,那么保护回路就不能发挥其作用,这是十分危险的。因此,要想使控制系统的可靠性得到进一步提升,我们可以使用隔离变压器,这样才能确保保护回路两端都不接地。我们在使用隔离变压器时,必须设置接地监视装置,这样才能确保能够及时发现接地故障。
3煤炭工业中电力拖动控制线路的应用案例分析
3.1电动机的顺序控制如今,煤炭工业的发展越来越快,各种机械设备的自动化程度也越来越高,多机拖动系统在煤炭工业中的重要性也日益凸显。它使得机床的机械结构更加简单,也使得传动效率得到了很大的提升。而且,在生产机械各运动部分的运动速度上,也变得更加合理和优化,这就使得工时大大缩短,也更加有利于控制。当然,多机拖动系统对电气控制线路设计的要求也就更高,更加复杂。对多机拖动系统里每一个电动机来说,它们发挥的作用都是不一样的,但是,又必须要把它们联接成一个有机的整体,这就需要科学、合理地对这些电动机实施控制,以便使系统能够有效地运转、操作过程更加安全可靠。而在这种设计中,对于电动机顺序的控制是十分重要的。现在我们假设有2台电动机A和B,要求是A先启动,那么才能进行选择性启动,笔者将相关顺序控制线路用下图表示:(图1)①应用分析在上图中,我给出了两种不同的方案。在a方案中,两个接触器M1和M2分别控制电动机A和B,M1主触头在M2主触头的上面,这样才能确保在M1主触头闭合时,电动机A运转后,I2就能得到电源,从而开始运转。如果B电动机的功率偏小,那么可以参考b方案,这时候将M2接触器用接插器X来替代,这样在保证其工作原理相同的情况下,节省了一个接触器。②应用要点I、在选用元件时,一定要选用可靠地原件,这样才能确保控制线路工作的安全性、可靠性。在应用中选用可靠的元件,对电器的选用,也一定要考虑到其寿命、可靠性以及抗扰性等等;II、要确保电器触头联接无误,在同一电器中,一般不能让常开和常闭辅助头的距离太接近。比如对限位开关X来说,由于其常开和常闭触头不是等电位,那么在其触头断开时有时会产生电弧,这时两触头间形成飞弧,就容易使电路短路。III、电器的线圈联接要正确无误。在交流控制电路中,如果同时串入2个电器的线圈那是十分错误的。计算两个线圈的外加电压同它们的额定电压之和相等,那也是禁止串联连接的。原因是,在每个上线圈上,电压的分配同线圈的阻抗是成正比例的关系。如果一个接触器先动作,那么该线圈的阻抗和尚未动作的线圈相比,其阻抗要大一些,因此,这就可能导致未动作的接触器的线圈电压不足,从而它也就不能动作。所以,要想两个接触器同时启动,那么就必须将其线圈并联,这样才能使这两个线圈承受额定电压。3.2闭环反馈控制结构控制闭环反馈控制结构在电力拖动系统中具有很多优势,比如它的抗扰动性能好等等。因此它在电力拖动系统中的运用也十分广泛。而我们在设计闭环系统的过程中,常常会遇到很多问题,比如动态稳定性和稳态性能指标之间不协调等等,在这种情况下,我们就得设计适宜的动态校正装置,对系统进行相关改造,以便既能满足系统动态稳定性,同时也能满足相关性能指标。随着科学技术的发展,我们如今可以将计算机仿真、实验技术等高新技术应用于设计之中,这不仅能够优化系统设计还能大大提高设计效率。在煤炭工业中,为了确保输送系统的正常运行,我们一般对电力拖动控制系统有如下几方面的要求:首次是传动系统必须有一定的稳定精度同时其动态响应也要迅速;其次是其工作速度的调节范围应当较宽而且均匀;再次是它应当具备负荷动态调整的功能;最后是接口能力一定要好。笔者为实现研究目的,以上文所述的工业控制网络为基础,以一台交流电机为主动电机,将其它的交流电机作为从动电机。控制方式则采用交叉耦合并行同步的方式,来实现同步控制交流电机。笔者将闭环反馈控制结构PLC变频控制图作于下方,以供参考。(图2)
4结语
如今,电力拖动控制线路的应用在煤炭工业中也已经取得了很显著的成效,但随着科技发展以及多电机驱动系统与闭环反馈控制系统的运用越来越广泛,电力拖动控制线路还需要我们进一步的研究和发展,以不断提高其控制参数、性能指标等,从而满足现代煤炭工业的需要。
作者：王传立 单位：青岛科技大学
