電力電氣拖動系統自動化控制的設計任務分析

劉衛東

摘 要：現如今，不論是人們的日常工作還是生活都離不開電力的支撐，電力已經成為人們賴以生存的能源之一。為了更好的滿足人們的用電需求，完善電氣系統，提升供電穩定性與安全性是必不可少的。本文就電力電氣拖動系統自動化控制的設計任務進行了相關的探討和分析。

關鍵詞：電力電氣；拖動系統；自動化控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.167

電力電氣拖動系統主要由電動機、自動控制等裝置組成，其能夠將電能轉化為機械能。自動控制裝置能夠控制電動機，從而調節電動機的轉速、起動等功能，進而實現機械設備的自動化控制。電力電氣拖動系統在很大程度上提升了電氣系統的工作效率和供電安全，減少了人力成本的投入，對我國電力事業的發展有很大的幫助。

1 電氣控制系統的基本設計任務

電氣控制系統的設計要以生產機械的使用要求為基礎，制定相關的圖紙并收集各項資料，其中包括電氣原理圖、接線安裝圖等。在該系統設計的初期，不論是技術還是產品其設計過程都與整體質量和消耗成本息息相關，所以設計人員要建立有效的設計方案，保障電氣控制系統的設計滿足應用要求。通常，在設計時要完成以下任務：第一，掌握設備相關技術和使用時設備的工作流程，為電氣設計提供足夠的理論依據，掌握生產機械的需求內容，確保設計與需求相符；第二，對設計方案進行反復的優化和改善，不僅要滿足生產機械的使用要求，還要做好經濟分析，選擇性價比最高的方案，盡可能采用簡單、先進、便于維修的電路；第三，科學篩選電器元器件，盡可能統一品種和規格；第四，統一平均無故障時間指標，保障系統具有安全性和可靠性；第五，選擇可靠的新設計技術和生產工藝；第六，嚴格遵守相關的國家規定和規范。

2 電力拖動系統自動控制的設計原理

2.1 制動原理

在該系統中，電動機能夠自主反饋各項信息。如電流、電壓、頻率等等。該系統主要通過電氣設備來實現控制功能。所以，控制部分主要就是電器保護，其中包括多個方面，如短路、電流、欠電壓等方面的保護。計算機系統則可以用于連鎖啟動、信息顯示等方面。在計算機系統中，可以利用編程、畫面操作等形式實現自動化控制。受到工藝條件的影響，電力拖動系統的要求并不統一，但大體相似。將信號在計算機中輸入或者輸出，再利用計算機進行集中控制。

2.2 電動機選擇

明確電力拖動系統的設計方案的下一步就是電動機選擇，在選擇的過程中，要考慮多個方面的內容，如數量、型號、功率、電流等等。具體選擇原則如下：在功率方面，電動機要滿足生產機械的運作要求，符合機械負載能力，進而保障運行的穩定性。通常要考慮三個方面，分別是：電動機發熱、啟動、過載三項能力。要選擇恰當容量的發動機，并做好額定功率的校驗工作；在直流和交流電動機類型選擇方面，要以機械技術和經濟效益為基礎，以價格、結構、維護方式為選擇標準，盡可能擇優而選。如果選擇直流電動機，還要考慮其調速性；在額定轉速方面，要以機械的使用和經濟效益為基礎。如果電動機需要長時間工作，但啟動、制動、反轉的次數較少。可以根據投資情況、設備大小、檢修水平等因素進行選擇。如果電動機的啟動、制動、反轉次數較多，要以動能存儲量為首要選擇條件。除此之外，其他功能、性能的選擇也要從多個方面考慮和著手，要保障電動機能夠符合應用要求并且具有良好的工作能力和經濟效益，從而提升整個拖動系統的質量，并且減少成本的投入。

2.3 設計電器控制線

控制線路的設計要以生產要求、性質、作業環境等因素為基準，根據實際需求進行線路的匹配。要盡可能保障控制線路的安全性和經濟性，選擇操作簡單、維修方便的線路設計方案。在線路設計時，通常要遵守以下原則：第一，設計人員要對生產要求有所了解，因為控制線路對設備使用質量有直接影響，所以一定要按照實際要求進行設計。盡可能滿足機械生產和工藝技術的需求；第二，以滿足生產條件為基礎，選擇最經濟的設計方案。盡可能減少觸頭、電器等部件的數量，選擇標準、常用且質量過關的線路，在實際應用時，要避免導線的浪費，將導線的使用長度控制在最小，并且控制通電電路，從多個方面入手，節省電器控制線的設計成本；第三，以安全性和可靠性為主要設計目標。為此，要選擇高質量的元器件，確保電器觸頭、線圈的正確連接。避免電器的多次動作，避免電路出現過壓、短路、欠壓等問題，針對這些問題設計相應的保護環節；第四，盡可能簡化控制機構的操作步驟，并制定簡單的維修方案，從而提升控制方式的轉換速度。即使電路具有復雜性，其基本組成單元依舊沒變，設計人員在實際設計時，要根據實際需求進行方案和設備的選擇，保障各個環節的銜接，進而提升設計質量。

3 電力拖動系統的安全保護措施

拖動系統的安全保護措施包括多個方面，如短路保護、過流保護、欠壓保護、計算機保護系統等等，這些保護措施能夠保障拖動系統的穩定運行，所以一定要保障設計的質量和合理性。在短路保護方面，短路電流很容易損壞設備，大電流對產生設備影響也比較大，進而會對繞組和電器設備產生沖擊，造成機械性受損；在過流保護方面，電動機的錯誤啟動可能引發過電流加大，約為普通電流的3-7倍，其會損壞機械轉動部件；在欠壓保護方面，電動機運行良好，如果電源電壓大幅度降低，電動機轉速也會隨之降低，此時負載固定則電流增加；在計算機保護系統方面，其不僅保障了信息處理的效率和安全，還利用硬件和軟件設施提升了自動控制系統的運行效率和運行安全。

4 結語

綜上所述，在電力電氣拖動系統中，為了確保系統的有效運行，就要做好系統自動化控制的設計，掌握各部分的設計任務，根據實際需求確保設計內容的科學性和合理性。

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