關(guān)于電力拖動(dòng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)分析

摘 要：電力拖動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)明及應(yīng)用極大程度地提升了我們生活的便利性，在我們當(dāng)下的生活中，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用也隨處可見，極大地提升了人們生活和工作的效率，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平又有了新的提高，這有效地滿足了人們的日常所需，但是電力拖動(dòng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)還需要遵循一定的原則，要根據(jù)實(shí)際的情況科學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而才能節(jié)省能源消耗、減少事故的發(fā)生，基于此，文章主要就電力拖動(dòng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電力拖動(dòng);自動(dòng)控制系統(tǒng);電氣工程

引言：電動(dòng)機(jī)是電力拖動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，也是其工作的原動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電能再拖動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，最終按照指令完成相關(guān)作業(yè)生產(chǎn)，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的種類又可以劃分為兩類，一種是交流拖動(dòng)系統(tǒng)，一種是直流拖動(dòng)系統(tǒng)，直流拖動(dòng)系統(tǒng)相較于交流拖動(dòng)系統(tǒng)有著更大的優(yōu)勢，其調(diào)速范圍和機(jī)械特性都比較好，幾乎可以和當(dāng)下的變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)相媲美，但是直流拖動(dòng)系統(tǒng)的換向器耗能比較高，而且在日常維護(hù)方面工作量也比較大，而自動(dòng)控制系統(tǒng)是電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分。

一、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)原理解析

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)有科學(xué)的構(gòu)成原理，電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的自動(dòng)控制模式可以分為三個(gè)部分，即電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)備，三者缺一不可[1]。

（一）電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)可以從字面上進(jìn)行理解，電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要有充足的電能，這是保障電動(dòng)機(jī)能夠有效工作的基礎(chǔ)，在我們?nèi)粘５纳钪校鞣N設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)幾乎都需要用到電能，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)也需要接入外來電源。電動(dòng)機(jī)的工作原理也相對比較簡單，主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而后再帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，其在工作的過程中會(huì)用到眾多的元件，比如電線圈、轉(zhuǎn)子以及旋轉(zhuǎn)扭矩等，生活中的眾多設(shè)備和生產(chǎn)中的眾多機(jī)械都會(huì)用到這一原理。

舉一個(gè)例子，在高層建筑中的電梯升降就運(yùn)用了這一原理，前提是要曳引式電梯，當(dāng)有人員進(jìn)入電梯之后，按動(dòng)相關(guān)的按鈕，電梯后臺(tái)就會(huì)接收相應(yīng)的指令，當(dāng)后臺(tái)接收指令之后電梯內(nèi)的電動(dòng)機(jī)就會(huì)帶動(dòng)控制齒輪旋轉(zhuǎn)，然后將乘客送往他所要到達(dá)的樓層。在這一過程中，電動(dòng)機(jī)始終是接入外來來源的，這樣就保障了其電能的充足，通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，會(huì)帶動(dòng)繩索和齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而完成整個(gè)工作指令。

（二）自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)極大程度地解放了勞動(dòng)力，也有效提升了機(jī)械和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的精準(zhǔn)性，會(huì)減少工作和生產(chǎn)中的失誤，近幾年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)也有了質(zhì)的飛躍，有效地帶動(dòng)了生產(chǎn)力，減少了人力資金投入。

比如上文所提到的曳引式電梯，乘客在按動(dòng)按鈕以后通過自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)把所要去的樓層數(shù)傳達(dá)給后臺(tái)，后臺(tái)會(huì)自動(dòng)完成操作并全過程進(jìn)行監(jiān)督，這是憑借人工無法完成的，試想一下，電梯內(nèi)的人員在按動(dòng)按鈕以后，將指令傳達(dá)給后臺(tái)的工作人員，工作人員根據(jù)指令再進(jìn)行一些列的操作，并且在整個(gè)電梯運(yùn)行當(dāng)中，工作人員都要實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)督，并且要準(zhǔn)確無誤地將乘客送到其要到達(dá)的樓層，稍出現(xiàn)一點(diǎn)偏差乘客就有可能被夾在樓層中間，不僅耗費(fèi)分人力，還會(huì)引發(fā)眾多安全事故。

（三）機(jī)械設(shè)備

機(jī)械設(shè)備已經(jīng)有很多年的發(fā)展歷史，機(jī)械設(shè)備的使用能有效地減少勞動(dòng)成本的投入，并能有效地提升工作效率，在很短的時(shí)間內(nèi)能產(chǎn)生大量的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械設(shè)備可以以機(jī)組的形式存在，也可以以單一的形式存在，上文中所提高的曳引式電梯的機(jī)械設(shè)備是以機(jī)組的形式存在的，缺少任何一項(xiàng)機(jī)械設(shè)備電梯都將無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也都會(huì)造成眾多安全事故。

單一的機(jī)械設(shè)備在小型設(shè)備中比較常見，比如在電動(dòng)自行車中主要運(yùn)用的就是單一機(jī)械設(shè)備，其工作原理也相對比較簡單，電動(dòng)自行車中的蓄電池是動(dòng)力來源，而馬達(dá)的主要作用就是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后再帶動(dòng)齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這一設(shè)備就是機(jī)械設(shè)備，在整個(gè)系統(tǒng)中是不可或缺的一部分。

二、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的布線原則

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)需要由電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)備三要素共同組成，方能構(gòu)成一個(gè)完整的工作系統(tǒng)，但是要使三要素有效地進(jìn)行結(jié)合，還需要通過線路布置來把三者連接起來，在對其進(jìn)行布線時(shí)還需遵循一定的原則，進(jìn)而才能發(fā)揮出真正的功效[2]。

1.經(jīng)濟(jì)原則。隨著環(huán)保理念的不斷深入，國家越來越強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排，因此電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)在布線時(shí)也應(yīng)該遵循這一原則，可以對機(jī)組設(shè)備中的電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，降低能源消耗，從而可以有效節(jié)省運(yùn)營成本。

2.有效性原則。對電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行布線的時(shí)候還應(yīng)該遵循有效性的原則，要使得設(shè)備能發(fā)揮出真正的功效。比如在給家里線路進(jìn)行排線的時(shí)候，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)就可能導(dǎo)致照明裝置無法正常使用，因此相關(guān)作業(yè)人員在進(jìn)行布線的時(shí)候要對機(jī)組的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，保證布線的有效性。

3.安全性。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)在進(jìn)行布線時(shí)還應(yīng)該遵循安全性的原則，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)需要有充足的電能作為能源，因此在布線時(shí)要對每臺(tái)設(shè)備都應(yīng)該設(shè)置緊急斷開裝置，同一個(gè)開關(guān)盡量只控制一臺(tái)設(shè)備，如果發(fā)生危險(xiǎn)，不僅會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生短路，引發(fā)火災(zāi)事故，所以在布線時(shí)要遵循安全性的原則。

（二）方案設(shè)計(jì)整體把控

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)要具有科學(xué)性，方案是否合理在一定程度上決定了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的質(zhì)量和工作的效率。

首先，在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前需要對加工的具體要求和精準(zhǔn)度進(jìn)行了解，還要對電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率進(jìn)行分析，包括機(jī)械設(shè)備的排布方式等都要進(jìn)行了解，進(jìn)而初步擬定設(shè)計(jì)方案;其次，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該與相關(guān)的監(jiān)管人員及使用人員進(jìn)行溝通，針對方案中存在的問題及時(shí)進(jìn)行改正;再次，設(shè)計(jì)人員要合理使用當(dāng)下的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行模擬，并利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，要確保方案具有可行性;最后再按照最終的定稿對所有的部件進(jìn)行組裝。

（三）設(shè)備的選擇

對設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)要合理控制設(shè)備的質(zhì)量，首先應(yīng)該保障設(shè)備是來自正常的生產(chǎn)廠家，在選擇設(shè)備時(shí)還要對組裝結(jié)構(gòu)、電壓值進(jìn)行綜合分析，尤其要考慮電動(dòng)機(jī)的性能，要保證電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)的條件下能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)有異常發(fā)熱和停止運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，另外對于機(jī)組設(shè)備，還要綜合考慮是采用交流模式還是直流模式。

（四）電氣設(shè)備的安裝與調(diào)試

首先，電氣設(shè)備在安裝的過程中應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的安全預(yù)警機(jī)制，這樣在安裝中一旦出現(xiàn)問題就能夠及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，進(jìn)而可以有效糾正出現(xiàn)的錯(cuò)誤;其次，在安裝的過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照方案進(jìn)行安裝，并且根據(jù)方案的設(shè)計(jì)要行設(shè)置分段調(diào)制機(jī)制，每安裝一部分都要進(jìn)行檢查，進(jìn)而也能減少經(jīng)濟(jì)的損耗;最后就是要加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)，這是保證電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵。

總結(jié)：電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)是由電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)力、自動(dòng)控制裝置作為控制指令的一種自動(dòng)化系統(tǒng)，其極大地提升了工作的效率和質(zhì)量，有效地解放了雙手、提升了安全性，在信息技術(shù)的支持下，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的質(zhì)量也有了大幅度的提升，在具體設(shè)計(jì)及安裝的過程中還應(yīng)該遵循相應(yīng)的布線原則，并對各種危險(xiǎn)因素及時(shí)進(jìn)行控制，進(jìn)而才能整體保障電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張海建.電氣工程中電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制與安全保護(hù)研究[J].新型工業(yè)化，2021，11（02）：213-214+218.

[2]蒲天旺.電氣工程中電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制與安全保護(hù)的分析[J].電子元器件與信息技術(shù)，2021，5（01）：103-104+109.

作者簡介：

劉凝（1989年1月18日——），女，蒙古族，河南省洛陽市人，研究生，助理工程師，研究方向：電力拖動(dòng)與自動(dòng)化控制。2BD35E16-D12C-4B7C-B04A-359BBAA4404E