电力电气拖动系统自动化控制的设计任务分析

刘卫东

摘 要：现如今，不论是人们的日常工作还是生活都离不开电力的支撑，电力已经成为人们赖以生存的能源之一。为了更好的满足人们的用电需求，完善电气系统，提升供电稳定性与安全性是必不可少的。本文就电力电气拖动系统自动化控制的设计任务进行了相关的探讨和分析。

关键词：电力电气；拖动系统；自动化控制

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

电力电气拖动系统主要由电动机、自动控制等装置组成，其能够将电能转化为机械能。自动控制装置能够控制电动机，从而调节电动机的转速、起动等功能，进而实现机械设备的自动化控制。电力电气拖动系统在很大程度上提升了电气系统的工作效率和供电安全，减少了人力成本的投入，对我国电力事业的发展有很大的帮助。

1 电气控制系统的基本设计任务

电气控制系统的设计要以生产机械的使用要求为基础，制定相关的图纸并收集各项资料，其中包括电气原理图、接线安装图等。在该系统设计的初期，不论是技术还是产品其设计过程都与整体质量和消耗成本息息相关，所以设计人员要建立有效的设计方案，保障电气控制系统的设计满足应用要求。通常，在设计时要完成以下任务：第一，掌握设备相关技术和使用时设备的工作流程，为电气设计提供足够的理论依据，掌握生产机械的需求内容，确保设计与需求相符；第二，对设计方案进行反复的优化和改善，不仅要满足生产机械的使用要求，还要做好经济分析，选择性价比最高的方案，尽可能采用简单、先进、便于维修的电路；第三，科学筛选电器元器件，尽可能统一品种和规格；第四，统一平均无故障时间指标，保障系统具有安全性和可靠性；第五，选择可靠的新设计技术和生产工艺；第六，严格遵守相关的国家规定和规范。

2 电力拖动系统自动控制的设计原理

2.1 制动原理

在该系统中，电动机能够自主反馈各项信息。如电流、电压、频率等等。该系统主要通过电气设备来实现控制功能。所以，控制部分主要就是电器保护，其中包括多个方面，如短路、电流、欠电压等方面的保护。计算机系统则可以用于连锁启动、信息显示等方面。在计算机系统中，可以利用编程、画面操作等形式实现自动化控制。受到工艺条件的影响，电力拖动系统的要求并不统一，但大体相似。将信号在计算机中输入或者输出，再利用计算机进行集中控制。

2.2 电动机选择

明确电力拖动系统的设计方案的下一步就是电动机选择，在选择的过程中，要考虑多个方面的内容，如数量、型号、功率、电流等等。具体选择原则如下：在功率方面，电动机要满足生产机械的運作要求，符合机械负载能力，进而保障运行的稳定性。通常要考虑三个方面，分别是：电动机发热、启动、过载三项能力。要选择恰当容量的发动机，并做好额定功率的校验工作；在直流和交流电动机类型选择方面，要以机械技术和经济效益为基础，以价格、结构、维护方式为选择标准，尽可能择优而选。如果选择直流电动机，还要考虑其调速性；在额定转速方面，要以机械的使用和经济效益为基础。如果电动机需要长时间工作，但启动、制动、反转的次数较少。可以根据投资情况、设备大小、检修水平等因素进行选择。如果电动机的启动、制动、反转次数较多，要以动能存储量为首要选择条件。除此之外，其他功能、性能的选择也要从多个方面考虑和着手，要保障电动机能够符合应用要求并且具有良好的工作能力和经济效益，从而提升整个拖动系统的质量，并且减少成本的投入。

2.3 设计电器控制线

控制线路的设计要以生产要求、性质、作业环境等因素为基准，根据实际需求进行线路的匹配。要尽可能保障控制线路的安全性和经济性，选择操作简单、维修方便的线路设计方案。在线路设计时，通常要遵守以下原则：第一，设计人员要对生产要求有所了解，因为控制线路对设备使用质量有直接影响，所以一定要按照实际要求进行设计。尽可能满足机械生产和工艺技术的需求；第二，以满足生产条件为基础，选择最经济的设计方案。尽可能减少触头、电器等部件的数量，选择标准、常用且质量过关的线路，在实际应用时，要避免导线的浪费，将导线的使用长度控制在最小，并且控制通电电路，从多个方面入手，节省电器控制线的设计成本；第三，以安全性和可靠性为主要设计目标。为此，要选择高质量的元器件，确保电器触头、线圈的正确连接。避免电器的多次动作，避免电路出现过压、短路、欠压等问题，针对这些问题设计相应的保护环节；第四，尽可能简化控制机构的操作步骤，并制定简单的维修方案，从而提升控制方式的转换速度。即使电路具有复杂性，其基本组成单元依旧没变，设计人员在实际设计时，要根据实际需求进行方案和设备的选择，保障各个环节的衔接，进而提升设计质量。

3 电力拖动系统的安全保护措施

拖动系统的安全保护措施包括多个方面，如短路保护、过流保护、欠压保护、计算机保护系统等等，这些保护措施能够保障拖动系统的稳定运行，所以一定要保障设计的质量和合理性。在短路保护方面，短路电流很容易损坏设备，大电流对产生设备影响也比较大，进而会对绕组和电器设备产生冲击，造成机械性受损；在过流保护方面，电动机的错误启动可能引发过电流加大，约为普通电流的3-7倍，其会损坏机械转动部件；在欠压保护方面，电动机运行良好，如果电源电压大幅度降低，电动机转速也会随之降低，此时负载固定则电流增加；在计算机保护系统方面，其不仅保障了信息处理的效率和安全，还利用硬件和软件设施提升了自动控制系统的运行效率和运行安全。

4 结语

综上所述，在电力电气拖动系统中，为了确保系统的有效运行，就要做好系统自动化控制的设计，掌握各部分的设计任务，根据实际需求确保设计内容的科学性和合理性。

参考文献：

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