电力拖动系统的自动控制和安全保护-最新文档资料

1、电力拖动系统的自动控制和安全保护引言信息时代的到来， 使得很多领域都实现了信息自动化。 在这 种背景下， 电力拖动系统获得了更好的发展， 不仅能够提高工业 生产的效率，同时还能够实现自我保护。但是，在电力拖动系统 自动控制中还存在着一些问题， 影响了该系统的正常使用， 所以 我们必须尽可能地优化电力拖动系统的自动控制设计工作， 促进 系统的快速发展。1 电力拖动自动控制系统的原理以及发展状况1.1 电力拖动自动控制系统的原理 所谓电力拖动指的就是一种通过电动机来驱动机械设备的 拖动方式，而电力拖动自动控制系统则是通过某种技术实现这种 拖动方式的自动化控制。 随着该项技术的快速发展， 目前实现这

2、 种系统设计需要融合多门学科知识， 设计人员也需要具备较强的 专业能力。下面我们就简单地认识一下电力拖动自动控制系统的 原理。第一，计算机是实现电力拖动自动控制系统的核心， 同时， 通过计算机系统的设计还能够把机械设备以外的驱动程序提供 给设计人员，使设计人员能够根据自身的需要来自行编程。 第二， 不同的生产需求决定了电力拖动自动控制方案的不同。 设计人员 需要根据实际的生产需求来选择最佳的控制方案， 提高设计方案 的科学性，保证电力拖动控制系统的可靠性。1.2 电力拖动系统的发展概况 经历了将近三十多年，电力拖动控制系统在我国发展迅速， 直流拖动控制技术经历了几大发展过程例如： 交磁电机扩大

3、机系 统、磁放大器控制、计算机控制等，如今全新的时期到来了，其 重要的标志是数字信号处理器和智能功率集成电路的出现， 使模 块化和全数字化的系统得以实现， 长期以来根据现代控制论和其 他复杂算法的控制理论能够实现在线快速计算从而进行系统优 化处理。拖动系统结构的组成被电力电子技术的发展所带动。 经历了许多如晶闸管、GTR等为代表的新型高性能半导体功率器件，日 前，发展到了第四代的IGBT，在1MV以下的功率变换装置中使 得其首先考虑的器件。 由于电力电子技术和微电子工艺结合， 所 以新一代智能化和模块化的第四代功率器件应运而生。 例如智能 功率模块板IPM,功率器件和检测、驱动、保护电路以至于

4、整流 电路都一起集成，既使体积减小，器件的成本降低，又大幅度地 提高安全可靠性。2 电力拖动系统自动控制的设计2.1 电力拖动自动控制系统的选择 工作人员需要站在宏观的角度上选择电力拖动自动控制系 统方案。由于电力拖动自动控制系统十分复杂， 其中包含很多子 系统，一旦在选择方案的时候，导致任何一个子系统出现问题， 都会影响到整个控制系统的设计。 如果选择的控制系统方案具有宏观性，那么就算系统所包含的子系统出现了问题也能够实现自 我修复。2.2 电力拖动自动控制系统对电动机的选择 为了保证生产机械的正常运行， 在选择电动机的时候应该注 意所选电动机的功率是否符合生产机械标准。 生产企业可以从经

5、济、技术、需求等方面综合考虑选择直流电动机还是交流电动机。 一般来说，作为生产企业只需要选择稳定性强、操作方便、市场 价格适中的交流电动机就能满足生产需要。 不过如果生产企业的 调速范围比较广， 机械功率比较大， 那么就可以选择使用直流电 动机。不论是选择哪种类型的电动机， 在使用一段时间以后都要 注意系统的维修问题。因为一旦出现故障，没有及时维修，那么 就会影响到企业的生产效率，进而给企业的经济效益带来损失， 所以设计人员需要定期对系统进行维护。2.3 调节器设置系统中设置了转速调节器和电流调节器， 分别实现转速负反 馈和电流负反馈作用， 前者和后者之前实行串联联接， 也就是说， 电流调节器

6、的输入为转速调节器的输出， 晶闸管整流器的触发装 置由电流调节器的输出信号进行控制。 电流环处于双闭环结构的 内环；转速环则处于外环。 双闭环调速系统为了获得良好的静动 态性能，其转速调节器和电流调节器一般都采用 PI 调节器。2.4 建立系统数学模型 为了能够设计的更加精确， 设计人员可以针对系统中各个部 分建立数学模型并列出空间方程， 实现对整个系统的可控性。 建 立数学模型是提高系统设计可靠性的主要方式之一， 当前已经得 到了人们的广泛使用。2.5 电力拖动自动控制系统对电器控制线路的选择 电器控制线路在电力拖动控制系统中担任十分重要的角色， 其选择的好坏直接关系到整个控制系统的质量，

7、以及控制系统的 使用年限。在选择的过程中，需要从设备的整体性能出发，并结 合每个部件的实际特点， 做好控制线路工作， 考虑每个设备之间 的联系， 细化控制系统中局部电器控制， 通过局部控制实现整个 系统的科学运行，形成一个完整的控制线路。此外，在进行电器 控制线路设计的时候，还应该考虑到线路自身的合理性和可靠 性，这样才能够进一步降低使用过程中发生事故的概率。 电力拖 动自动控制系统中包括很多电器控制线路， 这些线路连接各个电 器设备，所以选择正确的电器控制线路对于整个电力拖动自动控 制系统的正常使用具有十分重要的作用。 作为设计人员应该根据 设备的实际需求， 选择合适的电器控制线路， 减少外

8、界环境变化 对设备的影响，减少设备故障率的产生。3 电力拖动系统的安全保护3.1 热保护电动机本身存在一个额定温度， 一旦电动机在工作的过程中 温度超过了额定温度值就会损坏电动机， 所以必须采取措施做好 电动机的热保护工作。3.2 运行连锁和启动连锁的保护 为了保证电动机能够在不具备工作条件或者是没有信号的 情况下还能够正常工作， 就需要做好电动机的运行连锁和启动连 锁的保护工作，通过输入信号，实现计算机程序的自动化控制。3.3 信息保护由于计算机处理系统具有安全性高的特点， 而且计算机自身 软硬件控制系统的安全性比较高， 在发生问题的时候， 能够及时 地反映出来，并及时停止设备的运转。3.4 过流保护 如果电动机在错误启动的情况下可能会出现过流现象， 此时 的电流是平时电流的 1.2 倍，这就增加了电动机的负载。 电动机 长时间在过流情况下工作会造成自身的损坏。3.5 欠压保护电动机本身是有额定电压的， 如果电动机长期在电压过低的 情况下工作， 就可能出现部分电器被释放， 造成电路损坏而无法 工作。如果工作人员发现故障而且查到是由于电压过低导致的， 那么就应该立即切断电源。3.6 短路保护 如果电动机在工作过程中突然出现短路现象， 那么就会造成 电动机损伤。 这是因为在短路的一瞬间会产生巨大的电流， 导致 电动