电力拖动系统中的自动控制安全技术方案分析

摘要：电力拖动系统自动控制能够提升系统的运行效能，这是一个众所周知的事实。电力拖动系统自动控制的优点在于它能够更好地控制电力拖动系统的运行状态，从而保证了系统的稳定性和可靠性。所以，对于电力拖动系统的管理者来说，建立智能化管理控制模式是非常必要的。建立智能化管理控制模式，不仅可以提高电力拖动系统的运行效能，还可以提高系统的安全性。

关键词：电力拖动系统；自动控制；安全技术；方案

1研究背景

电力拖动系统中自动控制的应用原理十分重要。在现代工业生产中，电力拖动系统被广泛应用于各种大型机械设备，如起重机、输送机、机床等。其工作原理是利用电动机驱动机械设备运行，而自动控制系统则能够实现对电动机运行参数的监测、调节和控制，从而确保设备的正常运行。传感器是电力拖动系统中的重要组成部分，通过采集电动机的运行参数，如电流、电压、频率等信息，并将其反馈到计算机控制平台上进行处理。计算机控制平台则通过逻辑运算程序，选择执行对应的操作指令，从而完成对电动机的控制。同时，为了确保电力拖动系统的实时性监督管理，需要结合I/O映像区获取的设备状态信息以及调解运行参数，完成对电动机的实时监测和管理。这样能够有效地避免因电动机运行不稳定而造成的设备损坏或者生产事故的发生。为了确保电力拖动系统的可靠性和稳定性，需要建立完整的自动控制约束控制体系。这个体系包括对电动机的监测、调节和控制等多个环节，从而实现对电力拖动系统的全面控制。

2电力拖动系统自动控制设计方法

2.1选择适宜系统

控制系统是现代工业生产不可或缺的一部分。控制系统的作用是通过对物理量的传感器和执行器的控制来满足生产的要求。控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统两种类型。开环控制系统是指在生产过程中，根据预定的目标，利用定时分析、顺序步进分析和计数分析等环节进行逻辑控制。在开环控制系统中，PLC技术能更好地替代继电器和接触器。PLC是一种基于数字电子技术的通用控制器，它可以实现逻辑运算、计时计数、数据处理等功能，从而实现对生产过程的控制。模拟量闭环控制是指对模拟量输入输出点进行处理，确保输出值和反馈模拟量输入值对比结果满足要求。在实际生产中，闭环控制系统可以通过结合PLC技术来搭建。这种系统可以实现对生产过程中的温度、压力、流量等物理量的实时监测和控制，从而提高生产效率和产品质量。数字量控制系统是利用数字化技术完成系统编程管理工作的一种控制系统。该系统配备脉冲伺服装置和旋转编码器，借助控制器完成脉冲信号的接收和输出，以及数字控制指令的管理流程。

2.2设置调节器

电力拖动系统自动控制结构的静动态性能是影响整个系统工作效率的重要因素之一。为了提升系统的性能表现，需要配置PI线性调节器。PI线性调节器是一种常见的控制器，可以结合给定数值和实际输出数值完成偏差管理，从而实现对系统性能的优化。为了保证线性组合方式得以落实，需要利用转速判定其工作状态。通过转速占比来判断电力拖动系统处于高速转动还是中速转动，从而实现对系统的智能控制。这种方法可以有效避免因转速过快或过慢导致的系统性能下降，从而提高系统的效率和稳定性。此外，借助参数对比可以有效提升偏差比例控制量的处理效果。通过对比系统的实际输出数值和预设数值，可以快速发现问题并进行调整，从而最大程度地减少偏差，提高系统的精度和稳定性。

2.3反向回馈制动

采用反向回馈制动方式的电动机，大多数是绕线型转子结构的电动机。这种结构的电动机一般可以通过转子回路串接电阻来调节转速绝对值。反向回馈制动运行的过程与正向回馈制动的过程一样，此时，电动机变为发电机，将负载位能减少而输入的机械功率转变为电功率，再反馈给电网。反向回馈制动运行的特点是转速n<-n0（式中n为电动机的转轴转速，n0为电机的同步转速），制动段位于第Ⅳ象限，不能停车，只能高速下放重物。

回馈制动是电动机电动状态下运行的一种状态，在某种条件下会出现由负载拖动电机运行的情况，此时出现n>n1（式中n为电机转轴的转速，n1为电机的同步转速）、Ea>U、Ia反向（Ea为电枢电动势，U为电源电压，Ia为电枢电流），电机由驱动变为制动。从能量方向看，电机处于发电状态—回馈制动状态。回馈制动不能使电机制动到停止状态，只是保障电机进行低速运行，从而完成生产机械的一个工艺要求，整个回馈制动过程中，电能消耗较低，经济性好，回馈制动的主要缺点是控制系统复杂。

3电力拖动系统中的自动控制安全保护

3.1过热保护

长时间的运行状态和高温环境是导致线路设备老化的主要原因。这种老化现象会增加火灾和设备损坏的发生率。为了避免这些问题的发生，需要采取措施来保护线路设备。一种解决方案是结合实际情况，制定合理的过热保护方案。这样可以确保电路设置符合其运行要求，从而提高处理水平。在电路中设置三极管是保护线路设备的一种常见方法。三极管可以作为整个结构的温度测量器件，并将高电平信号作为整个系统的过温保护输出数值。三极管开关本身处于开启状态，就能有效对电路温度进行检测。一旦发现温度超出最大限值，就能借助低电平信号完成输出，并将三极管开关切换为关断状态，启动过温保护程序。这样可以保护线路设备免受过热损坏的影响。

3.2短路保护

电力系统是人类社会发展不可或缺的基础设施，而其中的电气设备也扮演着至关重要的角色。为了保障电力系统的稳定运行，提高电气设备的安全性和可靠性，熔断器保护、零序电流互感器以及电流互感器和主接触器的设置显得尤为重要。首先，熔断器保护是一种常见的电气保护装置，它可以在电路过载或短路时自动断开电路，防止设备过热或电气火灾的发生。在高温环境下，熔断器保护还可以完成发热处理和自熔处理，防止设备绝缘体失效。这一装置的设置可以极大地提高电气设备的安全性，减少电气事故的发生。其次，零序电流互感器的设置也是非常重要的。零序电流是指三相电流不平衡时，回路中的剩余电流，它通常由接地短路故障引起。

3.3过流保护

过流保护在电力系统中发挥着至关重要的作用。它是一种对电路电流数值超出预定最大数值状态的控制和保护机制，能够有效地保护电力设备的安全运行。过流保护的基础装置包括电磁式电流脱扣器、熔断器、延时型电磁式电流继电器等。为了建立安全管控模式，过流保护必须得到充分的重视和应用。该模式能够有效减少电流超出额定数值的情况，并规避高温环境持续工作造成的绝缘老化。通过建立安全管控模式，能够保证电力系统的稳定性和可靠性，降低电力设备的损坏率和维修成本。最后，电流互感器和主接触器的设置也是电力系统保护的重要组成部分。电流互感器和主接触器形成常闭和节点，在电流数值异常波动或实时性电流超出界限时，可以完成电磁力抵消弹簧压力的操作，保证系统运行的安全性。这种电气保护装置的设置可以有效地避免电气事故的发生，保障电力系统的稳定运行和电气设备的长久使用。

4结论

综上所述，电力拖动系统的自动控制、智能化管理控制模式、规范管理要求和保护手段的使用，都是提高电力拖动系统运行效能和安全性的必要手段。只有在这些方面都得到充分的重视和实践，才能真正保证电力拖动系统的顺利运行。

参考文献：

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[2]蒲天旺.电气工程中电力拖动系统自动控制与安全保护的分析[J].电子元器件与信息技术，2021，5（01）：103-104+109.