探究加強企業(yè)電氣控制線(xiàn)路的合理設計

1 企業(yè)電氣控制線(xiàn)路合理設計應遵循的基本原則
對于企業(yè)而言，想要進(jìn)一步提高生產(chǎn)能效，電氣設備的、穩定、安全、可靠運行是關(guān)鍵，而想要實(shí)現這一目標就必須對電氣控制線(xiàn)路進(jìn)行合理設計。在具體設計過(guò)程中，應當遵循以下幾點(diǎn)原則。
（1） 控制方式通用化原則
所謂的控制方式通用化實(shí)質(zhì)上就是指電氣線(xiàn)路設計的總體方案能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)設備加工不同性質(zhì)對象的要求。為此，在電氣控制線(xiàn)路設計過(guò)程中，應當盡可能選擇符合設計標準要求并經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐驗證的控制方案，以此來(lái)滿(mǎn)足企業(yè)生產(chǎn)設備和工藝對電氣控制線(xiàn)路提出的要求。
（2） 電源可靠性原則
在電氣控制線(xiàn)路中所有設備的運行基礎是電源，它的可靠性直接關(guān)系到設備的運行安全性和穩定性。為此，在電氣控制線(xiàn)路設計過(guò)程中，必須對配電方案、線(xiàn)路總體布局以及接地方式等因素進(jìn)行綜合考慮，以此來(lái)確保電源負載在標準要求的范圍以?xún)?。同時(shí)，還應當采取有效的措施防止控制系統中各個(gè)電路之間的干擾以及過(guò)熱等問(wèn)題。對于較為簡(jiǎn)單的控制線(xiàn)路而言，可直接選用電網(wǎng)電源進(jìn)行供電，如果企業(yè)的生產(chǎn)設備自動(dòng)化、智能化程度較高，那么必須選用直接電源，若是條件允許應當采用雙電源供電設計。
（3） 安全性原則
電氣控制線(xiàn)路設計的終目標就是確保企業(yè)電氣設備能夠安全運行，從而保障正常生產(chǎn)。為此，在對電氣控制線(xiàn)路進(jìn)行設計時(shí)，應在滿(mǎn)足生產(chǎn)需要的前提下，力求做到簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、安全、實(shí)用，不得存在寄生電路。同時(shí)應盡可能避免在同一條線(xiàn)路上存在多種電氣設備同時(shí)運行的情況發(fā)生，并減少不必要的觸點(diǎn)，以此來(lái)實(shí)現簡(jiǎn)化線(xiàn)路、防止故障、保證安全的目的，這有助于進(jìn)一步確保電氣設備的安全性。
2 加強企業(yè)電氣控制線(xiàn)路合理設計的有效途徑
2.1確定電力拖動(dòng)方案
在企業(yè)電氣控制線(xiàn)路的設計過(guò)程中，電力拖動(dòng)方案的確定是一個(gè)較為重要的環(huán)節，正確、合理的拖動(dòng)方案是確保生產(chǎn)設備安全、可靠運行的關(guān)鍵。在確定電力拖動(dòng)方案時(shí)，需要考慮三個(gè)方面的因素：其一，企業(yè)的生產(chǎn)設備、生產(chǎn)工藝對電動(dòng)機數量的要求；其二，根據各個(gè)生產(chǎn)設備的調速要求確定調速方案；其三，確保電動(dòng)機的調速特性與負載特性相適應，這有助于電動(dòng)機的使用。由于企業(yè)的生產(chǎn)設備種類(lèi)較多，其中既有需要電氣調速的設備，也有不需要電氣調速的設備，為此，在確定電力拖動(dòng)方案時(shí)，應以下面這幾個(gè)方面為出發(fā)點(diǎn)。
（1） 需要電氣調速的設備電力拖動(dòng)方案的確定。對于需要電氣調速的生產(chǎn)設備在確定電力拖動(dòng)方案時(shí)，應結合調速范圍、設備特性、調速平滑性、轉速調節級數和運行可靠性等調速要求的基礎上進(jìn)行確定。同時(shí)還應當滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)指標，并進(jìn)行經(jīng)濟性比較后方可確定出終的電力拖動(dòng)方案。通常情況下，當調速范圍D=2～3，調速級數≤2～4時(shí)，基本都會(huì )采用改變磁極對數的雙速式異步電動(dòng)機拖動(dòng)；而當D＜3且無(wú)需進(jìn)行平滑調速時(shí)，則可選用繞線(xiàn)式轉子感應電動(dòng)機進(jìn)行拖動(dòng)，需要注意的是這種拖動(dòng)方式僅適合應用于短時(shí)間或是重復短時(shí)間負載的場(chǎng)合；當D=3～10，并且需要進(jìn)行平滑調速時(shí)，若是容量較小，則可選用帶滑差離合器的異步電動(dòng)機拖動(dòng)系統；當D=10～100時(shí)，應考慮選用交流調速系統或是直流拖動(dòng)系統。目前，在我國應用為廣泛的是變頻調速和串級調速。
（2） 不需要電氣調速的設備電力拖動(dòng)方案的確定。當負載相對比較平穩、容量較大、起停次數較少時(shí)，采用同步電動(dòng)機作為拖動(dòng)方式為合理，并且這樣還能進(jìn)一步提高電網(wǎng)的功率因數。
（3） 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統。該系統中，電動(dòng)機本身含有多種反饋，具體包括速度、頻率、電流和電壓等反饋，系統的控制部分是繼電保護，包括電流、欠電壓、過(guò)熱和短路等保護，而計算機則主要負責實(shí)現啟動(dòng)聯(lián)鎖、安全保護、運行聯(lián)鎖和顯示信息等。該系統中電動(dòng)機的選擇是關(guān)鍵，具體包括電動(dòng)機的選型、結構形式、功率、電流、額定電壓以及轉速等等，由于各個(gè)企業(yè)對電動(dòng)機的需求有所不同，為此，在選擇電動(dòng)機時(shí)，應重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：其一，應當確保選擇的電動(dòng)機符合生產(chǎn)設備的要求，并且應當能夠與負載較好地結合，這有助于確保正常運行；其二，在確定電動(dòng)機功率時(shí)，必須充分考慮其自身的啟動(dòng)能力、允許過(guò)載能力等因素；其三，電動(dòng)機的容量選擇也是比較關(guān)鍵的環(huán)節之一，因為會(huì )受到外界一些因素的影響，所以應當通過(guò)試驗進(jìn)行校驗以后，選出的電動(dòng)機額定功率；其四，應在綜合考慮經(jīng)濟、技術(shù)等多方面的要求后，確定出是選擇直流或交流電動(dòng)機，通常情況下，若是企業(yè)沒(méi)有特殊要求，應盡可能選擇結構簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、質(zhì)量?jì)?yōu)良、維護簡(jiǎn)便的交流異步電動(dòng)機；其五，電動(dòng)機的額定電壓必須與供電電網(wǎng)的電壓相一致，這是確保電力拖動(dòng)的前提。
2.2確定控制方案
在電氣控制線(xiàn)路的設計過(guò)程中，電氣設備的控制方案種類(lèi)較多，這就要求設計人員應當在實(shí)際設計中，遵循簡(jiǎn)單易行、安全可靠、經(jīng)濟實(shí)用的原則確定控制方案。應當確?？刂品绞脚c實(shí)際拖動(dòng)需要相適應，評價(jià)控制方式是否科學(xué)、合理的標準是經(jīng)濟效益大化。通常情況下，對于控制邏輯簡(jiǎn)單、加工工序穩定的設備，可選用繼電-接觸式控制；若是加工程序復雜多變，應當選用PLC控制。
2.3電氣控制線(xiàn)路的設計方法
目前，為常用的電氣控制線(xiàn)路設計方法主要有以下兩種。
（1） 邏輯設計法。這種設計方法大的優(yōu)點(diǎn)是能夠有效地節省元器件的使用數量，其具體是指采用邏輯代數進(jìn)行設計，由此設計出來(lái)的線(xiàn)路結構非常合理。
（2） 經(jīng)驗設計法。該設計方法主要是按照企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)工藝要求，并結合電動(dòng)機的控制方式，采取典型環(huán)節線(xiàn)路直接設計。具體步驟如下：先設計出各個(gè)獨立的控制電路，而后再按照生產(chǎn)工藝的具體要求決定各個(gè)部分電路的聯(lián)系和聯(lián)鎖。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單易行，但若是在較為復雜的線(xiàn)路中使用，對設計人員的經(jīng)驗要求較高，必須繪制出大量線(xiàn)路圖，而且還需要經(jīng)過(guò)多次修改才能獲得與要求相符的控制線(xiàn)路。
3 結論
總而言之，電氣控制線(xiàn)路設計是一項較為復雜且系統的工作，由于各個(gè)企業(yè)生產(chǎn)設備和生產(chǎn)工藝均不相同。為此，在進(jìn)行實(shí)際設計中，應當充分結合企業(yè)自身的生產(chǎn)情況，并選擇為合理的電力拖動(dòng)方案和設計方法來(lái)進(jìn)行控制線(xiàn)路設計，只有這樣，才能使設計出來(lái)的線(xiàn)路為合理，也適合企業(yè)生產(chǎn)之需。