論電氣控制線(xiàn)路設計的應用

從目前的生產(chǎn)狀況來(lái)看，機械自動(dòng)化和智能化已經(jīng)得到了廣泛的發(fā)展與應用。機電一體化，已經(jīng)成為現代機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，電氣控制線(xiàn)路的設計對機電設備的應用影響巨大。所謂電氣控制線(xiàn)路就是通過(guò)電氣操控，從而發(fā)揮機械的功能。從使用情況來(lái)看，控制線(xiàn)路的質(zhì)量與機械使用的效率成正比，因此，控制線(xiàn)路的優(yōu)化設計越高，機械的使用效率就越高。由此可見(jiàn)，電氣控制線(xiàn)路的設計是電氣控制以及機械使用效率的關(guān)鍵。
1　確定電力拖動(dòng)方案
　　電氣控制系統在設計中，首先要做的工作就是確定電力的拖動(dòng)方案，經(jīng)過(guò)選擇到終確定電力拖動(dòng)方案，主要應該從三個(gè)方面進(jìn)行考慮：首先，電動(dòng)機的數量，也就是電氣控制線(xiàn)路的動(dòng)力來(lái)源。其次，確定調速方案，根據機型設備的調速要求，選擇為合理的調速方案。后，電動(dòng)機應用的有效性，也就是電動(dòng)機的轉速與機械設備的負載能力相協(xié)調。
　?。?/span>1）確定電動(dòng)機調速的性質(zhì)。電氣控制線(xiàn)路設計的關(guān)鍵是電動(dòng)機調速，也就是說(shuō)電動(dòng)機以何種運轉速度進(jìn)行電氣控制線(xiàn)路設計。電動(dòng)機調速性質(zhì)與負載特性相協(xié)調，才可以確保電動(dòng)機性能的正常發(fā)揮，從而保證電氣轉動(dòng)的有效性。下面以雙速籠形異步電動(dòng)機舉例，如果把釘子繞組法從三角形連接法改變?yōu)?/span>YY 連接法，同時(shí)，還要注意進(jìn)行轉速的調整，只要根據相關(guān)的技術(shù)指標進(jìn)行增加，都會(huì )對設備的運行功率產(chǎn)生影響，因此，這種方式得到了廣泛的應用。實(shí)踐表明，YY連接的新方法，與傳統的Y 型連接法相比，新的連接方法的轉矩在電動(dòng)機輸出過(guò)程中始終保持著(zhù)不變的狀態(tài)。通過(guò)連接方法的改變，能夠有效地提高設備的運行效率。
　?。?/span>2）要求電氣調速的生產(chǎn)機械。在線(xiàn)路設計的過(guò)程中，需要根據調速平滑性、機械特性硬度、調速范圍、工作可靠性、轉速調節級數等確定相關(guān)的拖動(dòng)方案。通常情況下，如果調速級數小于或等于 2-4，調速范圍介于 2-3 之間，在這種情況下，可以采用雙速籠式異步電動(dòng)機拖動(dòng)，能夠有效地滿(mǎn)足機械運轉要求。在調速范圍低于3 時(shí)，不存在平滑調速問(wèn)題，比如調速在 10-100 范圍之間，即可采用交流調速系統，也可采用直流拖動(dòng)系統，根據實(shí)際情況的分析，應用范圍廣的是串級調速與變頻調速。
　?。?/span>3）無(wú)電氣調速要求的生產(chǎn)機械。如果是沒(méi)有調速要求的機械設備，一般使用鼠籠式異步電動(dòng)機，因為這種設備不需要調節機械的運轉速度，其特點(diǎn)是減壓?jiǎn)?dòng)的方式，適用于恒速運轉的工作場(chǎng)合。在拖動(dòng)裝置設備的運行過(guò)程中，如果是在負載靜轉矩的距離比較大的情況下，就可以使用繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機。要是設備負載運行平穩的話(huà)，這種裝置就不會(huì )頻繁啟動(dòng)，在實(shí)際工作應用中，可以大幅度地增加電網(wǎng)的功率因數。
2　控制方案的確定原則
　　電氣控制方法頗多，可選擇的控制方案也是形式多樣的，一切設計終的目的都是為了在生產(chǎn)中，操作的安全、簡(jiǎn)便和實(shí)用，以及由此帶來(lái)的經(jīng)濟效益，也就是降低投資成本，以求更高的經(jīng)濟回報。根據設計目的進(jìn)行選擇控制方案，設計人員必須遵循的原則有：
　?。?/span>1）控制方式與拖動(dòng)需要相適應?？刂品绞降膬?yōu)劣的評價(jià)標準是經(jīng)濟效益的高低，并非進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對控制方式就是的。如果在生產(chǎn)設備中，控制邏輯比較簡(jiǎn)單，并且加工程序比較穩定，符合這種控制要求并且為恰當的方式應是繼電接觸控制方式。反之，控制邏輯比較復雜，加工程序不穩定需要不斷改變，那么使用可編程序控制器的方式更符合控制要求。
　?。?/span>2）控制方式與通用化程度相適應。通用化程度的高低與能否實(shí)現自動(dòng)化有著(zhù)直接的影響的作用，對于設備來(lái)說(shuō)，它的通用化程度很低，一般這種設備只適合少數或單一的零件進(jìn)行加工，不需要經(jīng)常改變控制線(xiàn)路，控制電路基本是固定的無(wú)需變化。雖然這種機械設備生產(chǎn)的通用化程度極低，但是它的自動(dòng)化程度非常高。而通用機床，采用的是數字程序或者可編程控制器控制，因為它需要靈活改變控制線(xiàn)路，從而達到通過(guò)改變加工程序，實(shí)現對不同產(chǎn)品規格的要求。由此可知，通用機械設備生產(chǎn)具有控制的靈活性和生產(chǎn)的通用性。
　?。?/span>3）控制電路電源的可靠性。電網(wǎng)電源，適用于相對簡(jiǎn)單的控制線(xiàn)路。要是元件較多并且電路又很復雜，要是安裝方法不合理的話(huà)，就會(huì )很容易引起故障的發(fā)生，所以對電網(wǎng)的電壓采取隔離和降壓的方式是為有效的方法，從而對控制電路電源的可靠性起到了重要的作用。
3　電氣控制線(xiàn)路的設計方法
　?。?/span>1）電氣控制線(xiàn)路的設計要求。電氣控制線(xiàn)路的設計必須根據控制線(xiàn)路用途的要求，進(jìn)行合理的設計。它的設計要求需要首先必須滿(mǎn)足機械設備有效運行的技術(shù)要求，經(jīng)過(guò)優(yōu)化合理的設計確?？刂凭€(xiàn)路在機械設備中的效用大化，同時(shí)安全性也必須考慮到線(xiàn)路的設計之中。盡量選擇經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明的典型線(xiàn)路，線(xiàn)路設計以結構的簡(jiǎn)單有效為原則，避免簡(jiǎn)單事情復雜化。在線(xiàn)路的設計中為了保證安全順暢的生產(chǎn)，必須采取各種行之有效保護裝置和措施，從而避免事故的發(fā)生。
　?。?/span>2）電氣控制線(xiàn)路的設計方法。電氣控制線(xiàn)路的設計方法主要有經(jīng)驗設計法和邏輯設計法，經(jīng)驗設計法也就是簡(jiǎn)單線(xiàn)路的設計方法，是指參照以往的典型案例再根據機械設備的工藝要求，從而進(jìn)行優(yōu)化組合直接進(jìn)行設計。而對于復雜線(xiàn)路的設計，要求從業(yè)人員具有較高的專(zhuān)業(yè)素養和經(jīng)驗，經(jīng)過(guò)對線(xiàn)路圖的反復研究終確定。邏輯設計法的理論基礎是邏輯代數，運用邏輯代數進(jìn)行設計能夠使線(xiàn)路結構合理優(yōu)化，從而減少設備元件的數量。
4　結語(yǔ)
　　綜上所述 ，電氣控制線(xiàn)路的設計是電氣控制以及機械使用效率的關(guān)鍵，控制線(xiàn)路的質(zhì)量與機械使用的效率成正比，因此，控制線(xiàn)路的優(yōu)化設計越高，機械的使用效率就越高。所以，必須從工程的現實(shí)狀況出發(fā) ，根據不同的設備要求選擇確定設計方案，經(jīng)過(guò)優(yōu)化重組、科學(xué)運用，從而達到電氣控制線(xiàn)路設計的合理性和有效性。