浅析电力拖动系统的自动控制和安全保护

浅析电力拖动系统的自动控制和安全保护

左彩玲  邓佩佩

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摘要：电力拖动系统是一种以电动机为原动机来拖动机械设备运转、完成生产目标及任务的控制系统，有着调速机械特性好、调速范围大的显著优势，对我国工业领域的健康、稳步发展有着重要意义。与此同时，随着生产环境改变与工艺技术的改进，对电力拖动系统的控制水平与稳定性提出更高要求，如何满足日益提高的系统性能需求，是当前亟待解决的重要问题。

关键词：电力拖动系统；自动控制；安全保护

1 电力拖动系统自动控制原理

电力拖动系统在电力企业的实际应用过程中发挥着重要的作用。在该系统的应用过程中，工作人员可更好地了解并掌握电动机的运行状况，同时还可通过信息及时进行问题反馈，使企业领导层能够更加全面、及时地了解企业生产的运转状况。在电力拖动控制系统的运行过程中，操作工作人员可得到电流反馈等电机信息的反馈。在电力拖动系统由多个构件共同构成，电器设备为系统的核心器件，计算机系统为电力拖动系统自动控制得以实现的唯一途径，其功能主要表现为实现信息显示、运行连锁显示、安全保护等相关信息。以企业的实际生产需求作为根据，操作人员可实行具有针对性的自动控制方案。计算机主要通过逻辑计算、功能模块化、编程来促进电力控制拖动自动化得以真正实现，为操作人员提供相应的仪器驱动程序。该种程序具有独立性，其使用者可更加灵活、便捷地实施程序与系统的对接测试。各个系统具体要求及相关参数均存在差异性，但是在基本原理上均基本相似，均体现为将计算机作为整个系统的集中控制中心，凭借信号的输入和输出来实现相关指令的下达和指令的执行。

2 电力拖动系统及其安全保护的重要性

在电力系统中的重要性分析电力行业的运行无法防止，故障可能是由电气故障或系统故障引起的，可以通过措施有效地解决。在电源出现一些电力拖动问题的情况下，必须尽快采取应急措施。应急措施不足可能对正常运作产生严重后果。拖动系统准确地规定，拖动必须与拖动系统相结合，以确保不会发生这种情况。同时，电力系统的保护装置必须在工作后进行维护，以确保全面及时的运行。在这种情况下，与电力拖动系统相比，保护装置相对实现，系统和保护装置由工作人员定期修理和检查。不容否认，电气工程提高了电力行业的生产力、管理和行业现代化。

3 电力拖动系统自动控制的设计

3.1 科学选择电气控制线路

电气控制线路可以直接影响整体控制系统的安装设计效果，也对电气的运行质量产生了一定的作用。因此，实际选择时，需针对不同部件特点与需求等进行分析，制定总体的框架规划方案。要针对局部的电气控制情况进行细化分析，考虑不同设备之间的实际联系情况，并将电气控制工作渗透到整体线路管理中，以便提升控制线路的完整性与可靠性。需针对触头结构进行合理处理。触头结构属于电气控制线路中的核心部分，实现对接作用。所以，在实际管理期间，需针对触头的长期接触质量进行分析，预防短路问题，并做好绝缘防护等管理工作，以便提升线路系统的安全性与可靠性，避免出现严重的故障问题。其次，电气线圈的连接。对于电气线圈而言，在实际连接工作中需保证正确性。一旦出现设计方面的偏差，就要进行合理改善，促进线路的良好运行。连接期间还需做好线圈的检测工作，在合理观察的情况下，更好地进行交流控制线路的协调与分析，以便建立额定电压的管理机制，提升线圈的整体运行效率与质量，满足当前的实际发展需求。

3.2 系统选择

在电力拖动自控系统的设计中，要从整体上考虑问题。但是，因为自动控制系统的内部设计方案和实现方式都比较复杂，它包括了多个子系统，所以在方案选择的过程中，只要有一个细微的环节的错误和错误，甚至是任何一个子系统的操作问题，都会对整个控制系统造成较大的影响。若所选择的控制系统具有较好的宏观性，则可以对系统整体进行有效管控，当子系统有运行错误时，自动控制系统可以针对其自身结构进行改进与维修。电力拖动系统所拥有的自动控制能力起着十分关键的作用，它可以在不同形式间进行自由切换，并与多种电力应用流程相结合，并根据具体的运行状况，对其进行合理的配置，以保证各个环节都能获得充足的电能。

3.3 故障诊断

故障诊断是电力拖动系统安全保护的重要环节。通过故障诊断，可以及时发现和诊断系统中的故障，并采取相应的措施进行处理，以防止故障进一步扩大和影响系统的正常工作。故障诊断方法包括基于模型的方法、基于经验的方法和基于数据驱动的方法等。基于模型的方法依靠建立系统模型和故障模型来进行故障诊断，例如利用状态估计和参数估计方法对系统进行监测和分析。基于经验的方法则基于专家知识和经验规则进行故障判断和诊断。基于数据驱动的方法则通过分析系统实时数据和历史数据，利用机器学习和数据挖掘等技术进行故障诊断。

3.4 开关量控制

当前，为了有效控制启闭量，启闭量控制包括两个方面：备用电源自动切换装置和断路器控制。断路器控制器比继电器控制系统提供更高的可靠性和安全性。传统控制器主要是电子控制器。电子控制器通常涉及大量电子元件，而且缆线比较复杂。如果故障很难修复，系统就会变得不稳定和不可靠。但是，在API控制系统的应用下，可以进行开洞操作，并根据实际情况发出相应的信号。PLC具有良好的自动化性能，可以大大简化控制电路，大大减少辅助交换机的数量。分析备用电源自动调试装置，备用电源自动调试装置主要是指能够有效满足设备运行需要的所有电源，在实际系统相对较差的情况下，能够有效地保证电源。此外，该系统具有更强的抗干扰能力，可在各种操作环境中定期使用。

3.5 安全链

安全链也被称为电动机安全系统，是一种独立于计算机操作系统的软硬件安全保护措施，将欠电压、过流保护、轴瓦温度保护、油压等会对电动机及电力拖动系统造成严重损害问题的多项故障节点进行串联处理，将安全链设定为串行条件，组成串联回路。在电力拖动系统运行期间，如果任意一处节点出现故障问题或发送闭合信号，都会启动安全链保护程序，将整条串联回路断电，控制电动机等设备即刻紧急停机，以此来保障电力拖动系统不会因运行故障而严重受损。同时，唯有在全部故障节点均得到妥善处理后，方可关闭安全链程序，恢复系统正常运行状态。

3.6 数学模型构建

为保证总体设计具有更高的质量和精度，系统设计人员必须根据各种系统的特点，有针对性地进行系统中每个具体的模块的设计，并建立对应的数学模型，获得空间算法和公式，进而达到对整个系统进行调整和控制的目的。而在此基础上，对其进行建模，可以增强其完整性和稳定性，同时也是对其进行优化的重要途径。在当前的电力工业中，这种方式已被越来越多的人所接受并使用。

4 结束语

电力拖动系统的综合性技术很强，涉及到了电力电子技术、电机学和自动控制技术原理。在电力拖动系统自动控制与安全防护工作中，需制定完善的管理与协调方案，遵循现代化与可靠性的设计原则，科学选择电气设备，并结合当前的情况选择电动机系统与计算机系统，创新设计方式与观念，以达到预期的管理目的，全面提升电力拖动系统自动控制效果，做好安全保护工作。

参考文献：

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[2]陆顺. 电力安全系统中的自动控制与继电保护策略分析 [J]. 电子技术, 2023, 52 (12): 121-123.

[3]彭宇南,王治宇. 电力系统安全自动控制与继电保护研究 [J]. 模具制造, 2023, 23 (12): 238-240. DOI:10.13596/j.cnki.44-1542/th.2023.12.079.