1 企業(yè)電氣控制線路合理設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則
對(duì)于企業(yè)而言,想要進(jìn)一步提高生產(chǎn)能效,電氣設(shè)備的、穩(wěn)定、安全、可靠運(yùn)行是關(guān)鍵,而想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就必須對(duì)電氣控制線路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)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)上就是指電氣線路設(shè)計(jì)的總體方案能夠滿足生產(chǎn)設(shè)備加工不同性質(zhì)對(duì)象的要求。為此,在電氣控制線路設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)盡可能選擇符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求并經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐驗(yàn)證的控制方案,以此來(lái)滿足企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和工藝對(duì)電氣控制線路提出的要求。
(2) 電源可靠性原則
在電氣控制線路中所有設(shè)備的運(yùn)行基礎(chǔ)是電源,它的可靠性直接關(guān)系到設(shè)備的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。為此,在電氣控制線路設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須對(duì)配電方案、線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(fù)載在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍以內(nèi)。同時(shí),還應(yīng)當(dāng)采取有效的措施防止控制系統(tǒng)中各個(gè)電路之間的干擾以及過(guò)熱等問(wèn)題。對(duì)于較為簡(jiǎn)單的控制線路而言,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(shè)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(yīng)當(dāng)采用雙電源供電設(shè)計(jì)。
(3) 安全性原則
電氣控制線路設(shè)計(jì)的終目標(biāo)就是確保企業(yè)電氣設(shè)備能夠安全運(yùn)行,從而保障正常生產(chǎn)。為此,在對(duì)電氣控制線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在滿足生產(chǎn)需要的前提下,力求做到簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、安全、實(shí)用,不得存在寄生電路。同時(shí)應(yīng)盡可能避免在同一條線路上存在多種電氣設(shè)備同時(shí)運(yùn)行的情況發(fā)生,并減少不必要的觸點(diǎn),以此來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化線路、防止故障、保證安全的目的,這有助于進(jìn)一步確保電氣設(shè)備的安全性。
2 加強(qiáng)企業(yè)電氣控制線路合理設(shè)計(jì)的有效途徑
2.1確定電力拖動(dòng)方案
在企業(yè)電氣控制線路的設(shè)計(jì)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(jié),正確、合理的拖動(dòng)方案是確保生產(chǎn)設(shè)備安全、可靠運(yùn)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(shè)備、生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)數(shù)量的要求;其二,根據(jù)各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)速要求確定調(diào)速方案;其三,確保電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性與負(fù)載特性相適應(yīng),這有助于電動(dòng)機(jī)的使用。由于企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備種類(lèi)較多,其中既有需要電氣調(diào)速的設(shè)備,也有不需要電氣調(diào)速的設(shè)備,為此,在確定電力拖動(dòng)方案時(shí),應(yīng)以下面這幾個(gè)方面為出發(fā)點(diǎn)。
(1) 需要電氣調(diào)速的設(shè)備電力拖動(dòng)方案的確定。對(duì)于需要電氣調(diào)速的生產(chǎn)設(shè)備在確定電力拖動(dòng)方案時(shí),應(yīng)結(jié)合調(diào)速范圍、設(shè)備特性、調(diào)速平滑性、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)和運(yùn)行可靠性等調(diào)速要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行確定。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)技術(shù)指標(biāo),并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較后方可確定出終的電力拖動(dòng)方案。通常情況下,當(dāng)調(diào)速范圍D=2~3,調(diào)速級(jí)數(shù)≤2~4時(shí),基本都會(huì)采用改變磁極對(duì)數(shù)的雙速式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng);而當(dāng)D<3且無(wú)需進(jìn)行平滑調(diào)速時(shí),則可選用繞線式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行拖動(dòng),需要注意的是這種拖動(dòng)方式僅適合應(yīng)用于短時(shí)間或是重復(fù)短時(shí)間負(fù)載的場(chǎng)合;當(dāng)D=3~10,并且需要進(jìn)行平滑調(diào)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(jī)拖動(dòng)系統(tǒng);當(dāng)D=10~100時(shí),應(yīng)考慮選用交流調(diào)速系統(tǒng)或是直流拖動(dòng)系統(tǒng)。目前,在我國(guó)應(yīng)用為廣泛的是變頻調(diào)速和串級(jí)調(diào)速。
(2) 不需要電氣調(diào)速的設(shè)備電力拖動(dòng)方案的確定。當(dāng)負(fù)載相對(duì)比較平穩(wěn)、容量較大、起停次數(shù)較少時(shí),采用同步電動(dòng)機(jī)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(shù)。
(3) 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)中,電動(dòng)機(jī)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(tǒng)的控制部分是繼電保護(hù),包括電流、欠電壓、過(guò)熱和短路等保護(hù),而計(jì)算機(jī)則主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)聯(lián)鎖、安全保護(hù)、運(yùn)行聯(lián)鎖和顯示信息等。該系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的選擇是關(guān)鍵,具體包括電動(dòng)機(jī)的選型、結(jié)構(gòu)形式、功率、電流、額定電壓以及轉(zhuǎn)速等等,由于各個(gè)企業(yè)對(duì)電動(dòng)機(jī)的需求有所不同,為此,在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:其一,應(yīng)當(dāng)確保選擇的電動(dòng)機(jī)符合生產(chǎn)設(shè)備的要求,并且應(yīng)當(dāng)能夠與負(fù)載較好地結(jié)合,這有助于確保正常運(yùn)行;其二,在確定電動(dòng)機(jī)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(jī)的容量選擇也是比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一,因?yàn)闀?huì)受到外界一些因素的影響,所以應(yīng)當(dāng)通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行校驗(yàn)以后,選出的電動(dòng)機(jī)額定功率;其四,應(yīng)在綜合考慮經(jīng)濟(jì)、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(jī),通常情況下,若是企業(yè)沒(méi)有特殊要求,應(yīng)盡可能選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、質(zhì)量?jī)?yōu)良、維護(hù)簡(jiǎn)便的交流異步電動(dòng)機(jī);其五,電動(dòng)機(jī)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
在電氣控制線路的設(shè)計(jì)過(guò)程中,電氣設(shè)備的控制方案種類(lèi)較多,這就要求設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在實(shí)際設(shè)計(jì)中,遵循簡(jiǎn)單易行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則確定控制方案。應(yīng)當(dāng)確保控制方式與實(shí)際拖動(dòng)需要相適應(yīng),評(píng)價(jià)控制方式是否科學(xué)、合理的標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)濟(jì)效益大化。通常情況下,對(duì)于控制邏輯簡(jiǎn)單、加工工序穩(wěn)定的設(shè)備,可選用繼電-接觸式控制;若是加工程序復(fù)雜多變,應(yīng)當(dāng)選用PLC控制。
2.3電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法
目前,為常用的電氣控制線路設(shè)計(jì)方法主要有以下兩種。
(1) 邏輯設(shè)計(jì)法。這種設(shè)計(jì)方法大的優(yōu)點(diǎn)是能夠有效地節(jié)省元器件的使用數(shù)量,其具體是指采用邏輯代數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),由此設(shè)計(jì)出來(lái)的線路結(jié)構(gòu)非常合理。
(2) 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。該設(shè)計(jì)方法主要是按照企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)工藝要求,并結(jié)合電動(dòng)機(jī)的控制方式,采取典型環(huán)節(jié)線路直接設(shè)計(jì)。具體步驟如下:先設(shè)計(jì)出各個(gè)獨(dú)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(fù)雜的線路中使用,對(duì)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)要求較高,必須繪制出大量線路圖,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路。
3 結(jié)論
總而言之,電氣控制線路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作,由于各個(gè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝均不相同。為此,在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)充分結(jié)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(shè)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行控制線路設(shè)計(jì),只有這樣,才能使設(shè)計(jì)出來(lái)的線路為合理,也適合企業(yè)生產(chǎn)之需。
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