学文网摘 要：伴随着社会经济的快速发展，电力拖动系统的应用范围逐渐扩大，并对工业生产起到十分重要的作用。电力拖动系统选择哪种方式直接关系到生产企业的使用效率，进而影响到企业的生产成本和经济效益。为了能够促进企业生产的发展，就必须重视电力拖动系统的自动控制，同时在使用的过程中做好安全保护措施。文章主要针对当前电力拖动系统的自动控制和安全保护进行分析，希望能够给相关人士一定的借鉴。
关键词：电力拖动系统；自动控制；安全保护
引言
信息时代的到来，使得很多领域都实现了信息自动化。在这种背景下，电力拖动系统获得了更好的发展，不仅能够提高工业生产的效率，同时还能够实现自我保护。但是，在电力拖动系统自动控制中还存在着一些问题，影响了该系统的正常使用，所以我们必须尽可能地优化电力拖动系统的自动控制设计工作，促进系统的快速发展。
1 电力拖动自动控制系统的原理以及发展状况
1.1 电力拖动自动控制系统的原理
所谓电力拖动指的就是一种通过电动机来驱动机械设备的拖动方式，而电力拖动自动控制系统则是通过某种技术实现这种拖动方式的自动化控制。随着该项技术的快速发展，目前实现这种系统设计需要融合多门学科知识，设计人员也需要具备较强的专业能力。下面我们就简单地认识一下电力拖动自动控制系统的原理。第一，计算机是实现电力拖动自动控制系统的核心，同时，通过计算机系统的设计还能够把机械设备以外的驱动程序提供给设计人员，使设计人员能够根据自身的需要来自行编程。第二，不同的生产需求决定了电力拖动自动控制方案的不同。设计人员需要根据实际的生产需求来选择最佳的控制方案，提高设计方案的科学性，保证电力拖动控制系统的可靠性。
1.2 电力拖动系统的发展概况
经历了将近三十多年，电力拖动控制系统在我国发展迅速，直流拖动控制技术经历了几大发展过程例如：交磁电机扩大机系统、磁放大器控制、计算机控制等，如今全新的时期到来了，其重要的标志是数字信号处理器和智能功率集成电路的出现，使模块化和全数字化的系统得以实现，长期以来根据现代控制论和其他复杂算法的控制理论能够实现***快速计算从而进行系统优化处理。
拖动系统结构的组成被电力电子技术的发展所带动。经历了许多如晶闸管、GTR等为代表的新型高性能半导体功率器件，日前，发展到了第四代的IGBT，在1MW以下的功率变换装置中使得其首先考虑的器件。由于电力电子技术和微电子工艺结合，所以新一代智能化和模块化的第四代功率器件应运而生。例如智能功率模块板IPM，功率器件和检测、驱动、保护电路以至于整流电路都一起集成，既使体积减小，器件的成本降低，又大幅度地提高安全可靠性。
2 电力拖动系统自动控制的设计
2.1 电力拖动自动控制系统的选择
工作人员需要站在宏观的角度上选择电力拖动自动控制系统方案。由于电力拖动自动控制系统十分复杂，其中包含很多子系统，一旦在选择方案的时候，导致任何一个子系统出现问题，都会影响到整个控制系统的设计。如果选择的控制系统方案具有宏观性，那么就算系统所包含的子系统出现了问题也能够实现自我修复。
2.2 电力拖动自动控制系统对电动机的选择
为了保证生产机械的正常运行，在选择电动机的时候应该注意所选电动机的功率是否符合生产机械标准。生产企业可以从经济、技术、需求等方面综合考虑选择直流电动机还是交流电动机。一般来说，作为生产企业只需要选择稳定性强、操作方便、市场价格适中的交流电动机就能满足生产需要。不过如果生产企业的调速范围比较广，机械功率比较大，那么就可以选择使用直流电动机。不论是选择哪种类型的电动机，在使用一段时间以后都要注意系统的维修问题。因为一旦出现故障，没有及时维修，那么就会影响到企业的生产效率，进而给企业的经济效益带来损失，所以设计人员需要定期对系统进行维护。
2.3 调节器设置
系统中设置了转速调节器和电流调节器，分别实现转速负反馈和电流负反馈作用，前者和后者之前实行串联联接，也就是说，电流调节器的输入为转速调节器的输出，晶闸管整流器的触发装置由电流调节器的输出信号进行控制。电流环处于双闭环结构的内环；转速环则处于外环。双闭环调速系统为了获得良好的静动态性能，其转速调节器和电流调节器一般都采用PI调节器。
2.4 建立系统数学模型
为了能够设计的更加精确，设计人员可以针对系统中各个部分建立数学模型并列出空间方程，实现对整个系统的可控性。建立数学模型是提高系统设计可靠性的主要方式之一，当前已经得到了人们的广泛使用。
2.5 电力拖动自动控制系统对电器控制线路的选择
电器控制线路在电力拖动控制系统中担任十分重要的角色，其选择的好坏直接关系到整个控制系统的质量，以及控制系统的使用年限。在选择的过程中，需要从设备的整体性能出发，并结合每个部件的实际特点，做好控制线路工作，考虑每个设备之间的联系，细化控制系统中局部电器控制，通过局部控制实现整个系统的科学运行，形成一个完整的控制线路。此外，在进行电器控制线路设计的时候，还应该考虑到线路自身的合理性和可靠性，这样才能够进一步降低使用过程中发生事故的概率。电力拖动自动控制系统中包括很多电器控制线路，这些线路连接各个电器设备，所以选择正确的电器控制线路对于整个电力拖动自动控制系统的正常使用具有十分重要的作用。作为设计人员应该根据设备的实际需求，选择合适的电器控制线路，减少外界环境变化对设备的影响，减少设备故障率的产生。
3 电力拖动系统的安全保护
3.1 热保护
电动机本身存在一个额定温度，一旦电动机在工作的过程中温度超过了额定温度值就会损坏电动机，所以必须采取措施做好电动机的热保护工作。
3.2 运行连锁和启动连锁的保护
为了保证电动机能够在不具备工作条件或者是没有信号的情况下还能够正常工作，就需要做好电动机的运行连锁和启动连锁的保护工作，通过输入信号，实现计算机程序的自动化控制。
3.3 信息保护
由于计算机处理系统具有安全性高的特点，而且计算机自身软硬件控制系统的安全性比较高，在发生问题的时候，能够及时地反映出来，并及时停止设备的运转。
3.4 过流保护
如果电动机在错误启动的情况下可能会出现过流现象，此时的电流是平时电流的1.2倍，这就增加了电动机的负载。电动机长时间在过流情况下工作会造成自身的损坏。
3.5 欠压保护
电动机本身是有额定电压的，如果电动机长期在电压过低的情况下工作，就可能出现部分电器被释放，造成电路损坏而无法工作。如果工作人员发现故障而且查到是由于电压过低导致的，那么就应该立即切断电源。
3.6 短路保护
如果电动机在工作过程中突然出现短路现象，那么就会造成电动机损伤。这是因为在短路的一瞬间会产生巨大的电流，导致电动机内部电路和设备出现损坏。
4 结束语
综上所述，电力拖动系统是一个十分复杂的过程，在运行的过程中需要各个组件之间的相互配合，才能够保证任务的完成。为了进一步提高电力拖动系统的工作效率，相关人士对系统的设计以及安全保护进行了细致地分析，保证了工作质量，节省了成本，增加了经济效益。
参考文献
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[3]张红莲.基于DSP的电力拖动控制系统的设计[J].科技信息，2010.
[4]马志源.电力拖动控制系统[M].北京：科学出版社，2004.
作者简介：王银涛（1982，2-），男，籍贯：河北，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：电力拖动交直流调速。
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