电力拖动系统运行过程的分析

电力拖动系统运行过程的分析

申依1,秦院红2

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摘要：在社会经济迅速发展下，我国的机械电气行业逐渐迈上一个新台阶，电力拖动系统作为机械行业发展的一部分，是电气与机械综合系统，主要是由电源、控制设备、电动机和传动机构所组成。电源作为控制设备和电动机的能源，主要分为交流电源和直流电源。电动机是生产机械的原动机，作用在于把电能转变成机械能，控制设备任务是控制电动机运转，传动机构是在电动机与生产机械工作机构之间进行传递力量的装置。本文主要从作者实际工作经验入手，分析电力拖动系统运行环节，希望对有关从业人员带来帮助。

关键词：电力拖动；系统运行；自动化

1 电力拖动系统自动控制原理

在企业生产运营活动中，电力拖动系统是非常重要的设备。工作人员可利用该系统掌握发电机运行状况，而管理员则可利用相关信息掌握企业的运营实况。由此看来，该系统与企业的生产活动密切相关，电力拖动系统的组成特别复杂，具体是以电力设备为主，相关辅助构件为辅。如果要发挥该系统的自动化控制功能，就要引进计算机系统。计算机系统后的存在，不仅能让电力拖动系统保留原有优势，又可实现强化安全保护、显示信息和运行连锁等功能，有效提高系统实用性。该系统的自动控制功能还适用于诸多途径，操作人员可基于具体的工作环境，借助计算机系统设计针对性的自动控制方案，进而提高生产活动的最终效益。

2 电力拖动系统的分类

电力拖动系统的分类是按照系统中电动机供电种类来区分:分为交流拖动系统与直流拖动系统。

(1)交流拖动系统。交流拖动系统多运用于企业生产加工的过程中，其源动力是三相交流电。交流拖动系统中的电机类型有交流双速电动机、交流调压调速系统同及变频变压调速系统三种。在现代生产中应用最为广泛的则是变频变压调速系统。

(2)直流拖动系统。直流拖动系统可分为可控硅励磁系统和可控硅直接供电系统。直流拖动系统一般用于交通运输过程中的电力拖动。其具有调速机械特性较好、可调速范围大等优点。但直流拖动系统中的电动机的换向器在运行过程中磨损严重，日常维护量较大，所需消耗的电力能量较高等缺陷，是以使用范围较小，多运用于小型机械设备生产运行当中。

1.3电力拖动系统的优势

电力拖动系统作为现代化生产生活所需重要环节，应用较为广泛的是变极调速技术，其原因是因为在拖动系统中的电动机的调速范围更大，调速精准度更高，并且在运行中可以实现快速逆道运行，在生产中能够满足现代机械高速运行的需求，有效提高机械运行的效率，比直流拖动系统更具优势。

3 变频器应用中一些问题的分析与处理

3 .1对谐波问题的处理

在电力传动系统中处理谐波问题，其根本是切断危险传输路径，从危险传输路径上切断干扰源的谐波发射，就目前情况而言，谐波传输路径的主要途径包括以下几点:一种是切断公共接地线，即将电传动系统动力装置的接地端与地相连，将电传动系统控制装置的接地端与装置盘的金属外壳相连。二是将电力驱动系统的信号线和能干扰电子线路的电流线分开分布。例如高压电缆、电力电缆、控制电缆和仪表电缆、计算机电缆的分离线。

3.2对噪声与振动问题的处理

对于电力驱动系统常见的噪声和振动问题，解决方法应从以下角度考虑，当变频器输出电力驱动系统的低频谐波成分时，可能会与机械振动的频率产生共振，从而大大增加噪声，为了彻底解决这一问题，需要通过变频系统与交流电抗装置相连接。最大限度地降低噪音。实际的方法来减少噪音振动是将交流电抗在逆变器的输出终端设备吸收高谐波电流逆变器最大限度地的一部分,改变传统的PWM形式使用方波变频调速形式,它可以减少转矩脉动的影响和削弱振动振幅,从而达到降低噪声的目的。

3.3对发热问题的处理

传统变频器是通用的型号，其变频器对工作环境要求比较高。所以，为对其传统变频器正常运行的保证，延长其变频器使用寿命，应结合不同季节特点进行处理。比如：在冬季时，应加强变频器的散热处理。变频器自身的散热风扇可以用来吹走大部分的热量，而在炎热的夏天，变频器周围的环境温度可以高达40℃以上，仅仅通过变频器自身的风扇并不能达到很好的散热效果，因为逆变器本身的热量会通过风扇传递到周围环境。变频器会带走其内部的热量，会使变频器箱体和房间的温度大大提高，在这种情况下，冷却变频器的最好方法是利用与变频器箱体紧密相连的窗户或机配电室与墙壁均匀并适当打几个500mm的孔。当然，如果逆变器的安装条件不允许，从分考虑使用空调来调节室内温度，强制冷却装有逆变器的空间。

4  电力拖动系统的安全保护方式

4.1 计算机控制系统保护

在电力拖动系统中应用计算机控制系统时，要重点关注以下的保护要点：重视计算机运行及启动的连锁保护链，以此确保计算机控制端接收到相关信息时，电力拖动系统可在基于PLC且、有可编程特性的逻辑控制装置或其他程序中实现自动控制功能，避免由于异常指令导致系统无法维持正常运行状态。

4.2 电器系统保护措施

4.2.1短路保护

在系统控制工作中，短路保护是需要持续完善的工作，一旦系统出现短路故障，整个系统都会受到影响，其预设功能也无法实现。所以在系统运行保护中，一定要及时响应保护控制需求并处理，才能让系统保持相较稳定的运行状态，这是让系统控制工作顺利开展的重要前提。根据电力拖动系统控制的需求整合脉冲控制和短路保护，可为整个系统提供更全面的保障，为系统营造一个安全的运行环境。

4.2.2过流保护

过流保护也是非常重要的保护工作，在系统运行期间，过流保护的主要作用是维持电流稳定性，只有电流始终维持在规定范围内，系统运行期间才不会由于电流异常而影响运行效率。可见得，过流保护是保障系统安全管理水平的重要前提。

4.2.3欠压保护

在系统进入运行状态后，如果电源电压达不到运行需求，就会由于欠压而影响电动机效率，从而降低管理水平。为了让电动机维持正常的运行状态，应随时观察管理期间的负压实况，在必要的时候可以增加电源电压，通过提压的方式解决问题，以此保障维护及管理效率，在此前提下设立更科学的控制机制提升管理效果，不仅可令电力拖动系统达到预测功能，还可发挥相关子系统的作用，避免由于电源电压与运行要求不符而影响运行效率。

4.2.4电气释放保护

电气释放是系统运行期间比较常见的异常状况，可能会导致电器无法正常运行，甚至令整体系统陷入故障状态。所以在管理期间，应根据实际的运行情况设立切实可行的电气释放保护机制，只有设立符合系统运行需求的管理目标、遵循相关原则，才能保障系统的整体管理效果。

结束语：

总而言之，电力拖动系统在实现电能向机械能转变中尤其重要。然而，电力拖动系统的运行过程是比较复杂的。首先要确定其转向，再要熟悉其机械特性和负载特性，并掌握相关方程式，明确其正常运行时需要的条件，从而对其运行状态进行判断。所以，只有深刻理解这些知识点并采用正确的方法，譬如：图解法，才能够准确分析拖动系统的运行状态和运行过程。

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