摘要:机电设备作为机电工作的重要组成部分,机电设备的安全运行才能保证顺利生产,提高工作效率。如果机电设备在机电生产工作时出现故障停止运行,不仅会影响机电设备的使用寿命,还会降低生产效率,导致企业经济效益的下降。如何保证机电工作的正常运行,保证工作效率,在机电设备出现运行故障时快速完成故障诊断并维修,使其快速正常运行,这样可能保证工作效率,提高企业的经济效益。
关键词:机电设备;电气控制;问题;分析
1.基本内容
机电设备主要是指应用电子技术和机械的设备,我们常说的机械设备是机电设备的最主要部分。
随着经济水平的逐渐提高以及科学技术的不断改进,传统的机械设备逐渐向机电结合的阶段发展,并使其应用范围得到逐渐的扩大。自20世纪60年代起计算机的广泛应用为机械制造也的发展创造了有力的条件,也促进了机电设备向自动化、数字化、智能化和柔性化的方向发展,推动现代设备阶段的到来,而机电设备的电气控制是其中的一项重要标志。
电气控制主要指的是对电压、频率、电流、连锁、通断、速度等进行控制来完成工艺过程的一系列动作要求。对于工艺、过程、功能等较为固定的机电设备,通常采用继电接触进行控制。
机电设备电气控制的主要原理是采用电器对线路进行控制,也就是由各种有触点的继电器、接触器、行程开关、按钮等按照不同的连接方式进行组合而形成的一种控制系统,进而实现对机电设备的启动、制动、正转、反转、保护和调速等的控制,达到满足生产工艺要求的目的,保证生产过程自动化的实现。生产中常见的基本控制线路有以下几种:正转控制线路、点动控制线路、位置控制线路、正反转控制线路、多地控制线路、顺序控制线路、调速控制线路、降压启动控制线路、制动控制线路。
电气控制除了要满足生产工艺和电压控制的要求以外,还应将电路的可靠性、安全性、操作性以及电路维修和简明等问题考虑在内。
2 机电设备电气控制的基本原理
机电设备电气控制基本原理是通过电器控制线路,即由各种有触电的接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式组合而成的控制系统,实现对机电设备的启动、正反转、制动、调速和保护,满足生产工艺要求,实现生产过程自动化。常见的基本控制线路有:点动控制线路、正转控制线路、正反转控制线路、位置控制线路、顺序控制线路、多地控制线路、降压启动控制线路、调速控制线路、制动控制线路。
电气控制除了在满足生产工艺,控制电压的要求的同时,必须要考虑控到制电路工作的安全性、可靠性,便于操作、维修和电路简明等一系列的问题。
3 机电设备电气控制的注意事项
3.1 充分了解生产工艺要求和设备情况
电气控制是为满足生产工艺的要求服务的,所以了解生产工艺对机电设备的具体要求,对机电设备的工作情况事先做好全面的了解,是电气控制设计的基础。应当提前深入现场调研,收集机电设备的运转信息,结合技术人员和现场操作人员的实际工作经验,进行电气控制设计。
3.2使线路简明经济
3.2.1减少触点,简化线路
在满足生产工艺要求的前提下,触点数目越少,线路越简单,工作可靠性越高,故障率越低,所以要尽量减少不必要的触点。通常可以采取的方法有以下四点:
(1)合并同类触点。
(2)转换触点方式。
(3)利用二极管的单向导电减少触点数目。
(4)通过逻辑代数减少触点。
3.2.2减少连接导线数量和长度
电气控制线路应该基于实际情况,合理安排电气设备和原件的位置排布及实际连线,使连接导线数量最少,长度最短。所以当同一电器的不同触点,应该尽可能设计成实用的公共连接线。
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3.3保证电控线路可靠性
3.3.1正确连接电路线圈,防止短路
应该注意电器线圈与电气触头分离分布,电源一侧为线圈,电源另一侧为触头,相邻的触头尽量接在同电位端。这样的话,当某一电器触点发生故障,也不至于引起电源的短路。
交流线路中,即使外加电压是两个线圈额定的电压之和,也不允许两个电器原件的线圈形成串联。两电感量相差悬殊的直流电压线圈不能直接并联,可在ka线圈电路中单独串接km的常开触点。
3.3.2避免出现寄生电路
寄生电路是指线路工作时,发生故障而接通的电路。寄生电路会破坏电器元件和控制线路的工作次序,或造成误动作,所以应该尽量避免。可将指示灯与其相应的接触器线圈并联,避免寄生回路。
3.3.3避免发生触头"竞争","冒险"现象
触头竞争是指当控制电路状态发生变换时,电路中的电器元件的触头状态也随之发生变换。由于电器元件总有一定的固有动作时间,对于一个时序电路来说,往往会有不按时序动作的情况发生,触头争先吸合,就会得到几个不同的输出状态,可能引起通电的电器失电,从而电路无法正常工作。这种现象称为电路的"竞争"。触头冒险是指对于开关电路,由于电器元件的释放延时作用,也会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出,这种现象称为"冒险"。
3.4确保控制线路安全性
3.4.1短路保护
短路时的强大电流容易导致各种电气设备和元件的绝缘受损和机械损坏,所以,需要设置相应的短路保护机制以求迅速可靠地切断电源。可以采取的措施有:利用熔断器作为短路保护电路,利用自动开关作短路保护。
3.4.2过电流保护
过电流常见的问题情况有:机电设备错误启动或负载过大会引起电动机产生很大的过电流;过大的冲击负载会引起电动机产生过大的冲击电流,从而电动机换向器损坏;过大的电动机转矩会使生产机械的机械传动部分受到损坏。可采取的解决措施是利用过电流继电器来保护电路。
3.4.3 过载保护
机电设备电动机长期过载运行时,绕组温升将超过允许值,从而损坏电动机。要多采用具有反时限特性的热继电器加以保护,并同时装备熔断器或者过流继电器配合辅助运用。
3.5便于操作、维修
机电设备电气控制的具体安装与配线过程中,电器元件需留备用触点,必要时留备用元件;为检修方便,应设置电气隔离,避免带电检修;为调试方便,控制要简单,能快速实现从两种方式间的转换。
为了便于在生产机械旁调试,应该设置多点控制;操作回路较多的情况下,如果要求正反转及调速,就需要采用主命令控制器代替许多按钮。
结语
机电设备电气控制在生产和生活中具有重要的意义。除上文提及的相关事项以外,还应加强检测仪表、报警系统、信号指示、照明系统等的检查。保证电气设备的运用能够在电气控制下进行正常的工作,并充分考虑故障发生的状况及产生的后果,对线路进行事先的合理安排,有效控制后果的发生。
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论文作者:韩明坤,张玉伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签:机电设备论文; 线路论文; 触点论文; 电路论文; 电气控制论文; 线圈论文; 生产工艺论文; 《基层建设》2017年第30期论文;