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控制工程的发展论文

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控制工程的发展论文

控制工程专业硕士研究生实践能力的培养论文

摘要 实践能力是专业硕士研究生培养的重要要求,针对控制工程专业硕士研究生培养过程中存在的实践能力不足的问题,提出控制工程专业硕士研究生实践能力培养体系的构建,包含三方面内容:构建科学合理的培养方案,扩大导师的选择面,校内、外实践教学平台的建设。这三个环节紧密关联,相辅相成,以期通过这三个环节的作用促进控制工程专业研究生实践能力的提升。

关键词 控制工程专业硕士实践能力

2009年,教育部提出要加大应用型人才的培养力度,同年,各高校开始招收全日制专业硕士学位研究生。专业学位研究生的定位要求学生更加具备实践能力,控制工程专业硕士研究生培养是研究生培养的重要组成部分,其培养人才的核心就在于要提高学生的动手实践能力,但目前,很多高校在实际的培养过程还存在一些问题。本文针对控制工程专业硕士研究生实践能力培养问题,在分析相关情况的基础上,提出控制工程专业硕士研究生实践能力培养体系的构建。

1控制工程专业硕士研究生实践能力培养情况分析

《控制工程领域专业学位标准》中将该领域专业研究生培养目标定位在四方面:知识、技能、能力、素质。[1](1)知识方面要求学生应掌握控制工程领域的基础知识及针对具体应用层面的相关知识;(2)技能方面强调了学生应该具备使用相关研发工具、熟练使用外语、获取相关国内外文献资料等方面的技能;(3)能力方面要求学生具备使用本领域先进技术方法和现代技术手段的能力;(4)素质方面要求学生要注重该领域工程研究、开发、应用的问题,能具备较强的实践能力。也即是说在控制工程专业研究生培养目标的设定上就必须强调在掌握基本知识的基础上加强工程实践的锻炼,要充分面向行业领域进行高质量的专业实践,以提升专业研究生的就业能力。

目前,我国很多高校控制工程专业虽然已经招收了专业硕士研究生,但在真正的培养过程中学生的实践能力还是差强人意,这里面的问题主要有以下几点:[2-5](1)受长期以来学术硕士研究生培养模式的影响,很多高校在课程设置上还是沿用其课程体系,对于实践环节的重视不够;(2)有些高校对“实践”的概念认识并不到位,这就使得虽然在课程体系中设置了“实践”课程,但内容的设置相对匮乏,形式化,从而造成实践的效果并不理想;(3)一些高校建立了实践中心,但是缺乏具有职业背景和实践经验丰富的导师队伍,从而导致实践环节的设置与社会应用的真正需求相脱节,学生的实践能力不能进一步提高;(4)虽然有些高校同企业建立了协同实践教学平台,让学生到企业参加到一些实践工作,但很多从事的都是一些低等的或者辅助性的工作,真正能够培养起动手实践能力的并不多。

2控制工程专业硕士研究生实践能力培养体系构建

专业硕士研究生实践能力的培养是一个系统工程,针对控制工程专业硕士研究生培养中存在的问题,笔者认为其培养体系的构建应包含:构建科学合理的培养方案、扩大导师的选择面,校内、外实践教学平台的建设。

构建科学合理的培养方案

首先,在构建课程体系的时候就必须定位明确。学校要能实时、准确地分析就业市场需求,从行业对对控制工程人才的实际需求出发,以培养实践能力突出的行业高级应用型人才为目标。在理论课程的设置上,要紧密结合学校的特色和行业背景,除了最基础的专业理论课程之外,还需要开设与学校特色和行业背景相关的一些理论课程。对于控制工程的专业硕士研究生来讲,毕业生不但要掌握基本的控制理论,熟练的编程语言,还要对其行业内的一些自动化、电力相关领域的工程问题有较深入的了解。

然后,要结合行业应用背景,对实践课程进行精心的设计和规划。要能够切实考虑实践的难易程度,以循序渐进的方式,在不同的阶段开展不同的实践课程,比如在课程学习的初期开设基础的实验课程,让学生能迅速的掌握课程相关知识点;到相关课程知识点都学过之后,可以再开设一些专业性的实验课程,让学生能将不同课程的相关知识点融会贯通,培养分析问题、解决问题的能力;校企合作的实践课程,进一步让学生学以致用,能在实际生产活动中分析问题、解决问题。要在培养方案中将专业硕士研究生参加实践课程的要求、内容纳入到研究生培养的整体教学计划中,将实践课程设定为必修课,严格规定课程的学时、学分,确保实践课程能得以有目的、有计划、有针对性的.开展。实践课程的开设要强调学生动手能力,以及独立思考问题、解决问题能力的培养。

扩大导师的选择面

很多导师是搞学术研究出身的,大多缺乏行业背景和工程实践能力,这就导致在进行实践教学时可能会力不从心,并不能真正达到实践教学的目标。而控制工程专业硕士是一个对实践动手能力要求很高的专业,要有动手能力强的导师来指导研究生进行实践。所以在导师选择的问题上,除了校内的专业导师之外,还必须增加具有行业背景的企业导师。

对于校内导师来说,需要加强对导师的培训,要创造机会让导师特别是青年导师到企业去锻炼,能让他们在真实的生产环境中将理论与实际联系起来,加强他们的行业背景和实践能力,从而在校内实验、实践课程中指导研究生的时候能够更贴近生产实际,能以一些真实案例来丰富自己的教学。

同时,高校要聘请行业内部的一些高级工程人才来担任学生的企业导师。企业导师主要在学生进入到企业实践时给予研究生指导,在培养方案制定的过程中也应提供有用实践培养建议,并努力为研究生提供企业实践的机会,以期让研究生达到理论与实际操作的紧密结合,从而真正学以致用,并提高动手能力。

校内、外实践教学平台的建设

实践平台的建设可以说是锻炼学生实践能力最好的途径之一。通常来说,实践教学平台又可以分为校内实践教学平台和校企合作实践教学平台两类。

校内实践教学平台是指位于学校的,模拟真实生产环境的、能够为专业学位硕士研究生实践能力培养提供一定帮助的场所,是联系课内知识和企业实践的重要环节。校内实践教学平台建设分为硬件和软件两部分,硬件部分即是指研究生实验资源的建设,它会影响校内实验创新活动开展的效果;软件部分即是指基于硬件部分开展的研究生创新课题及各类研究生创新活动,它会影响校内实践教学平台的发展壮大。对于控制工程专业来说,校内实践教学平台可以包含计算机网络、控制工程、自动化等多个方向,从而有利于培养研究生综合运用多个学科的知识点来分析问题、解决问题的能力。

校企合作实践教学平台是指由学校和企业合作建设在校外的实践场所,也可能就是在企业之中或者真实的生产环境中。要能够创造机会让研究生真正参与到某些项目的研发、生产过程中,那研究生就可以深入到工程一线,自己动手去完成一些实际的工作,在此过程中,将自己的理论知识和校内实践经验运用到真实环境中,再通过富有实践经验的行业导师给予指导,还能与有实际操作经验的工作人员交流,学习,能较快地培养起自己的动手实践能力。

参考文献

[1] 李茂国,朱正伟.面向工程过程的课程体系研究[J].高等工程教育研究,2014(9):1-5.

[2] 李娟,穆晓星.全日制工程硕士研究生实践能力培养管理机制探究[J].黑龙江高教研究,2013(12):112-116.

[3] 曾令全,李鑫.研究生实践能力培养途径的研究[J].东北电力大学学报,(5):68-70.

[4] 张瑞成,陈波,陈至坤.控制工程全日制专业学位型硕士研究生培养模式的构建与实践[J].教育教学论坛,2014(10):175-177.

[5] 兰海,肖模昕,于立君.控制工程领域全日制专业学位研究生实践教学课程体系建设研究[J].科教导刊,2016(4):43-44.

结合研究课题结果撰写论文。对于新产品设计与开发技术的成果,论文应该具有设计方案的比较、评估,设计计算书,完整的图纸;对于重大技术改造和革新的成果,应该具有对原设备与技术的评价,改造和革新方案的评述及结果的技术和经济效果分析;对于产品质量控制和试验的成果,必须有试验方案、完整的实验数据、数据处理分析方法、结果分析;对于生产设备管理成果,必须给出新的管理理论体系,对企业产量和质量作效果分析,并给出创新管理信息系统等。

当前我国的经济正处于转型发展的关键时期,各个领域的建设都取得了显著的成效,越来越多的施工工程开始出现,为了确保施工工程的质量,就需要施工单位切实的采取措施,加强造价控制中工程监理工作的高效实施。工程监理工作在整个施工管理中占据着重要的地位,它是其他一些管理活动顺利开展进行的基础,它对工程的整个施工过程进行全面严格的监控,可以减少了施工质量问题的出现,需要施工单位在制定施工政策时加强重视,并且做到有效的落实,这样可以大大的减少安全隐患的发生,保证施工的质量良好。另外,在工程施工管理得到不断的创新改革下,工程监理工作也有了深刻的发展变化,更多的以科学化合理化的手段进行监控,最终的目的就是实现工程经济效益的提高,保障工程的质量良好,这对于施工单位来说是最佳的选择,因为从工程造价的内涵来看,它是对工程的各项资金流动和控制的总述,施工中包括施工材料的采购、设备的维护更新、人员的薪资等等方面都需要造价的控制管理,造价中预算是主要的一种形式,它可以对整个施工工程起到一种良好的导向指导作用,工程监理在此发挥的作用就是可以对资金流动中可能出现的风险进行事前的分析并采取适当的预防防范措,可以这么说,如果把整个工程施工比作一个航行的大船,那么造价控制中的工程监理就是保证航向正确的方向杆,因此,它在现代施工中所占的地位越来越重要。造价控制中工程监理工作的重要作用分析有利于提高工程建设的决策科学性上文提到工程监理工作贯穿于整个施工过程中,因此,它在工程决策阶段的体现就是辅助业主与决策单位之间签订协议合同。这一阶段的决策监理工作,既不是监理企业为业主决策,也不是监理企业为政府决策,二是在业主或政府部门的要求下选择合适的咨询单位,帮助两者之间签订“共赢”合同,然后再对合同的执行实施进行监督,实现对咨询意见的正确合理评估。工程的各个决策对于施工来说都是具有重要影响的,因此,施工决策是否科学合理,直接关系着施工质量状况。有利于控制投资的向合理化的方向发展在正式进入施工阶段时,和其他大多数工程施工一样也需要进行必要的现场勘察,而依据大量的实践经验来看,现场勘察与设计两者往往是分别进行的,以下对两者的监理工作进行简述:第一,设计阶段进行工程造价控制的关键措施就是对投资进行合理控制,不能过大也不能过小,这一阶段由于其自身的地位在很多的施工单位中经常会被忽视,因此,需要在新形势下重点关注这一阶段的监理工作,保障最后的设计方案是科学合理的,这样也可以大大减少在施工中设计变更现象的发生,进而有效的控制工程的造价,另外,在这一阶段如果把经济作为中心环节,那么就可以节省大量的资金投资,实现更多的利润效益;第二,勘察阶段的建立工作主要是涉及到设计的进度、质量以及投资三方面。从它的总体结构构成来看,它主要是根据勘察设计的任务批准书来对勘察设计资金的使用方案、以及设计的质量要求进行合理的编制,在此基础上与勘察方案的设计单位达成共识,实现建设施工的合情合理。另外,还需要对这一阶段的设计工作进行实时的跟踪调查以及相应的阶段性调查,保证数据掌握的实时性,在设计完成之后,还要贯彻全面审查。工程监理工作的高效实施有助于三大目标的实现(1)坚持在工程的招投标阶段确定合同的价款。首先要加强对施工队伍的资质进行审查,判断其是否具有承担施工的条件,如果施工队伍的素质严重低下,就会直接的导致整个工程的施工质量和工期不佳;其次,坚持在招投标阶段进行合同价款的确定,可以对施工的进度以及最后的结算工作有重要的积极作用,监理工作的实施务必要与合同规定的要求相一致,确保资金流动的合理规范。另外,还需要最好对于合同的管理工作。在双方签订完合同之后,要交由相关部门进行审查分析,确保公正合理之后方可实施,这样可以减少合同双方纠纷的产生,有利于双方对合同条款的履行。(2)重视对建筑施工的设备以及材料的价格管控。一般来说,建筑工程的安装费用是由三部分组成的,也就是工程费用、间接费用以及其他费用。其中设备和材料的费用在整个建筑安装工程中所占的比例是较高的,所谓的直接费用,就是在施工的过程中所浪费的可以构成工程实体以及有助于工程形式的各类费用,一般常见的类型有人工费用、材料费用、设备使用费用以及其他的直接性费用,这就需要在进行建立工作开展时,要重点关注这方面,引进高质量的设备和材料,提高经济效益。(3)对施工阶段的进度进行合理控制。施工的工程进度涉及到业主和承包人之间的切身利益,需要两者共同予以重视,同时它也是合同能否顺利执行的关键所在。因此,从这方面来讲,就需要在施工工程的进度监理控制工作中,把预期的进度和实际的进度两者之间的差异作为控制施工进度的重点来抓,把两者之间的差距消除到最小。除此之外,还需要对合同中所规定的工程质量以及涉及到的相关费用进行满足,把施工的质量、工期以及费用三者的控制作为同时进行,不能片面化的进行,务必做到全面高效,这是提高工程施工经济效益的要求。3总结随着我国经济的发展,工程施工量不断的增多,工程中造价控制下的工程监理工作所发挥的作用就显得越来越重要,并且在整个施工管理工作中所起到地位愈加重要,从工程施工的质量和效益两者来看,要确保建立工作的顺利高效实施,就需要施工单位做好各方面的工作,协调处理各方面的影响因素,进而推动工程施工的高质高量。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:

控制电机的发展论文

毕业设计开题报告 课题名称:电动汽车用永磁同步电机及其控制系统 一 、本课题设计的目的: 1、学习了解电动汽车的发展现状及未来的发展趋势。 2、学习电动汽车驱动系统的相关知识,掌握永磁同步电机的数学模型以及永磁同步电动机控制系统的主流控制策略。 3、深入学习电动汽车用永磁同步电机的控制原理、控制方法及运用仿真软件对控制过程进行仿真。 4、运用matlab/simulink软件建立一个初级的永磁同步电机的控制系统,包括硬件和软件部分并进行仿真实验。 二 、课题现状和发展趋势: 目前车用永磁电机的发展现状:(1)永磁同步电机驱动系统已形成了一定的研发和生产能力,开发了不同系列产品,可应用于各类电动汽车;产品部分技术指标接近国际先进水平,但总体水平与国外仍有一定差距;基本具备永磁同步电机集成化设计能力;多数公司仍处于小规模试制生产,少数公司已投资建立车用驱动电机系统专用生产线。 (2)电机控制器关键部件电机控制器用位置/转速传感器多为旋转变压器,目前基本采用进口产品,我国部分公司已具备旋转变压器的研发生产能力,但产品精度、可靠性与国外仍有差距。IGBT基本依赖进口,价格昂贵,国产车用IGBT尚处于研究阶段。 我国驱动电机及其控制器存在的主要问题:(1)电机原材料、控制器核心部件研发能力较弱,依赖进口,如硅钢片、电机高速轴承、位置/转速传感器、IGBT模块等。进口产品成本高,影响电机系统产业化。 (2)我国车用电机的机电集成水平与国外差距较大。控制器集成度较 低,体积、重量相对偏大。 (3)现阶段国家出台的电动汽车驱动电机系统标准较少,且不完善。如:不同类型电机系统采用同一检测标准,缺乏可靠性、耐久性评价方法等。 车用电机及控制系统的发展趋势如下:(1)电机本体永磁化:永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。 (2)电机控制数字化:专用芯片及数字信号处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。 (3)电机系统集成化:通过机电集成(电机与发动机集成或电机与变速箱集成)和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。 三 、设计的重点与难点,拟采用的途径: (一)课题设计的重点难点是:1、学习分析车用永磁同步电机的优势;2、学习永磁同步电机的数学模型;3、根据永磁同步电机的数学模型分析最优控制策略;4、利用matlab/simulink建立控制系统并进行仿真试验。 (二)难点突破途径:1、查阅相关文献,对永磁同步电机进行系统的深入的学习与认识;2、学习matlab/simulink软件的使用,通过上机练习深入掌握。 四 、设计进度计划: 课题设计主要分为三个阶段: 第一阶段:1、复习永磁同步电机的相关知识,查阅资料学习永磁同步电机的优点;2、学习永磁同步电机的数学模型,总结其特点,可行的控制方法;3、根据其数学模型,研究不同控制策略的区别,并找出最优控制策略。 第二阶段:学习matlab/simulink软件的使用。 第三阶段:结合前期的学习,对简单的永磁同步电机控制系统的软件和硬件进行设计。

电力拖动自动控制系统 课程涉及到各种电动机控制系统的模型建立、系统分析和系统设计等的基础理论。下面是我为大家整理的电力拖动自动控制系统论文,供大家参考。

《 浅析电力拖动自动控制系统 》

【摘 要】电力拖动控制系统是一种较为重要的控制系统,其在工业生产中发挥着很大的作用,随着社会的发展以及科技的推动,这一系统开始趋向于自动化的应用形式。电能在人们的生活中发挥着重要的作用,电器的种类越来越多,现代社会对电力的需求量也越来越大,所以,自动化的电力拖动控制系统,可以更好的满足人类社会对电力的需求。本文分析了电力拖动自动控制系统的设计原理,还介绍了电力拖动自动控制系统的安全防护,希望对相关电力人员有所帮助,使相关企业生产可以更加安全、稳定的进行。

【关键词】电力拖动;系统;自动控制;原理;安全防护

电力拖动系统在工业领域应用极其广泛,伴随着我国科技的发展,工业企业的生产效率越来越高,人类社会对电能的需求量也越来越大。很多工业企业引进了先进的机械设备,提高了企业的生产水平,同时也对电力拖动控制系统提出了更高的要求,所以,电力拖动控制系统的自动化也是企业未来发展的必然趋势。电力拖动自动控制系统是对传统系统的改进与优化,这种系统在运行的过程中,更加安全稳定,而且满足了企业对自动化机械设备生产运行的要求。为了使电力拖动自动控制系统发挥更大的效用,相关人员要研究出更加完善的安全防护 措施 ,这也可以为企业增产以及效益提升做出更大的贡献。

1.电力拖动自动控制系统的设计原理

电力拖动控制系统在工业企业生产中发挥着重要的作用,工作人员在系统运行的过程中,可以更好的掌握电动机的运行状况,还可以通过信息反馈,了解企业生产运行机制的运转情况,比较常见的反馈信息是电流信息。电力拖动控制系统中包含着很多的构件,其中电气设备是生产运行机制中比较重要的系统,其也是企业实现机械自动控制的关键因素。在利用计算机设备,可以在系统运行的过程中,可以直观的从 显示器 中,了解设备的运行状况,通过计算机等设备的信息反馈,可以有效的实现电力拖动的自动化控制。

实现电力拖动控制系统的自动化运行,需要借助先进的计算机技术,相关工作人员通过计算机信息的反馈,以及企业生产需求的变化,可以有效的制定出不同的控制方案,还可以实现机械运行的自动化生产。在这一过程中,计算机的编程起着至关重要的作用,计算机不但具有强大的计算等功能,还具有操作便捷等特点,所以,工作人员一定要多了解计算机相关知识,这样才能编制出独立的驱动程序,实现多种设备的自动控制。工作人员还要利用计算机操作技术,实现系统的对接测试,这些步骤有利于简化电力拖动自动化控制编程。电力拖动自动控制系统的各项参数可以认为调动,根据不同的要求,技术人员可以更改编程,所以这项工作具有一定的变动性。但是从系统的设计原理来看,电力拖动自动控制系统在调整的过程中,需要遵循一定的设计原则,其主要是利用计算机作为控制中心,而且是通过信号传输完成下达命令以及执行命令这一系列工作。

2.电力拖动系统自动控制的内容选择

电力拖动自动控制系统对电动机的选择

电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩,要选择与其相匹配,能够拥有一定负载的电动机,这样,才能保证生产机械的正常运行。电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量,通常情况,企业只需要选择操作简单,稳定性强、价格低廉的交流异步电动机。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广,则可以采用调速性能优质的直流电动机。在选择电动机时也要考虑后期维护问题,任何系统在使用一段时间后,都可能因为外界因素的干扰而出现故障,为了降低线路损坏对企业生产效益的影响,设计人员一定保证维护工作的便捷性,便于及时抢修。

电力拖动自动控制系统对电器控制线路的选择

电器控制线路的选择是电力拖动自动控制系统中一项重要的工作,其不但影响着整个控制系统的安装设计,也影响着电器选择的质量,在选择电器控制线路时,需要参考不同部件的特点以及生产的需求,在控制线路时,要利用总体框架,细化生产线路中局部电器的控制,还要考虑不同设备之间的关联,将局部电器控制融入整体线路控制中,构成完整的控制线路。

在设计的过程中,还要保证线路运行的稳定性以及安全性,这样才能有效的提高企业的生产效率,降低生产过程中安全事故发生的概率。电器控制线路的选择,需要保证元件选择的正确性,所以,设计人员一定要选择性能良好的设备,这样能延长设备使用年限,还能降低外界因素对电器的影响与干扰,使电器的运行线路更加稳定。相对而言,选择安全可靠的继电器,可以降低电器出现故障的概率,也可以降低设备维修的成本。另外,在选择具体的电器控制线路时,设计人员还要注意以下几点内容:

触头设计

在选择电器控制线路时,首先要保证线路中的电器触头可以有效的对接在一起。比如,有的线路中,将常闭与常开的电器触头连接在一起,这两种电器处于不同的电源中,很容易因为触头的长期接触而出现短路等问题,而且如果该线路的绝缘防护措施做的不好,则很容易引发线路的安全故障。

电器线圈联接

在设计电器的线圈联接时,要注意线路中的电器线圈是否联接正确,如果出现线圈设计失误问题,一定要及时处理,否则也会影响线路的正常运行。在检测电器线圈的联接时,要观察串联的线圈是否存在于交流控制线路中,要保证两个线圈的外加电压不能超过额定电压,另外,非并联的线圈也不能直接联接。

3.电力拖动自动控制系统的安全防护

短路保护

短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害,电流过大,容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力,进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。

过流保护

如果使用电动机不当,很容易使得电动机超负荷运作,这样会引起电动机局部过电流,一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍,因此容易损害电动机及系统元器件。

热保护

任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象,如果电动机绕组或长时间超载运行,那么势必会造成自身温度高于允许值,进而导致电动机出现故障,为避免过热损害,可以采用多个电动机相替换的 方法 进行热保护。

4.结语

综上所述,本文对电力拖动自动控制系统的设计原理、设计时电动机以及电器线路的选择进行了介绍,这些内容可以有效的保证电力拖动控制系统的稳定运行。另外,笔者还对电力拖动自动控制系统的安全防护提出了几点建议,希望对相关设计人员有所帮助,从而提高该系统的安全性以及稳定性,使其在工业生产应用的过程中,发挥更大的效用。

【参考文献】

[1]王春凤,杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理,2011(07).

[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统―运动控制系统[M].北京:机械工业出版社,2003.

[3]黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息,2010(35).

《 试论电力拖动自动控制系统 》

摘要:随着社会的高速发展,更多电器的出现导致电力的需求不断攀升,因而人们对电力拖动控制系统自动化程度提出了更高更新的要求。鉴于此,拟通过对电力拖动控制系统的设计原理、设计方案的确定、设计应遵循的规章以及安全防护等内容进行分析,为使用者与企业提供借鉴与参考。

关键词:电力拖动 自动控制 运行

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章 编号:1007-3973(2012)010-028-02

1 引言

随着科技日新月异的发展,机械自动化程度与生产水平达到了前所未有的高度,在当前的工业生产领域中,电力拖动自动控制系统得到了广泛的应用。电力拖动自动控制系统的优势在于:一方面可以保障自身 系统安全 稳定运行;另一方面可以满足企业机械生产要求。电力拖动系统可以很好的对电动机、各类继电器等原件进行保护,进而减少系统运行过程中故障发生概率。因此,研究电力拖动自动控制系统,提升其自动化程度,增强其安全性,完善其功能,对于企业而言是至关重要的。

2 电力拖动系统自动控制原理及其设计

电力拖动系统自动控制原理

操作人员在电力拖动控制系统运行过程中可以得到电动机各信息的反馈,例如电流反馈等。在电力拖动控制系统中,电气设备是实现机械自动控制的核心器件。计算机系统在此过程中的主要作用是显示信息显示、运行连锁、安全保护等信息,同时其也是电力拖动系统自动控制实现的唯一途径。

在计算机系统中,操作人员可以利用计算机根据实际生产需求实行不同的自动控制方案。电力拖动自动控制主要是利用计算机完成逻辑计算、功能模块化、编程等工作,然后为操作人员提供独立于机械设备的仪器驱动程序,方便使用者可以较快的将程序与自己的系统进行对接测试,方便编程。虽然电力拖动自动控制系统的各项参数及要求的设定“因人而异”。但从系统的本质来讲,系统构成的基本原理还是殊途同归的,即以计算机为系统的集中控制中心,信号输入给计算机下达指令,信号输出执行指令。电力拖动自动控制系统计算机接收信号与输出信号的系统反应如图1所示。

电力拖动自动控制系统方案的确定

在电力拖动自动控制设计方面,是否确定好方案与控制方式将会决定整个设计能否成功。如果宏观方案是正确切实可行的,那么生产设备各项指标达到要求的可能性才能得到保障。在设计时,即便出现某个控制环节设计的错误,也可以通过不断改进与测试达到要求,但如果宏观方案一开始就制定有问题,那么设计工作必须等到方案明确后重新开始。

学术领域认为,所谓电力拖动自动控制方案,其主要是依据不同的生产工艺要求,例如根据运动要求、加工效率、零部件加工精度等条件来决定电动机运行、类型、数量、传动方式等控制要求。最后将这些调研好的工艺要求与控制要求相结合,作为电气控制原理图设计电器原件选择的重要参考凭证。譬如说,在设计效率要求较高的加工机床时,拖动方式可以随机变化,如可以使用直流拖动,也可以使用集中拖动等。确定好拖动方案后,拖动电动机的数量以及各项参数也随之明了,控制方式的选择就是控制要求的选择。

电力拖动系统自动控制电动机的选择

在确定好电力拖动系统设计方案后,需要根据实际需求对电动机的数量、规格及各项参数如额定转速、功率等进行选择与确定。笔者通过 总结 ,归纳出电动机在选择方面应当遵循以下几点:

(1)电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩,要选择与其相匹配,能够拥有一定负载的电动机,这样,才能保证生产机械的正常运行。此外,在明确电动机功率时,还需对以下三大要素进行综合考虑:1)允许过载能力;2)启动能力;3)电动机发热。确决定电动机功率选择的核心条件是电动机容量,通常,电动机容量容易受外界环境影响,所以电动机额定功率的确定要进行多次校验确认。

(2)电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量,笔者认为,通常情况,企业只需要选择操作简单,稳定性强、维护遍历、价格低廉的交流异步电动机即可。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广,则可以采用调速性能优质的直流电动机。

(3)电动机额定转速需要结合以下方面来选择,主要是看所在企业机械匹配的技术经济程度,如企业所需电动机需拥有较高的使用寿命,并较少使用,那么就需要结合企业经济、技术等多方面因素来选择;如果企业使用电动机频繁,那么该电动机额定转速就需要以电动机的动能储存量来选择。

(4)必须在供电电网电压基础上选择电动机额定电压各参数,必须保证两者一致。电动机机构形式要根据企业的作业环境进行选择。

总而言之,电动机数量、规格以及各项参数的选择应当根据企业的经济、技术、作业环境、使用需求等多方面综合考虑来选择,要保证所选择的电动机既能满足企业生产机械的实际需求,又能够保证其运行的可靠性与实惠。

电力拖动设计中电器控制线路的设计

拖动方案与电动机的选择之后,其次是电器控制线路的设计。电器控制线路是整个电器选择与安装图设计的主要依据,通常,电器控制线路的设计方法是,根据所有部件不同的需求,根据控制线路的总体框架来细化局部线路,最后根据生产机械的实际需求与相互关联,将局部线路统筹规划到线路总体框架中,形成一个完整的控制线路。

设计前期调研:控制线路设计之初,设计者需要对企业生产工艺与机械实际需求进行调研。对于一般企业而言,控制线路仅需要满足下属三种功能即可:即制动、起动与反向。生产机械工艺较大的企业通常还需要平滑调速、安全预警功能等。另外,操作者能否对控制线路做出及时反应,能否进行操作等问题也都需要设计人员在设计前调研明白。

设计过程的掌控:控制线路能否稳定安全运行取决于控制线路工作是否安全与稳定,因此在选择设计元件时,应当采用性能良好、使用期限长、抗干扰能力强、安全可靠、稳定的继电器,同时在规划具体线路时,笔者认为,设计人员还需要注意以下几点内容: (1)触头的设计,要保证所有电器触头必须全部正确对接。例如同一电器,如果将常闭与常开的辅助头放在一起,那么当将它们接在不同相的电源上时,很可能由于限位开关上的常开/闭触头产生电位差使得电路短路,如果线路没有良好的绝缘性,那么势必会造成电路短路事故。

(2)设计电器线圈联接时,要保证所有电器线圈正确联接。串联的两个电器线圈一般不能出现在交流控制电路中,即便串联的两个线圈的额定电压和等同于外加电压,也不允许非并联线圈连接。要实现接触器与接触器,接触器与线圈的同步,应当将所有线圈并联在电路中,使所有线圈承受相同的额定电压。

(3)设计后的控制机构,其后期维护与操作必须简单明了,在操作人员采用某种控制方式控制时,可以根据实际需求迅速、快捷的切换到其他控制方式,例如,在进行自动控制时,可以根据需求直接切换到手动控制,所有电控设备都需保证其后期运行的稳定性与维护的便利性,同时还需为其配置隔离电器,以便在仪器出现故障时进行抢修。

电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则

笔者通过总结,归纳出当前电力拖动自动控制系统在设计时应当遵循的原则:

(1)经济简单化原则。企业在选择电力拖动自动控制系统时,都想要低廉的价格换来可靠的电力拖动控制系统。因此在设计过程中,设计人员应当尽最大努力将系统不必要的电器与触头数量进行减少,线路设计应当最优化。

(2)稳定、安全、可靠性原则。在经济简单化原则基础上选择稳定性、可靠性、安全性较强的元件。

3 电力拖动自动控制系统的安全防护

任何系统的出现都需要制定想匹配的安全防护措施,电力拖动自动控制系统亦是如此,一般情况下,电力拖动自动控制系统的安全防护分为两种:一种是计算机系统保护;另一种是电器保护。电器保护是最基本,也是必要的保护,其通常有过流保护、短路保护、欠压保护以及热保护。而计算机系统保护则是不可或缺的保护,它属于高级保护,主要是对确保系统运行、维稳等进行保护。笔者在下文将从以下几点对电力拖动自动控制系统的安全防护进行分析:

(1)短路保护:短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害,电流过大,容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力,进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。

(2)过流保护:如果使用电动机不当,很容易使得电动机超负荷运作,这样会引起电动机局部过电流,一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍,因此容易损害电动机及系统元器件。

(3)欠压保护:系统运行过程中,如果电源电压不能满足电动机正常运作的需求,容易造成系统因欠压而减缓电动机速率甚至同志运作,当负载矩不变时,可以适当的增加电源来提压。另外,欠压还会造成电气释放问题,进而影响系统所有器件的正常工作,情况严重时还会出现系统故障。所以,笔者认为,当电压达到电动机电压临界值时,可以采取切断电源措施来进行保护。

(4)热保护:任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象,如果电动机绕组或长时间超载运行,那么势必会造成自身温度高于允许值,进而导致电动机出现故障,为避免过热损害,可以采用多个电动机相替换的方法进行热保护。

(5)安全链:安全链的保护主要涉及五个方面。1)欠压保护的控制;2)过流保护的控制;3)水压保护;4)油压保护;5)轴瓦温度保护。安全链是将上述五种保护串联在一起的保护,无论其中哪个环节出现问题,计算机都会直接将自动控制系统关闭。

(6)运行连锁和启动连锁的保护:当计算机接收到信号后,电力拖动自动控制的实现主要是通过计算机所配置的程序完成,该过程主要是预防系统运行时信号条件的消失或电动机缺乏条件启动的保护。

4 结论

本文通过对电力拖动自动控制系统各方面的研究,提出了加强、完善系统设计与安全防护的意见,以期为设计者与使用者提供帮助。

参考文献:

[1] 王春凤,李旭春,杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理,2011(07).

[2] 陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京:机械工业出版社,2003.

[3] 黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息,2010(35).

[4] 罗毅,李莺.浅析电力拖动系统稳定运行的充要条件[J].太原师范学院学报(自然科学版),2006(02).

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