【導(dǎo)讀】通過對電氣控制回路設(shè)計(jì)的研究，發(fā)現(xiàn)競爭與冒險(xiǎn)并存問題的實(shí)例。通過實(shí)例分析，解釋了電氣控制回路設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的技術(shù)盲點(diǎn)。經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，以及對設(shè)計(jì)原理的改進(jìn)，電氣控制系統(tǒng)的工作質(zhì)量在可靠性和效率方面都得到了有效的提升。
電氣控制回路中如果存在競爭與冒險(xiǎn)問題，就會(huì)直接危及人機(jī)安全，造成重大事故，后果不堪設(shè)想，因此，在電氣控制回路的設(shè)計(jì)應(yīng)用中應(yīng)引起高度重視。在電子線路的設(shè)計(jì)中，競爭與冒險(xiǎn)的問題處于重要的位置，因?yàn)樵搯栴}的存在關(guān)系到系統(tǒng)是否能可靠地工作。另外，由于強(qiáng)電構(gòu)成的電氣控制一般比較直觀，易于識(shí)讀，很少出現(xiàn)競爭與冒險(xiǎn)問題，易被忽視。如果在設(shè)計(jì)中考慮不周或生產(chǎn)、檢修過程中控制回路接線錯(cuò)誤，都會(huì)產(chǎn)生該問題。
1電路分析
軟起動(dòng)器起動(dòng)電機(jī)旁路運(yùn)行后，電機(jī)自由停車和延時(shí)停機(jī)的控制原理圖如圖1所示，電機(jī)的起動(dòng)通過中間繼電器KA1的吸合來實(shí)現(xiàn)；起動(dòng)達(dá)速后中間繼電器KA2吸合，旁路接觸器KM得電，電機(jī)旁路運(yùn)行；SB1按下時(shí)，KA2、KM線圈斷電，電機(jī)自由停車；當(dāng)按下SB2時(shí)，時(shí)間繼電器KT線圈得電，常開觸點(diǎn)瞬時(shí)閉合并自保持，直至KT的延時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn)打開，將KA2、KM線圈斷電，電機(jī)停止。該回路從控制原理上分析無問題，但仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)延時(shí)停止回路存在問題。
如果中間繼電器KA2和時(shí)間繼電器KT采用不同類型的產(chǎn)品時(shí)（如一個(gè)采用電磁式繼電器，另一個(gè)為電子式繼電器），由于線圈動(dòng)作時(shí)間相差較大，KA1和KT在動(dòng)作上存在搶時(shí)間的問題，即當(dāng)按下SB2時(shí)，KT得電并自保持，但當(dāng)KT延時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn)打開瞬間，KT的線圈斷電，自鎖觸點(diǎn)打開，KT的延時(shí)斷開常閉觸點(diǎn)又會(huì)瞬時(shí)閉合；在KT延時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn)從延時(shí)打開到瞬時(shí)閉合的時(shí)間中，如果KA2斷開，則電機(jī)能夠停止；否則，電機(jī)無法延時(shí)停止（因?yàn)檫€沒等KA2斷開，KT的延時(shí)斷開常閉觸點(diǎn)又閉合了，導(dǎo)致KA2無法斷電）。這種延時(shí)停車有時(shí)成功，有時(shí)失敗，其結(jié)果是控制回路不能可靠工作，就是典型的競爭與冒險(xiǎn)問題。如果KT是電子式時(shí)間繼電器（如ST3PC-D），而KA2又是電磁式中間繼電器（如JZC3 -22 d），這時(shí)，由于KT總是先完成動(dòng)作，而KA2又由于線圈存在剩磁而釋放較慢，造成KA2無法可靠斷電。若將KT、KA2改為同一類型繼電器（如該例中的KT改為JSK4-224d），則可解決此類問題。
圖1電機(jī)自由停車和延時(shí)停機(jī)控制原理。
2改進(jìn)設(shè)計(jì)
圖2為未改進(jìn)前的聯(lián)絡(luò)柜控制電路圖。圖2中，聯(lián)絡(luò)柜中的手動(dòng)、自動(dòng)控制的框架式斷路器去消由于原理設(shè)計(jì)缺陷，轉(zhuǎn)換開關(guān)在自動(dòng)檔時(shí)，欠壓線圈Q與合閘線圈X得電時(shí)出現(xiàn)競爭與冒險(xiǎn)問題，造成斷路器不能可靠合閘。為了突出主要問題，將其他輔助回路略去，在儲(chǔ)能電機(jī)已儲(chǔ)能時(shí)，如果300#線得電，欠壓線圈Q先吸合，則自動(dòng)合閘成功，否則就失敗，即是造成自動(dòng)合閘有時(shí)成功、有時(shí)失敗的原因。
為了能使斷路器可靠合閘，線路中增加延時(shí)繼電器BSJ，如圖3所示。當(dāng)300#線路得電時(shí)，欠壓線圈Q得電動(dòng)作，合閘線圈X通過通電延時(shí)繼電器BSJ延時(shí)吸合后得電動(dòng)作，斷路器合閘。
圖2聯(lián)絡(luò)柜控制電路圖。
圖3增加BSJ后的聯(lián)絡(luò)柜控制電路圖。
電氣控制回路中的競爭與冒險(xiǎn)問題具有一定的隱蔽性，在電氣控制原理的設(shè)計(jì)中常常會(huì)遇到，設(shè)計(jì)人員應(yīng)仔細(xì)考慮控制原理的每一個(gè)細(xì)節(jié)，避免此類情況的發(fā)生。如果對新設(shè)計(jì)的控制原理存在疑問，最好能通過試驗(yàn)手段驗(yàn)證。相關(guān)閱讀：
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