電氣控制回路中競爭與冒險問題分析

0 引言

　　電氣控制回路中如果存在競爭與冒險問題，就會直接危及人機安全，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)計應(yīng)用中應(yīng)引起高度重視。在電子線路的設(shè)計中，競爭與冒險的問題處于重要的位置，因為該問題的存在關(guān)系到系統(tǒng)是否能可靠地工作。另外，由于強電構(gòu)成的電氣控制一般比較直觀，易于識讀，很少出現(xiàn)競爭與冒險問題，易被忽視。如果在設(shè)計中考慮不周或生產(chǎn)、檢修過程中控制回路接線錯誤，都會產(chǎn)生該問題。

　　1 電路分析

　　軟起動器起動電機旁路運行后，電機自由停車和延時停機的控制原理圖如圖1 所示，電機的起動通過中間繼電器KA1 的吸合來實現(xiàn);起動達速后中間繼電器KA2 吸合，旁路接觸器KM 得電，電機旁路運行;SB1 按下時，KA2、KM 線圈斷電，電機自由停車;當(dāng)按下SB2 時，時間繼電器KT線圈得電，常開觸點瞬時閉合并自保持，直至KT的延時斷開的常閉觸點打開，將KA2、KM 線圈斷電，電機停止。該回路從控制原理上分析無問題，但仔細觀察會發(fā)現(xiàn)延時停止回路存在問題。如果中間繼電器KA2 和時間繼電器KT 采用不同類型的產(chǎn)品時( 如一個采用電磁式繼電器，另一個為電子式繼電器)，由于線圈動作時間相差較大，KA1 和KT 在動作上存在搶時間的問題，即當(dāng)按下SB2 時，KT 得電并自保持，但當(dāng)KT 延時斷開的常閉觸點打開瞬間，KT 的線圈斷電，自鎖觸點打開，KT 的延時斷開常閉觸點又會瞬時閉合;在KT 延時斷開的常閉觸點從延時打開到瞬時閉合的時間中，如果KA2 斷開，則電機能夠停止;否則，電機無法延時停止( 因為還沒等KA2 斷開，KT 的延時斷開常閉觸點又閉合了，導(dǎo)致KA2 無法斷電)。這種延時停車有時成功，有時失敗，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問題。如果KT 是電子式時間繼電器( 如ST3PC-D)，而KA2 又是電磁式中間繼電器( 如JZC3 -22 d) ，這時，由于KT總是先完成動作，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 電機自由停車和延時停機控制原理。

　　2 改進設(shè)計

　　圖2 為未改進前的聯(lián)絡(luò)柜控制電路圖。圖2中，聯(lián)絡(luò)柜中的手動、自動控制的框架式斷路器去消由于原理設(shè)計缺陷，轉(zhuǎn)換開關(guān)在自動檔時，欠壓線圈Q 與合閘線圈X 得電時出現(xiàn)競爭與冒險問題，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，在儲能電機已儲能時，如果300#線得電，欠壓線圈Q 先吸合，則自動合閘成功，否則就失敗，即是造成自動合閘有時成功、有時失敗的原因。

　　為了能使斷路器可靠合閘，線路中增加延時繼電器BSJ，如圖3 所示。當(dāng)300#線路得電時，欠壓線圈Q 得電動作，合閘線圈X 通過通電延時繼電器BSJ 延時吸合后得電動作，斷路器合閘。

　　圖2 聯(lián)絡(luò)柜控制電路圖。