電氣控制回路中競爭與冒險問(wèn)題分析

0 引言

　　電氣控制回路中如果存在競爭與冒險問(wèn)題，就會(huì )直接危及人機安全，造成重大事故，后果不堪設想，因此，在電氣控制回路的設計應用中應引起高度重視。在電子線(xiàn)路的設計中，競爭與冒險的問(wèn)題處于重要的位置，因為該問(wèn)題的存在關(guān)系到系統是否能可靠地工作。另外，由于強電構成的電氣控制一般比較直觀(guān)，易于識讀，很少出現競爭與冒險問(wèn)題，易被忽視。如果在設計中考慮不周或生產(chǎn)、檢修過(guò)程中控制回路接線(xiàn)錯誤，都會(huì )產(chǎn)生該問(wèn)題。

　　1 電路分析

　　軟起動(dòng)器起動(dòng)電機旁路運行后，電機自由停車(chē)和延時(shí)停機的控制原理圖如圖1 所示，電機的起動(dòng)通過(guò)中間繼電器KA1 的吸合來(lái)實(shí)現;起動(dòng)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(shí)，KA2、KM 線(xiàn)圈斷電，電機自由停車(chē);當按下SB2 時(shí)，時(shí)間繼電器KT線(xiàn)圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn)瞬時(shí)閉合并自保持，直至KT的延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，將KA2、KM 線(xiàn)圈斷電，電機停止。該回路從控制原理上分析無(wú)問(wèn)題，但仔細觀(guān)察會(huì )發(fā)現延時(shí)停止回路存在問(wèn)題。如果中間繼電器KA2 和時(shí)間繼電器KT 采用不同類(lèi)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(xiàn)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(wèn)題，即當按下SB2 時(shí)，KT 得電并自保持，但當KT 延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)打開(kāi)瞬間，KT 的線(xiàn)圈斷電，自鎖觸點(diǎn)打開(kāi)，KT 的延時(shí)斷開(kāi)常閉觸點(diǎn)又會(huì )瞬時(shí)閉合;在KT 延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)從延時(shí)打開(kāi)到瞬時(shí)閉合的時(shí)間中，如果KA2 斷開(kāi)，則電機能夠停止;否則，電機無(wú)法延時(shí)停止( 因為還沒(méi)等KA2 斷開(kāi)，KT 的延時(shí)斷開(kāi)常閉觸點(diǎn)又閉合了，導致KA2 無(wú)法斷電)。這種延時(shí)停車(chē)有時(shí)成功，有時(shí)失敗，其結果是控制回路不能可靠工作，就是典型的競爭與冒險問(wèn)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(xiàn)圈存在剩磁而釋放較慢，造成KA2無(wú)法可靠斷電。若將KT、KA2 改為同一類(lèi)型繼電器(如該例中的KT 改為JSK4-224d)，則可解決此類(lèi)問(wèn)題。

　　圖1 電機自由停車(chē)和延時(shí)停機控制原理。

　　2 改進(jìn)設計

　　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計缺陷，轉換開(kāi)關(guān)在自動(dòng)檔時(shí)，欠壓線(xiàn)圈Q 與合閘線(xiàn)圈X 得電時(shí)出現競爭與冒險問(wèn)題，造成斷路器不能可靠合閘。為了突出主要問(wèn)題，將其他輔助回路略去，在儲能電機已儲能時(shí)，如果300#線(xiàn)得電，欠壓線(xiàn)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(xiàn)路中增加延時(shí)繼電器BSJ，如圖3 所示。當300#線(xiàn)路得電時(shí)，欠壓線(xiàn)圈Q 得電動(dòng)作，合閘線(xiàn)圈X 通過(guò)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。