電氣控制回路設計中的競爭與冒險問題

　　通過對電氣控制回路中競爭與冒險問題的實例分析，揭示了問題的隱蔽性和可能產生的后果，提醒電氣從業人員對該問題應引起足夠重視，及時總結經驗，改進設計原理，提高電氣控制系統的可靠性工作效率和質量。

　　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。在電子線路的設計中，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，易于識讀，很少出現競爭與冒險問題，易被忽視。如果在設計中考慮不周或生產、檢修過程中控制回路接線錯誤，都會產生該問題。

　　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;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，但仔細觀察會發現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，即當按下SB2時，KT得電并自保持，但當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，導致KA2無法斷電)。這種延時停車有時成功，有時失敗，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改進設計

　　圖2為未改進前的聯絡柜控制電路圖。圖2中，聯絡柜中的手動、自動控制的框架式斷路器去消由于原理設計缺陷，轉換開關在自動檔時，欠壓線圈Q與合閘線圈X得電時出現競爭與冒險問題，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聯絡柜控制電路圖。

　　圖3增加BSJ后的聯絡柜控制電路圖。

　　3結語

　　電氣控制回路中的競爭與冒險問題具有一定的隱蔽性，在電氣控制原理的設計中常常會遇到，設計人員應仔細考慮控制原理的每一個細節，避免此類情況的發生。如果對新設計的控制原理存在疑問，最好能通過試驗手段驗證。

　　總之，電氣控制回路中的競爭與冒險問題對人機安全危害極大，要盡量避免。