摘要：随着工业的进步，电机的应用增多，对于普通的电机控制系统，突然断电后无法快速启动电机会降低设备的运行效率，甚至迫使设备停机检修。这就要求电器功能启动迅速，缩短启动时间，以达到最佳过渡，最大程度地提高生产效率。为了实现快速启动，我们可以从增加启动电流和提高启动时间常数的角度，对原设备的启动线进行微调，无需太多投资。
关键词：电机控制系统快速启动的电气线路改进方案
引言
对于传统的电机控制系统而言，最明显影响工作效率的问题就是在发生突发事故后导致电机短暂产生供电问题后，再次通电的电机系统的启动情况，由于传统电路的约束，导致电机再次启动的速度受到了极大的限制，这就导致了装置恢复工作状态的时长严重增长，并且极大地影响了工作的效率。严重时，甚至会出现无法启动的情况，需要进行检修等情况，因此，我们希望通过对启动的电气线路进行改进，进而实现电动机能够快速启动的效果，并且能够最快速度地到达正常工作的状态，进而提高生产效率，为了改善传统设备的缺点，进而实现能够快速启动的能力。
1电机控制系统的应用及意义
随着现代化技术的不断进步，推动了全新生产力的发展，为工业领域带来了便利条件。在融入信息化技术以及自动化技术后的电机控制，引领着工业领域的发展方向。作为推动国家经济发展的重要部分的工业生产领域，融入现代化科学技术是非常重要的，这关系到后期提高生产力发展以及工业生产领域的改革，所以，我国现在形势下的电机控制自动化系统发展已经成为必然趋势，并且形成了PLC电机控制自动化系统。（1）电机控制自动化系统应用的意义。当今形式下形成的PLC电机控制系统已经改变了以前传统的电机控制模式，具有传统的控制模式，有灵活控制的优势，并且安全性和可靠性较高。由于其本身体积较小，操作简便，并且使用寿命很长，为PLC电机控制自动化系统的发展提供了便利条件。同时，形成的PLC电机控制系统融合了现代化信息技术，可以实现远程操控的智能化控制，降低了生产难度，并减少了员工的工作量，大大降低了由于人为因素导致问题的发生。（2）电机控制自动化系统的应用分析。随着现代科技化技术的不断提高以及智能化的不断发展，很多领域都开始用更加智能的手段对项目的设备进行管理。而且PLC电机控制系统属于可编程性的控制器，由于具有很多优点，开始被应用于各个领域中。由于其具有耐高温、不被震动而影响的特点，被广泛地应用于工业生产领域中，帮助工业生产向智能化方向转型。因此，可以认为，进行PLC电机控制系统的编程可以更好地进行远程操控、控制一些运算等，为电机控制系统实现自动化创造了条件。
2电机控制系统的影响因素分析
2.1温度影响
在电机控制系统的运行中，温度是比较重要的一个影响因素，尤其是对于数字信号处理器的运转而言，温度不合理产生的问题威胁是比较严重的，不仅造成数字信号处理器的运行效率以及功耗存在差异，还有可能带来明显的控制失误故障，产生更大的影响。在数字信号处理器的具体运行中，因为周围环境的设计优化效果不佳，造成温度方面的调控作用较差，存在着明显的热量积聚，温度升高的现象，进而也就必然很可能导致数字信号处理器在该环境下受到严重影响，长期运行可能产生明显故障隐患。
2.2湿度影响
在电机控制系统运行处理中，湿度不合理同样也会影响整个系统的运行效果，数字信号处理器在湿度过高的状况下长期运行，也会对于自身形成严重影响，容易造成相应数字信号处理器的运行可靠性不佳，形成明显隐患。因为数字信号处理器同样也涉及较多的电路运行，如果相应运行环境的湿度过大，必然会严重降低运行中绝缘层的工作效果，造成绝缘电阻降低，进而也就很可能在某些区域形成较为明显的短路威胁，电机控制效果受损。
2.3振动影响
在电机控制系统的长期稳定运行中，如果外界存在着明显的振动冲击影响，必然也就很可能会影响到电机控制系统的稳定运行，造成相应设备受到严重干扰，甚至直接形成明显的器部件受损现象。数字信号处理器在运行中存在着较为明显的振动影响，自身运行稳定性同样也会受到威胁，尤其是对于一些比较大的振动冲击影响，更是会严重造成自身运行稳定性受干扰，一些连接件也就容易出现断裂，进而影响到电机控制系统的工作效果。
2.4电磁场影响
在电机控制系统运行过程中，外界环境产生的影响机制不仅表现在温度、湿度以及振动等常见影响因素上，如果数字信号处理器周围存在着明显的电磁场，同样也会因为电磁干扰的存在，进而造成整个电机控制系统的运行效果不佳，稳定性受到严重影响，最终容易形成系统瘫痪威胁。从数字信号处理器的具体运行中出现的电磁场干扰因素入手进行分析，其中比较常见的故障问题主要表现在以下几个方面：首先，噪音的出现是电磁场影响的一个重要标志，当数字信号处理器周围出现了明显的电磁场时，相应电路以及信号都会受到明显的干扰，进而在相应部位上出现明显异常噪声；其次，当电磁场的干扰较为突出时，还会直接对于数字信号处理器的CPU产生严重影响，导致其PC指针出现故障问题，整个系统的运行必然也就容易形成较大缺陷，陷入死循环；另外，对于数字信号处理器在电磁场的干扰状况下的运行状况进行分析，其还会在RAM区的数据方面受到一定影响，相关数据可能被随机替代，如此也就很可能影响到最终的管控协调效果，甚至出现较为严重的系统故障；最后，数字信号处理器在电磁场的干扰下，还会对于自身的输入输出程序产生明显影响，相应数据传输效果不佳，通道的稳定运行无法维系，容易出现错误。由此可见，电磁场对于电机控制系统的影响是比较突出的，并且表现在多个方面，都会造成数字信号处理器的运行状况不佳，故障问题频发，无法满足原有运行要求。
2.5静电场的影响
静电场同样也是电机控制系统中比较重要的一个影响因素，尤其是在工业生产运行过程中，静电场的存在较为常见，该方面的影响机制较为突出，对于数字信号处理器也会形成严重威胁。因为当前数字信号处理器的集成度相对比较高，如此也就必然会加剧这种静电场的影响机制，自身在运行过程中的电流、电压以及数字信号等，都可能会受到静电场的影响和干扰，进而造成系统运行稳定性不佳。另外，如果静电场存在着明显的放电现象，则同样也会对于数字信号处理器的运行产生威胁，最终导致自身运行效果不佳，出现功能失效。
3线路改造方案的设计过程以及思路
3.1利用达林顿晶体管来增大电流
达林顿的电路接法有四种分别为NPN+PNP，PNP+NPN，这两个线路的接法属于异极性接法，与这两种电路接法不同的是同极性接法，为NPN+NPN，PNP+PNP。而所谓的达林顿管，就是我们平时所了解的复合晶体管，它的连接方式采用复合连接的方法。达林顿管由两个三极管连接起来组成，并被分为两种类型。包括普通型和升级型。普通型有两只或多只晶体管连接构成，晶体管的内部没有保护电路，可以很好地将电路增大，或者将驱动另外电路等。而升级型的达林顿管，就是在普通的基础上，增加了一个保护电路。这个保护电路油续流二极管儿和泄放电阻组成，相比普通的达林顿管来说，稳定性相对较高，放大的效果也较高，不仅可以放大几千倍甚至几万倍。因此，达林顿管可以增大电流的输出，还可以提高驱动能力。在实际的操作过程中，可以利用两个口进行输入，一个口进行并联输出的结构框架。上下存在两个端口，这两个端口分别是复合共集和共射输出，之后是复合达林顿结构，这个结构是NPN+NPN的复合结构，这个结构中存在T1、T2、T3、T4等端口，而前两个端口为发射极输出，后两个端口是集电极输出，并且在该结构中还在第二个以及第四个端口上并联了18000个NPN晶体管，这些晶体管都是小功率的晶体管，通过这样的结构安排就能够实现在工作的时候动态的电流能够达到原来的两倍多，实现电流的成倍扩增。但是，电流因素的影响下，需要将达林顿的版图实现上下对称的结构来实现电流的上下相同情况。由于各个器件等不同分布会产生不同的热效应情况，所以设计过程中，需要考虑散热过程中热量分配的一些影响因素等。传统配比的两组达林顿系统，管状情况为上小下大，并且连续变化，因此，在变化电流时，由于这种结构的影响，就会导致上下两个层面所产生的热量不同等，造成最终设备局部的过热情况。因此，设计的对称布局的方式就有所成效，可以明显地防止由于加工过程而导致的电路功能差异，导致热量分散不均匀产生的局部过热。这样两组达林顿系统就能够有所分配，位于顶部的所有系统端口能够产生发射的工作电流通过宽发射极金属的引导，能够从下部导通使用，而底部的部分电流通过引导从集电极上部导通利用。这种结构的设计能够使通过中间的过程最终能够实现9A电流的引出利用，这样就极大地缩减了走线使用的面积。为了提高电流工作状态中的达林顿系统的电流放大能力，保证这种功能的正常发挥，需要通过相应的解算数据模拟，并通过结果显示，这种方法下，达林顿系统能够正常工作，并且帮助电机控制系统更快更好地恢复工作。
4.2引入电流串联正反馈
构建达林顿模块，改装电气电路着重在于达林顿原理，进行综合性的功能使用一些添加的零件模块，并且引入了电流串联中的正反馈的方式，通过这种方式，我们的改装的电路能够克服饱和降压大的问题，并且处理了运行速度慢的漏洞等，通过正反馈的方式能够完善传统电机的一些漏洞，通过这种方式能够增大启用时的电流，这就能够满足我们最初的设计理念，进而能够进一步提高启动的速度。
4.3对启动时间常数进行调节
我们还可以通过更换一些电动机来更改启动时间常数，进而能够提高电机控制系统的重启性能，比如，我们能够使用惯性力相对较小的电机或者转矩相对较大的一些电机等，通过这种电动机的使用，我们可以改变电路的性质进而能够调节启动时间的常数，这样就能够进一步完善电气系统的综合使用情况。
结语
对于性能指标要求不是很高的电机控制系统，我们可以通过上面的简易改造，实现电机的快速启动，避免因突然停电再启动过程对生产带来的损失，提高生产率。当然对于需要精密定位的电机定位控制系统，我们还需要考虑系统的稳定性、准确性等问题，这些问题的考虑会促使我们进一步完善我们的线路设计。
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