电气控制回路设计中的竞争与冒险问题

通过对电气控制回路中竞争与冒险问题的实例分析，揭示了问题的隐蔽性和可能产生的后果，提醒电气从业人员对该问题应引起足够重视，及时总结经验，改进设计原理，提高电气控制系统的可靠性工作效率和质量。

电气控制回路中如果存在竞争与冒险问题，就会直接危及人机安全，造成重大事故，后果不堪设想，因此，在电气控制回路的设计应用中应引起高度重视。在电子线路的设计中，竞争与冒险的问题处于重要的位置，因为该问题的存在关系到系统是否能可靠地工作。另外，由于强电构成的电气控制一般比较直观，易于识读，很少出现竞争与冒险问题，易被忽视。如果在设计中考虑不周或生产、检修过程中控制回路接线错误，都会产生该问题。

软起动器起动电机旁路运行后，电机自由停车和延时停机的控制原理图如图1所示，电机的起动通过中间继电器KA1的吸合来实现；起动达速后中间继电器KA2吸合，旁路接触器KM得电，电机旁路运行；SB1按下时，KA2、KM线圈断电，电机自由停车；当按下SB2时，时间继电器KT线圈得电，常开触点瞬时闭合并自保持，直至KT的延时断开的常闭触点打开，将KA2、KM线圈断电，电机停止。该回路从控制原理上分析无问题，但仔细观察会发现延时停止回路存在问题。如果中间继电器KA2和时间继电器KT采用不同类型的产品时（如一个采用电磁式继电器，另一个为电子式继电器），由于线圈动作时间相差较大，KA1和KT在动作上存在抢时间的问题，即当按下SB2时，KT得电并自保持，但当KT延时断开的常闭触点打开瞬间，KT的线圈断电，自锁触点打开，KT的延时断开常闭触点又会瞬时闭合；在KT延时断开的常闭触点从延时打开到瞬时闭合的时间中，如果KA2断开，则电机能够停止；否则，电机无法延时停止（因为还没等KA2断开，KT的延时断开常闭触点又闭合了，导致KA2无法断电）。这种延时停车有时成功，有时失败，其结果是控制回路不能可靠工作，就是典型的竞争与冒险问题。如果KT是电子式时间继电器（如ST3PC-D），而KA2又是电磁式中间继电器（如JZC3 -22 d），这时，由于KT总是先完成动作，而KA2又由于线圈存在剩磁而释放较慢，造成KA2无法可靠断电。若将KT、KA2改为同一类型继电器（如该例中的KT改为JSK4-224d），则可解决此类问题。

图1电机自由停车和延时停机控制原理。