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一、继电器(relay)的工作原理和特性
当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时,使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。
继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种"自动开关"。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
1、电磁继电器的工作原理和特性
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的"常开、常闭"触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为"常开触点";处于接通状态的静触点称为"常闭触点"。
在日常维修中发现,在环境条件较差的造纸厂、露天作业建筑队中使用的电动机,因机壳内部浸水而烧毁的达30%。在环境条件较好的工厂中使用的电动机,因轴承磨损或轴承支架脱落造成定转子相擦而烧毁的数量也有20%左右。一种电动机自动保护装置。它应用24V灵敏继电器和自制探针组成了电动机保护线路,在0.75~37kw电动机浸水或定转子相擦时实现自动保护。
合上Q,接通三相电源,按起动按钮SST,接触器K获电并自锁,如果安装在电动机定子底槽中的探针不接触定转子铁心或机壳中的水位,则变压器T的二次侧开路,电动机M正常运转。当电动机壳体内浸水时,水位上升到探针头G点,探针接地,变压器二次侧形成闭合回路,灵敏继电器KM吸合,KM的常闭触点断开,K线圈失电,主触头K断开,M停止工作。
当电动机定转子相擦时,探针接触转子铁心,与电机外壳形成接地,T的二次侧也构成闭合回路。KM得电吸合,保护回路动作,M停止工作。同理,电动机轴承由于严重磨损或轴承支架脱落时,造成定转子相擦,保护回路动作,M停止工作。
JZXC-480型轨道电路在道岔区段无受电分支部分,存在分路不良问题,尤其是当轨面生锈或存在污垢时,分路不良的表现尤为明显。为此,经过大量试验,结合数字信号处理技术,研制出了DS-1型高灵敏度轨道继电器,经过现场运用、测试证明,该产品对提高轨道电路分路灵敏度效果明显,工作稳定可靠,安装方便。
由轨道送来的信号进入输入端后,首先进行阻抗匹配,以保持继电器外部电路的特性不变;然后经由精密电阻电路采样后,分2路同时进行数字滤波、A/D转换及信号比较,若信号幅值超过标值,则输出一串数字脉冲信号给安全与门,若2路同时输出特定的数字脉冲信号,则安全与门给出输出信号,并进行放大,以驱动外部继电器,否则安全与门无输出。考虑到电磁元件磁滞回线和模拟电路温漂的影响,引入了数字信号处理技术,主控部分采用了集成度和抗干扰能力都非常好的专用芯片,以编程方式实现了对所要求功能的灵活控制,有效地缩小了体积。为防止噪音的干扰,对现场输入信号除用模拟电路进行整流滤波外,还在程序上进行了除噪处理。在安全性方面,采用2套系统以二路表决的方式,并充分利用数字电路中的自诊断技术来提高可靠性。由于程序的可控性,分路标值可以设为任意值,考虑现场实际情况,在大量数据分析的基础上,将落下标称值定为9V,吸起标称值定为10.5V,返还系数为85.7%,并根据现场实际作 5%的浮动。
DS-1型高灵敏轨道继电器硬件主要由电源电路、匹配采样单元、中央处理单元、安全与门4部分组成。各个部分的功能如下。
1)电源电路。把外部提供的24V工作电源转换为系统所需的各种电源,同时对外部和内部电路进行隔离。
2)采样电路。由精密电阻构成,一方面要实现与原有轨道电路的匹配连接,不改变固有的电气特性;另一方面,以一定的方式把输入信号转换为系统所能接受的被检测信号。
3)安全与门电路。对2块信号处理单元的输出进行表决,并为下一级提供驱动。其输出部分经过特殊设计,当故障造成输出端短路时,输出电流自动减小直至无输出信号,以保证安全。
4)信号处理单元。采用一块集数字滤波、A/D转换、信号比较于一体的工业控制专用芯片,并内置看门狗电路,以防死机。考虑到与原有电路兼容并最大限度地降低更换工作量,新型轨道继电器除增加2组用于电源的接点外,其余接点的定义和编号与原有继电器完全一致,更换时只要更换继电器即可。
由于信号处理部分采用双套程序分别运行,为保证程序运行正确,系统定期进行自检互检,并对写出数据再次读入核验。系统初始化后,即启动A/D转换器,把输入的模拟信号转换为数字信号,并进行数字滤波,以消除外界对信号源的影响。信号比较是系统中的关键环节,它负责将外界信号与标称值比较,符合条件则输出特定的脉冲信号,否则无输出。
《维规》 4.1.1规定:轨道电路在调整状态时,轨道继电器交流端电压应不小于10.5V。如果把该产品的吸起值取为10V,落下值取为9V(即残压≤ 9V时轨道继电器落下),就能解决55.86%的“压不死”问题。考虑到现场的实际情况可能有所差别,落下值允许在8.5~ 9V范围内调整,返还系数相应为85%~ 90%。
1.工作电压: DC24V
2.可靠吸起值: ≤ AC10V
3.释放值: ≥ AC9V
4.线圈电阻:前圈240Ψ,后圈240Ψ
5.接点压力:前接点≥ 0.25N,后接点≥0.15N
该继电器施工成本低, 1个区段仅需1台继电器的购置成本。
围绕本产品进行的室内、外试验共计12次,试验内容包括分路残压的分布区间、产品的抗高温性能、产品的电气特性、机械特性以及稳定性。先期在铜城闸站和钟油坊站的试验中,分布残压的分布区间大体在4~ 10V之间,其中以6~ 10V所占的比例最大,从而为标称值的确定奠定了基础;在段内进行的抗高温试验表明,该产品可以在60℃高温条件下连续工作1星期无故障;在检修所对产品进行的机械特性试验证明,该产品完全符合原来480继电器的机械特性。该产品于2004年1月开始,经过3个月的试运行,当分路残压在6.37V时能正常分路,分路灵敏度得到很大提高,分路不良率降低到了2.48%,连续工作时无明显温升,无不良反映。
常用的型号有Y13F,Y13F-2,Y——YAV,YAR,YAF,YAE,YAL等不同型号,元则继电器是继电器公司,专业研发、生产和销售继电器和的高新技术企业
软继电器PLC的用户程序(软件)代替了继电器控制电路(硬件)PLC等效电路中的继电器并不是实际的物理继电器,它实质上是存储器单元的状态。单元状态为“1”,相当于继电器接通;单元状态为“0”,则相当于继...
热继电器的选型:(1)一般情况下,可选用两相结构的热继电器,但当三相电压的均衡性较差,工作环境恶劣或无人看管的电动机,宜选用三相结构的热继电器。对于三角形接线的电动机,应选用带断相保护装置的热继电器。...
超小型高灵敏电磁继电器的设计
文章以某超小型高灵敏电磁继电器为例,阐述了对传统极化继电器中的“跷板式”平衡衔铁结构的双气隙磁路系统采取不对称的充磁方法和改变极靴面积,使极化继电器产生单稳态功能,以实现降低产品功耗、提高继电器灵敏度的目的,从而实现超小型高灵敏继电器采用极化继电器结构而达到预定功能的最佳设计。
这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。
触电保护器按工作原理分为电压型和电流型两种。电压型触电保护器的原理接线见图1。其动作过程是:当人体与C 相接触时,相电压Uc加在手和脚之间,人体、大地、桥式整流器、中性线和变压器C 相绕组构成电流回路。此时,整流器的直流侧有电流通过,使灵敏继电器LJ动作,打开其常闭接点,交流接触器JC断电,使其常开接点JC打开,从而切断电源,解脱人体触电电源。电压型触电保护器的动作灵敏,起动电流可以根据人体的安全电流来整定(人体的安全电流一般为10~15mA),适用于三相四线制中性点不接地系统。在使用时须注意:触电保护器上的零线连接处,不允许接头松脱;系统零线对地绝缘不得降低或对地短路。否则,保护器将失去保护作用。电流型触电保护器按其工作原理又可以分为单相电流互感器型和环形电流互感器型两种,两种保护器各有其特点。
①单相电流互感器型触电保护器:电流互感器 B有两个一次侧绕组①和②,两绕组的匝数相等绕向相反,分别与相线及零线相接。二次绕组 ③和灵敏继电器J相接。正常工作时,相线中的电流和零线中的电流相等,铁心中没有磁通,绕组③中也没有感应电动势和电流。当人体触及相线时,通过人体的电流Ib经大地回到电源,此时,互感器B的绕组①和②中的电流失去平衡,铁心中出现磁通,绕组③中即产生感应电动势,并有电流启动交流接触器JC,使其常闭触点打开,从而切断电源。
②环形电流互感器型触电保护器:其电源的3根相线A.B.C和零线O绞合在一起作为环形电流互感器的原边绕组。正常时,无论三相负荷平衡与否,4根导线中电流之和为零,放大器无输入也无输出。如果人体触及带电体,有电流I0以大地为回路流动时,则A、B、C和O 4根导线的电流之和不再为零,出现不平衡电流。此不平衡电流在环形电流互感器中产生磁通,二次线圈中的电流经放大后启动交流接触器JC切断电源。这种触电保护器要求零线只能一点接地,否则因为不平衡电流没有经过电流互感器,当负荷不平衡时会导致保护器误动作。如果电流互感器接在中性点的零线与地之间,当绝缘损坏时,漏电电流以重复接地点和零线为回路,不经过电流互感器,则保护装置拒绝动作。
光电电接点压力表具有抗环境振动,介质脉动和冲击载荷特性。仪表指示清晰、稳定、电信号切换可光电电接点压力表适用对铜或铜合金无腐蚀作用的液体、气体等介质的压力测量,除指示功能外,还具有上下限(或双上限、双下限)二位可调信号控制。
光电电接点压力表采用非接触式电接点,其设定接点上应用了光电传感器,构成无接点信号切换装置。通过控制电路,经高灵敏继电器输出,故仪表灵敏度极高,响应快速,控制精度高,无滞后、跳跃现象。在低电压工作时,一般接点式装置浸没于阻尼液中,其接点附着油膜,增大接触电阻,使接点不能有效工作,电流大时烧蚀严重。采用光电无触点信号切换,无电弧,无接点蚀损现象,故使用寿命长,开关特性优良,低于24V工作电压时仍能安全可靠工作。
光电电接点压力表能适应特殊场所,各种工作条件,广泛应用于石油、化工、机械、冶金、核能技术及开关频繁的工艺流程。