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啟動保護繼電器的作用范文1
關鍵詞:斷路器;防跳繼電器;輔助觸點;選擇;試驗方法
中圖分類號:TM581 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)35-0005-02
1 防跳回路的種類介紹
斷路器“跳躍”是指由于合閘接點粘連等原因,當系統發生故障(特別是永久性故障)時,斷路器跳閘后又合閘,如此連續發生多次重復跳合的現象。斷路器發生“跳躍”現象時,斷路器滅弧室多次發生燃弧、熄弧,同時機械構造部分多次動作造成整體機械部分損傷等情況均會對斷路器自身造成嚴重的傷害,由于故障設備遭受多次沖擊會增加故障設備的損壞程度,另外,系統多次遭受故障沖擊,容易造成系統失穩進而發生越級或解列等問題,所以,在電力系統中要嚴格防止發生斷路器“跳躍”現象。斷路器控制回路中,防止斷路器故障時發生“跳躍”現象的回路簡稱為防跳回路。采用“防跳”回路就是解決斷路器跳閘后非正常再次合閘的問題,進而解決斷路器“跳躍”的問題。目前通常使用的防跳回路有兩種:
①采用二次設備廠家斷路器操作箱或操作板件上設計的“防跳”回路。
②采用一次設備廠家斷路器機構箱內設計的二次“防跳”回路。
按照繼電保護相關技術規范要求,優先選用一次設備廠家斷路器機構箱內設計的二次“防跳”回路。
在工程實踐中,驗證防跳回路的可靠性是一項重要的試驗項目,不同地區的試驗方法也不盡相同。
本文結合兩種防跳回路的設計原理,分析比較工程中常用的檢驗防跳回路方法,為工程應用提供參考,并為配合斷路器參數完成防跳繼電器選型提供相關參考。
2 兩種防跳回路的原理介紹
斷路器發生“跳躍”需要同時滿足兩個條件:
①合閘接點發生粘連。
②保護動作發出跳閘命令。
因此,只要這兩個條件中任意一個發生時,使防跳繼電器啟動,用其接點將合閘回路切斷,就可以達到防止跳躍發生的目的。
具體實現方式有2種:
①由合閘接點粘連啟動防跳繼電器的并聯防跳回路,一般由斷路器本體操作機構實現。
②由保護動作啟動防跳繼電器的串聯防跳回路,一般由保護屏內的斷路器操作箱實現。
2.1 并聯防跳回路的原理
利用斷路器本體操作機構實現防跳功能的原理圖如圖1所示。
圖1中,QFZJ是合閘接點,QFHC是斷路器的合閘線圈(以下相同),QFi是斷路器的輔助觸點,KTJ是防跳繼電器。
本回路的設計原理如下:當合閘命令發出后,合閘接點QFZJ閉合,斷路器由分位變為合位,同時QF1打開、QF3閉合,QF3閉合后啟動防跳繼電器KTJ,KTJ動作后KTJ,1接點閉合,使繼電器KTJ自保持,KTJ的觸點KTJ,2打開,切斷合閘回路。如果合閘命令一直存在,則會持續啟動,合閘回路一直處于開路狀態,保護動作跳閘后斷路器不會再次合閘。
2.2 串聯防跳回路的原理
利用保護屏中的保護裝置或者專用操作箱實現防跳功能的原理圖如圖2所示。
圖2中,QFTQ是斷路器的跳閘線圈,KTBJ為電流啟動、電壓保持的雙線圈繼電器,KHBJ是合閘自保持繼電器,保證斷路器合閘。
本回路的設計原理如下:
當發出跳閘命令時,串聯在跳閘回路中的電流線圈KTBJI啟動,其常開觸點KTBJI,2起跳閘自保持作用,保證斷路器跳閘,另一副常開觸點KTBJI,1與電壓線圈KTBJV串聯,如果在發出跳閘命令的同時存在合閘命令,則電壓線圈KTBJV啟動,其常閉觸點KTBJV,2打開,切斷合閘回路,達到防跳的目的。
3 防跳繼電器的試驗方法
由于斷路器的防跳非常必要,因此防跳回路的正確性必須通過適當的試驗來檢驗,以下是常用的試驗方法。
3.1 模擬故障前“粘連”的試驗方法
將斷路器就地操作箱處的方式手柄置于“遠方”位置,短接斷路器遠方合閘操作命令接點,斷路器處于合閘位置后,模擬故障或者短接保護跳閘接點,斷路器應跳閘后不再合閘。這種方法模擬了在故障之前合閘接點已經發生粘連,再發生故障時可以有效防止斷路器發生跳躍。
3.2 模擬故障時刻“粘連”的試驗方法
將斷路器就地操作箱處的方式手柄置于“遠方”位置,斷路器處于合閘位置,同時短接合閘接點和保護跳閘接點,斷路器 發生故障的同時合閘接點發生粘連,即向斷路器同時發出合閘和跳閘的命令,防跳功能仍然可以發揮作用的情況。
4 防跳繼電器試驗方法和選型
4.1 兩種試驗方法的選擇
①對于并聯防跳回路,使用模擬故障前“粘連”的方法時,防跳繼電器提前處于啟動狀態,合閘回路已經被防跳繼電器的常閉接點切斷,因此發生保護跳閘后可以實現防跳功能;使用模擬故障時刻“粘連”的方法時,防跳繼電器必須在斷路器常開輔助觸點打開之前啟動,才能可靠實現防跳功能??梢?,對于并聯防跳回路,應該采用模擬故障時刻“粘連”的試驗方法,同時驗證防跳回路的完整性和防跳繼電器的啟動時間是否滿足要求。
②對于串聯防跳回路,使用兩種試驗方法其實都是模擬了故障時刻“粘連”的情況,所以使用兩種試驗方法都是正確的。
4.2 防跳繼電器的選型
從兩種原理的防跳回路中可以看出,防跳功能能否可靠實現,很大程度上取決于防跳繼電器是否可以啟動。
從圖1和圖2可以看出,防跳繼電器的啟動線圈與斷路器的輔助常開觸點串聯,防跳繼電器的啟動時間用T1表示,斷路器接到跳閘命令由合位到分位的動作時間為T2,斷路器由合到分之后其輔助觸點的變位時間為T3。
考慮最不利的情況,即發生故障時同時發生合閘接點粘連,此時可以用于防跳繼電器勵磁的時間最短,即為T2與T3之和(簡稱為斷路器觸點綜合變位時間,下同),只有當T1時間比這個和值短,防跳繼電器才能夠啟動。因此在選擇防跳繼電器時,應結合斷路器的動作時間參數。
5 結 語
在對不同原理的防跳回路進行檢驗時,應該注意選取正確的試驗方法。
通過分析可知:對使用斷路器本體操作機構實現防跳的并聯防跳回路,應該使用同時短接合閘接點和保護跳閘接點的模擬故障時刻“粘連”的試驗方法;對使用保護裝置或者專用操作箱實現防跳的串聯防跳回路,使用模擬故障前“粘連”的試驗方法和模擬故障時刻“粘連”的試驗方法都是正確的。并且在提出選擇防跳繼電器時,應選擇啟動時間小于斷路器觸點綜合變位時間的防跳繼電器。
參考文獻:
[1] 郭占偉,原愛芳,張長彥,等.斷路器操作回路詳述[J].繼電器,2004,(19).
啟動保護繼電器的作用范文2
(本刊專家委員會委員)
1964年大學本科畢業,長期從事汽車拖拉機教學、研究和新技術推廣工作,曾受聘擔任江西省講師團成員、汽車維修技工學校教師。1988年獲得高級工程師職稱,1996年獲得行業“全國優秀科普工作者”稱號,1990年、1993年和1994年分別由同濟大學出版社、東南大學出版社出版教材3本。
在汽車電子控制電路中,繼電器(Relay)是一個必不可少的器件。設計汽車電子控制電路時,繼電器是采用邏輯代數的方法進行計算的,因為繼電器的工作只有斷開(表述為“0”)和閉合(表述為“1”)這兩種狀態。
1 繼電器的基本構造及主要功能
繼電器主要由線圈、銜鐵、動觸點和靜觸點組成(見圖1)。當電流經過線圈時,產生磁場,吸引動觸點移動,并與靜觸點接觸,使接線柱1和接線柱2導通,于是主電路形成回路,從而使被控制的用電器投入工作。由此可見,繼電器電路實際上包括由線圈工作的控制電路和由觸點工作的主電路這樣兩部分。主電路中的那對觸點,只有在繼電器線圈有工作電流流過的情況下才能動作。
車用繼電器的主要功能是如下:
①以弱小電流控制強大電流;
②減少手動開關的數量;
③達到順序控制用電器的目的;
④保護較小的開關以及較細的導線,進而保證電氣設備的安全有序運行;
⑤有的機型(如依維柯汽車SOFIM柴油共軌發動機)采用了許多小型化的、帶內部電阻/二極管的繼電器。小型化繼電器可以節省裝配空間,繼電器帶電阻/二極管,可以降低或消除電路中可能出現的300~500V峰值電壓,從而保護電控系統中的元器件,防止出現功能失誤。
比較典型的如啟動機繼電器,有人可能會說:如果把電源正極直接接到啟動機的一端,把點火開關的負極接到啟動機的另外一端,就可以啟動發動機了,為什么啟動機要使用繼電器呢?
對于用電量比較大的電器(如啟動機、電喇叭等),如果直接用開關控制電流的通斷,往往會使控制開關很快燒壞。因此,對于大電流用電設備的控制,普遍采用中間繼電器的方式,即通過繼電器觸點的斷開與閉合來控制大電流用電設備的工作狀態。繼電器實際上起著開關的作用,接通點火開關時,如果承受大負荷的工作部件過載,繼電器就變為斷開狀態,起著保護電路的重要作用。
2、繼電器的控制原理及分類
可以把車用繼電器看成是由線圈工作的控制電路和觸點工作的主電路兩個部分組成的集合體。在繼電器的控制電路中,只有較小的工作電流,這是由于操縱開關的觸點容量較小,不能用來直接控制用電量較大的負荷,只能通過繼電器的觸點來控制它的通斷。
繼電器既是一種控制開關,又是控制對象(執行器)。以燃油泵繼電器為例,它是燃油泵的控制開關,但是燃油泵繼電器的線圈只有在電控單元中驅動三極管導通時,才能通過電控單元的接地點形成回路。
按照主要功能的差別,車用繼電器可以分為以下幾種類型。
①電氣開關型繼電器。例如桑塔納2000GSi轎車AJR發動機的燃油泵繼電器,它安裝在中央配電盒內,用于控制電動燃油泵、空氣流量傳感器、炭罐電磁閥和氧傳感器加熱器的供電。
②方向控制型繼電器。例如電動座椅系統的繼電器,它的作用是用來控制雙向電動機的電流方向,當操縱相應的開關進行換向時,繼電器使電動機按不同的方向轉動,從而達到電動座椅向不同方向移動的目的。
③集成型繼電器。例如雷克薩斯LS400轎車前照燈系統中的集成繼電器,它的功能是執行前照燈、霧燈和后霧燈的自動熄燈,并且按照來自GAUGE熔斷絲和門控燈開關的信號切斷通往燈控開關的電流。
又如01M自動變速器(大眾車系采用)的啟動鎖止和倒車燈繼電器(J226),它是由2個繼電器組合在一起的,安裝在組合儀表下面的附加繼電器支架上,在電路原理圖上的編號為“175”,具體安裝在繼電器盒的15號位置上。當變速桿處于前進擋位時,J226可以控制啟動機電路不通電,防止駕駛人誤操作;當變速桿處于R位時,J226接通倒車燈。當J226發生故障時,變速器不會進入應急狀態,A/T ECU也不會記錄故障碼。
3、繼電器的檢修要領、
(1)繼電器工作性能的簡便判斷方法
接通點火開關,然后用耳朵或聽診器傾聽控制繼電器內有無吸合聲,或者用手感受一下繼電器有沒有振動感,如有,說明繼電器工作基本正常,用電器不工作是由其他原因引起的;否則,說明該繼電器工作失常。
也可以拔下繼電器進行試驗,例如發生空調壓縮機不工作的故障,可以啟動發動機,然后接通鼓風機開關和空調開關。再拔下空調壓縮機繼電器的插接器進行判斷。如果能夠聽到該繼電器動作的聲音,而且拔下繼電器時發動機的轉速明顯下降,插入該繼電器時發動機的轉速又提升,說明空調壓縮機的繼電器及其控制線路是正常的。
關于繼電器所處的位置,凡是在電路原理圖上標有點劃線的繼電器及保險器,一般布置在中央配電盒內。
(2)繼電器的常見放障
繼電器的常見故障現象有:線圈燒斷、匝間短路(絕緣老化)、觸點燒蝕、熱衰變以及無法調整初始動作電流等。
①繼電器線圈燒壞。為了防止這種情況發生,在進行維修、保養及電焊時,如果溫度可能超過80℃,應當拆下對溫度比較敏感的繼電器和電控單元。
②觸點燒蝕。例如金杯海獅轎車(采用491Q―ME發動機)空調冷凝器風扇的繼電器,它正好處在玻璃清洗噴水管的下方,若該噴水管破裂,清洗液將泄漏到繼電器上,使繼電器的常開觸點銹蝕而不能斷開,會導致空調冷凝器風扇常轉不停的故障。因此,應當嚴防繼電器進水。
(3)設法減少繼電器觸點的接觸電阻
車用繼電器觸點間存在的接觸電阻,主要由收縮電阻和表面膜電阻兩部分構成。觸點的接觸電阻與觸點的接觸形式、材料性能及表面加工等因素有關。通常用下面的經驗公式計算其接觸電阻:
Hj=Kj/(0.102 F)m式中,Rj――接觸電阻,單位為MΩ;
Kj――與觸點材料、表面狀況、接觸方式有關的系數(見表1);
F――觸點壓力,單位為N;
m――與接觸狀態和形式有關的系數(見表2)。
由此可見,要減少繼電器觸點的接觸電阻,在接觸壓力一定的情況下,可以通過改善接觸狀態和改進接觸材料入手。
(4)ECU搭鐵不良可能影響繼電器正常工作
一輛神龍富康988轎車,在正常行駛中,發動機自動熄火,再次啟動,無法著
車。接通點火開關,聽不到燃油泵運轉的聲音,也沒有高壓火。檢測點火線圈,發現插頭上沒有電源,但是一次側和二次側的電阻都正常。測量該車的噴射雙密封繼電器,其插頭有12V電源。更換噴射雙密封繼電器,還是沒有高壓火,也沒有繼電器吸合的聲音。用一根導線將噴射雙密封繼電器的10號腳直接搭鐵,能聽到繼電器吸合的聲音,發動機也啟動成功了。但是奇怪的是,拆開這根搭鐵線,發動機不熄火,而且關閉點火開關,重新啟動發動機后,正常了。分析個中原因,這是由于發動機ECU搭鐵不良,導致繼電器線圈的供電電壓很低(有時只有2V左右),根本不可能使繼電器吸合。用導線直接搭鐵后,繼電器有了12V電壓,于是順利吸合,所以發動機啟動成功。去掉那根臨時搭鐵線后(點火開關仍處在接通狀態),繼電器上仍然有較低的保持電壓(這是繼電器共有的特性),這種保持電壓即使只有2V,繼電器也不會斷開,所以發動機不熄火。關閉點火開關,電路產生的自感電動勢大大高于電源電壓,在這種強大電動勢的作用下,接觸不良的搭鐵處可能恢復正常,所以發動機啟動后正常了。但是上述故障還會再現,所以根除的辦法是將搭鐵不良的部位徹底處理好。
4、繼電器的代用技巧
繼電器與電阻器、電容器一樣,實際上是一種標準件。在汽車維修中,有時某種車型的繼電器缺貨,怎么辦?事實上,有的兩個完全不相關的系統中的繼電器卻可以互換,如果維修人員掌握了這種規律,就可以收到縮短維修時間、節約維修費用的奇效。
①紅旗7220AE轎車的ABS繼電器,集成在ABS控制單元內,如果因這一繼電器斷路而更換整個ABS控制單元,需要花費3000多元,可以采用舊防盜器上的繼電器代用。
②用紅旗轎車玻璃升降器控制模塊里的繼電器,可以代替愛麗舍16V轎車空調壓縮機控制模塊里的繼電器。這樣可以避免更換昂貴的愛麗舍轎車空調壓縮機的控制模塊總成。
③德國汽車的繼電器往往可以互換。一輛保時捷BOXSTER跑車,喇叭不響,車主要求盡快修好。檢查發現,喇叭繼電器的觸點已經燒蝕。如果更換原廠的繼電器,需要向德國訂貨,至少需時1個月,價格400元人民幣。經過觀察,這種繼電器的外形與奧迪100轎車上的53號繼電器很相像,測量其電阻,與保時捷的繼電器相同,于是找來一個奧迪100轎車的53號繼電器安裝在保時捷跑車上,順利地完成了替換。其原因是,德國汽車的許多電器設備都是由德國博世公司供貨的。就繼電器來說,只要插腳一樣,電阻相同,一般可以通用。
啟動保護繼電器的作用范文3
關鍵詞:繼電器控制系統,基本電氣控制線路,PLC控制
引言
以往我們對電動機的控制多用的是繼電器-接觸器控制,各器件間都為硬線連接,出現故障的點較多,另外頻繁的運行,觸點間的機械磨損也非常厲害,因為電動機運行時受到的干擾因素很多,可靠性不高。
近年來,PLC正越來越多地用于電動機的運行控制。最初PLC的研發是用來替代繼電器線路系統的。。由于其輸入/輸出信號采用光電隔離等抗干擾措施,用軟件程序替代繼電器的硬線連接邏輯,沒有機械磨損,所以具有可靠性高,抗干擾能力強的特點,可在惡劣環境下工作。此外,PLC軟硬件多采用模塊化結構,具有很好的柔性,且可在線或離線修改程序,調試方便:故已在設備自動化控制和工廠自動化方面得到廣泛運用。為了便于采用PLC對繼電器控制系統進行改造和設計新的控制系統,本文以三菱公司FX2N系列機型為例,介紹其在電動機基本控制線路中的應用。。這些程序通常是整個控制系統中的一個模塊。
繼電器控制系統
PLC是20世紀6O年代開始發展起來的一種新型工業控制裝置。在它誕生之前,生產過程及各種生產機械的控制主要是繼電器控制系統。繼電器控制系統是將各種繼電器、接觸器、按鈕、行程開關等電器元件,按一定方式連接起來組成的控制線路??梢詫崿F對電動機的單向啟動、雙向啟動、制動、調速、停止等運行性能的控制。這種控制系統結構簡單,維護方便,成本低廉。常用的電氣控制線路包括:電動機點動與連續混合控制,自動往返循環控制線路,電動機的Y一降壓啟動等。
常用電動機基本控制線路的PLC控制
1.電動機點動與連續混合控制
(a) 電氣原理圖
I/O接線圖
在圖1(b)、(c)中,按下啟動按鈕SB2,輸入繼電器常開觸點X001閉合,輸出繼電器Y000線圈得電并自鎖,接觸器KM,得電,其常開觸點閉合,電動機連續轉動。若按下點動啟動按鈕SB3,輸入繼電器常閉觸點X002斷開,輸入繼電器常開觸點X002閉合,輸出繼電器Y000線圈得電,接觸器KM 得電,電動機點動。。停止時按下停止按鈕SB1,常閉觸點X000斷開,過載時熱繼電器常開觸點FR閉合,常閉觸點X003斷開,這兩種情況都能使輸出繼電器Y000線圈失電,從而使KM失電,電動機停轉。
2.自動往返循環控制線路
(c) 梯形圖
圖2中用了四個行程開關SQ1、SQ2、SQ3、SQ4,這四個行程開關的作用分別是SQ1、SQ2用于電動機正轉的自動切換,SQ3、SQ4用于運動部件的終端保護。當按下正轉啟動按鈕SB2,輸入繼電器常開觸點X001閉合,輸出繼電器Y000線圈得電并自鎖,接觸器KM1得電,其常開觸點閉合,電動機正轉,帶動運動部件前進,當到達預定位置時,運動部件上的擋鐵碰撞行程開關SQ1,SQ1的常開觸點閉合,輸入繼電器X004線圈得電,使得X004常閉觸點斷開,輸出繼電器Y000線圈失電,KM1失電,電動機停止正轉,運動部件停止運行;與此同時,輸入繼電器X004的常開觸點閉合,輸出繼電器Y001線圈得電并自鎖,接觸器KM2得電,其常開觸點閉合,電動機反轉,帶動運動部件后退,當到達預定位置時,運動部件上的擋鐵碰撞行程開關SQ2,SQ2的常開觸點閉合,輸入繼電器X005線圈得電,使得X005常閉觸點斷開,輸出繼電器Y001線圈失電,KM2失電,電動機停止反轉,運動部件停止運行;與此同時,X005的常開觸點閉合,Y000又重新得電,KM1線圈得電,電動機又重新正轉帶動運動部件前進,如此循環。當按下反向啟動按鈕SB3時,也有相同的工作過程。停止時,按下停止按鈕SB1,常閉觸點X000斷開,過載時熱繼電器常開觸點FR閉合,常閉觸點X003斷開,這兩種情況都能使輸出繼電器Y000或YO01線圈失電,
從而使KM1或KM2失電,電動機停轉。
3.電動機的Y一啟動控制線路
(c) 梯形圖
在圖3(b)、(C)中,按下啟動按鈕SB1,輸入繼電器X000得電,常開觸點X000閉合,輸出繼電器Y000線圈得電并自鎖,常開觸點Y000閉合,導致輸出繼電器Y001得電,從而使接觸器KM1、KM2得電,電動機形成星形啟動;與此同時,定時器TO開始計時;8S時間到,常閉觸點TO斷開,輸出繼電器Y001失電,常閉觸點Y001閉合,又因為常開觸點TO閉合,常開觸點Y000閉合,所以輸出繼電器Y002得電并自鎖,此時KM1、KM3得電,電動機接成三角形運行。在輸出繼電器Y001和Y002的各自回路中,相互串聯了Y002和Y001的常閉觸點,從而形成了電氣互鎖。SB3是停止按鈕,熱繼電器FR作過載保護。
結束語
上面介紹了幾種常用電動機控制線路的PLC應用,在實際工作中,由于繼電器控制系統和PLC控制系統的工作方式不同,電路結構完全相同的繼電器控制電路和梯形圖,它們產生的控制效果可能不完全一樣,甚至某些作用完全相反,所以在繼電器控制系統改造過程中應相互配合靈活使用。
參考文獻:
[1]可編程序控制器及其應用[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2001.
[2]電力拖動控制線路與技能訓練[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
啟動保護繼電器的作用范文4
本文針對核級繼電器機柜系統外部接口眾多,功能復雜的情況,在深入研究繼電器機柜系統功能的基礎上,對不同接口內容和形式進行了深入研究,給出了不同接口設計的形式和規范,為后續核電項目核級繼電器機柜設計提供了一定的借鑒和參考意義。
【關鍵詞】
DCS;繼電器機柜;優選控制
一、引言
某境外核電項目采用數字化和模擬技術相結合的儀控系統,根據功能分級的不同,分別由相應的安全級或非安全級儀控系統實現,安全級系統采用模擬控制系統,非安全級系統采用DCS控制系統[1]。其中,安全級系統中的繼電器機柜系統實現安全級設備驅動控制。繼電器機柜系統的主要作用是作為安全級設備的驅動輸出端,接收不同安全等級的控制指令實現設備的優選控制,系統外部接口(不同安全級控制指令來源)眾多,功能復雜,因此對電器機柜系統外部接口的研究十分有意義。本工程中非安全級儀控(NC)和安全相關儀控(NC*)采用數字技術,通過DCS系統實現,安全級儀控功能(1E)通過模擬系統實現。儀控系統的總體結構如圖1。安全級儀控系統分為安全級模擬量控制系統(IPG)、反應堆保護系統(RRP)、繼電器機柜系統(IPR)。IPG系統接收來自工藝過程系統的保護儀表的測量信號,對其進行信號調制,計算,閾值等處理后產生開關量信號,送往保護系統處理后觸發安全動作,如緊急停堆、驅動專設安全設施等,或直接送往繼電器機架進行安全級的控制連鎖。反應堆保護系統(RRP)[2]接收儀表通道閾值比較器表征電廠狀態的信號、對儀表通道產生的信號進行邏輯處理并產生停堆信號和安全專設啟動信號。
二、繼電器機柜系統功能
繼電器機柜系統功能如下:一是作為安全級設備的驅動輸出端,接收來自保護系統,安全級模擬控制系統,現場開關量儀表以及非安全級DCS系統,后備盤、緊急控制臺的信號進行優選控制,并驅動現場電磁閥,電氣開關柜等,同時將執行器的執行結果回送到控制室,告知操縱員。二是實現各個工藝系統系統級或子組級的安全級控制邏輯,例如CAM系統的允許小風量清洗控制邏輯。三是EMA,EMB系統的應急柴油機加卸程序。
三、繼電器機柜外部接口設計
繼電器機柜系統接口圖如圖2。繼電器機柜系統接口設計的功能為:一是接收RRP系統專設安全設施啟動信號,根據工藝及運行控制邏輯要求,驅動安全執行機構;二是接收IPG系統的聯鎖信號,根據工藝及運行控制邏輯要求,驅動安全執行機構;三是接收現場傳感器信號、DCS的手動和自動控制信號、就地控制信號等,驅動安全執行機構;四是接收來自控制室BUP、ECP的安全級控制指令,控制安全執行機構,并采集該執行機構狀態信號反饋至BUP指示;五是實現繼電器機柜與DCS之間硬接線信號的電氣隔離,將設備狀態反饋和1E級控制指令傳輸給DCS系統;六是接收ATWS指令,完成預期瞬態不停堆設備驅動控制功能。
(一)反應堆保護系統(RRP)接口設計。1.接口內容。系統級專設安全設施啟動信號,T3不閉鎖試驗指令,單向傳輸。2.接口實現。繼電器機柜和RRP接口在專設系統輸出柜(640AR/650AR),專設系統輸出柜實現X,Y兩個邏輯通道的“與“運輸后,輸出安全驅動的控制信號??刂菩盘枮闊o源干觸點,接口設計如圖3。
(二)安全級模擬控制系統(IPG)接口設計。1.接口內容。聯鎖信號,送往繼電器機架進行安全級的控制連鎖,單向傳輸。2.接口實現。有源24V邏輯信號,供電方IPG機柜,接口接口設計如圖4。
(三)后備控制盤(BUP)接口設計。1.接口內容。用于事故后中長期操作的單個執行器手動控制指令,用于應對蒸汽發生器傳熱管破裂(SGTR)事故后干預的單個執行器手動控制指令,TFA設備的復位值,安全級設備的狀態指示(全亮半亮燈)。2.接口實現。IPR輸入為有源48V,常信號,供電方為BUP,接口設計如圖5。
(四)應急控制盤(ECP)接口設計。1.接口內容。完成輔助給水系統啟動和主蒸汽隔離功能,顯示輔助給水泵的啟動狀態。2.接口實現。與BUP類似。
(五)非安全級控制系統(DCS)接口設計。1.接口內容。主要傳輸以下三種信號。一是IPR接收DCS的手動和自動控制信號。二是IPR向DCS傳輸設備1E的控制指令。三是IPR向DCS傳輸設備狀態信息。2.接口實現。DCS輸入查詢電源由DCS提供,電壓為48V,IPR機柜輸出無源信號,接口設計如圖6。
(六)預期瞬態不停堆(ATWS)。1.接口內容。在工況要求時給出信號,啟動輔助給水系統,作為原有保護信號的補充。2.接口實現。與DCS類似。
四、結語
本文介紹了某境外核電項目儀控系統方案,在深入分析繼電器機柜系統功能的基礎上,對不同外部接口內容和形式進行了深入研究,給出了接口設計的形式和規范,為后續核電項目的繼電器機柜外部接口設計提供了一定的解決方案。
【參考文獻】
[1]張?。穗姀S中基于非安全級DCS設備控制設計[J].核電研發,2012,5(2)
啟動保護繼電器的作用范文5
關鍵詞 繼電器;游藝機設備;應用;控制系統
中圖分類號 TN914 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0115-01
繼電器是電氣控制系統,常用于自動化控制線路中,是游藝機電氣控制系統必不可少的一種控制系統,其繼電器的選擇的型號規格以及類型對游藝機設備的運行的安全可靠性具有非常重要的作用,本文主要根據繼電器的工作原理和結構進行分析電磁繼電器和固態繼電器等繼電器在游藝機設備上選用。
1 繼電器的工作原理和結構
繼電器是一種電氣控制系統,它通常應用于自動化控制線路中,其作用實際上是用小電流控制大電流的一種的自動開關,因此繼電器在電路的作用主要有安全保護、轉換電路以及自動控制等作用。常用繼電器種類主要有電磁式繼電器、熱敏干簧繼電器、固態繼電器以及時間繼電器。
其中電磁繼電器是最為常見的一種繼電器,電磁繼電器的工作原理為:當線圈通電后,鐵心被電磁鐵磁化,從而產生電磁效應,在電磁力的作用下,銜鐵就會克服彈簧的拉力吸向鐵芯,帶動銜鐵的動觸點動作,與靜觸點吸合,當線圈斷電后,電磁力消失,銜鐵就會在彈簧的反作用力下返回到原來的位置,使動觸點與靜觸點斷開,切斷電路。它的工作原理和基本結構如圖1所示。
固態繼電器(SSR)是具有隔離功能的無觸點的電子開關,在開關的過程中沒有機械接觸部件,所以固態繼電器除了有電磁繼電器的特點外,它還具有邏輯電路兼容、耐沖擊耐震防腐防潮能力好,靈敏度高、輸入功率小、輸出控制功率大、電磁兼容性好以及安裝位置沒有限制等優點。固態繼電器主要是以兩個接線端作為輸入端,另外兩個接線端作為輸出端的元器件,而中間主要采用隔離器件實現輸入輸出電的隔離[1]。固態繼電器有交流固態繼電器和直流固態繼電器之分,交流固態繼電器只能輸出控制交流信號,而直流固態繼電器只能輸出控制直流信號。
2 繼電器在游藝機設備中的應用
游藝機是一種供人們娛樂的設備,隨著自動化技術的提高,電氣設備的發展,目前游藝機設備正向著高速化、自動化智能化的方向發展,在游藝機設備設計應該注意最為重要的一點就是保證設備運行的安全性和穩定性,所以在對游藝機設備的電氣裝置設計時,在選擇繼電器時,首先應該將安全穩定放在第一位,下面主要進行分析不同的繼電器在游藝機設備中應用的特點及效果。
2.1 游藝機設備中繼電器的選擇
在游藝機電氣設備設計時,對于繼電器的選擇應該注意不同的游藝機設備其選擇的繼電器設備也是不同的,所以應該首先進行分析游藝機設備的控制電路的電源電壓,電源電壓所能夠提供的最大電流以及被控制電路的電流和電壓、還應該進行分析游藝機設備中被控制電路是否需要觸點,如果需要則需要幾對動靜觸點,并且在選擇繼電器時,以控制電路的電源電壓作為選擇的依據[2]。在確定繼電器的使用條件之后,還應該根據相關的資料,找出需要的繼電器的規格以及型號,如果手中有繼電器則應該根據資料進行核對此繼電器是否符合要求。在選擇的繼電器的過程中還應該注意繼電器的體積的大小,如果繼電器的體積比較大,則應該充分考慮繼電器的放置和固定,如果繼電器是小型的,則應該進行充分考慮電路板安裝布局。如果是游藝機的遙控裝置,則應該選擇超小型的繼電器產品。
2.2 電磁繼電器在游藝機設備中的應用
電磁繼電器主要是利用低電流、低電壓電路通斷間接控制強電流、高電壓的一種電氣裝置,電磁繼電器主要電磁鐵的通斷進行控制電路的一種裝置,電磁繼電器在游藝機設備中應用,主要對于大型的游藝機設備的啟動停止采用控制電路進行控制,這樣能夠減少突然停止或者突然啟動對游藝機設備造成的危害,在游藝機電氣設備中,一般游藝機設備的自動報警器也是采用電磁繼電器的原理進行控制,比如當游藝機設備的溫度升高到一定的程度時,游藝機設備中的水銀溫度計的水銀面達到金屬絲的位置,則水銀將電磁鐵電路接通,電磁鐵吸引彈簧片,促動電鈴的電路閉合,進而導致電鈴響達到報警,當溫度下降后,水銀面離開金屬絲,電磁鐵電路斷開,則電鈴電路斷開,電鈴不會發出報警聲音。并且電磁繼電器還具有缺相保護、過載保護以及短路等保護作用。
2.3 固態繼電器在游藝機設備中的應用
固態繼電器主要是采用集成電路、分離的電子元器件、混合微電路技術等形成的一種無觸點繼電器特性,這種繼電器具有可靠性高、開關速度快、電磁干擾小、無火花、靈敏度高等特點。這種繼電器在游藝機設備中應用,比較適合用于小型的游藝機設備、靈敏度高的游藝機設備。在游藝機設備中選用固態繼電器時,應該遵循以下原則:在小電流規格的印刷電路板采用固態繼電器時,由于固態繼電器的引線端子為高導熱材料,所以在使用應注意溫度不能大于250℃,還應該充分考慮游藝機設備的周圍的環境溫度,這樣保證固態及繼電器在游藝機設備中的安全性和可靠性。在游藝機設備采用固態繼電器是,還應該注意負載浪涌特性對繼電器的影響。由于很多游藝機設備在接通的瞬間會產生較大的浪涌電流,由于設備設置的比較緊密,從而造成熱量不能及時進行散發,所以將會導致固態繼電器內部的可控硅損壞,所以在游藝機設備中選用繼電器時,應該注意負載的浪涌特性,從而保固態繼電器在穩態工作的前提下能夠承受浪涌電流。
3 總結
隨著自動化技術的提高,電氣設備的發展,目前游藝機設備正向著高速化、自動化智能化的方向發展,游藝機是一種供人們娛樂的設備,在游藝機設備設計應該注意最為重要的一點就是保證設備運行的安全性和穩定性,所以在對游藝機設備的電氣裝置設計時,在選擇繼電器時,首先應該將安全穩定放在第一位。只有保證設備的安全性和運行的穩定性,才能保證游藝機給人們帶來的樂趣,才能不斷提高游藝機設備的為人們帶來的貢獻。
參考文獻
[1]王彥勇.淺談電磁繼電器參數、種類和選用方法[J].家庭電子(愛好者),2005,3:52-53.
啟動保護繼電器的作用范文6
關鍵詞:降壓啟動;手動降壓啟動;Y-Δ降壓啟動
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.170
1 為什么要進行降壓啟動控制
電動機直接啟動時,啟動電流非常大,一般為額定電流的4-7倍。這樣會導致電源輸出電壓下降,電動機啟動轉矩減小,影響其他設備的正常工作。因此,較大容量的電動機啟動時需要降壓啟動。由于電流隨電壓的降低而減小,所以降壓啟動達到了減小啟動電流的目的。但是,由于電動機的轉矩與電壓的平方成正比,所以降壓啟動也將導致電動機的啟動轉矩大為降低。因此,降壓啟動需要在空載或輕載下進行。降壓啟動是指利用啟動設備將電壓適當降低后,加到電動機的定子繞組上進行啟動,待電動機啟動運轉后,再使其電壓恢復到額定電壓正常運轉的啟動方式。
2 降壓啟動的方法
常見的降壓啟動的方法有定子繞組串電阻降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動、延邊三角形降壓啟動和Y-Δ降壓啟動等。Y-Δ降壓啟動是電動機降壓啟動常用的方法,也是電力拖動控制線路中非常重要的知識點和技能點。
Y-Δ降壓啟動控制線路有兩種方式:一種是手動Y-Δ降壓啟動,一種是自動Y-Δ降壓啟動。
手動控制Y-Δ降壓啟動控制線路工作原理比較簡單:啟動時,先合上電源開關QS1,然后把開啟式負荷開關QS2扳到啟動位置,此時將電動機的三個末端繞組結成一個點,電動機定子繞組接成Y形降壓啟動,當電動機轉速上升并接近額定值時,再將QS2扳到運行位置,使得電動機的三個繞組首尾相接,電動機定子繞組接成Δ全壓正常運行。
時間繼電器控制Y-Δ降壓啟動控制線路中有五個熔斷器(FU1- FU5)、三個接觸器(KM、KM Y、KMΔ)、一個熱繼電器(KH)、一個時間繼電器(KT)和兩個按鈕組成(SB1、SB2)。
各部分元件的作用:接觸器KM作為電源引入用,接觸器KM和接觸器KM Y作為電動機Y形運行,接觸器KM和接觸器KM Δ作為電動機Δ運行,時間繼電器KT用作控制Y形降壓啟動時間和完成Y形到Δ運行自動切換,SB1是啟動按鈕,SB2是停止按鈕,熔斷器FU1- FU3作主電路短路保護,FU4- FU5作控制電路短路保護,KH作短路保護。
3 降壓啟動電路原理分析
3.1 Y形運行工作原理分析
三相異步電動機繞組的接法有兩種:一種是Y形接法,一種是Δ接法。Y形接法是將電動機的三相繞組的尾端U2、V2、W2連接在一起,把三相繞組的首端U1、V1、W1分別引出連接電源。Δ接法是將電動機三相繞組依次首尾相接構成一個閉合回路,三個連接點U1、V1、W1分別引出連接電源。
啟動:先合上電源開關QF。按下啟動按鈕SB1,KM Y線圈得電,KM Y常開觸頭閉合,KM Y主觸頭閉合,KM Y聯鎖觸頭分斷對KM Δ,KM Y線圈得電,KM自鎖觸頭閉合自鎖,KM主觸頭閉合,電動機M結成Y形降壓啟動。
線路特點:Y形運行時就是將KM 和KM Y兩個接觸器都得電,使得電動機的三個末端繞組結成一個點,這樣電動機就進行Y形運行。
3.2 Δ運行工作原理分析
按下啟動按鈕SB1,KM Y線圈得電,KM Y常開觸頭閉合,KM Y主觸頭閉合,KM Y聯鎖觸頭分斷對KM Δ,KM Y線圈得電,KM自鎖觸頭閉合自鎖,KM主觸頭閉合,電動機M結成Y形降壓啟動,KT線圈得電,當M轉速上升到一定值時,KT延時結束,KT常閉觸頭分斷,KM Y線圈失電,KM Y常開觸頭分斷,KM Y主觸頭分斷,解除Y形連接,KM Y聯鎖觸頭閉合,KM Δ線圈得電,KM Δ聯鎖觸頭分斷,KM Δ主觸頭閉合,KM Y聯鎖觸頭分斷,KT線圈失電,KT常閉觸頭瞬時閉合,電動機M接成Δ形全壓運行。
線路特點:Δ運行時就是將KM 和KM Δ兩個接觸器都得電,使得電動機的三個繞組首尾相接,這樣電動機就進行Δ形運行。
時間繼電器KT的作用:電動機剛開始啟動時作Y形運行,此時電動機為低壓運行,當電動機運行一段時間以后,時間繼電器的延時常開觸頭閉合,接通Δ運行的接觸器KM Δ線圈,KM Δ主觸頭也閉合,帶動電動機Δ運行。當時間繼電器的延時常開觸頭閉合的同時其常閉觸頭斷開,切斷Y形運行的回路,對接觸器進行互鎖,起到了保護作用。
停止時,按下SB2,KM 、KM Y、KM Δ線圈都失電。
熱繼電器KH的作用:當電動機運行過程中,由于電源電壓的波動或電動機負載變大時,流過電動機的電流增大,流過熱繼電器熱元件的電流也隨之增大,電流增大會導致熱繼電器熱元件發熱,會使熱繼電器熱元件發生彎曲,導致熱繼電器的常閉觸頭斷開,從而切斷其控制線路。熱繼電器常閉觸頭斷開后,線路中KM 、KM Y、KM Δ線圈都失電,從而起到了過載保護的作用。
4 總結
在實際教學過程中,通過手動降壓啟動與自動降壓啟動的對比學習,可以使學生順利的理解并接受Y-Δ降壓啟動控制線路,并對線路的控制原理有了系統的分析,在實際的教學中取得了很好的教學成果。針對現在技工院校學生自我控制力差、理解能力差的特點,在實際教學中教師可以利用多媒體教學,將復雜的線路簡單化,給同學們更加直觀的認知環境,可以促進學生的認知能力,激發學生的求知欲,提高學生的學習興趣,這樣可以達到更好的學習效果。
參考文獻:
[1]李敬梅.電力拖動控制線路與技能訓練[J].中國勞動社會保障局出版社,2007.