继电器原理范文

2024-05-11

继电器原理范文(精选12篇)

继电器原理 第1篇

1.什么是固态继电器,有什么优缺点?

固态继电器(亦称固体继电器)英文名称为Solid State Relay,简称SSR。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装Z的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。

固态继电器工作可靠,寿命长,无噪声,无火花,无电磁干扰,开关速度快,抗干扰能力强,且体积小,耐冲击,耐振荡,防爆、防潮、防腐蚀、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容,以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载。主要不足是存在通态压降(需相应散热措施),有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。

2. 固态继电器可应用于哪些场合?

固态继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装Z,电炉加热恒温系统,数控机械,遥控系统、工业自动化装Z;信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机;自动消防,保安系统,以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。

3.固态继电器可分为哪些类型?

交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型(简称过零型)和随机导通型(简称随机型);按输出开关元件分有双向可控硅输出型(普通型)和单向可控硅反并联型(增强型);按安装方式分有印刷线路板上用的针插式(自然冷却,不必带散热器)和固定在金属底板上的装Z式(靠散热器冷却);另外输入端又有宽范围输入(DC3-32V)的恒流源型和串电阻限流型等。

5.过零型SSR与随机型SSR在用途上有什么区别?

过零型SSR用作“开关”切换(从“开关”切换功能而言即等同于普通的继电器或接触器),我们通常讲的固态继电器多数都为过零型(过零型SSR只能“开关”不能“调压”)。

随机型SSR主要用于“斩波调压”(但随机型SSR的控制信号必须为与电网同步且上升沿可在0°-180°范围内改变的方波信号时才能实现调压,单一电压信号或0-5V的模拟信号并不能使其调压,从“调压”功能的角度讲随机型SSR完全不同于普通的继电器或接触器)。有一点必须强调,各类调压模块或固态继电器内部作为输出触点的器件均为可控硅,且都是依靠改变可控硅导通角来达到“调压”的目的,故输出的电压波形均为“缺角”的正弦波(不同于自耦调压器输出的完整正弦波),因此存在高次谐波,有一定噪音,电网有一定“污染”(国内外同类产品均相同,这是由斩波调压原理决定的)。

继电器原理 第2篇

安全继电器主要作用就是互补彼此继电器等的物理缺陷,达到低误动作高可靠运行性的目的。

一般常用于紧急停止按钮按下后设备的再启动、安全切断动力和控制电源、重新启动设备时的误动作可能性、安全防护动作后的再启动设备的可能性等。

目前常用的安全继电器有PILZ,西门子也有但没有成一个体系。

安全继电器是由数个继电器与电路组合而成,为的是要能互补彼此的异常缺陷,达到正确且低误动作的继电器完整功能,使其失误和失效值愈低,安全因素则愈高,因此需设计出多种安全继电器以保护不同等级机械,主要目标在保护暴露於不同等级之危险性的机械操作人员。

安全继电器特点 :

继电器输出:多个安全触点(常开),多个辅助触点(常闭)。

可连接急停按钮,安全门按钮和启动按钮。

电源电压显示。

继电器状态显示。

反馈回路用于检测外部保护回路状态。

此继电器符合下列安全要求:

采用冗余的接线方式,并具有自身诊断功能。

当有部分元件损坏时,仍然具有保护作用。

在每次开-关设备时都会自动检测,继电器是否能正常工作。

用于直流和交流的继电器都有电器保险。

安全继电器应用

可以运用安全继电器模块配合以下原有的安全保护开关达到更确实的防护措施。

1、使用电磁锁门锁开关的应用以确保作业区的安全。(机器不能立即停止)。

2、紧急停止开关于紧急情况时停止机器之用。

3、使用钥匙配合安全门开关做为检测门开闭之用(机器需立即停止)。

4、使用安全限位开关检测门的位置、开或关的应用。

5、使用安全光栅防止工作人员进入危险工作范围。

6、使用安全踏垫开关以确认机器操作人员以进入工作作业区。

7、使用两手按压开关确认机器操作人员双手已离开危险工作区。

继电器原理 第3篇

1 继电器的构造及工作原理

随着汽车电子技术的日新月异, 越来越多的传感器和自动控制装置被应用到汽车上, 这势必增加了控制开关的数量。虽说电子控制应用可以减少机械开关的数量, 但因为成本等因素, 并不能完全避免使用触点式开关。碍于成本和体积的限制, 汽车上使用的操纵开关的触点容量一般都较小, 不能直接控制工作电流较大的用电设备, 这个时候, 就需要用继电器来控制其接通与断开。

继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成, 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而产生电磁效应, 衔铁就会在电磁力的吸引下克服返回弹簧的拉力被吸向铁芯, 带动衔铁的动触点与静触点 (常开触点) 吸合。当线圈断电后, 电磁吸力随之消失, 衔铁就会在弹簧的作用力下返回原来的位置, 动触点与原来的静触点 (常闭触点) 吸合。通过这样的吸合、释放动作, 达到在电路中的导通、切断的功能。

而在实际应用中, 继电器的低压电源由一个输入量 (如电流、电压、温度等) 进行控制。当输入量达到规定值时, 继电器使被控制的输出电路导通或断开。因而, 继电器其实就是电路中的开关, 但和传统电路开关不同的是, 继电器的核心是以小电流控制大电流, 在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用, 是自动化电路的一个“自动开关”。作为一个自动开关, 继电器既被控制, 又起着控制作用, 具有控制系统 (又称输入回路) 和被控制系统 (又输出回路) 。

2 继电器在电器维修中的应用

汽车电路可以分为电源电路和控制电路。在大多数用电系统中, 继电器就是电源电路和控制电路的交汇点, 控制电路通过控制继电器的通断来控制电源电路, 因而在实际维修中可以通过短接继电器对应的插孔, 将一个复杂的系统问题一分为二, 用“一刀切”的方式直接缩小汽车故障的诊断范围:如果是控制电路, 就要对传感器和相关接插件进行检查;如果是电源电路, 则需要对线路上的插接件和导线进行检查, 从而快速判断出汽车电器故障到底发生在控制电路还是电源电路。

3 应用继电器维修实例

下面, 笔者就自己在实际维修中应用继电器进行维修作实例说明。

3.1 长安悦翔车空调不制冷

笔者在2011年6月接到一辆故障车, 通过简单检查, 发现在空调开启时, 压缩机并未正常吸合, 用专用工具按压管路上的旁通阀阀芯, 发现有白雾冒出, 确认管内有冷媒, 初步圈定主要问题为压缩机不工作。

在确认管内有冷媒而且压缩机不工作后, 必须确定从哪个零部件开始检查, 以确认故障原因。如果按照压缩机吸合的条件逐个检查零部件, 必然会导致空调检查诊断过程过长, 中间拆装检查还可能会造成其他零部件的损坏。

出于以上考虑, 笔者在诊断时直接拔下压缩机继电器, 用连接线短接继电器被控制端的插孔[电源端和负载端], 压缩机发出“啪”的吸合声, 这就说明压缩机电磁离合器正常、电源电路也没有问题 (短接继电器后压缩机正常吸合) , 所以判断故障出在控制端, 也就是说故障有可能出在空调控制器、三态压力开关、线索插接件等零部件上。这样, 就可以直接缩小故障的诊断范围, 使故障问题简单化, 缩短了故障诊断时间, 避免了不必要的零部件拆装和损坏。

同样, 我们也可以利用类似的方法来短接各个插接件端子 (建议用带保险的试灯线进行短接) , 注意检查表面上可见的传感器 (如三态压力开关或插接件等) 实现快速诊断。

3.2 志翔混合动力轿车不启动

油、电、气, 是汽车启动必备的三大要素。因而, 汽车不启动的初步排查也是从这三大要素开始排查的, 比如检查油泵是否供油, 有没有高压火, 进排气是否通畅, 缸压是否足够等。可以说, 汽车不启动需要检查的项目很多, 这里就不做赘述了。

笔者在对这辆志翔混合动力轿车进行简单排查后, 发现整车刚通电时, 油泵没有动静, 初步怀疑是油泵不工作引起不启动。进一步检查高压火和排气 (三元催化器堵塞也会导致无法启动) , 都没有问题, 故障基本圈定在油泵上。

如果根据电路图查找故障点, 按照从简单到复杂的方法为: (1) 检测保险; (2) 检查汽油泵继电器是否完好: (3) 逐个检查电路故障, 如果运气不好, 可能要将控制电路和电源电路全部检查一遍。

人工神经网络继电保护原理分析 第4篇

摘要:文章根据现代控制技术的人工神经网络理论提出了一种保护原理构成方案,并分析了原理实现的可行性和技术难点。

关键词:神经网络;继电保护;模糊逻辑

中图分类号:TM773文献标识码:A文章编号:1006-8937(2011)22-0029-01

人工神经网络(Aartificial Neural Network,下简称ANN)是模拟生物神经元的结构而提出的一种信息处理方法。早在1943年,已由心理学家Warren S.Mcculloch和数学家Walth H.Pitts提出神经元数学模型。ANN之所以受到人们的普遍关注,是由于它具有本质的非线形特征、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。其中研究得最为成熟的是误差的反传模型算法(BP算法,Back Propagation),它的网络结构及算法直观、简单,在工业领域中应用较多。

1人工神经网络理论概述

经训练的ANN适用于利用分析振动数据对机器进行监控和故障检测,预测某些部件的疲劳寿命。非线形神经网络补偿和鲁棒控制综合方法的应用(其鲁棒控制利用了变结构控制或滑动模控制),在实时工业控制执行程序中较为有效。人工神经网络(ANN)和模糊逻辑(Fuzzy Logic)的综合,实现了电动机故障检测的启发式推理。对非线形问题,可通过ANN的BP算法学习正常运行例子调整内部权值来准确求解。因此,对于电力系统这个存在着大量非线性的复杂大系统来讲,ANN理论在电力系统中的应用具有很大的潜力。

BP算法是一种监控学习技巧,它通过比较输出单元的真实输出和希望值之间的差别,调整网络路径的权值,以使下一次在相同的输入下,网络的输出接近于希望值。BP算法的神经网络图形,设网络的输入模块为p,令其作用下网络输出单元j的输出为Opj。如果输出的希望值是Tpj,则其误差为Dpj=Tpj-Opj。若输入模块的第i个单元输入为Ipi,则就输入模块p而言,输入接点I与输出接点j之间的权值变化量为:ΔWpji=zDpjIpi,式中,z是某一个常数。当反复迭代该式时,便可使实际值收敛于目标值。其中隐含层既有输入网线,又有输出网线,每一个箭头都有一定的权值。

2人工神经网络的基本特征

人工神经网络具有四个基本特征:其一,非线性。非线性关系是自然界的普遍特性。大脑的智慧就是一种非线性现象。人工神经元处于激活或抑制二种不同的状态,这种行为在数学上表现为一种非线性关系。具有阈值的神经元构成的网络具有更好的性能,可以提高容错性和存储容量。其二,非局限性。一个神经网络通常由多个神经元广泛连接而成。一个系统的整体行为不仅取决于单个神经元的特征,而且可能主要由单元之间的相互作用、相互连接所决定。通过单元之间的大量连接模拟大脑的非局限性。联想记忆是非局限性的典型例子。其三,非常定性。人工神经网络具有自适应、自组织、自学习能力。神经网络不但处理的信息可以有各种变化,而且在处理信息的同时,非线性动力系统本身也在不断变化。经常采用迭代过程描写动力系统的演化过程。其四,非凸性。一个系统的演化方向,在一定条件下将取决于某个特定的状态函数。例如能量函数,它的极值相应于系统比较稳定的状态。非凸性是指这种函数有多个极值,故系统具有多个较稳定的平衡态,这将导致系统演化的多样性。

3神经网络型继电保护

神经网络理论的保护装置,可判别更复杂的模式,其因果关系是更复杂的、非线性的、模糊的、动态的和非平稳随机的。它是神经网络(ANN)与专家系统(ES)融为一体的神经网络专家系统,其中,ANN是数值的、联想的、自组织的、仿生的方式,ES是认知的和启发式的。装置可直接取线路及其周边的模拟量、数字量,经模式特征变换输入给神经网络,专家系统对运行过程控制和训练,按最优方式收集数据或由分析过程再收集控制,对输出结果进行评估,判别其正确性、一致性,做出最终判决,经变换输出,去执行机构。即使是新型保护,也会存在着某些功能模块不正确动作的可能,这时可以过后人为干预扩展专家系统数据库或由专家系统做出判别,作为训练样本训练ANN的这部分功能模块,改变其某些网线的权值,以使下次相同情况下减少不正确动作的可能。

下面是一个简单的ANN线路保护例子。当电力系统故障时,输电线路各相、各序电压、电流也随之发生变化,特别是故障后故障相的相电压和相电流,以及接地系统在接地故障的零序电流的变化有明显的代表性。比如选输入层神经元个数为14个,分别是Uar,Uai,Ubr,Ubi,UcrUci,Iai,Ibr,Ibi,Icr,Ici,Ior,Ioi(下标r和i分别代表实部与虚部),选定输出层神经元个数为5个:YA(A相),YB(B相),YC(C相),YO(接地),YF(方向),各输出值为1,代表选中;输出值为0,代表没选中(YF为0代表反向)。这5个输出完全满足线路方向保护的需求(没考虑正向超越),隐含层神经元数目为2N+1(N为输入层神经元数目)。训练样本集包含14个输入变量和5个输出变量,而测试样本集中的样本则只有14个输入变量。

在正常状态下,令h∠δ=(EM)/(EN),h=1,δ随负荷变化,取为-60°,-50°,-40°,-30°,-20°,-10°,0°,10°,20°,30°,40°,50°,60°,有13个样本。故障情况下,δ取值为-60°,-30°,0°,30°,60°,故障点选反向出口(-0 km),正向出口(+0 km),线路中部(150 km),线末(300 km)。接地电阻Rg取值0 Ω,50 Ω,100 Ω,150 Ω,200 Ω,相间电阻Rp取值0 Ω,25 Ω,50 Ω,则共有5×4×(5+3+5×3+3)=520个样本。每个样本的5个输出都有一组期望的输出值,以此作为训练样本。而实际运行、故障时,保护所测到的电流、电压极少直接与样本相同,此时就需要用到模糊理论,规定某个输出节点。如YA(A相)在某一取值范围时,则被选中。

4结论

本文基于现代控制技术提出了人工神经网络理论的保护构想。我认为全波数据窗建立的神经网络在准确性方面优于利用半波数据窗建立的神经网络,反应速度比纯数字计算软件快几十倍以上,这样,在相同的动作时间下,可以大大提高保护运算次数,以实现在时间上即次数上提高冗余度。

一套完整的ANN保护是需要有很多输入量的,如果对某套保护来说,区内、区外故障时其输入信号几乎相同,则很难以此作为训练样本训练保护,而每套保护都增多输入量,必然会使保护、二次接线复杂化。变电站综合自动化也许是解决该问题的一个较好方法,各套保护通过总线联网,交换信息,充分利用ANN的并行处理功能,每套保护均对其它线路信息进行加工,以此综合得出动作判据。神经网络的硬件芯片现在仍很昂贵,但技术成熟时,应利用硬件实现现在的软件功能。

参考文献:

[1] Robert E.Uhrig.Application of Artificial Neural Networks in Industrial Technology[J].IEEE Trans,1994,10(3):371-377.

电磁继电器工作原理及应用 第5篇

电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流电路,还可实现远距离操纵和生产自动化,在现代生活中起着越来越重要的作用。那么,电磁继电器是由那些部分组成的?它是怎样实现自动控制的呢?

一、电磁继电器的构造

电磁继电器的构造:如图所示,A是电磁铁,B是衔铁,C是弹簧,D是动触点,E是静触点。电磁继电器工作电路可分为低压控制电路和高压工作电路组成。控制电路是由电磁铁

A、衔铁B、低压电源E1和开关组成;工作电路是由小灯泡L、电源E2和相当于开关的静触点、动触点组成。连接好工作电路,在常态时,D、E间未连通,工作电路断开。用手指将动触点压下,则D、E间因动触点与静触点接触而将工作电路接通,小灯泡L发光。闭合开关S,衔铁被电磁铁吸下来,动触点同时与两个静触点接触,使D、E间连通。这时弹簧被拉长,观察到工作电路被接通,小灯泡L发光。断开开关S,电磁铁失去磁性,对衔铁无吸引力。衔铁在弹簧的拉力作用下回到原来的位置,动触点与静触点分开,工作电路被切断,小灯泡L不发光。

二、电磁继电器的工作原理

工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来使D和E接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。

结论:电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。

用电磁继电器控制电路的好处:用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制。

三、电磁继电器的应用

防讯报警器:K是接触开关,B是一个漏斗形的竹片圆筒,里面有个浮子A,水位上涨超过警戒线时,浮子A上升,使控制电路接通,电磁铁吸下衔铁,于是报警器指示灯电路接通,灯亮报警。

温度自动报警器:当温度升高到一定值时,水银温度计中水银面上升到金属丝处,水银是导体。因此将电磁铁电路接通,电磁铁吸引弹簧片,使电铃电路闭合,电铃响报警,当温度下降后,水银面离开金属丝,电磁铁电路断开,弹簧片回原状,电铃电路断开,电铃不再发声。

? 电磁

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.较低的电压去控制较大电流.较高的电压的一种“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。

目录

? ? ? ? 继电器主要产品技术参数

继电器的工作原理和特性

? 1、电磁(Electromagnetic relay)的工作原理和特性

电磁继电器一般由 电磁铁,衔铁,弹簧片,触点 等组成的,其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。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)释放。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”。

2、热敏干簧继电器(Thermal reed relay)的工作原理和特性

热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁,而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。

3、固态继电器(SSR:Solid-state relay)的工作原理和特性

固态继电器是一种两个接线端为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。

固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型,以光电隔离型为最多。 继电器主要产品技术参数

? 1、额定工作电压

是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的.型号不同,可以是交流电压,也可以是直流电压。

2、直流电阻

是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过万能表测量。

3、吸合电流

是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流必须略大于吸合电流,这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压,一般不要超过额定工作电压的1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

4、释放电流

是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时,继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。

5、触点切换电压和电流

是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。

继电器测试

? 1、测触点电阻

用万能表的电阻档,测量常闭触点与动点电阻,其阻值应为0;而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出哪个是常闭触点,哪个是常开触点。

2、测线圈电阻

可用万能表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值,从而判断该线圈是否存在着开路现象。

3、测量吸合电压和吸合电流

找来可调稳压电源和电流表,给继电器输入一组电压,且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压,听到继电器吸合声时,记下该吸合电压和吸合电流。为求准确,可以试多几次而求平均值。

4、测量释放电压和释放电流

也是像上述那样连接测试,当继电器发生吸合后,再逐渐降低供电电压,当听到继电器再次发生释放声音时,记下此时的电压和电流,亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下,继电器的释放电压约在吸合电压的10~50%,如果释放电压太小(小于1/10的吸合电压),则不能正常使用了,这样会对电路的稳定性造成威胁,工作不可靠。 继电器的电符号和触点形式

? 继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示,如果继电器有两个线圈,就画两

个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器的触点有两种表示方法:一种是把它们直接画在长方框一侧,这种表示法较为直观。另一种是电磁继电器工作原理及应用按照电路连接的需要,把各个触点分别画到各自的控制电路中,通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号,并将触点组编上号码,以示区别。继电器的触点有三种基本形式:

1.动合型(H型)线圈不通电时两触点是断开的,通电后,两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。

2.动断型(D型)线圈不通电时两触点是闭合的,通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。

继电器原理 第6篇

固态继电器其实是利用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。

固态继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置,电炉加热恒温系统,数控机械,遥控系统、工业自动化装置;信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机;自动消防,保安系统,以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中固态继电器都有大量使用。

继电器原理 第7篇

延时继电器是一种电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。它的种类,有电磁式延时继电器;电动式时间继电器;热延时继电器;混合式延时继电器;固体时间继电器。

电磁式延时继电器由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上的电压,线圈中就会流过的电流,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的,使动触点与的静触点(常闭触点)吸合。

通过吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。继电器的“常开、常闭”触点,来区分:继电器线圈未通电时处于断开的静触点,称为“常开触点”;处于接通的静触点称为“常闭触点”。

探讨继电保护的原理 第8篇

1 微机继电保护

微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。与传统继电保护相比,不论是在保护的功能,还是在保护整定的灵活性等方面都有着极大的优点,因而自问世以来就受到普遍重视与欢迎,近年来更是在国内外得到广泛应用。微机保护正向网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化的方向发展,不仅要完成常规的保护功能,还要配合变电站自动化和馈线自动化的需要,使保护装置自身成为集保护、测量、控制、信息管理于一体的多智能终端设备。

现代微机继电保护一般具有以下特点:采用分层多CPU并行运行的结构,各模块系统相关性少;每个CPU由单独的开关电源供电,可靠性更高;主保护配置双重化或多重化;单元管理机采用一体化工业控制计算机,单元管理机可以与综合自动化系统联接;软硬件模块化设计,适应各种配置的要求;能够存储故障报告,可以随时查阅和打印输出;具有软硬件的自检功能,有独立的Watchdog电路监控CPU的工作;能够提供在线定值修改;实时参数显示功能;录波功能;可以接收GPS卫星校时信号。

2 可编程控制器在继电保护中的应用

可编程控制器(PLC)可以简单地视为具有特殊体系结构的工业计算机,比一般计算机有更强的与工业过程相连的接口,具有更适应于控制要求的编程语言。在由继电器组成的控制系统里,为了完成一项操作任务,要把各个分立元件如继电器、接触器、电子元件等用导线连接起来,这对于实现复杂的逻辑关系以及需要定期改变操作任务来说,采用这样的连接方式显然是不适宜的。而使用PLC就可以简单地解决上述问题,通过软件编程的方式来代替实际的各个分立元件之间的接线。为了减少占地面积,还可以用PLC内部已定义的各种辅助继电器来取代传统的机械触点继电器。例如长沙马王堆110KV变电站保护装置是法国MERLINGERIN公司的SEPAM数字式多功能继电器,该装置把通常的微机保护的逻辑回路分解成保护功能的继电器组和PLC两个部分,应用PLC能够简单地实现低频减载和备用电源自动投入功能。

3 人工神经网络在继电保护方面的应用

在电力系统里存在很多非线性问题,用传统的方法,难以得到满意的解决,而应用人工神经网络理论,则能够迎刃而解,例如配电网的线损、电网的暂态分析、动稳态分析等。应用神经网络理论的保护装置是神经网络与专家系统融为一体的神经网络专家系统。例如在双侧电源系统里,两侧系统间电势夹角变化,此时发生经过渡电阻短路就是一个非线性问题,传统的距离保护很难作出正确的判断,而用经过对训练样本进行学习的神经网络保护装置就可以正确判别。

近年来,研究人员把神经网络、模糊逻辑、遗传算法等技术应用于继电保护领域的研究。通常采用大量故障样本来训练神经网络,使继电保护装置能准确辨别故障类型及测定故障距离,并准确快速地切开故障。用BP神经网络原理来设计高压输电线路的方向保护,利用BP神经网络的学习及辩识能力实现准确、快速地判别出线路故障的方向。采用神经网络实现电流保护,该保护能识别故障情况,解决电流保护的灵敏度补偿和故障方向识别问题。设计了一种基于人工神经网络的电力系统故障诊断系统,该系统利用电力系统中运行状态信息来进行故障范围的估计。可见神经网络、模糊逻辑、遗传算法等技术将给传统继电保护的研究注入新的活力。

4 新型光电电压、电流互感器

由于光电技术和计算机的飞速发展。新型光学电压、电流互感器日益显现出富有魅力的前景和强大的生命力,新型光电数字式电压、电流互感器取代电磁式互感器是继电保护的一个发展方向。它与传统的电压、电流互感器相比,优势十分明显,良好的绝缘性能,较强的抗电磁干扰能力,测量频带宽,动态范围大,与现代技术紧密结合,而且体积小、重量轻、维修方便、价格相对便宜。新型光学电压、电流互感器充分利用了电光晶体的各种优异特性和现代光电技术的优点,信号处理部分采用先进的DSP技术,充分发挥了其实时性、快速性和便于进行复杂算法处理等特点。同时方便与主机间的通信以及电力系统联网通信。近几年来各方面对这种新型互感器表示了极大的兴趣,再加上数字信号处理器 (DSP) 技术,光电技术的催化、推动作用,发展势头很好,国外一些大公司投入大量人力和物力开发光学电压、电流互感器,并且已有挂网运行产品,国内比国外起步晚,目前还处于样机的研究设计阶段。

5 广域保护

随着我国“西电东送、全国联网”发展目标的提出,对继电保护的发展提出了更高的要求,在保证电气设备运行安全和系统暂态稳定性的基础上,还应考虑电网互联时各保护装置动作的协调和配合,保证故障切除后不发生大规模的连锁跳闸和系统崩溃现象,这可以归纳为继电保护技术发展的第三个阶段,即广域保护。

纵观国内外关于广域保护理论的研究,目前提出的广域保护系统可以分为两类:一类是利用广域信息,主要完成安全监视、控制、稳定边界计算、状态估计等功能,其侧重点在广域信息的利用和安全功能的实现;另一类则是利用广域信息完成继电保护功能。但是目前大多数相关论文只是进行概念性的讨论,对于一些具体问题,如系统结构、通信网络配置、广域信息的采集和利用、广域保护和控制算法等方面并没有进行详细深入的分析,尚未形成完整的理论体系。

6 结语

简要地介绍了应用于继电保护方面的一些新技术。总的来说,新型继电保护的发展趋势是高速化、智能化、一体化,尽量避免测量元件对继电保护装置的影响,尽量降低装置的造价。随着科学技术的发展,深信将有越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护领域,我国继电保护技术一定会在世界先进技术领域占据一席之地。

摘要:我国继电保护已经发展了几十年, 如今由于电力系统规模的不断扩大, 系统的复杂性不断增加, 继电保护技术的趋势是向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

继电器原理 第9篇

关键词:同杆双回线路;继电保护;原理;应用

进入二十一世纪以来,电力行业在我国国民经济中的地位明显提高,要想提升我国在国际舞台上的整体竞争力,电力企业还必须而结合世纪发展状况,不断进行电网系统改革和创新,力求为提高我国的国际竞争力提供动力保障。同杆双回线路输电技术同时具有输电容量大、输电效率高以及投资回报率大的特点。在我国电力行业的发展建设过程中取得广泛应用。由于同杆双回线路导线数量非常多,双汇线路之间的距离较短、运行方式多种多样,如果线路发生故障见很难完善后期修理工作。下文从同杆双回线路继电保护的特点着手,对其应用效果作了简单介绍。

一、同杆双回线路继电保护的特点

(一)线间互感及跨线故障对继电保护的影响

互感不仅存在于同一线路之间,同杆双回线路也存在互感效应。当系统产生故障时,电压和电流受线路实际状况的影响,如果不及时采取有效的解决措施,很有可能引发保护装置发生拒动和误动问题。另外,如果线路发生了故障,点气量也会随之发生变化,从而影响继电保护装置的运行。

(二)不同运行方式下保护灵敏度的差异

同杆双回线路的实际运行方式非常多,常见的运行方式由双回线同时运行、单回线运行、双回线和全相运行以及双回线或者单回线非全相运行等。在实际应用过程中不同的运行方式将会产生不一样的效益,由于线路之间存在互感效应,在不同运行方式下发生故障时,继电保护装置的灵敏性将会呈现出不不同的姿态。

(三)跨线故障选相

在实际应用过程中,同杆双回线路还会发生异名跨线故障,此时保护装置可能存在误切双回线的问题,对配电网系统的安全运行将会产生严重的影响。因此,线路设计人员必须结合实际应用情况,对线路的跨线故障进行探索,通过选择合适的跨线故障保持两侧系统的联系。

(四)自动重合闸

当同杆双回线路发生跨线故障时,这时候产生的故障通常具有永久性的特点,实际保护工作中应该将两回线分开处理,减少两回线重合引起的故障问题。另外,如果两侧的系统在完成双回线联系工作时,还必须选择最合适的重合闸方式,在保证准确切除跨线故障的同时,还能够保持两侧系统的有效运行,为提高配电网系统的安全性打下坚实的基础。

(五)更高的可靠性要求

与单回线路相比,同杆双回线路所承载的传输功率更高,两侧系统必须具有较强的联系,才能进一步提高同杆双回线路在实际应用过程中的安全性和可靠性。因此,这就对同杆双回线路的可靠性提出了更好高的要求,保护装置不仅要快速又准确地切除故障,还要保障原有系统的稳定性。

二、同杆双回线路继电保护原理及工程应用

(一)纵联距离保护

纵联距离保护是同杆双回线路中使用频率最高的保护形式,这种形式可以有效满足通道条件较差情况下保护动作的实际需求。由于同杆双回线路继电保护中存在互感效应,双回线路纵联距离和纵联方向保护的配置方案显得十分复杂,如果系统中出现跨线故障,将会出现保护系统误动或者错动等问题,因此,可以采用两回线路的六组的电气量计算出阻抗值,保障保护动作的正常运行。

(二)分相电流纵差保护

分相电流纵差保护是同杆双回线路继电保护中效益最高的保护形式。这种保护形式通常通过比较电路两端电流的幅值和相位,判断动作值的实际范围,判断过程中还可以有效切除系统中的故障问题。分相电流纵差保护中系统负荷及振荡不仅不会对保护系统产生影响,还能准确判断系统中故障的位置,能有效提高保护系统的实际效益。下图1是分相电流纵差保护结构图。

图1:分相电流纵差保护结构图

(三)横联差动保护

横联差动保护装置的基本原理是在同一侧位置比较双回线的电流,不需要依靠增加额外的保护通信装置。横联差动保护以电流的方向作为判断依据,通常可以分为横练方向差动保护和电流平衡保护两种类型。横联差动保护装置必须借助双线路的电气量才能顺利完成保护工作。

(四)基于六序分量的保护

如果同杆双回线路继电保护采用六序分量保护方式,双回线路的对称分量将被细分为同序量和反序量两种类型。六序分量对改组行的诊断有严格的先行条件,只有保障六序故障分量发生故障后才能使用六序分量保护形式,此时同杆双回线路的幅值和相位关系相互保持独立。为了确定保护安装位置的序电压故障分量符合保护要求,并明确故障分量与序电流故障分量之间的相互关系,还必须明确保护装设位置到系统中性点之间的阻抗值,此时选相具有较高的灵敏性,通常不受短路点过渡电阻的影响。

(五)纵联零序保护

纵联零序保护是同杆双回线路在继电保护装置中的主要应用形式之一,在配电网系统职工发挥着至关重要的作用。在实际应用过程中,纵联零序保护具有反应迅速的特点,被国内外众多电力系统防范应用。但是,纵联零序保护状态下同杆双回线路产生的互感效应会对继电保护的整定和运行产生严重的影响,在纵联零序保护模式下,将很难实现故障选相跳闸功能,电网系统的安全性也会受到影响。

(六)工程应用

目前,同杆双回线路继电保护在我国配电网系统中已经取得广泛应用,并且取得良好的应用效果。在实际发展建设过程中,我国1500kv电压等级和2300kv电压等级已经综合使用了同杆双回线路继电保护工作原理。以2300kv电压等级同杆双回线路保护配置为例,该电压等级在应用同杆双回线路继电保护后系统一旦发生故障基本能在第一时间确认改组行位置,其应用为提高该等级配电网的实际效益打下了坚实的基础。

结束语

在实际应用过程中,要想同杆双回线路继电保护装置的应用效益,工作人员首先应该明确同杆双回线路继电保护装置的实际特点,只有针对特点才能进一步提高应用效果。由此可见,同杆双回线路继电保护在配电网系统中发挥着不可替代的作用。

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[2]李斌,李学斌,丁茂生,薄志谦.特高压同杆双回线的环流不平衡及其影响[J].电工技术学报,2012,(04).

继电器原理 第10篇

电磁继电器是由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的,其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制。

如图所示,A是电磁铁,B是衔铁,C是弹簧,D是动触点,E是静触点。电磁继电器工作电路可分为低压控制电路和高压工作电路组成。

控制电路是由电磁铁A、衔铁B、低压电源E1和开关组成;工作电路是由小灯泡L、电源E2和相当于开关的静触点、动触点组成。连接好工作电路,在常态时,D、E间未连通,工作电路断开。用手指将动触点压下,则D、E间因动触点与静触点接触而将工作电路接通,小灯泡L发光。

闭合开关S,衔铁被电磁铁吸下来,动触点同时与两个静触点接触,使D、E间连通。这时弹簧被拉长,观察到工作电路被接通,小灯泡L发光。断开开关S,电磁铁失去磁性,对衔铁无吸引力。衔铁在弹簧的拉力作用下回到原来的位置,动触点与静触点分开,工作电路被切断,小灯泡L不发光。

电磁继电器的应用

电磁继电器可以通过低电压、弱电流控制高电压、强电流电路,还可实现远距离操纵和生产自动化,在现代生活中起着越来越重要的作用。它的应用很广泛,具体表现为:

1、家用电器

空调继电器主要用于控制压缩机电动机、风扇电动机和冷却泵电动机,以执行相关的控制功能。

2、汽车领域

比较常见的继电器有:启动电动机的启动继电器、嗽叭继电器、电动机或发电机断路继电器、充电电压和电流调节继电器、转变信号闪光继电器、灯光亮度控制继电器以及空调控制继电器、推拉门自动开闭控制继电器;玻璃窗升降控制继电器。

3、工业控制继电器

继电器原理 第11篇

早期用的继电器叫空气阻尼型时间继电器,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。凡是继电器感测元件得到动作信号后,其执行元件(触头)要延迟一定时间才动作的继电器称为时间继电器。

而目前最常用的为大规模集成电路型成的时间继电器,它是利用阻容原理来实现延时动作。在交流电路中往往采用变压器来降压,集成电路做为核心器件,其输出采用小型电磁继电器,使得产品的性能及可靠性比早期的空气阻尼型时间继电器要好的多,产品的定时精度及可控性也提高很多。

随着单片机的普及,目前各厂家相继采用单片机为时间继电器的核心器件,而且产品的可控性及定时精度完全可以由软件来调整,所以未来的时间继电器将会完全由单片机来取代。

时间继电器的作用

时间继电器是一种可以使用在较低的电压或较小电流的电路上,用来接通或切断较高电压、较大电流的电路的电子元件,也许可以这样说:用来控制较高电压或较大功率的电路的电动开关:给继电器工作线圈一个控制电流,继电器就吸合,对应的触点就接通或断开。在供电电路中,继电器也被称为接触器。

从驱动时间继电器工作的电源要求(驱动线包工作电压)来分,一般继电器分交流继电器与直流继电器,分别用于交流电路和直流电路,另外,依据其工作电压的高低,有6、9、12、24、36、110、220、380等不同的工作电压,使用于不同的控制电路上。

继电器原理 第12篇

摘要:近年来, 随着科技各个方面的发展, 对低压电器性能的要求也越来越高。因此, 发展智能低压产品是一大趋势。最近几年单项磁保持继电器和三相磁保持继电器是一种发展起来的新型继电器, 越来越受到人们的青睐。三相磁保持继电器常常应用于工业领域发挥着举足轻重的作用, 对保持生产的正常稳定性具有十分重要的意义。因为磁保持继电器的动态性能直接影响其控制的电路是否能正常工作。因此研究磁保持继电器 (三相) 具有非常重要的意义。

关键词:三相磁; 继电器; 难点;

随着科技发展的越来越迅猛, 对继电器的要求也越来越高。尤其对于航空航天军用继电器而言, 体积小, 结构紧凑, 轻便可靠, 低功耗继电器更加备受青睐。因此成为人们相续研究的对象。这种继电器的显着的特点是它不需要长时间通电。一旦施加动作和复位脉冲, 它就可以切换触点状态。因此, 磁锁或脉冲继电器。电磁机构中带有永磁体的电磁保持继电器与极化继电器非常相似。并且具有灵敏度高, 动作快, 对极化继电器的环境条件耐受性高等优点。于普通的继电器相比, 磁保持继电器具有更加可靠的稳定性, 由于磁保持继电器的衔铁要比一般的继电器的质量大一些, 可以更加有效的防止外界信号的干扰, 换句话说抗干扰性更强。因此, 磁保持继电器具有更加可靠的能力, 适应性更加广泛, 得到人们广泛的应用。

1 磁保持继电器发展趋势

随着计算机技术的快速发展, 三维软件辅助设计的日趋成熟, 三维动画设计的仿真模型目的是创建一个与实际物理原型相匹配的数字仿真模型。三维仿真可使人们更加直观的了解产品的表面特征和机械性能等相关问题, 具有许多优点, 因此, 在许多领域中都需要仿真模型或者三维辅助。低压断路器的结构制造等等领域都直接或间接渗透着三维仿真。对于磁保持继电器, 它依靠永磁作用进行工作。通常磁作用在施加线圈两端的动作脉冲时, 使静触头和动触头保持断开或闭合状态。

2 磁保持继电器的术语和特性

2.1 磁保持继电器术语

(1) 电压的概念其中主要是各种类型的状态 (动作与不动作、释放与吸合) ;

(2) 时间的概念, 主要指释放时间, 释放回跳, 吸合, 吸合回跳;

(3) 触点压力, 根部压力;

(4) 接触电阻, 回路电阻, 线圈电阻, 绝缘电阻, 取样电阻;

(5) 保持力, 即衔铁组件闭合和释放。

2.2 磁保持继电器的特性

特性主要包括闭合电压、释放电压、闭合时间、释放时间、脉冲宽度、线圈功率、接触电阻、触点压力、触点间耐压、触点与线包间耐压。

3 工作原理具体介绍

3.1 磁保持继电器结构简介

磁保持继电器的主要结构, 如图1电磁继电器电机结构简图所示。磁保持继电器包括永久磁铁, 轭铁, 铁线、线圈组成。永久磁铁包括上磁极和下磁极。磁保持继电器可以进行驱动整个接触机构工作, 是通过轭铁与衔铁组件之间的电磁力的作用。磁保持继电器的材料需选择具有高磁导率的磁性材料 (如电工纯铁DT4E) , 因为铁芯与轭铁必须牢固结合。具体的磁保持继电器的形式如图2所示产品实物图。

接触机构是磁保持继电器的主要动作机构。它的部件包括动触电、静触电、静片、动簧片、导电片等部件组成。具体的结构简图如图3接触机构结构简图。通过静片和导电片之间的动簧片组件进行连接而导通, 从而使产品导通或断开。磁保持继电器的两个触点间, 需保持一个空载压力。接触结构的材料必须选择电阻率低的材料 (如负载段选用纯铜T2, 动簧片选用铍青铜) 。

磁保持继电器在电路中起到开关的作用。它是通过自身的磁性来维持工作的状态, 例如开通或者断开, 即保持电路的闭合。由于磁保持继电器无需外部施加任何力量来实现接通或者断开的状态。因此在保持电路具有一定的功能时, 只需要对其施加脉冲电信号即可。

3.2 磁保持继电器工作原理

磁保持继电器的工作原理。磁保持继电器包括触点闭合和断开时的电磁、热、机械等过程。磁保持继电器通电时, 根据同极相排斥, 异极相吸引的原理。线圈通电后, 便产生相应的磁力。这个时候, 当极相吸引时便会产生闭合的状态, 称为磁继电器保持闭合状态。同理, 当通电后, 磁力相排斥时, 就会打开, 称为磁保持继电器的打开状态。这是磁保持继电器的双稳态。安装板包裹上, 下磁极和永磁体, 并被顶部球体推动。安装板上各有一柱状突起上下表面通过衔铁组件的突出部被固定在整个继电器壳体的槽内, 上部需要新的夹板与衔铁组件一起尽可能旋转轴线发生小的偏移。当电磁机构处于不稳定状态时, 左、右磁路呈对称分布的磁路结构。当线圈工作没有电流, 由永久磁铁通过磁场磁极、磁轭之间的空气间隙分别产生磁通, 磁通, 在中间位置的衔铁四条件下在对称的吸力产生, 空气间隙相等, 所以力是相同的。磁保持继电器是依靠永磁作用, 保持触头断开或闭合, 只有对线圈端施加磁场脉冲动作, 以抵消永磁线圈电流的磁闭锁继电器动作。

磁保持继电器的电气动作原理, 主要是因为永磁体具有一定的磁极方向, 并通过铁芯, 磁轭, 磁极和永磁体进行动作。如图4电气动作原理图所示, 图中的箭头所示, 由于气隙1、4的尺寸比气隙2、3的尺寸小得多, 因此整个组件受到以下的影响:只有由闭合磁路中的永磁体与线圈A逆时针转矩相交, 电磁转矩的稳定状态与磁阻反转方向相反, 并阻止平衡铁 (磁钢中心轴, 衔铁组件在1、3号空气间隙中分别以相同尺寸的4、2号空气间隙相反) 回复。施加电压后, 线圈电流逐渐增加。衔铁组件开始转动, 组件上的球状体使推杆驱动接触器机构运动, 直到磁极被轭铁再次阻塞, 衔铁组件再次停止。当脉冲电压从线圈中去除时, 衔铁组件在永磁体的作用下保持在其最终位置。

3.3 磁保持继电器开发难点

开发一款磁保持电磁继电器, 如果无法实现量产, 即量产工艺无法实现, 开发结果是失败的, 所以在开始开发设计前需注意以下关键设计点和工艺设计点:

3.3.1 关键设计点

3.3.1. 1 换向保持力

影响的因素有: (1) 磁铁的厚度; (2) 轴孔的配合间隙; (3) 衔铁片与轭铁的接触面积; (4) 衔铁片与轭铁间的距离比。

3.3.1. 2 磁路设计

注意点: (1) 铁芯的设计方法 (常用叠合法和铆接法) ; (2) 注意漏磁 (掌握电磁和永磁的磁通量) ; (3) 永磁铁与轭铁的厚度比例。

3.3.1. 3 接触机构设计

注意点: (1) 必须考虑洛伦磁力的影响 (左手定律) ; (2) 负载零件的材料和厚度的选择 (温升影响) ; (3) 触点头部尺寸的选择; (4) 触点间压力的预设定。

3.3.1. 4 推动片的设计

注意点: (1) 空行程 (衔铁组件在推动片内的行程) ; (2) 超行程 (动簧片组件的位置) 。

3.3.1. 5 外壳 (基座和上盖) 的设计

注意点: (1) 线圈组件中轭铁的位置 (基座中的位置) ; (2) 静片的位置 (基座中位置) ; (3) 静片固定后的强度; (4) 基座的壁厚需均匀; (5) 基座和盖间隙控制。

3.3.2 关键工艺设计点

(1) 工艺文件 (BOM表, 工艺流程图, 作业指导书等) ;

(2) 工装治具设计 (轭铁整形, 铆接强度等) ;

(3) 热老练工序 (基座, 推动卡, 衔铁组件, 半成品等) ;

(4) 焊接、铆合工序 (焊接强度, 铆接强度、延展和阻值) ;

(5) 测量工序 (根部压力, 触点压力, 综合测试, 接触电阻等) 。

以上都是为了保证磁保持继电器在设计开发, 工艺设计方面前期需考虑的内容, 但还需结合实际情况, 对发现的异常进行优化, 例如有客户对电磁继电器外观的要求, 比如外露三只相角的平面度≤0.1mm, 为了保证关键尺寸, 需要高精密设计, 并对该尺寸重点把控, 采用专用的检具进行检验, 设计成通规和止规, 即上下公差的值。或者由于过程控制非常严格, 参数控制的较小, 如单相回路电阻不得大于0.5mΩ, 因产品零件本身有电阻, 而且有多道工序是进行铆合完成, 会导致整个零件报废, 并使流水线停滞的现象。所以在每道工序参数的设定时, 又进行了加严控制, 使得在零件辅助时发现铆合导电片工序。还有工装的`夹具上的定位针设计时未过盈, 导致产品在铆合时, 上模下压受力后, 因下模顶针未顶到位, 使凸点会先下降顶住顶针后才能铆紧, 在装配后进行产品检测后, 会出现松动现象, 导致接触电阻变化, 无法使产品合格, 从这里就能看出, 细节决定最终结果。

4 开发案例分析

某公司开发一款高性能的三相磁保持继电器, 性能为额定电流为120A, 线圈电压为9V, 功率为5W, 符合UC4标准, 机械寿命100万次, 电气寿命10000次 (功率因素0.5为5000次, 功率因素1.0为5000次) , 是一款国际上还未有批量量产、达到型式试验UC4标准的产品。此产品最大的难点是技术指标高, 在设计的阶段在单相的动触头设计成双触点, 并且把双触点设计成剪刀差形状, 并且上触点设计成主动, 下触点设计成被动, 并考虑了电动斥力, 洛伦磁力的因素, 把导电片结构设计成Z字型, 使动触点在冲击试验时有一个正向的电磁力, 加大触点的压力, 使产品能更轻松的通过实验。该产品是由导电片1和导电片2焊接组成, 并排排列成3组, 整个的平面度不得大于0.1mm, 这就需要导电片1和导电片2在分别单独冲压时保证必须保证在一个合理范围内, 要求宽度为6mm, 这两个零件的公差必须都为正公差, 并且公差范围在0mm-0.5mm间, 为了保证此关键尺寸, 要求尺寸重点把控, 采用专用的检具进行检验, 设计成通规和止规, 即上下公差的值。在焊接时又专门设计了一套气动工装设备, 先把零件定位好, 经过继电器的延时控制, 用气动把这两个零件进行固定后焊接机进行焊接加工, 保证焊接出来的部件的平面度准确。因该产品为三相的磁保持继电器, 需要三相相同的部件进行组装进基座中, 但因基座为塑料材质, 在压制过程中无法有效避免收缩, 基本会存在变形, 但为了保证三相的平面度不大于0.1mm, 必须还是从工装方面入手, 把工装设计成一个方柱型, 内部尺寸控制在客户的要求范围内, 把三相的引脚直接插入进平面度工装夹具中, 首先保证了产品的三相的平面度, 但这虽然保证了平面度, 但离开工装夹具后, 又恢复到原始状态, 后来又想方案, 把这几个引脚在基座内部进行点胶进行固定, 使平面度永久固定在一个地方, 从而到达客户的平面度要求。最后, 该项目每次出货前, 都需要进行CPK能力指数进行计算, 需要达A级, 指数需要达到1.33以上, 代表能力良好, 性能稳定。更保障了产品的质量可靠性。

5 结语

本文讲述了磁保持继电器开发难点的研究, 通过案例说明在磁保持继电器开发过程中需要中意的问题 (换向保持力、接触机构设计、推动片设计以及工艺设计难点等等) 。说明在科技日益发展的今天, 仿真具有不可取代的意义。仿真模型技术依靠其生成复杂的机械系统模型的能力, 实现并可视化所有在真实物理样机中发生的物理过程, 缩短开发周期, 降低投入成本。在低压电器产品开发中占有越来越多的优势。在有限的条件下, 根据计算结果优化电磁系统的局部结构, 使设计指标达到最优。

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