固态继电器应用问题分析论文

2022-04-13

以下是小编精心整理的《固态继电器应用问题分析论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。摘要:近些年我国各个领域发展较快,在电气工程以及自动化低压电器中继电器应用范围逐步扩大。继电器是对输入变量进行反应的感应机构,目前在工业化中应用范围较大,其中对开关控制具有重要作用。随着电气工程快速发展以及继电器系统应用安全性与稳定性具有较多要求,所以在继电器应用之前要对继电器进行全面检测,解决继电器各项问题,保障继电器安全应用。

固态继电器应用问题分析论文 篇1:

ZBZ—4.0Z系列煤电钻综合保护器在天湖岩煤矿的应用

摘 要:ZBZ-4.0Z系列煤电钻综合保护器是针对目前国内煤矿井下使用的煤电钻综保在实际运行中所存在的问题,首创开发研制的一种新型无触点煤电钻综合保护器。文章主要对其工作原理以及在矿井现场使用中与BBZ-2.5型煤电钻综保性能特点优劣进行简单对比,介绍ZBZ-4.0系列煤电钻综合保护器的各种原理和常见故障维修方法,希望机电维修人员能够全面的了解和掌握,在日常维修中能为维修人员提供良好的借鉴和参考。

关键词:煤电钻综合保护器;工作原理;产品性能;故障分析

随着近几年来天湖山能源公司小型移动设备更新力度的不断加大,自2009年以来,天湖岩矿共先后引进20台ZBZ-4.0Z型煤电钻综合保护器,作为BBZ-2.5型煤电钻综保更新换代产品,在天湖岩矿各采煤工作面得到广泛的应用,煤电钻综合保护器作为回采工作面控制煤电钻通、断电和保护采煤工人人身安全最重要的小型机电设备,其保护功能是否齐全可靠,维修是否简便,对矿井安全生产的顺利进行,有着决定性的现实意义。

1 产品主要功能

①保护功能齐全,有漏电、短路、网络绝缘监视等多种保护功能;②采用超越式先导控制回路,可在远方开停电煤钻,工作面不打钻时煤电钻电缆不带电,既节约电能,又安全可靠;③短路保护采用载频检查与熔断器双重保护,并具有自检作用,电煤钻不工作时线路发生短路,可实现短路闭锁,保护装置动作后,电路具有自消作用。

2 工作原理

①主回路:由隔离开关TK,一、二次侧熔断管FU,主变压器ZB,热继电器RJ,固态继电器等组成;②控制回路:闭合煤电钻手柄开关——20 V正电——保护插件——煤电钻绕组—形成先导回路。在电网无故障的情况下,导通电煤钻启动开始打钻。由于煤电钻运行时是靠电流互感器感应电压维持三极管导通,继而在输入端固态继电器输入合适的控制信号触发固态继电器导通,当放开煤电钻手柄开关,电流互感器失去电流而不产生感应电压,保护插件动作,主回路停止工作,固态继电器断开,煤电钻停止运行,电钻电缆不带电;③短路保护回路:采用载频电子检测方式保护与熔断器双重保护,无论煤电钻是否工作,晶体管线路板插件上始终通有一固定频率信号。一旦电缆出现短路故障,载频电子电路因信号短接而消失,固态继电器断开切断电源,同时实现短路闭锁;④漏电保护回路:系统采用127 V网路电源直接检测方式。127 V电源(三相)——地——电网对地绝缘阻值——127 V电源。在电网对地绝缘水平较高时,流经保护插件继电器的电流很小,不足使其动作,当电网对地绝缘低于整定值时,保护插件继电器流过足够电流吸合,其常闭接点断开,切断主回路电源,同时另一回路闭合,接入漏电试验电阻,使保护插件继电器自锁。漏电故障排除后,需要断开隔离开关TK,解除漏电自锁,才能重新工作。

3 性能特点优劣对比分析

①ZBZ-4.0Z型煤电钻综合保护器的煤电钻主回路通、断采用HHG1-3/032F-38-40Z型固态继电器,实现了煤电钻开停无触点化控制。消除原BBZ-2.5型煤电钻综保工作时,CJ10交流接触器触头回跳所产生的机械振动、电火花、电磁干扰及反向瞬间过电压,同时也避免了因接触器触头灼伤或弹簧松动造成煤电钻单相运转,杜绝了现场使用时用木塞塞住接触器强迫启动煤电钻严重违章现象的发生。

②二次控制回路采用RWH-SH-112D型继电器直接在保护插件内焊接固定,提高了小型继电器的工作稳定性,大大延长继电器的使用寿命,克服了BBZ-2.5型煤电钻综保保护及控制回路(J1、J2、J3)采用的JTX-2C型底座插入式直流继电器,经常在搬运、装卸车、提升运输环节因震动使继电器插头松动或脱落,造成设备故障。

③综保保护插件采用ZZ8L-B型采用集成电路,电子元件极少,线路简单,动作更加灵敏迅速可靠,并且可调电位器采用旋钮外置式,无需打开插件外壳即可调节保护动作灵敏度。而BBZ-2.5型煤电钻综保插件不仅电子元件繁多,线路复杂,而且可调电位器采用内置式,调节时需拔出插件打开外壳费时费力十分不便。同时ZZ8L-B型插件采用下插式比BBZ-2.5型煤电钻综保采用平插式更为合理牢靠,在搬运过程中,不易因抖动使插件松动接触不良,引起综保故障。

④主变压器容量为4 kVA,可以同时供两台视在功率为1.2 kW煤电钻使用。BBZ-2.5型煤电钻综保主变压器视在功率仅为2.5 kVA,只可供一台视在功率为1.2 kW煤电钻和外加400 W负荷使用。在煤层较硬的工作面使用ZBZ-4.0Z型综保,主变压器容量较大,不容易因过负荷烧毁。

⑤综保运行、故障指示部分采用电子线路和发光二极管,控制电源经插件内部简单的串联式稳压电路后供给。故障指示更加细化,分打钻、运行、短路、漏电、绝缘五个发光二极管指示灯,指示具体明确,线路故障原因判断更为方便明了。BBZ-2.5型综保采用5.5 V灯泡,只有故障、运行、电源三种指示灯,当综保电路发生短路、漏电故障时,根据故障指示灯无法直接判断,使维修时间延长。

⑥保护动作试验电路:分短路动作和漏电动作试验两部分,由插件内部形成,综保外壳分别装设短路和漏电试验按钮,可以在综保不开盖情况下对短路和漏电回路是否完好进行单独试验。BBZ-2.5型综保采用本体内部将短路和漏电按钮分开,外壳只设一个按钮,在不开盖时试验,无论短路或漏电保护回路只要有其中任何一个回路完好,试验时综保都会动作闭锁,当其中一个回路不完好时将产生巨大的安全隐患危及人身安全。

⑦由于控制及保护回路采用集成电路,综保本体电气元件仅有:隔离开关、一、二次侧熔断管、控制变压器、热继电器、固态继电器、试验按钮,比BBZ-2.5型综保少了单相电抗器、三相电抗器、中间继电器、电流互感器、扼流圈、载频钮子开关、36V电源板等多个元件。所以本体结构简单,控制线路大大减少,维修更加简便。同时杜绝了井下使用时人为的将钮子开关拨至无载频状态和将三相电抗器中性点不接地,即煤电钻综保在短路、漏电保护回路无投入状态下运行,安全隐患明显。

⑧ZBZ-4.0Z型综保电子插件每块价格为190元,而BBZ-2.5型综保插件每块400元,天湖岩矿目前在用20台新型综保,按每台综保每年更换一块插件计算,仅插件投入每年可节约维修资金20台×400元-20×190元=4 200元,加上省去直流继电器、电抗器等元件检修费用,年节约资金可达5 000元左右,维修费用节约效果显著。

4 故障分析及排除

①煤电钻刚运行,马上出现短路现象,同时短路指示灯:是插件中300 Ω,10 W可调电位器磁芯调整位置不当或煤电钻电缆绝缘阻值<5 MΩ,用一字小螺丝刀将磁芯逆时针调整1~5圈,按外壳短路试验按钮短路灯亮,综保正常。否则需更换煤电钻电缆;②闭合煤电钻手柄开关,综保不工作:检查三相电源电压、煤电钻手柄开关、热继电触点是否正常;检查电子插件是否松动、内部导线是否脱落;③合综保电源开关出现漏电或短路指示灯亮:检查控制变压器输入、输出电压是否正常。如电压不正常,应检查熔断器是否松动、熔丝是否烧毁;如电压正常,应检查手柄开关是否完好、到位,插件有无松动;检查煤电钻电缆是否破皮,煤电钻是否老化绝缘过低。

5 使用中的注意事项

①综保井下使用时,严禁用导线将固态继电器短接,否则会烧毁电子插件和主变压器;②由于各厂家煤电钻参数不一样和工作面电源网络、电缆长度不同,个别综保会出现短路保护误动作现象,可以微调电位器即可;③接线前应用1 000 kVA表测量高低压绝缘阻值,不低于5 MΩ;主副接地应>5 m;④由于新型综保外形尺寸(654×645×480)比老式综保(610×510×470)明显加大,现场安装时应注意巷道宽度,避免因巷道过窄行车时撞坏设备。

6 结 语

通过近四年来天湖岩煤矿采煤工作面现场使用实践证明,ZBZ-4.0系列煤电钻综合保护器的保护功能齐全,动作灵敏可靠、本体结构简单、维修简便、故障率极低、设备性能先进稳定,得到采煤一线工人和机电维修人员的一致好评,是BBZ-2.5型煤电钻综保的理想替代产品。

参考文献:

[1] 靳永刚,李亚平,胡首勋,等.浅谈煤电钻常见故障及处理方法[J].陕西煤炭,2009,(1).

[2] 王秀琴,王德才.煤电钻控制系统的研究[J].煤矿机械,2002,(8).

[3] 董德明,梁南丁.煤电钻综合保护装置的使用及改进[J].矿山机械,2010,(11).

作者:潘宏进

固态继电器应用问题分析论文 篇2:

探究电气工程和其自动化低压电器中继电器的应用

摘要:近些年我国各个领域发展较快,在电气工程以及自动化低压电器中继电器应用范围逐步扩大。继电器是对输入变量进行反应的感应机构,目前在工业化中应用范围较大,其中对开关控制具有重要作用。随着电气工程快速发展以及继电器系统应用安全性与稳定性具有较多要求,所以在继电器应用之前要对继电器进行全面检测,解决继电器各项问题,保障继电器安全应用。

关键词:电气工程;自动化低压电器;继电器

电气工程是我国现代化科技领域研究的重点内容,电气工程发展现状对区域以及国家整体发展水平影响较大。目前电气工程实际涵盖的范围较广,对其进行分析具有较高的研究价值。继电器主要是保护电路以及起到控制作用的电器,应用价值较高。在自动化工程中融入继电器,能对元器件运行操作进行优化,从根本上保障其运行稳定性。

一、继电器相关概述

继电器是较大电流被较小电流控制的多功能电子器件,在实际应用中,存在输入与输出回路两种情况,输入回路就是控制系统,输出就是被控制。继电器应用重点就是控制与操作电流之间的有效传递,在自动化控制过程中,相关技术人员要强化电流保护与自动调整操作。在现实生活中,继电器常用在发电机、变压器、输电线路调节中,能向管理人员传递相关信号,然后引导技术人员及时进行处理和保护,对电流发生形式以及实际输出量进行分析,建立保护装置和系统[1] 。

继电器是完整的电子控制系统,合理应用输出与输入回路,对系统采取安全保护以及自动转换。继电器是自动化开关,能对电量合理调节。继电器可以对速度、压力、温度、电流等进行反应,对电流输入量以及应用功能进行有效分析。目前要对电流输入量进行整合,对数值具体变化情况进行分析,对电力故障发生问题进行精确化判断,然后再进行有效处理。从整体发展现状来看,继电器主要是对设施物理量进行保护,通过全面检测能对电力系统故障发生情况进行处理,结合电流输出情况,判定继电器保护情况。目前继电器有固态、热、电磁、高频之分。比如电磁继电器主要是由触电、衔铁、弹簧片等部分构成,实际工作运行电路有低压和高压划分,输入电路在电磁铁与衔铁之间产生作用持续运行[2] 。

二.电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用探析

(一)线圈测试与触点测试

目前在电气工程以及自动化低压电器中继电器应用,为了更直观获取继电器基本阻值,可以应用线圈进行测试,此类方式能全面显示继电器基本工作效率。正常情况下,通过继电器线圈能进行检测。也可以选用测量线圈对电阻值进行测定,要对测量顺序进行控制,提升测量精确性。继电器内部稳定性受到内部触点影响较大,在电路控制中应用继电器,触点对继电器各方面性能影响较大。所以当前开展触点测试时,要调节触点相应性能,判定继电器基本运行情况。在电流与电压测试中,要输入稳定的电源,借助继电器达到电压输入基本要求,电路流量通过电流表能获取相应结果。在补充电压过程中,对电流、吸合电压数据进行整理与记录,从多项测量数据中计算平均值,以此作为提升测试性能的重要参考依据[3] 。

(二)电气工程中继电器应用

当前在电气工程中全面应用继电器主要是由于继电器能对电路中低压电器起到有效辅助作用,能对电路稳定运行进行高效控制。继电器中固态器件可以进行转化,转为可控器件,其中所涉及的基本原理与半导体继电器以及固态继电器相同。在继电器中通入相应电压之后电磁反应便会产生,导致动静触点相互吸合。当系统发生断电之后,在电磁之间不会产生较大的作用力,此时衔铁可以回到初始位置。在动静触点释放与吸回过程中,电流状态也会发生变化,开通或是关闭。电气工程自身涵盖的内容较多,其中主要有微机技术、电路技术、信号技术、电子模拟技术等。在电气工程中合理应用继电器对推动电力行业发展具有重要意义。在电气工程控制工业、设计操作中继电器应用范围较大,在工业化运行中,通过继电器能对电流驱动,从而有效控制,对电压进行控制,保持在220XAC/220VDC。触点主要是应对指示灯、电磁阀等。在汽车工程中汽车内部构造设计应用中,常用的继电器主要有启动电动机启动继电器、喇叭继电器、转换信号闪光继电器、亮度继电器、空调继电器等,在汽车工程领域继电器应用价值较高,所以要对继电器应用不足以及限制因素进行分析,具有较大必要性[4] 。

(三)自动化低压电器中继电器应用

在社会经济快速发展背景下,自动化技术发展潛力较大。在诸多设备研究中应用价值较高,能为现代化生产生活提供较大便利。在自动化低压器中应用继电器,要对自动化要求进行分析,对继电器自身应用特征进行整合。在电路中对触点信息进行全面汇总时,继电器能对线路进行全面控制,这样能避免人为操作导致较多问题发生,对提升电路控制安全性具有重要意义,也能提升自动化电器运行效率。目前大多数继电器控制标准直流电流为1500V、交流电流是1200V,能适应低压电器应用标准。在家庭常用电器中,继电器主要是针对电动机运作,比如在冷却设备以及日用风扇中应用继电器,继电器常用在风扇、微波炉、洗衣机等电器中,继电器触点能进行调整,能在小型负载中应用,也能在超过5000W的电器中应用[5] 。

结语

总而言之,近些年我国电气工程发展较快,自动化低压电器应用范围逐步扩大,继电器凭借其良好应用性能,开始融入到社会各个方面。当前要想全面突出继电器应用价值,要对继电器应用原理及其性能进行分析,明确相关注意事项,进行补充完善。促使继电器在多个领域能高效应用,为现代化生产生活提高便利服务。

参考文献:

[1] 刘宏斌.电气工程和其自动化低压电器中继电器的应用剖析[J].门窗,2015(2):79,85.

[2] 徐斌.电气工程和其自动化低压电器中继电器的应用[J].科技传播,2014(14):183-183,134.

[3] 席新华.浅谈电气工程和其自动化低压电器中继电器的应用[J].电子世界,2016(18):183.

[4] 柳明.电气工程和其自动化低压电器中继电器的应用[J].魅力中国,2014(24):262-262.

[5] 李子义.电气工程和其自动化低压电器中继电器的应用论述[J].建筑工程技术与设计,2016(9):1894-1894

(作者单位:武汉理工大学)

作者:覃培刚

固态继电器应用问题分析论文 篇3:

电气工程自动化低压电器中继电器的应用

摘要:分析電气工程及其自动化低压电器中继电器的应用。通过对继电器的组成部分与作用进行分析,探究继电器的常用类型及选择条件等,阐述电气工程及其自动化低压电器中继电器的具体应用情况。继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用涉及到了多方面的工作,如继电器的选型恰当与否都将会对应用效果产生影响。继电器可以控制多路电路,保证电器的正常运行,其应用领域也可谓是多种多样,在具体应用期间还需结合实际情况灵活应用,这样才能切实发挥继电器的作用价值。

关键词:继电器;电气工程;自动化低压电器

引言

电气工程及其自动化作为一项综合性技术体系,其包含与电力技术、自动化技术、智能技术、电磁传感技术等相关联的综合体系。伴随着社会行业的高速发展,电气工程及其自动化技术在行业中呈现出纵向延伸的态势。在电气工程及其自动化技术的应用下,自动工作体系中电力设备的运行状态可以达到最优化,以保证系统各类功能实现的稳定性及多元性。继电器作为电气工程运行的重要载体,其在各个电力设备组件运行过程中的建立传输及整合载体,通过继电器装置进一步增强系统运行的稳定性,令电气工程系统在运行过程中有效规避外界干扰所带来的风险。

1关于电气工程自动化低压电器中继电器的概述

继电器由控制系统和被控制系统两方面组成,继电器的工作原理相对简单:用较小的电流对较大的电流实行阶段性的控制,相当于自动开关,通过自动开关的方式来进行控制功能的控制,从而更好地达到电路保护的效果。由此可看出,相对于输出电路,虽然继电器作为单独的电子控制不同,但有诸多内部材质的不同会对继电器的存在机制产生不同的影响,衍生出诸多的种类。如通过电磁继电器或固态继电器能够通过不同的原理对电器进行保护,完成相应的工作。通过继电器进行整定的过程中需注意如下事项:首先,通过短接软线的方式,需将继电器放在1.5到2米的水平位置尽可能的减少误差。同时完成整定工作时需要施工现场进行全方位的诊断,减少误差的增大。此外,利用电流表进行小电流读数时需保证数据的准确性来进行相关的操作。继电器作为一种安全控制开关,主要保障工作人员在进行强电操作时能有效地保护自身生命安全。总体来说,通过继电器的方式能有效扩大控制范围,通过触点组不同的形式来进行多条线路的控制,同时通过放大的方式来进行大功率电路的控制,并在运营时尽可能的放大电流时电流能充分的流入或输出,保障人们日常所需;其次可通过综合信号的方式来进行多个信号的处理,通过比较综合确定最终输出预定的控制效果;最后通过监测线路和自动遥控的方式在一些装置上进行程序性的控制,最后进行自动化的运转,从而更好地发挥自动监测和遥控的功能。

2电气工程自动化低压电器中继电器的应用

2.1触点测试的应用

根据目前继电器的结构和大多数应用情况来看,其内部的触点以及与之相关联的各种功能都十分重要。继电器中的常闭触点是指没有通电状态的闭合触点,在未通电时处于打开状态的触点称为常闭触点。例如常见的过载继电器就是有双金属片和触点以及熔断器组成的。一旦其中的触点出现接触不良等问题,对应继电器的工作效果就必然大打折扣,甚至会影响整个电机的寿命,带来严重的安全隐患。所以对触点的测试应用十分重要,只有触点测试精准到位,才能最大限度提高工作效率,使得继电器可以在低压自动化相关仪器中进行大规模的使用。

2.2自动化低压电器

当前自动化技术的应用越来越广泛,继电器在自动化技术中的应用有效推动了相关技术的发展和进步。根据自动化低压电器的特点,将继电器与之结合在一起,能够对各项设备进行更加科学合理地控制,规避人工操作带来的失误和问题,电路控制的稳定性与安全性得以不断提升,这样自动化低压电器的运行效率也将会不断优化和提高。一般来说,继电器在对1500V的直流电和1200V的交流电进行控制,这两种电流符合电气自动化工程中低压继电器的使用标准要求。总的来说,在自动化低压电器中结合实际的应用需求,对继电器进行灵活应用,可以更好地提高继电系统的运行动力,促使中国电力事业发展中社会效益和经济效益不断提升,更好地满足用户多元化的电力需求。

2.3地铁系统

地铁系统中电气工程作为控制体系的重要载体,通过终端信号的传输与指令下达可以确保设备按照逻辑性顺序执行相关指令,进而保障地铁系统运行的合理性。继电器装置在地铁车辆中应用时,主要是通过主操控系统与终端设备之间构筑一个线路控制平台,确保质量下达过程中,终端设备可以按照系统所设定的程序执行相关工序,但考虑到地铁系统中继电器装置数量较多,且在地铁系统负荷运行时期所产生的高温及电磁等,将对计算机设备造成一定的影响,此时则需要保证继电器设备具有一定的抗磁性、密封性及耐高温性。同时应对继电器设备进行定期维护检测,查证出设备在运行过程中存在的隐患问题,制定解决策略,保证设备运行的稳定性。

2.4电气工程应用

对于继电器的应用而言,其作为控制的主要元器件可以通过开关控制的功能来实现对于这个设备的自动化控制。在当前信息技术快速发展背景下,为提高继电器的运行效率,可以通过数字信息处理方法与应用,以编程操控继电器的形式来实现在整个工作状态下的自动化控制操作。而在当前继电器的应用过程中,电气工程中的继电器可以被应用在家用电器、汽车、工业设计以及太阳能、地铁等多个应用场合。首先从家用电器中继电器的应用而言,在当前家用电器的快速发展背景下,继电器的应用可以大大提高人们生活的便利性。对于需要调节温度的电器设备而言,继电器的应用可以有效地实现对于数字温度的实时调节,继电器可以促进设备使用效能的增加,保证整体家用电器的安全稳定运行的同时也可以进一步延长家用电器的使用寿命。继电器对于需要调节的设备有着实际的应用价值,而在技术发展背景下,微波炉、冰箱等电器在应用继电器时为了保障设备使用寿命的延长,可以通过产品设计过程中湿温度等因素的综合考量,既提高设备使用的有效性也降低这个使用过程中的故障发生率。而除了家用电器之外,继电器在当前汽车的设计与生产过程中也有着较好的应用效果。汽车在对于发动机的启动以及灯光控制时需要依赖继电器的使用来实现便捷的开关操作。而对于继电器在汽车中的应用而言,虽然通过传感设备的使用来实现不同操作,但继电器在开关控制实际应用中表现出了更高的应用价值。而在汽车行业不断发展更新背景下,继电器需求的增大,也使得汽车行业逐步成为继电器使用的主要领域。从工业实际中的应用而言,电器在工业生产中可以通过继电器与数字控制环节的融合来实现工作状态下工作效率的提高。工业生产中可以通过继电器的加入来实现开关的控制。在当前工业水平不断提升完善背景下,在整个工业生产中,继电器有更加广阔的应用范围与应用空间,随着继电器控制作用的不断发挥,整体工业生产的工作效率与工作质量都可以得到有效的保障。

结语

今后,我们可以将计算机人工智能有关领域与电气工程领域进行有效地结合,研发出更具有实用价值的产品,促进自动化低压电器的普及和发展,为电气工程及其自动化低压电器的安全性和高效性保驾护航。

参考文献

[1]杨志.继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用研究[J].当代化工研究,2020(21):68-69.

[2]郭长保,李玉苹.浅析继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用[J].电子世界,2020(17):148-149.

作者:朱琦

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