继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用研究论文_沈刚

继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用研究论文_沈刚

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摘要:继电器种类繁多,在电气工程及其自动化低压电器中的应用越来越广泛,它在电力设备的保护中有着重要的作用,还能提高电力系统的工作效率和可靠度。因此,要想最大程度地发挥出继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用价值,电气技术人员要予以高度的重视,不断完善继电器功能。基于此本文分析了继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用。

关键词:继电器;电气工程及其自动化;应用

1、继电器的工作原理分析

作为电气系统当中重要的组成部分,继电器凭借其优良的特性和功能繁多的各种系列产品,成为保障电气工程及其自动化低压电器安全运行的首要选择。如电流继电器、电压继电器、时间继电器、信号继电器以及气体继电器等,它们为电力设备、输电线路提供了可靠的保护。即便是在微机保护逐步取代电力系统继电保护的趋势下;或是DCS逐渐普及,取代继电控制系统,但还是少不了用以分断保护开关,或接通控制回路的中间继电器的使用。

简而言之,继电器是一种电子控制器件,它具有输入回路和输出回路,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。

2、继电器在电气工程的选择

2.1、在电气施工之前就应该掌握继电器的电压,并且确保控制电路提供电流的标准一定要大于继电器的工作所要求的电流,如果没有超过继电器的电流或者等于继电器的电流,容易造成继电器的吸合不牢固,或者触点抖动,而影响继电器的寿命和可靠性。

2.2、按照参考的相关条件,了解继电器的应用,及其尺寸和管脚是否合适。在不同的电路中由于脚位的不同所应用的继电器就不同,并且对继电器尺寸的大小也会有所要求。值得注意的是,以中间继电器为例,一般管脚越多的继电器,对应的触点就会越多,在外形规格一样时,为了容纳更多的触点,管脚数量多的继电器的触点托片就会相对较窄,在频繁动作后容易老化失去弹性,从而出现触点接触不良的情况。所以不能过多追求触点的冗余,而盲目选择多管脚、多触点的继电器。

2.3、考虑器具容积。通常在电气设备中一般都采取继电器,在运用之前对容积的大小必须认真的考虑,针对小型继电器首先要认真进行继电器的设计布局。

2.4、考虑继电器动作频率。在额定负载的情况下,机械触点的平均寿命为10万至50万次左右,用在频繁动作的场合,触点更容易因为电弧和金属疲劳而过早老化报废。这种情况就应考虑无触点,寿命长的固态继电器。在使用固态继电器,尤其是负载电流超过10A时,要加装散热器。

3、继电器应用的可行性因素分析

继电器是电气系统中实现自动化控制的关键器件之一,发挥着重要的作用,主要表现为。

(1)有利于可控制范围的拓展,在多触点继电器的使用过程中,如果多触点继电器的控制系统在达到固定的数据时,就可以结合触电控制系统的不同,发挥出电气系统的断开和连接等多种优势。(2)可以适当放大可控制电流量,如果在部分中间继电器中,可以借助于较小的控制电流量来实现控制较大电流量的电路。(3)信号综合能力比较强,将多个控制信号输入到继电器之后,便于进行信号进行综合化的对比工作,进而不断符合电力系统或者电力线路控制的目标。

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4、继电器的测试及在电气工程及其自动化低压电器中的应用

4.1、继电器测试

继电器的测试方式有多种,主要有以下几种:

触点测试法主要是通过触点对继电器进行测试,触点是继电器的重要组成部分,是一个长期保持打开或者关闭状态的一个点。继电器是否能够灵敏的使用还主要取决于触点接触的稳定性。主要是用万能表测量触点,触点闭合时的电阻值理论上为0;触点分断时,静触点和动触点的理论阻值为无穷大,以此判断常开开关、常闭开关。

线圈测试法则使用万能表10倍数的欧姆量来测定线圈的阻值。继电器线圈额定电压越高,其直流电阻越大,一般在70~200Ω之间。阻值过低,线圈短路,阻值过高甚至无穷大,则线圈烧毁、绕组断裂。在用万用表测试时注意,在测量绕组并联发光二极管显示的继电器时,要注意表笔的极性,因为发光二极管是单向导通的,所以若第一次测出阻值为0后,调转表笔再次测量,以第二次测量值为准。

吸合电压及电流测试法需要有一个可调的稳压电源和电流表。在串入电流表的情况下,逐步调高给继电器供电的稳压电源的电压,并通过电流表测试电路电流。当电压值不断加大,继电器会吸合,对相应的电压电流数值进行相应的记录并进行反复的试验,求取最后的平均值。

释放电压及电流测试法,电路的连接和吸合电压及电流测试连接方式一样。在进行测试时,当继电器吸合后,便逐渐降低电源电压,观察继电器释放情况,并记录相关数值,反复测验,求取平均值。

一般情况下,继电器的释放电压约在其吸合电压的10~50%,若释放电压太低,则会出现分断延迟的情况,对系统的稳定性造成影响。而释放电压太高,当控制回路电压波动,便会误动作断开回路,从而使继电器回路误报警,降低回路可靠性。

4.2、继电器应用分析

继电器之所以能够在诸多领域内进行应用,主要是由于继电器本身就具有简化性与通用性的特点,所以在工业自动化、家用电器中都对继电器有所拥有。首先,在家用电器领域内,继电器主要应用在微波炉、洗衣机等设备中,由于继电器内部触点能够接受负载的最大程度为220V、5kW,能够驱动螺线管。此外,由于继电器的使用寿命通常可以达到10年左右,而家用电器的使用说明通常也在10年左右,因此继电器符合家用电器的安全认证要求。

在工业控制领域内,可利用通用交流继电器工作,对限位开关、按钮进行有效响应。从继电器的内部构造及功能出发,在电磁阀控制中,可利用继电器的触点进行控制,其原因在于如果电压能够保持在24V-22V之间,继电器的使用范围就能够有效的扩大,这样继电器在工业控制领域内就可以实现自动化控制及编制,该方法实现了对机电机床的有效控制。除此以外,继电器也在数字控制技术中得到应用,由于继电器在低电压信号方面的适应能力较强,并且可实现高速动作的运行。需要注意的是,继电器在工业领域内的应用中,由于一般工业机械安装环境相对复杂,如果继电器附近存在电磁振动或电磁冲击,对继电器会产生影响,所以实际应用中要做好继电器的保护。其次,继电器构造中,是在机械原理和电磁原理基础上实现的,与其它机械机构可靠性相比,继电器对可靠性要求较高,所以在对继电器应用中,要根据使用环境对继电器进行选择,尽可能的和现实工作环境相符。除此以外,外界环境指标对使用过程中的继电器很容易产生干扰,如电压、温度等因素,因此继电器工作中,最好是处于密闭环境下,才能充分的发挥其性能。最后,在自动化中应用继电器,能够使工作效率得到极大的提高。随着我国科学技术与社会经济的发展,人们对自动化技术越来越关注,因此对自动化低压电器进行应用,低压电器的应用使传统电路运行的缺陷得到解决,在电气系统中,电压值更加精确,促使我国电气自动化的整体发展。

总之,在电气工程及其自动低压电器中有一个重要的电力器件就是继电器,继电器对电路可以提供有效的保护作用,同时在电器发生故障时可以发出预警,提高了整个电路的可靠度,进一步加强对其的研究非常有必要。

参考文献:

[1]赵文声.试论在电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用[J].化工管理,2015,36:207.

[2]李克淦.浅析电气工程及其自动化的智能化技术应用[J].科技与创新,2017,01:143.

[3]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+134.

论文作者:沈刚

论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/21

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