基于電氣工程自動化低壓電器中繼電器的運用要點探究

鄭智幻 劉強(qiáng)

摘 要：繼電器作為一種控制元件，在電氣工程自動化工作中有擴(kuò)大控制范圍、自動遙控檢測等功能。因此對繼電器的研究對電氣工程及其自動化低壓電器具有重要的意義。本文基于電氣工程自動化低壓電器中繼電器的運用要點進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動化；低壓電器；繼電器

引言

繼電器屬于電力系統(tǒng)中進(jìn)行電力自動化操作的主要設(shè)備，其在電路中的作用為提升了可控范疇、增大可控制電流量、自動遠(yuǎn)程遙控監(jiān)視等，在繼電器和自動化工程中別的電氣設(shè)備共同進(jìn)行加裝之后，就能夠利用智能化編程或應(yīng)用程序?qū)h(yuǎn)程線路實行閉合與斷開控制操作，一定程度上滿足了自動化運行操作的要求。

一、關(guān)于電氣工程及其自動化中繼電器的檢測

（1）觸點測試方式

繼電器觸點的功能與繼電器運行的安全性和穩(wěn)定性息息相關(guān)，現(xiàn)實中，繼電器應(yīng)用在控制電路的時候，較高的運行成效具備非常關(guān)鍵的的作用。觸點測試的方式通常借助對繼電器觸點中的作用實行檢測，借助對繼電器觸點的監(jiān)測，分析繼電器的工作狀態(tài)和運行成效。因此，針對常和常閉開關(guān)的工作情況為實行判斷的方式是基于阻值和多用表的運行原理，針對繼電器觸點實行檢測，借助多用表對繼電器的開關(guān)與阻值進(jìn)行檢測，當(dāng)阻值顯示0，觸點和動點的電阻值為最高。

（2）線圈測試方式

借助線圈在繼電器系統(tǒng)中電阻值的顯示情況，針對繼電器實行相關(guān)檢測。通常情況下，應(yīng)用多用表對繼電器線圈實行測試，反映出線圈的工作狀態(tài)是否為開路狀態(tài)。另外，運用多用表針對線圈的阻值進(jìn)行檢測，繼電器觸點阻值可以應(yīng)用調(diào)試模式實行檢測，且線圈中電阻需基于被測阻值的方式實行有次序的測試，最終取得測試的結(jié)果數(shù)值。

（3）釋放電壓和釋放電流的測試方式

釋放電壓和釋放電流測試方式的機(jī)理和電流吸合電壓檢測方式幾乎沒有差別，其差異是在現(xiàn)實的測試階段，釋放電壓和釋放電流的測試方式需針對電源電壓實行逐次增加，通過對聲音的分辨，針對產(chǎn)生聲音的種類實行評判分析，且實時將電壓電流值記錄下來，最終實現(xiàn)繼電器測試任務(wù)。另外，實行繼電器測試過程中，有關(guān)工作人員需遵循反復(fù)實驗的要求，進(jìn)而降低檢測誤差。因檢測過程中存在誤差的情況難以消除，因此，盡可能實行多次反復(fù)的測試，進(jìn)而取得更加精準(zhǔn)的測試結(jié)果。

二、關(guān)于繼電器的作用

繼電器本身具有以下優(yōu)點：標(biāo)準(zhǔn)化程度高、通用性好、能夠使電路簡化等，正是因為繼電器的這些優(yōu)點使其被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制以及家電產(chǎn)品等領(lǐng)域當(dāng)中。但是有些專家認(rèn)為，在電子元器件當(dāng)中，繼電器是最不可靠的一種裝置，并且在整機(jī)的可靠性設(shè)計當(dāng)中，往往將繼電器、可調(diào)電感器以及電位器等裝置列為不用或是少用的元件。然而，因為繼電器在控制電路中有著十分獨特的電氣和物理特性，其斷路狀態(tài)下的高絕緣電阻以及通路狀態(tài)下的低導(dǎo)通電阻是其它任何電子器件都無法比擬的。為此，確保繼電器的運行可靠性成為業(yè)界研究的重點課題之一。電子元器件的可靠性應(yīng)當(dāng)包括以下兩個方面的內(nèi)容，即固有可靠性和使用可靠性。其中前者是元器件可靠的基礎(chǔ)，一般都是通過設(shè)計和制造廠商來進(jìn)行控制，以確保制造出來的元器件能夠達(dá)到要求的可靠性等級，而后者則是整機(jī)可靠性的基礎(chǔ)，必須闡明的是，使用高可靠質(zhì)量等級的元器件卻并一定能夠制造出高可靠性的整機(jī)，這是因為里面涉及到使用可靠性的問題。使用可靠性具體是指按照各種元器件的特性通過可靠性設(shè)計方法，最大限度地發(fā)揮出元器件固有可靠性的作用，進(jìn)而達(dá)到整機(jī)的可靠性要求。與其它電子元器件相比，繼電器是由機(jī)械傳動和電磁兩個部分構(gòu)成的，這種結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，因而繼電器的可靠性就顯得相對較差，若是實際使用過程中采取一定的防范措施，則能夠使其達(dá)到理想中的效果。此外，繼電器可靠性不高除了自身質(zhì)量原因外，使用方法不當(dāng)也是一個原因。因此，想要使繼電器能夠充分發(fā)揮出自身的作用，不但應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步完善自身的質(zhì)量，而且還必須合理使用。

三、關(guān)于繼電器在電氣工程及其自動化低壓電氣中的具體應(yīng)用研究

一是電磁類繼電器的應(yīng)用

1）電磁繼電器的特性。此類繼電器的主要特性是輸入-輸出，也就是我們通常所說的繼電特性，當(dāng)繼電器的輸入量X由0增至X2之前，繼電器輸出量Y為0；當(dāng)輸入量X增至X2時，繼電器吸合，此時輸出量為Y1，如果X繼續(xù)增大，Y保持不變；當(dāng)X減小至X1時，繼電器釋放，此時輸出量由Y1變?yōu)?，若是X繼續(xù)減小，Y值均為0。X2是繼電器的吸合值，想要使繼電器完成吸合這一過程，輸入量就必須≥X2；X1是繼電器的釋放值，想要使繼電器完成釋放這一過程，輸入量則必須≥X1。繼電器的返回系數(shù)則可以用表示，，這是繼電器較為重要的一個參數(shù)，并且本身是能夠調(diào)節(jié)的，這樣一來即便輸入量的波動變化較大也不會引起繼電器誤動作。通常情況下，欠電壓繼電器對返回系數(shù)的要求相對較高，值應(yīng)當(dāng)>0.6。假設(shè)某一繼電器的=0.66，吸合電壓為額定電壓的90%，那么當(dāng)電壓低于額定電壓的50%時，繼電器便會釋放，進(jìn)而達(dá)到欠電壓保護(hù)的目的。此外，繼電器的吸合與釋放時間也是比較重要的參數(shù)之一。其中吸合時間主要是指從線圈接受電信號到銜鐵完成吸合過程所需要的時間，而釋放時間則是指從線圈失電到銜鐵完全釋放所需要的時間。通常情況下，繼電器的吸合與釋放時間為0.05-0.15，該數(shù)值的大小對繼電器的操作頻率會有一定的影響。

二是非電磁類繼電器的應(yīng)用

非電磁類繼電器又被稱為熱繼電器，即FR，這種類型的繼電器常常被用于電力拖動系統(tǒng)當(dāng)中電動機(jī)負(fù)載的過載保護(hù)。在實際運行過程中，電動機(jī)常常會出現(xiàn)過載的現(xiàn)象，一般時間較短、絕緣繞組在允許溫升范圍內(nèi)的過載是可以經(jīng)常出現(xiàn)的，但是若過載情況比較嚴(yán)重、時間較長，便會引起電動機(jī)絕緣過早老化，這樣會導(dǎo)致電動機(jī)的使用壽命縮短，如果過載情況非常嚴(yán)重，還有可能造成電動機(jī)燒損的后果。為此，對電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)就顯得非常重要。FR主要由雙金屬片、熱元件以及觸點等組成，其中熱元件是由發(fā)熱電阻絲制作而成，雙金屬片具體是由兩種熱膨脹系數(shù)不停的金屬輾壓而成，當(dāng)雙金屬片受熱時便會出現(xiàn)彎曲變形的情況。實際使用時，可將熱元件串接到電動機(jī)的主電路上，同時將常閉觸點串接在電動機(jī)的控制電路當(dāng)中。當(dāng)電動機(jī)處于運轉(zhuǎn)的狀態(tài)時，雖然熱元件所產(chǎn)生出來的熱量也會使雙金屬出現(xiàn)彎曲的情況，但是并不足以是FR的觸點發(fā)生動作；而當(dāng)電動機(jī)過載時，雙金屬片的彎曲位移便會隨之不斷增大，在這一過程中會推動導(dǎo)板是常閉觸點斷開，進(jìn)而起到切斷電動機(jī)控制電路的作用，這樣便不會造成電動機(jī)因過載損壞。通常情況下，F(xiàn)R動作之后不會自動復(fù)位，需要等待雙金屬片完全冷卻后手動按下復(fù)位按鈕才會恢復(fù)到原位。FR動作電流的調(diào)節(jié)可通過旋轉(zhuǎn)凸輪到不同的位置來實現(xiàn)。

結(jié)論

總而言之，在電氣工程中，繼電器是不可或缺的設(shè)備之一，它的應(yīng)用能夠進(jìn)一步降低自動化低壓電器設(shè)備故障的發(fā)生幾率。而想要使繼電器充分發(fā)揮出自身的保護(hù)作用，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理選型，并確保繼電器的運行可靠性。只有這樣，才能使繼電器在電氣工程中的作用獲得最大程度地發(fā)揮。

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（作者單位：沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司）