新型電氣元件控制電路在繼電控制電路中的應(yīng)用

隆瑩

摘 要：繼電控制在電氣自動控制系統(tǒng)中有著十分重要的價值。在長期的發(fā)展過程中，繼電控制常備用于對單一對象的簡單系統(tǒng)的管控，在最初的電路控制人為干預(yù)過多的問題下就導(dǎo)致了繼電控制電路中存在較多的弊端和不足。因科技的不斷進(jìn)步，電氣元件在控制電路中的應(yīng)用更加的廣泛，其產(chǎn)生的影響也越來越深遠(yuǎn)。在本文的研究中，筆者就對新型電氣元件在繼電控制電路中的應(yīng)用以及繼電保護(hù)和繼電控制電路的設(shè)計進(jìn)行論述，以期通過本文章的研究和論述能夠為我國的電氣元件控制電路在繼電控制電路中的應(yīng)用提供更加廣泛的空間。

關(guān)鍵詞：新型電路;繼電控制;電氣元件

對于繼電控制電路而言，其是用接點遍斷的形式來進(jìn)行電路的有效控制。其基本元件包括，輸入元件，例如基紐、行程開關(guān)等，以此來進(jìn)行控制信號的接受和管理;中部元件為中間繼電器和接觸器，主要作用在于反映電路內(nèi)部的運行狀態(tài)以及擴展接點狀態(tài)，同時中部元件還能夠有效的進(jìn)行功率的方法;輸出元件，指的是電機、電磁鐵、電磁閥等，主要作用是進(jìn)行制定動作的完成和執(zhí)行。對于繼電控制電路而言，其具備簡單、可靠的效用，是目前機場等機械產(chǎn)品中比較常見的控制電路系統(tǒng)。此外，在繼電控制電路中，通過按鈕、繼電器、接觸器等電器元件的電路構(gòu)成，還能夠有效的實現(xiàn)對電氣控制對象的控制。常規(guī)的電氣元件無非表現(xiàn)在兩種工作狀態(tài)，得電與失電狀態(tài)。其按鈕在這種電氣狀態(tài)的干預(yù)下，主要表現(xiàn)出接通和斷開兩種形式。近年來，隨著電工技術(shù)的不斷發(fā)展和壯大，越來越多的新型電氣元件控制電路正在不斷涌現(xiàn)，對控制電路的發(fā)展和進(jìn)步，將起到更大的促進(jìn)和推動作用。

一、繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀

在20世紀(jì)60年代和80年代，它是晶體管繼電保護(hù)的高速發(fā)展階段，并且許多相應(yīng)的繼電保護(hù)技術(shù)被廣泛使用。直到70年代中期，集成電路保護(hù)才開始進(jìn)行深入的研究和開發(fā)工作。到80年代末和90年代初，集成電路保護(hù)技術(shù)已發(fā)展成為一個相對集成的系統(tǒng)。與此同時，它也逐漸取代晶體管保護(hù)技術(shù)，在其90年代初期集成電路被廣泛應(yīng)用于繼電保護(hù)。七十年代末，我國研究了計算機繼電保護(hù)。一些高等院校和科研機構(gòu)在不同程度上在計算機繼電保護(hù)的研究和開發(fā)中發(fā)揮著重要作用。 1984年，原華北電力學(xué)院開發(fā)的輸電線路微機保護(hù)裝置得到了相應(yīng)的評價，系統(tǒng)也得到了應(yīng)用，這是我國繼承保護(hù)的新舉措。它在推動我國繼電保護(hù)方面發(fā)揮著重要作用，同時也為我國微機保護(hù)創(chuàng)造了新的里程，也為微機的廣泛應(yīng)用起到了必要的作用。一種不同原理和型號的微電腦線路保護(hù)裝置為電力系統(tǒng)提供了性能優(yōu)良，功能齊全，運行可靠的新一代繼電保護(hù)裝置。隨著微機保護(hù)裝置的研究，微機保護(hù)軟件和算法取得了許多理論成果。這時，我國的繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入微機保護(hù)時代。在目前繼電保護(hù)的發(fā)展過程中，繼電保護(hù)也正朝著網(wǎng)絡(luò)和智能化的方向發(fā)展。為了實現(xiàn)保護(hù)，控制和數(shù)據(jù)通信等一系列智能繼電保護(hù)，同時，還將進(jìn)行相應(yīng)的新技術(shù)開發(fā)工作。隨著我國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展，從我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展來看，我國的電力體制正在發(fā)生著前所未有的變化，這不僅推動了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也促進(jìn)了我國的發(fā)展。同時，我國其他行業(yè)在很大程度上也受到了其很大的推動。

二、基本原則

共用繼電器控制電路有兩種：一種是接觸電路，其負(fù)載是輸出元件，由觸點的開關(guān)直接控制，因此稱為組合電路;另一種是繼電器電路，其負(fù)載是繼電器，接觸器，除了控制其他觸點外，其自身觸點還具有反饋功能，稱為時序電路。繼電器電路通常被分解為啟動和保持電路。啟動電路不包含自己的控制觸點，而保持電路包含自己的控制觸點。繼電器控制電路正常工作必須滿足兩個基本原則：（1）唯一具有相同原理的輸入元件，中間元件的工作狀態(tài)組合（以下簡稱邏輯條件）對應(yīng)電路輸出或者中間組件的啟動應(yīng)該是唯一的。不可能在相同的邏輯條件下產(chǎn)生不同的輸出，或者使中間元件在一種情況下啟動（或斷電）而在另一種情況下不用電（或電源）。這是因為組合邏輯功能是單值函數(shù)，并且繼電器電路編號是順序電路，但其啟動和保持電路都是組合邏輯功能。對于單值函數(shù)，不可能使用相同的輸入生成不同的輸出。違反這一原則的電路將是混亂的。簡稱為邏輯條件混合。當(dāng)發(fā)生相混合時，可以適當(dāng)?shù)靥砑又虚g繼電器以增加反映電路內(nèi)部狀態(tài)的變量，并且可以通過該方法區(qū)分相混合。 （2）可靠轉(zhuǎn)換的原理是繼電器控制電路從一種工作狀態(tài)到另一種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換必須可靠，不應(yīng)有故障，誤傳和不穩(wěn)定。誤中斷是指在控制電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)變時由工作中間元件的保持電路的不當(dāng)?shù)臅簳r斷開（以及該短時間段）引起的不期望的結(jié)果。假通是指當(dāng)控制電路的狀態(tài)被切換時尚未工作的中間元件在啟動電路中不合理的短接通（并且該短時間足以使其啟動）的不期望結(jié)果。不穩(wěn)定性是指通過錯誤地將中間元件的正常閉合觸點串入其啟動電路中而使電路無法穩(wěn)定工作。電驅(qū)動生產(chǎn)機械已廣泛應(yīng)用于建筑，機械，化工等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，有效實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動控制。在這種自動控制過程中，繼電器，接觸器，按鈕，空氣開關(guān)行程開關(guān)等低壓電氣控制電路稱為繼電器觸點控制電路，這在生活中更為常見。它具有簡單實用，維護(hù)方便，價格低廉的優(yōu)點。

三、在繼電接觸器中，電氣控制線路的設(shè)計原則和注意事項

（一）設(shè)計原則

不同的設(shè)計人員其水平是有一定的差距的，因此，其對于繼電裝置的設(shè)計也形成了較多的差距，這就使得接觸器與電氣線路之間的設(shè)計水平與質(zhì)量相差較大，但是不管設(shè)計人員之間的差距多大，其都應(yīng)該遵循以下原則：

（二）設(shè)計符合一些基本的要求

這一要求并不僅僅只是機械設(shè)備的基本要求，還包括電氣控制方面的要求，在整個機械設(shè)備的設(shè)計與生產(chǎn)過程中，電子控制系統(tǒng)起到了非常積極的作用。因此，在開始對設(shè)備進(jìn)行設(shè)計之前，還必須確保設(shè)備滿足電氣控制的基本工藝要求。

另外，相關(guān)設(shè)計人員要全面掌握機械設(shè)備的生產(chǎn)全狀況，并在設(shè)計與勘查之前進(jìn)行實地勘查，以便更好的進(jìn)行設(shè)計。同時，設(shè)計人員還應(yīng)根據(jù)操作人員與技術(shù)人員的指導(dǎo)，合理設(shè)計并控制電氣系統(tǒng)與機械設(shè)備。

（三） 控制線路簡便且經(jīng)濟(jì)實惠

具體來講，電氣控制的線路設(shè)計應(yīng)該符合簡單、性價比高等幾個特性。這就需要做到以下幾點：

首先，在控制線路的設(shè)計過程中應(yīng)該盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)型號的電器元件，使得這些零部件型號相同，并見諒對元件進(jìn)行進(jìn)一步的簡化，去掉多余的元件，使用盡量少的元件。其次，盡可能使用較短的導(dǎo)線，并在科學(xué)合理的基礎(chǔ)下進(jìn)行導(dǎo)線的使用與設(shè)計。最后，盡量降低觸點的數(shù)量，并在這一基礎(chǔ)上簡化電氣控制線路的設(shè)計過程。

（四）確保電氣控制線路的穩(wěn)定和安全

電氣控制線路的穩(wěn)定與安全需要多種因素來共同作用。首先，確保電氣控制線路的安全就要確保系統(tǒng)的完整性，進(jìn)而確保電氣線路的平穩(wěn)運行。也就是說，在整個電氣線路的設(shè)計中，確保各種保護(hù)裝置的安裝，避免過流、短路、失壓、超速等現(xiàn)象。這就需要安全安全性較高的電器元件。此外，還要重點關(guān)注電器元件的觸點數(shù)量與線圈的選擇，避免串聯(lián)導(dǎo)致電器元件之間的互相影響，避免一個損壞導(dǎo)致另外一個也產(chǎn)生消極影響。這就需要使用多觸點串聯(lián)的方式，對系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的分析，提升系統(tǒng)的接通能力。同時，還結(jié)合電網(wǎng)的實際情況，選擇合理的啟動方式，或間接，或直接。這兩種啟動方式都能夠有效的提升電網(wǎng)的運行質(zhì)量，確保其正常運行。

（五）繼電器接觸器電氣控制電路設(shè)計中應(yīng)注意的事項

繼電器接觸器電氣控制電路的精度和可靠性是電路設(shè)計的出發(fā)點。在設(shè)計整個電控電路時，應(yīng)做到以下幾點：第一，盡可能避免冒險或嚴(yán)重競爭，因為時間繼電器廣泛用于電氣控制線的設(shè)計，而行程開關(guān)需要自動轉(zhuǎn)換并適當(dāng)延遲。一旦電路設(shè)計不合理，就很容易導(dǎo)致風(fēng)險和關(guān)鍵競爭，從而影響整個電路的安全性。二，寄生回路情況為了防止這種情況，線路中的繼電器和接觸器線圈應(yīng)靠近電源的同一端。第三，避免相鄰部件發(fā)生短路，以避免相同電位的電器和按鈕的存在，并盡最大努力確保按鈕的各種接觸電位的一致性。這樣，即使相互接觸也不會發(fā)生短路。四，采取措施防止事故發(fā)生，在繼電器接觸器電路保護(hù)電路中，經(jīng)常使用各種開關(guān)，當(dāng)這些不同類型的開關(guān)組合在一起時，很容易發(fā)生安全故障，這對電源有重要影響。電路正常運行。因此，應(yīng)采取以下措施來解決問題：首先，保護(hù)回路的接觸線圈接近零電位;第二，隔離變壓器可用于保護(hù)電路兩端的過程中。及時發(fā)現(xiàn)問題并采取合理措施解決問題。

四、新型電器元件控制電路在繼電控制電路中的應(yīng)用

本文中，給出了三個例子來說明新的電氣元件控制電路在抽油煙機設(shè)備繼電器控制電路中的應(yīng)用。以下就對這幾種電器元件控制電路進(jìn)行簡單的介紹與分析。

（一）智能型煙機電機控制電路

目前，斷路器用于控制智能型煙機中電機的啟動和停止，其主要功能在于開關(guān)或短路保護(hù)，還起到一般過載保護(hù)的作用。電機過載熱繼電器，啟動按鈕SB2，停止按鈕SB1，HL。獨立安裝裝置用作操作指示器，控制電路用作短路保護(hù)。使用電機保護(hù)斷路器，用于電機短路，過載，缺相保護(hù)，從而更換斷路器保險絲，通用斷路器和熱繼電器狀態(tài)，現(xiàn)在它不使用3個獨立的安裝按鈕，指示燈直接使用雙頭帶燈的帶頭按鈕。使用斷路器作為短路保護(hù)的控制電路，其停止按鈕連接位置是不同的。

（二）電動機的Y型啟動電路具有簡單適用的特點

現(xiàn)在它廣泛應(yīng)用于油煙機中的LED燈等小功率起動電機。與傳統(tǒng)的Y-降壓啟動電路相比，新的Y-降壓啟動電路采用了新的電氣元件，如電機保護(hù)斷路器，帶燈的雙按鈕，以及安裝在接觸器上的空氣延遲頭CJX2等。與傳統(tǒng)方法相比，主回路中的KMY接觸器與過去的Y形不同。新的電路方法應(yīng)用較為廣泛，如自去耦，串聯(lián)電阻等，可用于啟動電路，延遲小于180秒。與傳統(tǒng)電路相比，新電路具有很大的優(yōu)勢?？蓺w納如下：使用的電氣元件數(shù)量大大減少，不使用熱繼電器和時間繼電器，從而減少了安裝空間，使維護(hù)更容易，并大大提高了可靠性;由于電機一直處于電壓起動狀態(tài)，控制電路變得簡單單一可靠，因此不易造成時間繼電器故障和起動機部件事故的損壞; KMY接觸器，從Y連接到形狀，工作更可靠，通過每個主觸頭的流量減少到58，這可以降低接觸器的容量，如果相接觸在運行中打開，電機沒有接觸就不會運行。

（三）抽油煙機的報警蜂鳴器

按下電源開關(guān)K，12V電壓通過繼電器的正常閉合觸點快速充電到電容器C，同時，晶體管VT導(dǎo)通，繼電器繞組上電，其正常閉合觸點跳開，切斷充電電源。電容C充電電荷通過R和VT的發(fā)射結(jié)放電。當(dāng)C放電結(jié)束時，三極管VT停止，繼電器繞組失去電流，其常閉觸點被吸入，12v電源再次連接。如此反復(fù)斷開，吸出聲音，形成一個蜂鳴器。繼電器外殼也可以用通用膠粘在電路板或其他物體上，因為嘟嘟聲較少。當(dāng)未按下K并且VT結(jié)束時，繼電器不工作且燈L未接通。單擊K后，電容器C將具有12 V電源，以便快速充電。當(dāng)釋放K時，電容C通過電阻R和VT的發(fā)射極結(jié)緩慢放電。繼電器繞組通常是打開和關(guān)閉的，并且燈L被點亮。當(dāng)電容器C的放電結(jié)束時，VT的相應(yīng)截止，繼電器斷電，同時，繼電器的接觸點經(jīng)常打開而燈L熄滅。燈的延遲消光時間由R和C的值決定。

五、新型元件材料繼電保護(hù)裝置維護(hù)及實際應(yīng)用

（一）繼電保護(hù)裝置

（1）對于繼電保護(hù)裝置而言，WSTJ-1微機繼電保護(hù)通訊端口是當(dāng)前比較常見同時也是技術(shù)性比較強的幾點保護(hù)裝置，該裝置中所設(shè)置和采用的64KBI的數(shù)字通信組，能夠有效的實現(xiàn)光纜信號的迅速輸入和輸出。同時器件中所存在的繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)能夠有效的對繼電控制內(nèi)部進(jìn)行管控，同時按照現(xiàn)階段比較新型的邏輯分配和保護(hù)方式，來形成縱向的保護(hù)體系。除此之外，在微機繼電保護(hù)數(shù)字通信結(jié)構(gòu)中還設(shè)置了微電路的保護(hù)系統(tǒng)，實現(xiàn)了整體電路控制的有效管控。

（2）繼電保護(hù)裝置（a）的維護(hù)應(yīng)按照“繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)定”的要求檢查新的繼電保護(hù)裝置和繼電保護(hù)裝置的運行情況;一般情況下，10kV～35kV用戶的繼電保護(hù)裝置應(yīng)每兩年檢查一次，35kV及以上用戶具有高電源可靠性，每年檢測一次。 （b）應(yīng)檢查中央信號裝置，閃光裝置，直流系統(tǒng)的絕緣，電容儲能裝置的能量狀況等。

（3）在全數(shù)字繼電保護(hù)裝置中設(shè)置有良好的數(shù)字化、模塊化、微型化、嵌入式等人機界面。主要技術(shù)為高壓保護(hù)和裝置測量。在滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號控制思路下，能夠?qū)崿F(xiàn)從軟件和硬件的雙重保護(hù)裝置下進(jìn)行全數(shù)字的操作目標(biāo)實現(xiàn)和控制目標(biāo)達(dá)成，

（二）目前繼電保護(hù)裝置的實際應(yīng)用

我國繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)水平已經(jīng)能夠與世界先進(jìn)水平相媲美，而且該技術(shù)在我國也經(jīng)過了詳細(xì)的測試和優(yōu)化。因此，可以說一旦投入使用，該系統(tǒng)可以保證我國電力系統(tǒng)的高質(zhì)量安全，在我國電網(wǎng)安全中發(fā)揮著重要作用。在實際應(yīng)用中，電網(wǎng)，省，縣電力調(diào)度中心或集中控制站的主站或電廠負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的處理和運行。變電站端的變電站和記錄裝置由電力信息傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。該系統(tǒng)的設(shè)計和使用標(biāo)準(zhǔn)主要是為了充分發(fā)揮信息時代電網(wǎng)的智能和信息，同時將電網(wǎng)的故障率降至最低，并提供給用戶。電網(wǎng)供電。利率上升到最高點。使用關(guān)于電力調(diào)度的數(shù)據(jù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，故障數(shù)據(jù)被及時傳輸。系統(tǒng)的主要要求是系統(tǒng)參數(shù)必須滿足分布，分層，易擴展和開放智能系統(tǒng)性能的要求。經(jīng)過長時間的不同天氣條件和不同狀態(tài)的野外實驗，已經(jīng)證明，無論天氣條件多么惡劣，即使是長時間的大雪，大雨和高溫季節(jié)的高峰耗電，繼電器系統(tǒng)的保護(hù)狀態(tài)得以保持和穩(wěn)定。能夠在最佳狀態(tài)下確保電網(wǎng)的安全性和可靠性。特別是，該系統(tǒng)能夠預(yù)測和匯總事故和網(wǎng)絡(luò)檢測以及其他能力，以實現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新。

六、結(jié)束語

綜合而言，現(xiàn)在正處于科技突飛猛進(jìn)的時代，電工行業(yè)新產(chǎn)品新工藝不斷涌現(xiàn)，我們應(yīng)把這些新產(chǎn)品應(yīng)用于生產(chǎn)，使其更好的服務(wù)于生產(chǎn)，從而促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展和科技的進(jìn)步。在本文章的研究和論述中，筆者圍繞著新型電氣元件控制電路的應(yīng)用和狀態(tài)進(jìn)行研究和分析，以期通過本文章的研究和論述能夠為我國的電氣元件控制發(fā)展提供有價值的理論參考依據(jù)。

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