繼電器運(yùn)用在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中的探討

1、    繼電器運(yùn)用在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中的探討    林長(zhǎng)祿 田秋實(shí)摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步，電器工程不斷地進(jìn)步和發(fā)展，逐漸涉及到社會(huì)的各行各業(yè)，隨著電氣工程的不斷地發(fā)展，繼電器作為電氣工程的重要組成構(gòu)建，也被廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)繼電器的在電氣化工程及自動(dòng)化低壓配電中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：繼電器；電氣化；低壓配電引言繼電器即一種電子控制器件，其擁有的通用性、簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，成為各大領(lǐng)域爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)使用的一種器件，現(xiàn)今在工業(yè)自動(dòng)化控制及其家電產(chǎn)品等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。由于其自身具備的使用條件限制，而電子器件有要求要有高度的可靠性，這就使得其在電子器件

2、中的應(yīng)用較少，但他擁有獨(dú)立的電氣和物理特性，怎樣才能發(fā)揮其自身的優(yōu)勢(shì)，并且能夠保證電氣設(shè)備的可靠性，通過(guò)一些專家的研究，發(fā)現(xiàn)只要在使用當(dāng)中采取一些技術(shù)控制，即可在電氣設(shè)備中發(fā)揮其重大的作用。繼電器作為一個(gè)控制元件使用時(shí)，由電磁結(jié)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，由于線圈受到電荷的影響磁芯被磁化，最終被吸合，與此同時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)牽引觸電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生響應(yīng)，這樣就可以控制觸電的分離與閉合，而當(dāng)無(wú)電流流過(guò)時(shí)，在彈簧的作用力下，處于分離狀態(tài)的觸電將轉(zhuǎn)換為閉合狀態(tài)。其擁有的觸電數(shù)量較其他元件的多，在控制系統(tǒng)中，用繼電器來(lái)代替其他接觸元件不僅效果好而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。一、繼電器在電氣工程中的應(yīng)用繼電器是電氣工程控制技術(shù)中最

3、常用的控制電器之一，在電氣工程控制電路中發(fā)揮了及其關(guān)鍵的作用。其可作為控制電路中控制元件、記憶元件、保護(hù)元件和時(shí)間元件運(yùn)用，有著巨大的使用效益。在控制元件中，起決定作用的是電磁結(jié)構(gòu)、觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，由正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)控制電路當(dāng)中的觸點(diǎn)相互串接在線圈的電路中，可以達(dá)到電氣連鎖的效果，電動(dòng)機(jī)連續(xù)控制線圈，保證了電動(dòng)機(jī)時(shí)刻處于運(yùn)作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)連續(xù)的自動(dòng)控制，多路電動(dòng)機(jī)全壓起并行運(yùn)行；在電動(dòng)機(jī)串聯(lián)的電阻短接，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)停止控制時(shí)，觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的線圈將停止運(yùn)作，并且當(dāng)電動(dòng)機(jī)在串聯(lián)電阻是反接制動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，常閉接觸點(diǎn)則為電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制提供電力資源，全面多回路控制；在記憶元件中，電氣自動(dòng)化控制是

4、由大量的順序控制電路并聯(lián)連接而成，是實(shí)現(xiàn)順序控制的一種切實(shí)可靠的方法。運(yùn)用在一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制來(lái)說(shuō)，按下按鈕，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，恢復(fù)按鈕電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，并根據(jù)其的記憶功能，在反轉(zhuǎn)后一分鐘后能夠自動(dòng)停止，使控制有多面性，這種電路記憶環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，不但發(fā)揮了其記憶能力實(shí)現(xiàn)順序控制，又簡(jiǎn)化了電路線路的設(shè)計(jì)，達(dá)到事半功倍的功效；在保護(hù)元件中，由于繼電器在固定電壓下，鐵芯相互吸引，當(dāng)電壓偏離額定電壓后，彈簧會(huì)由于反作用力下，銜鐵背離原狀態(tài)，繼電器的內(nèi)部設(shè)計(jì)被打破，使其不能夠正常工作。在這個(gè)預(yù)啟動(dòng)環(huán)節(jié)將繼電器當(dāng)作一個(gè)保護(hù)裝置不是為一個(gè)明智的選擇，正是由于繼電器的這種效應(yīng)的產(chǎn)生，保護(hù)了繼電器，達(dá)到了在電動(dòng)機(jī)

5、欠壓狀態(tài)的保護(hù)功能。在時(shí)間運(yùn)用元件中，線圈受到電的作用下，在常開(kāi)觸點(diǎn)完全閉合情況下，繼電器在這段時(shí)間中將保持固定的運(yùn)作時(shí)間。三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)起控制電路被廣泛運(yùn)用在實(shí)際電氣工程中，其使用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)環(huán)對(duì)電路的串聯(lián)電阻進(jìn)行分級(jí)控制，保證三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電阻全部接入控制電路中。在觸電器通電后，繼電器才獲得動(dòng)力，起動(dòng)電流在沒(méi)達(dá)到繼電器吸合電流值時(shí)，電阻短接，兩個(gè)接觸點(diǎn)會(huì)同時(shí)吸合沖破反作用力，將常閉接觸點(diǎn)從電路中切除，這種繼電器的應(yīng)用，在電路設(shè)計(jì)中起到了時(shí)間繼電器的效果。二、繼電器在自動(dòng)化低壓配電中的應(yīng)用在低壓配電系統(tǒng)中保證配電變壓器的過(guò)流保護(hù)是關(guān)鍵。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)供電服務(wù)

6、質(zhì)量有了更高的要求，安全可靠的供電變得日益重要。在自動(dòng)化低壓配電實(shí)際生活中，采用三相四線制的供電模式，由高壓變壓器將上千伏的高壓轉(zhuǎn)化為可以供設(shè)備使用的低壓進(jìn)行輸送，由斷路器控制三相過(guò)流保護(hù)，繼電器保護(hù)為逆時(shí)間限制型。從短路電流的整定計(jì)算中來(lái)看，對(duì)配電變壓器的保護(hù)容量選擇要有一定的標(biāo)準(zhǔn)，保證配電的安全性。繼電器在自動(dòng)化低壓配電中的這種應(yīng)用不但起到了保護(hù)電路的作用，自身設(shè)計(jì)的電路占用體積相對(duì)還小，起到了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的作用。在靈敏度的提高上更是功不可沒(méi)。不光如此，高壓側(cè)的過(guò)流保護(hù)，使用的是三相式的連接方式。零序電流只能在副繞組中流通，使三相的磁通形成一個(gè)不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，這樣各相的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就形成了一個(gè)不

7、對(duì)稱的電路結(jié)構(gòu)，相電壓的點(diǎn)位從中點(diǎn)向上升高，而a相的點(diǎn)位從中點(diǎn)位相下移動(dòng)。所以為了防止變壓器低壓纏繞組發(fā)生內(nèi)部故障燒壞變壓器纏繞組，發(fā)生觸電事故，應(yīng)利用低壓側(cè)的備用保護(hù)裝置，加裝零序電流保護(hù)，避免觸電漏電等意外事故發(fā)生。三、繼電器的環(huán)境因素考慮一是溫度的影響。溫度是導(dǎo)致食物變質(zhì)的影響因素，在繼電器這種電子控制器件上，溫度是否也對(duì)其有一定的影響。對(duì)此，本作者對(duì)其進(jìn)行了溫度模擬仿真實(shí)驗(yàn)，從軟件計(jì)算出來(lái)的圖上很清晰的看到：當(dāng)溫度達(dá)到40時(shí)，繼電器的可靠性迅速降低；為了更加深入的研究溫度對(duì)繼電器的影響，我們將其溫度控制在0以下，并持續(xù)觀察其可靠性。令人驚奇的是，當(dāng)溫度低于-55是，繼電器的可靠性下降為

8、0。之后又經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)文件得知，當(dāng)繼電器的溫度達(dá)到高溫或低溫狀態(tài)時(shí)，繼電器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生本質(zhì)性的改變。內(nèi)部相關(guān)的材料、參數(shù)會(huì)被破壞掉，從而使其根本無(wú)法啟動(dòng)進(jìn)行運(yùn)作，可靠性降低。因此，在使用繼電器的時(shí)候要考慮好溫度對(duì)繼電器的影響，切實(shí)有效地將故障排除在外。二是機(jī)械應(yīng)力的影響。機(jī)械應(yīng)力就是相關(guān)的機(jī)械器件在運(yùn)作過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)和沖擊力。對(duì)于處于控制系統(tǒng)核心的繼電器來(lái)說(shuō)，微小的環(huán)境變動(dòng)都會(huì)到來(lái)負(fù)面效果，當(dāng)機(jī)械發(fā)生振動(dòng)時(shí)，繼電器當(dāng)中的銜鐵結(jié)構(gòu)會(huì)失去平衡感，彈簧的震動(dòng)頻率不穩(wěn)定，有可能引起諧振效果，致使觸電處發(fā)生斷開(kāi)、閉合的不穩(wěn)定情況出現(xiàn)，甚至?xí)⒗^電器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)破壞，大大降低了其可靠性。在電氣化工程應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)當(dāng)充分的保證繼電器的機(jī)械應(yīng)力，使其能夠其在觸動(dòng)點(diǎn)點(diǎn)動(dòng)控制和制動(dòng)控制的順利自動(dòng)轉(zhuǎn)換，增強(qiáng)繼電器的可靠性和安全性。結(jié)語(yǔ)：通過(guò)對(duì)繼電器的特點(diǎn)以及應(yīng)用進(jìn)行分析，使其安全性和可靠性得到大幅度的提高，在工業(yè)運(yùn)行與應(yīng)用方面起到至關(guān)重要的作用，這種方式的延續(xù)將會(huì)為工業(yè)創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)1王德偉.人工物引論m.哈爾濱：黑龍江人民出版社，2014.2王雅林，