继电器原理范文
时间：2023-04-08 15:45:48
导语：如何才能写好一篇继电器原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
随着汽车电子技术的日新月异，越来越多的传感器和自动控制装置被应用到汽车上，这势必增加了控制开关的数量。虽说电子控制应用可以减少机械开关的数量，但因为成本等因素，并不能完全避免使用触点式开关。碍于成本和体积的限制，汽车上使用的操纵开关的触点容量一般都较小，不能直接控制工作电流较大的用电设备，这个时候，就需要用继电器来控制其接通与断开。
继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成(见图1)，只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力的吸引下克服返回弹簧的拉力被吸向铁芯，带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后，电磁吸力随之消失，衔铁就会在弹簧的作用力下返回原来的位置，动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。通过这样的吸合、释放动作，达到在电路中的导通、切断的功能。
而在实际应用中，继电器的低压电源由一个输入量(如电流、电压、温度等)进行控制。当输入量达到规定值时，继电器使被控制的输出电路导通或断开。因而，继电器其实就是电路中的开关，但和传统电路开关不同的是，继电器的核心是以小电流控制大电流，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，是自动化电路的一个“自动开关”。作为一个自动开关，继电器既被控制，又起着控制作用，具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又输出回路)。
二、继电器在电器维修中的应用
汽车电路可以分为电源电路和控制电路。在大多数用电系统中，继电器就是电源电路和控制电路的交汇点，控制电路通过控制继电器的通断来控制电源电路，因而在实际维修中可以通过短接继电器对应的插孔，将一个复杂的系统问题一分为二，用“一刀切”的方式直接缩小汽车故障的诊断范围：如果是控制电路，就要对传感器和相关接插件进行检查；如果是电源电路，则需要对线路上的插接件和导线进行检查，从而快速判断出汽车电器故障到底发生在控制电路还是电源电路。
三、应用继电器维修实例
下面，笔者就自己在实际维修中应用继电器进行维修作实例说明。
实例1.长安悦翔车空调不制冷
笔者在2011年6月接到一辆故障车，通过简单检查，发现在空调开启时，压缩机并未正常吸合，用专用工具按压管路上的旁通阀阀芯，发现有白雾冒出，确认管内有冷媒，初步圈定主要问题为压缩机不工作。
在确认管内有冷媒而且压缩机不工作后，必须确定从哪个零部件开始检查，以确认故障原因。如果按照压缩机吸合的条件逐个检查零部件，必然会导致空调检查诊断过程过长，中间拆装检查还可能会造成其他零部件的损坏。
出于以上考虑，笔者在诊断时直接拔下压缩机继电器，用连接线短接继电器被控制端的插孔[电源端和负载端]，压缩机发出“啪”的吸合声，这就说明压缩机电磁离合器正常、电源电路也没有问题(短接继电器后压缩机正常吸合)，所以判断故障出在控制端，也就是说故障有可能出在空调控制器、三态压力开关、线索插接件等零部件上。这样，就可以直接缩小故障的诊断范围，使故障问题简单化，缩短了故障诊断时间，避免了不必要的零部件拆装和损坏。
同样，我们也可以利用类似的方法来短接各个插接件端子(建议用带保险的试灯线进行短接)，注意检查表面上可见的传感器(如三态压力开关或插接件等)实现快速诊断。实例二：志翔混合动力轿车不启动
油、电、气，是汽车启动必备的三大要素。因而，汽车不启动的初步排查也是从这三大要素开始排查的，比如检查油泵是否供油，有没有高压火，进排气是否通畅，缸压是否足够等。可以说，汽车不启动需要检查的项目很多，这里就不做赘述了。
笔者在对这辆志翔混合动力轿车进行简单排查后，发现整车刚通电时，油泵没有动静，初步怀疑是油泵不工作引起不启动。进一步检查高压火和排气(三元催化器堵塞也会导致无法启动)，都没有问题，故障基本圈定在油泵上。
如果根据电路图查找故障点，按照从简单到复杂的方法为：①检测保险；②检查汽油泵继电器是否完好：③逐个检查电路故障，如果运气不好，可能要将控制电路和电源电路全部检查一遍。
而根据笔者短接继电器的方法进行检查，具体步骤为：①短接继电器被控制端，听电子油泵是否工作(或手捏燃油管橡胶部分，感受是否有脉冲压力)。如果工作，问题就出在控制电路(主继电器、ECU等)；如果不工作，则问题出在电源电路上。②实车检查，该故障车电子油泵短接继电器后仍然不工作，用试灯直接搭铁测试继电器电源脚(30脚)，发现30脚过电，说明问题出在继电器之后的电路上(否则检查继电器前面的电路)，直接检查继电器之后的电路就可以了。③用试灯短接检查电子油泵插接件电源针脚和搭铁针脚，发现试灯亮，拔下插接件，发现电子油泵的针脚插歪了，而不是油泵损坏造成的油泵不工作。
篇2
授课人：宋洪英
教学目标：
（1）熟悉直流继电器的构造及其符号以及几种触点的符号及其意义。
（2）了解直流继电器工作原理，熟悉直流继电器的各类参数，并能读出主要参数含义。
（3）学会使用直流继电器。
重 点：
1.直流继电器的构造及其符号以及几种触点的符号及其意义；
2.直流继电器工作原理，熟悉直流继电器的各类参数.
难 点：
根据直流继电器的参数合理的应用到电路中。
教学过程：
（一）导入
[播放幻灯片]（发现问题）情景：外界光非常亮，师播放PPT，生看不清。师打开窗帘，生看的清了。师：刚才我们是手动打开窗帘的，同学们，可以有办法解决手动这个问题吗？
生答：有，装一个光亮时窗帘自动打开装置就行了。
师肯定（明确问题及课堂目标）（幻灯片）：很好，那我们今天这节课就来设计一个光亮时窗帘自动打开的装置。
师和A同学一起演示：老师设计了一个模型，我们一起来看看。
（二）复习旧知
师问：今天我们要设计的是一个电子控制系统，那我们先来复习一下电子控制系统有几部分组成？（幻灯片）略
师问：同学们请回忆，以前我们有设计过类似的装置吗？
生答：有，光控路灯模型。
（幻灯片）
师问（设计分析）：同学们，我们今天要设计的装置能全部照搬光控路灯模型的电路图吗？ B同学答：不行。（解释为何不行）。
师又问：有办法解决吗？ B同学答：把R1与Rg的位置换了。
师再问：把电机直接代替二极管呢？生疑惑，师演示：不行。
师解答：不行，因为二极管是用3V电压可以驱动的，而电机要220V的交流电才能驱动。
师提问：怎么办呢？师生分析：用上节课学过继电器，它有以小控大的作用。
设计意图：
让学生真实感受发现与明确问题，并带着问题回顾已学知识，明确要解决问题还需学习新的知识。同时为后面设计电路提供思路与启发。
教学过程：
新课呈现
（第一部分：直流电磁继电器的构造）
输入电路：线圈电磁铁接收控制信号；
输出电路：触点系统控制输出电路的通与断。
提问：思考直流电磁继电器与电磁继电器的关系？
（直流电磁继电器的控制电流为直流，是电磁继电器的一种。）
介绍触点：1.在工作中能够动作的称为动触点，不能动作的称为静触点。2.线圈通电后，闭合的为常开触点；断开的为常闭触点；由三个动静触点组成的触点组为转换触点。
触点符号解析：
1.动合型（H型）通电后，两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。
2.动断型（D型）通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。
3.转换型（Z型）这是触点组型。这种触点组共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合，线圈通电后，动触点就移动，使原来断开的成闭合，原来闭合的成断开状态，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。
设计意图：
触点及符号是基础知识，教师必须讲授清楚才能为后续电路识别、设计及连接奠定基础。
在实际电路的连接中，要明确知道继电器的触点组数的类型，否则电路连接就会出错。
教学过程：
（第四部分：窗帘自动打开装置电路图的设计）
连接要求：1.每组1、2号学生连接控制电路；2.每组3、4号学生连接电机（工作）部分电路；3.全组一起尝试连接完整的电路。
（第五部分：连接电路）（制作光控窗帘的模型）
提醒：1.先检查器材是否齐全、完好；（三极管）；2.控制部分用3V电压，工作部分是5V电压；3.有不明白的地方可求助老师。
（第六部分：分组交换展示讲解）（测试、评估及优化）
要求：每组把自己连接好的电路试验成功后交给旁边组进行试验，然后由两位组长上前展示并评价。
师：深入小组进行辅导，统计反馈。找出没做成功的组进行分析，找出原因。
师生分析：F组：在控制电路为3V的情况下选择了额定电压为5V的继电器，换了3V的继电器后试验成功；
G组：没有在继电器旁反向并联一个二极管，导致三极管烧坏无法试验成功（万用表检测证实三极管已坏）。
师：对照课本P81练习1讲解二极管的作用。
师生进行评价：评价表见后面
（第七部分：应用迁移）
师：1.今天我们解决了窗帘自动打开的问题，那如何让窗帘自动收起呢？
2.我们还可以用继电器设计生活中其他的装置吗？（水箱自动供水系统）（画出电路图在项目书上）
（第八部分：总结）
1.直流电磁继电器的结构、工作原理、主要参数；
2.应用直流电磁继电器完成光控窗帘系统的设计；
3.运用技术知识与设计思想复习了设计的一般过程。
（第九部分：作业）
课后练习：完成P81练习1、2。
课后实践：有兴趣的同学把所需电子元器件带回去，利用操作室开放时间 到操作室完成光控窗的焊接。
设计意图：
培养学生利用所学的知识进行设计能力。
培养学生动手操作能力。
篇3
中图分类号：TU99文献标识码：A文章编号：1003-2738（2011）12-0290-01
摘要：电动机保护器作为拖动系统中的重要组成部分，对电动机的起动和运行中保护起着至关重要的作用。本文分析了电动机保护器保护及构成原理，并阐述了电动机保护器在发展过程中的应用及选择原则。
关键词：电动机；保护器；保护原理；应用
一、引言
电动机是当前应用最广泛的动力设备，是其他机电设备的动力源泉，电动机正常的输出是其驱动的机电设备正常工作的前提，如今已被广泛应用于工农业、交通运输、国防等领域。电动机所带的负载种类繁多，且往往是整个设备中的关键部分，因而确保电动机的正常运行就显得十分重要。电动机保护器（电机保护器）是发电、供电、用电系统的重要器件，是跨行业、量大面广、节能效果显著的节能机电产品[1]。电动机保护器的作用是给电机全面的保护控制，在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化予以报警或保护控制。如今电动机保护器几乎渗透到所有用电领域，在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。
二、电动机保护器的保护原理与构成
对电动机来说，其故障形式从机械角度可以分为绕组损坏和轴承损坏两方面。造成绕组损坏的主要原因有：1.电动机长时间的电、热、机械和化学作用下，绕组的绝缘老化损坏，定转子绕组匝间短路或是对地短路。2.电网供电质量差，电源电压三相不平衡、电压波动大、电网电压波形畸变、高次谐波严重或者电动机断相运行。3.电源电压过低使得电动机启动转矩不够，电动机不能顺利启动或者是在短时间内重复启动，电动机长时间承受过大的启动电流导致电机过热。4.因机械故障或其它原因造成电动机转子堵转。5.某些大型电机冷却系统故障或是长时间工作在高温高湿环境下造成电机故障。
电动机保护原理的研究是保证电动机保护器性能高低的关键，根据三相对称分量法的理论，三个不对称的向量可以唯一分解成三组对称的向量，分别为正序分量、负序分量和零序分量。对称分量的计算公式如下：
（1）
上式是以A相为例，其中 为算子，即 ， 分别是A相电流用对称分量法分解得到的正序电流、负序电流和零序电流。
根据（1）式，电动机在发生对称故障和不对称故障时，电动机的三相电流都会发生变化。电动机故障条件流过绕组的电流过大，超过电动机的额定电流，因此可根据这一特征来对电动机过电流进行保护。电机过载、断相、欠压都会造成绕组电流超过额定值。电源电压欠压，运行电流上升的比例将等于电压下降的比例；电机过载时，常造成堵转，此时的运行电流会大大超过额定电流。针对以上情况，电动机保护器可通过对三相运行电流进行检测，根据运行电流的不同性质来确定不同的保护方式，从而对电机予以的断电保护。电动机的故障类型分为过流保护、负序电流保护、零序电流保护、电压保护和过热保护等几种。
通过对电动机保护器的保护原理分析可以看出，理想的电动机保护器应满足可靠、经济、方便等要素，具有较高的性能价格比。经过发展和更新，如今电动机保护器一般由电流检测电路、温度检测电路、基准电压电路、逻辑处理电路、时序处理电路、启动封锁及复位电路、故障记录电路、驱动电路、电动机控制电路组成。电动机保护器的构成原理如图l所示。
图1 电动机保护器组成模块和构成原理图
三、电动机保护器的类型及应用分析
目前我国普遍采用的电动机保护器主要有热继电器、温度继电器和电子式电动机保护器。热继电器是五十年代初引进苏联技术开发的金属片机械式电动机过载保护器，它在保护电动机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点[2]。但存在功能少，无断相保护，对电机发生通风不畅，扫膛、堵转、长期过载，频繁启动等故障不起保护作用。这主要是因为热继电器动作曲线和电动机实际保护曲线不一致，失去了保护作用。且重复性能差，大电流过载或短路故障后不能再次使用，调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动，功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。温度继电器是采用双金属片制成的盘式或其他形式的继电器，在电动机中埋入热元件，根据电动机的温度进行保护，但电动机容量较大时，需与电流监测型配合使用，避免电动机堵转时温度急剧上升，由于测温元件的滞后性，导致电动机绕组受损。温度继电器具有结构简单、动作可靠，保护范围广泛等优点，但动作缓慢，返回时间长，3KW以上的三角形接法电动机不宜使用。目前在电风扇、电冰箱、空调压缩机等方面大量使用。电子式电动机保护器通过检测三相电流值和整定电流值，采用电位器旋钮或拔码开关操作来实现对电动机的保护，电路一般采用模拟式，采用反时限或定时限工作特性。
除了上述三种常见的电动机保护器，磁场温度检测型继电器和智能型电动机保护器也在电动机故障保护中得到普遍应用。磁场温度检测型保护器通过在电动机中埋入磁场检测线圈和温度探头，根据电动机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护，主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测，保护功能完善，缺点是需在电动机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。智能型电动机保护器能实现电动机智能化综合保护，集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定，通过操作面板按钮来操作，用户可以根据自己实际使用要求和保护情况在现场自行对各种参数修正设定，采用数码管作为显示窗口，或采用大屏幕液晶显示，能支持多种通讯协议，目前高压电动机保护均采用智能型
四、电动机保护器应用选择原则
选用电动机保护装置的目的，既能使电动机充分发挥过载能力，又能免于损坏，而且还能提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。合理选用电机保护装置，既能充分发挥电机的过载能力，又能免于损坏，从而提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。具体的功能选择应综合考虑电机的本身的价值、负载类型、使用环境、电机主体设备的重要程度、电机退出运行是否对生产系统造成严重影响等因素，力争做到经济合理。在能满足保护要求的情况下首先考虑最简单保护装置，当简单的保护装置不能满足要求时，或对保护功能和特性提出更高要求时，才考虑应用复杂的保护装置，做到经济性和可靠性的统一。
五、结束语
如今电动机保护器已发展到了微电子智能型时代，电动机保护器也朝着多元化方向发展。这就需要我们的工作人员在选型时应充分考虑电动机保护实际需求，超前、准确、及时地判断电动机的故障，合理选择保护功能和保护方式，实现对电动机的良好保护，达到提高设备运行可靠性，减少非计划停车，减少事故损失的目的。
参考文献
篇4
关键词：电梯电气常见故障 处理方法
当今社会，是一个科技快速发展和社会经济快速进步的时代，电梯已经逐渐走进我们的生活，成为当今很多建筑物特别是高层建筑物必不可少的垂直运输的设备。电梯省时高效的工作能力给人们的生活带来了许多便利,在社会生活中发挥了良好的社会效益和经济效益。但电梯的安全运行关系到人民群众的生命财产安全，特别是近年来电梯事故时有发生，电梯安全受到人们的高度关注。本文笔者对电梯电气控制系统常见故障原因进行了分析，阐述了电气控制中存在的问题及处理方法，以提高电梯运行的安全性能。
一、电梯电气常见故障的形成原因
电梯是载人、货物的垂直交通运输工具,必须将安全运行放在首位。但是由于有些电梯技术上还不够成熟或性能不够稳定,容易出现一些故障,如无电压、电压降低、导线(体)中断、对地或对金属构件的绝缘损坏、电气元件的短路或断路以及参数或功能的改变、接触器或继电器的可动衔铁不吸合或吸合不完全、接触器或继电器的可动衔铁不释放、触点不分开、触点不闭合、错相等,导致发生人员被挤压、撞击和发生坠落、剪切等危险。故障主要类型形成及原因分析如下：
1）自动开关门机构及门联锁电路的故障。动开关门机构及门联锁电路关门运行是电梯安全运行的首要条件。门联锁系统一旦出现故障，电梯就不能运行，这类故障多是由包括自动门锁在内的各种电气元件触点不良或调整不当造成的。
2）电气线路或元件短路、断路。由继电器、接触器构成的控制电路和信号电路中，故障多发生在继电路、接触器的触点上。如果触点被电弧烧蚀、粘连，就会造成短路或断路。如果维修保养不及时，触点被尘埃污物阻断或弹簧失效、簧片折断，也会造成断路。
3）电梯频繁使用致使电气元件受损。某些零部件发生磨损、老化，保养不到位，未能及时更换或修复已磨损的部件，造成损坏进一步的扩大，或由其他原因（如外力）引起绝缘击穿，造成电气系统的断路或短路，迫使电梯停机。
4）电磁干扰。随着计算机技术的迅猛发展，电磁微控技术在电梯中广泛应用，电梯运行中遇到的各种干扰，主要外部因素有：温度、湿度、灰尘、振动、冲击、电源电压、电流、频率的波动，逆变器自身产生的高频干扰，操作人员的失误及负载的变化等。在这些干扰的作用下，电梯会产生错误和故障。
5）由于不良或系统故障，造成部件的转动部位严重发热磨损或抱轴，导致滚动或滑动部位的零部件毁坏。电梯运行过程中由于震动引起某些紧固螺丝松动或松脱，使某些部件尤其运动部件工作不正常造成电梯损坏。
6）由于电梯平衡系数失调，或严重超载造成轿厢大的抖动或平层准确度差，电梯速度失控，甚至冲顶或礅底、引起限速器--安全钳联动，电梯停机。
二、一些常见处理方法
1)出现保险丝故障要根据实际情况采取三种方法处理。一是排去底坑积水,排除短路点、换上双同保险丝、厅门轿门安全回路；二是断去来水源,排除断路点,换上双同保险丝、指示灯回路；三是更换控制线圈和控制元件，排除线路断路点、换上双同胞线丝。
2)出现接触和断路器故障情况，接触期或继电器不工作，一般是由于接触器和继电器线圈烧坏，控制线路或插件有断开点，控制线路保险丝被烧坏等原因所致采取更换接触器或继电器,排除断开点,更换保险丝。
3) 出现上、下限位及极限开关故障，电梯不能走车,一般是由于开关接触不好或断路等原因所致，应清洁接触点火更换、排除断电等。
4) 出现轿门、厅门连锁开关故障，电梯只管门不走车，一般是由于联锁开关接触不好或开关损坏、线路断路等原因所致，应清洁接触点,更换开关，排除线路断电等。
5) 安全钳开关、安全窗开关、骄顶急停，电梯不走车，一般是由于开关接触不良或损坏等原因所致，应清洁接触点,更换开关。
6) 缓冲器开关、地坑急停开关故障，电梯不走车,一般是由于接触不良,缓冲器复位不到位,主钢丝绳过长,对重碰到缓冲器开关损坏所致，应气节接触点,缓冲器复位,缩短主钢丝绳,更换开关。
7）冬季受冷空气的影响，造成个别楼层电梯厅门关闭困难无法运行的，一般是由于冬季室内外温差较大，冬季的冷空气还是可以从车库进出口、地下室新风口、平开自动门的不断开启等地方进入到大厦的电梯井道，与室内的热空气形成对流，且大厦井道较高，应采取三种措施：一是增加电梯厅门门机门砣的重量；二是开启车库进出口的热风幕，阻断室外冷空气进入大厦；三是电梯厅的防火门上安装闭门器，阻止冷空气进入大厦的电梯井道。
三、电梯的安全维护
为确保万无一失,我们还应从以下细节加强对电梯的管理:
1)按电梯额定载重人数乘坐,不能超载运行。
2)电梯运行时乘客不准依靠轿厢门。
3)乘客电梯不能经常作为载货电梯使用,绝对不允许装运易燃、易爆品。
4)要经常检查电梯运行情况,定期联系电梯维修保养,做好维保记录。
5)电梯停止使用时,应将轿厢停于基站,并将操动盘上的开关全部断开,关闭好层门。如遇停电通知,提前做好电梯停驶工作。
电梯作为一种先进的生产工具,对社会经济的发展起到了很大的推动作用,给人们的生活带来了很多便利,但在使用过程中必须加强安全管理,以确保人民群众的生命财产安全。
参考文献：
篇5
关键词：25hz相敏轨道电路；故障分析；日常维护
Abstract: this paper mainly introduces 25 HZ phase sensitive track circuit principle structure and failure analysis, easily understood, match with pictures to show is introduced.
Keywords: 25 hz phase sensitive track circuit; Failure analysis; Daily maintenance
中图分类号：U472.42文献标识码：A文章编号：
一、25Hz相敏轨道电路工作原理
25Hz轨道电路的信号电源是由铁磁分频器供给25Hz交流电，接受器采用二元二位轨道继电器，该继电器的轨道线圈由送电端25Hz轨道电源经轨道传输后供电，局部线圈则由25Hz局部分频器电源供电。轨道继电器工作时，从轨道电路取得较少的功率而大部分功率是通过局部线圈曲子局部电源，因而轨道电路的控制距离可以延长，且只有轨道继电器上的轨道线圈电压Ug和局部线圈电压Uj之间的相位角接近或等于90°时，转矩最大，是翼片绕轴旋转，带动接点动作，否则，翼片不能旋转，不能带动接点动作。所以，25Hz轨道电路既有对频率的选择性（区别开电力牵引电流）又有相位的选择性。当轨道线圈和局部线圈电源电压满足规定的相位要求时，GJ吸起，过道电路处于调整状态，即表示轨道电路空闲。当列车占用时，轨道电路被分路，GJ落下。若频率、相位不对时，GJ也落下。因而，其抗干扰性能较强，广泛应用于交流电力牵引区段。25Hz相敏轨道电路的原理图见图1
图125Hz相敏轨道电路的原理图
二、常见故障的分析与判断举例
结合苏州轨道交通一号线车辆段信号系统的具体使用情况，分析了轨道电路常见的一些故障，并且对这些故障如何进行判断和分析处理，本了总结。
故障现象一：
轨道区段红光带，而该区段接收器红、绿指示灯均点亮。此类故障接收器的局部电源、轨道接收电压均为正常，而直流电源或直流输出部分不正常，故障部位在室内。信号维修人员应首先在轨道测试盘处进行测试（轨道测试盘接收器交流输入电压取自轨道架组合侧面端子，接收器直流输出电压取自轨道执行继电器所在组合侧面端子），然后再做进一步的分析和判断。如果接收器直流输出电压偏高（比正常值高4V～6V）为断线故障；如果接收器直流输出电压偏低（小于16.8V）或为0，再测接收器插座端子32、42电压，若有电压偏高（比正常值高4V～6V），则为接收器至执行继电器组合侧面端子间断线。若无电压或偏低（小于16.8V），再将执行继电器拔下：若直流电压升高（比正常值高4V～6V），说明执行继电器线圈混线或接收器输出部分电路带负载能力降低；若直流输出电压仍无大的变化、或输出电压幅值不够，有以下4种情况：①接收器输出部分电路故障；②接收器插座32、42插片接触不良；③接收器至执行继电器间混线（包括组合侧面端子）；④接收器插座72、82插片接触不良造成接收器直流电源电压低于20.4V，或者由于其它原因而导致的直流电源电压降低，致使接收器直流输出电压远小于执行继电器（JWXC-1700）的工作电压，但接收器的红、绿指示灯还是依然点亮的。
故障现象二：
轨道区段红光带，而接收器红指示灯正常点亮、绿指示灯灭灯。此类故障接收器的直流电源、局部电源电压均为正常，而轨道接收电压或直流输出部分不正常。处理此类故障，同样要先判断故障在室内还是在室外、是断线还是混线，分析
1. 若测试接收器轨道接收电压正常，而无直流输出电压时，则为室内接收器本身故障。
2. 若测试接收器轨道接收电压偏低（小于10V）或为0且无直流输出电压时，则需再测试分线盘处轨道接收电压，有以下几种情况：
⑴ 若轨道接收电压仍偏低或为0，则需测试电缆侧空载电压：若电压远大于30V（无扼流变压器区段远大于50V），则故障在室内，主要有以下5种情况：①分线盘至接收器间混线；②接收器插座73、83插片接触不良；③防护盒至接收器间断线；④接收器输入变压器T1一次侧断线；⑤防护盒内部断线。若甩线后，电缆侧轨道电压仍偏低或为0，则故障在室外。故障性质有可能是混线，或断线。
⑵ 若轨道接收电压远大于30V（无扼流变区段远大于50V），说明是室内分线盘至轨道架组合侧面端子间断线。
3．若测试接收器轨道接收电压远大于30V（无扼流变压器区段远大于50V），说明是室内轨道架组合侧面端子至防护盒间断线。
故障现象三：
轨道区段红光带，而接收器红指示灯点亮、绿指示灯闪光。此类故障接收器的直流电源、轨道接收电压均为正常，而主要原因是110V局部电源电压过低或断线所致。通常有以下几种情况：
（1）接收器插座51、61无交流110V电压，则为局部电源断线。
（2） 接收器插座51、61交流110V电压正常，则为接收器插座51、61插片接触不良或接收器内部110V局部电源电路断线。
故障现象四：
轨道区段红光带，且接收器红、绿指示灯均灭灯。此类故障一般为接收器直流24V电源故障，而接收器的局部电源、轨道接收电压均为正常。主要有以下几种情况：
（1） 接收器插座72、82无直流24V电压，则为直流电源断线。
（2） 接收器插座72、82直流24V电压正常，则有可能是①接收器1A熔断器接触不良或断路；②接收器插座72、82插片接触不良；③接收器内部集成稳压器7809输入回路断路。
三：日常维护
1．接收器的工作电源电压为直流20.4V～26.4V，新设备开通使用时，一般调整在23V～25V为宜。
2．接收器的工作值为（12.5±0.5）V，可靠工作值为16V，可靠不工作值为10V。调整状态时，应保证接收器的接收电压不小于18V。
3．接收器输出至执行继电器的直流电压为20V～30V。
4．接收器接收电压的调整必须严格按“调整表”的要求进行，一般情况下可实现一次性调整。道床漏泄较严重、道碴电阻变化较大的特殊区段，要适时进行调整。调整时，受电端变压比不动、送电端限流电阻值不动，通过送电端变压器二次电压的调整或受电端限流电阻的调整，以满足接收器工作电压的要求。
5．要全面采用塞钉头部直径为10.2mm的接续线和引接线，严禁采用塞钉头部直径为9.8mm的接续线和引接线。钢轨钻孔要使用9.8mm的麻花钻头，钻出的眼孔应在9.9mm～10.0mm，工程施工和日常维护必须严格把关，消灭大孔、小孔和塞钉反打现象，塞钉打入时无卷边，确保塞钉与钢轨的紧密、可靠接触。扼流变压器采用等阻线与钢轨连接，一长一短引接线电阻均不大于0.1Ω，从而保证两根钢轨中牵引电流的平衡。
6. 从钢轨下面穿越的引接线，要采用特制的专用凹型线槽进行固定，使引接线与轨底隔开并保持一定的距离（30mm以上），以免造成混线。
7. 扼流变压器中心连接板要加装绝缘套，并保持完整，以防止引接线与中心连接板相碰。
8. 钢轨绝缘应达到绝缘无破损、轨端无肥边、鱼尾板螺栓不松动，高强度钢轨绝缘鱼尾板螺栓扭矩要达到规定要求，道钉（扣件）不碰触鱼尾板，特别是提速道岔曲股切割钢轨绝缘处的弹条扣件底部要加8mm厚的尼龙座进行绝缘防护。有扼流变压器的区段，要特别加强对两相邻轨道电路区段间钢轨绝缘的维护，以防止单轨绝缘破损或混电。
参考文献
[1]觥睛君,李建清,吴保英.25Hz相敏轨道电路[M].中国铁道出版社,2008. [2] 林瑜筠．铁路信号基础[M]．北京：中国铁道出版社，2007．
篇6
关键词：电流互感器、变比、极性、精度、伏安特性
中图分类号： TM45 文献标识码： A 文章编号：
一：电流互感器的原理、作用以及选择安装电流互感器时需要注意的事项 1：电流互感器的原理：电流互感器是依据电磁感应原理由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。
2：电流互感器的作用电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流使用 3：选择电流互感器时需要注意的事项 1）电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪载串联 2） 电流互感器按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大。同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故 3）二次侧绝对不允许开路，因一旦开路，一次侧电流I1全部成为磁化电流，引起φm和E2骤增，造成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈；同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。 另外，二次侧开路使E2达几百伏，一旦触及造成触电事故。因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止一次侧开路。在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停车处理。一切处理好后方可再用。 4）为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有2～8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统，一般按三相配置；对于小电流接地系统，依具体要求按二相或三相配置 5）对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中 6)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧 7)为了减轻发电机内部故障时的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。二：电流互感器的变比及变比补偿（为了便于论证将电压互感也考虑之中） 1：额定变比和误差 电流互感器的额定变比KN指的是电流互感器的额定电流比。即为额定电流I1N与I2N之比。即KN＝I1N/I2N电流互感器原边电流在一定范围内变动时,一般规定为0.85～1.15U1N（或10～120%I1N）,副边电流应按比例变化,而且原、副边电流应该同相位。但由于互感器存在内阻抗、励磁电流和损耗等因素而使比值及相位出现误差，分别称为比差和角差。 比差为经折算后的二次电压（或二次电流）与一次电压（或一次电流）量值大小之差对后者之比，即 fU 为电压互感器的比差，fI 为电流互感器的比差。当KNU2>U1（或KNI2>I1）时，比差为正，反之为负。角差为二次电压(或二次电流)相量旋转180°后与一次电压(或一次电流)相量之间的夹角，以分为单位。并规定副边的-妧2（或－夒2）超前于妧1（或夒1）时，角差为正，反之为负。对没有采取补偿措施的电压互感器，比差为负，角差一般为正值，比差的绝对值和角差均随电压的增大而减小；铁心饱和时，比差与角差均随电压的增大而增大。 对于没有采取补偿措施的电流互感器，比差为负值，角差为正值，比差的绝对值和角差均随电流增大而减小。采用补偿的办法可以减小互感器的误差。一般通过在互感器上加绕附加绕组或增添附加铁心，以及接入相应的电阻、电感、电容元件来补偿。常用的补偿法有匝数补偿、分数匝补偿、小铁心补偿或并联电容补偿等。2：我们一般根据负荷容量求电流互感器的变比，一般参考以下三方面的依据 1）根据负载的额定电流选择 2）使用的电流互感器在额定电流的2/3处精确 3）在该线路中，三相短路电流必须在电流互感器磁饱和范围之内
三：电流互感器的极性及精确等级 电流互感器英文名称：current transformer在测量交变电流的大电流时,为便于测量需要转换为比较统一的电流（我国规定电流互感器的二次额定为5A或1A）。 保护型电流互感器英文名称：low voltage protective current transformer一般用于多根母排穿越的继电保护回路，为保护系统检测短路故障而开发，具有不同准确级和准确限值系数，可扩展为不同穿孔尺寸，广泛应用于低压配电保护系统。也可用于采集低压过载、短路信号，与保护继电器配套使用，一次测量范围200-6300A，二次输出5A、1A，主要准确级有：5P10、10P10、10P20、5P20等。采集低压过载、短路信号，与电动机保护单元配套使用，主要电流比有250A/50mA，800A/100Ma l ：电流互感器的极性表示为：一次接线标志P1、P2，相应二次接线标志S1、S2；S1表示P1的同名端，S2表示P2的同名端； 测量仪表接于S1、S2端上，如图所示：当P1端流入电流S1端流出电流时，电流互感器为减极性（即为负极性），当P1端流入电流，S2端流出电流时电流互感器为加极性（即为正极性） 注意事项 ：⑴一次导线穿越互感器窗孔。打开翻盖，通过压线片进行二次接线，二次接线引出后翻盖复位。 ⑵ 工作电流长期不超过1.1倍额定值，允许在1.2倍额定值时短时使用，时间不超过1h； ⑶保护的线路设备接于S1、S2端上，此时所接回路的总负荷不应超过互感器的额定负荷。
2：电流互感器的精度（及精确等级）5P级,10P级,0.2级.,0.5级.1级的误差各是1）保护用电流互感器的准确级，以该准确级在额定准确限值一次电流下所规定的最大允许复合误差百分数标称，其后标以字母“P”(表示保护)。保护用电流互感器的标准准确级有：5P和10P。 例如5P10，后面的10是准确限值系数，5P10表示当一次电流是额定一次电流的10倍时，该绕组的复合误差≤±5%。2）对 于 0.1、0 .2、0 .5级和1级测量用电流互感器，在二次负荷欧姆值为额定负荷值的100% 时，其额定频率下的电流误差不超过0.1%、0.2%、0.5%、1%。
四：电流互感器的伏安特性CT伏安特性试验通入的电流或电压以不超过制造厂技术条件的规定为准。当电压稍微增加一点而电流增大很多时，说明铁芯已接近饱和，应极其缓慢地升压或停止试验。1、一般在工程试验中，只是采用比较法，即同一型号的电流互感器，通过试验，得到的伏安特性曲线基本相同即可。2、电流互感器的伏安特性试验，只对继电保护有要求的二次绕组进行。3、测得的伏安特性曲线与过去或出厂的伏安特性曲线比较，电压不应有显著降低。若有显著降低，应检查二次绕组是否存在匝间短路。
电流互感器做伏安特性试验曲线 实际就是铁心的磁化曲线。主要判断电流互感器二次线圈是否又匝间短路。实际测得的曲线与同类型的互感器的特性曲线比较。或与过去的测量结果进行比较。应无明显变化
4、 试验方法
1） .接线比较复杂，因为一般的电流互感器电流加到额定值时，电压已达400V以上，单用调压无法升到试验电压，所以还必须再接一个升压变升压和一个PT读取电压。. 2）实验前应将电流互感器二次绕组引线和接地线均拆除。试验时，一次侧开路，从电流互感器本体二次侧施加电压，可预先选取几个电流点，煮点读取相应电压值。通过的电流或电压以不超过制造厂技术条件的规定为准，当电压稍微增加一点而电流增大很多时，说明铁芯已接近饱和，应极其缓慢地升压或停止试验。试验后，根据试验数据绘出伏安特性曲线。5、注意事项1）.电流互感器的伏安特性试验，只对继电保护有要求的二次绕组进行；2）电流表宜采用内接法；3）.为使测量准确，可先对电流互感器进行退磁
CT伏安特性试验通入的电流或电压以不超过制造厂技术条件的规定为准。当电压稍微增加一点而电流增大很多时，说明铁芯已接近饱和，应极其缓慢地升压或停止试验。 1） 、一般在工程试验中，只是采用比较法，即同一型号的电流互感器，通过试验，得到的伏安特性曲线基本相同即可。 2）电流互感器的伏安特性试验，只对继电保护有要求的二次绕组进行。 3）测得的伏安特性曲线与过去或出厂的伏安特性曲线比较，电压不应有显著降低。若有显著降低，应检查二次绕组是否存在匝间短路。
6：试验准备及要点
1）准备好调压器，升流器，电流表，电压表，刀闸。满足相应容量，一般互感器二次是5安，300VA，通流要达到3倍以上，以此计算应通流达15安，电压为60-100伏，调压器等取容量1000VA左右。接好线。
2）一人操作并读一表（如电流表），另一人读另一表（如电压表）并记录。调压器归零位，合上开关，慢慢开始升压，一般不准回调。每5-10%额定电流记录一点，直到明显出现拐点（电流上升很快，电压不怎么升。大约在2-3倍额定电流的时候，我印象不深了。）
3） 找到拐点后，调压器归零，停电，绘出曲线。如果试验失败（任何原因使升压中断），应停电从零电压重新开始。
五：结束语
本文仅以电流互感器的原理，以及电流互感器在电力系统中的作用来讲述了电流互感器在安装、运输、试验过程中的所需要注意的细节和把握的几个关键技术接点，从而减少电流互感器在电力系统中的故障率和事故发生率，提高电力系统的稳定性、可靠性和继电保护动作的准确，本文添加笔者经验值较多，希望和在阅者多多交流多多指导。
【参考文献】
[1]《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-91）；
[2]《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 （GB50169-92）；
篇7
关键词：选煤厂 PLC 干扰 电缆 接地
中图分类号：F407文献标识码： A
PLC（可编程序控制器）是以微处理器为核心，综合了通信技术、计算机技术和自动控制技术而发展起来的一种数字运算操作电子系统，具有可靠性高，控制功能强，使用灵活，易于扩展等优点，因而在选煤厂控制中的应用越来越广泛。可靠性和稳定性是控制系统的关键性能，直接影响到选煤厂的安全生产和经济运行，而系统的抗干扰能力是关系到整个系统稳定和可靠运行的关键。选煤厂PLC控制系统中使用的各种类型PLC，主机通常是安装在控制室的机柜间内，而各远程分站分别安装在变电所低压配电室或生产现场，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统的可靠性，就要求对PLC系统设备本身以及工程设计、安装施工、使用维护等各方面引起高度重视，多方配合才能彻底解决问题，有效地增强系统的抗干扰能力。
一、PLC系统的基本组成
选煤厂PLC控制系统主要由控制主机、远程I/O单元和上位机、现场仪表等外部设备组成。其中PLC主机由CPU控制器、存储器、通讯模块和电源模块等部分组成。[1，2]上位机设置在控制室，与PLC柜之间通过工业以太网连接，远程I/O单元与控制主机以及远程I/O单元之间通过总线相连，使选煤厂各单元形成一个统一的控制网，完成全部信号采集、设备控制、工艺参数调整等功能。[3]
二、PLC系统在设计中采取的抗干扰措施
1.硬件措施
在选煤厂控制系统设计开始时，应充分考虑PLC的使用环境，采取必要的硬件措施以保障系统的稳定高效运行，主要采取的硬件措施有以下几点：
1.1 对屏蔽的处理。对供电电源的变压器、CPU、编程器等主要部件应采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理，消除外界信号的干扰。[4]
1.2 对滤波的处理 采用各种滤波方式对供电系统的输入线路进行处理，抑制或消除高频干扰信号，减小各模块间的相互干扰。
1.3 电源的处理。电源的不稳定造成电压和电流的波动，将对CPU及I/O模块产生不良影响。对控制主机提供的DC5V电源采用多重滤波处理，并用电压调整器进行调整，以适应电网波动带来的电源波动的影响。电源线应尽可能平行走线，并对地呈低阻抗，以减少电源噪声干扰。其屏蔽层不同的接地方式，对抑制干扰的效果也不一样，次级线圈一般不能接地。为了抑制共摸干扰，输入、输出线应采用屏蔽层可靠接地的双绞线。
1.4 元器件的隔离。在主控制器与I/O模块电路之间，采用光电隔离措施，把他们有效地隔离，将PLC本机与地线环路中产生的噪声电信号及外部的干扰信号隔离开来，从而保障PLC的正常工作。
1.5 采用热插拔式模块结构 PLC模块在生产过程中发生故障时，可在不断电的状态下快速更换故障单元，使系统在最短的时间内恢复正常，把对正常生产的影响降至最低。
2.软件措施
采用软件数字滤波的方式可提高输入信号的信噪比和有用信号的真实性。[5]选煤厂的环境中经常存在大幅度的随机干扰信号，对此可采用程序限幅法，即连续采样n次，若某一次采样的结果与其他几次相比差别很大，那么就舍掉异常的这次数据。对于压力、流量、位移、液位等参数，在一定范围内频繁波动是很正常的，对此可采用算术平均法。即用n次采样的平均值来代替当前值。一般对于流量n取12，对于压力n取4最合适。
2.1 故障诊断。系统软件对设备的外部条件进行定期的循环检测，如供电电流、电压、干扰信号等，发现问题可及时解决。
2.2 信号保存和恢复。当偶然性故障发生时，PLC内部的数据和信息自动保存，故障一旦解除，就可以恢复正常，继续原来的工作。
2.3 设置警戒时钟。如果程序循环扫描执行时间超过了系统警戒时钟设定的时间，说明程序已进入了死循环，系统会立即报警。
2.4 检查和校验程序。程序一旦出现错误，系统立即报警，同事停止对程序的执行。
2.5 采用后备电池保存动态数据及程序 当系统突然停电时，利用后备电池供电，对系统关键数据和程序进行保存。[6]
三、PLC系统在施工安装、使用维护中采取的抗干扰措施
1.电缆的选择与敷设
1.1 电缆的选择。开关量信号抗干扰能力相对较强，可以采用普通非屏蔽控制电缆进行传输；
频率较高的脉冲信号，传输过程中抗外界干扰能力弱，应选用屏蔽电缆进行传输；
模拟量信号的本质决定了其连续变化的特性，外界的各种电磁干扰都很容易通过迭加的方式对模拟量信号产生干扰，因而应选用屏蔽电缆进行传输，屏蔽电缆应采用一点接地的方式。如果模拟量信号传输距离较远，应采用电流传输的方式。[7]如热电阻信号离PLC柜较远，为保证信号的准确性，可在现场将其转换为电流信号进行传输。
1.2 电缆的敷设。在选煤厂的各车间、厂房和栈桥内设置电缆桥架，室外设置架空桥架或挖电缆沟，桥架外壳要良好接地，动力电缆与控制电缆、信号电缆应严格分开、分层敷设，如由于空间限制必须敷设在同一电缆桥架内时，应在电缆桥架内设置隔板，将动力电缆与控制电缆、信号电缆隔开，将干扰降到最低限度。控制电缆、信号电缆应远离高压电缆，避免并行，更不能与其敷设在同一电缆桥架内。
PLC应避免靠近强电磁干扰源，如大功率变压器、变频器、整流装置和大型动力设备，不允许与高压电器安装在同一个机柜内。与PLC装在同一机柜的电感性负载，应采用并联RC消弧电路的措施，以降低电磁干扰。、
PLC的输入与输出信号、开关量与模拟量信号、不同电压等级、不同性质的电源等应分别走线。
PLC控制系统的通讯网络尽量使用光缆为传输介质，如AB、SIEMENS、Schneider等工业控制系统都有对应的光纤工业网络。采用光缆既可以提高通讯的传输距离，又能有效避免电磁干扰，特别适宜在干扰严重的工业场合使用。[8]同时应注意与其它系统（如系统的管理网络、工业电视网络等）统一光缆类型，既便于安装、维护、降低投资费用，也便于光缆的备用、应急通讯等。[9]
2.输入输出端子的接线
由于PLC的输入输出电压等级一般为DC24V或AC220V， 输入输出电缆一般不能太长。但如果电缆敷设环境较好，周围电磁干扰较小，在电压降满足信号要求的范围内适当增加电缆的横截面积，电缆可适当长些。
PLC的开关量输入信号应尽可能采用常开接点的形式接入PLC的输入模块，使采用梯形图编制的程序与采用继电器的控制原理图一致，使程序更具有可读性。
PLC的输出接线有独立输出和公共端输出两种。采用公共端输出时，同一组中的输出必须采用同一类型、同一电压等级的电源，但在不同的组中时，各组可采用不同类型和电压等级的输出电压。
继电器的使用寿命会受到其电感性负载大小的影响。因此，对电感性负载的使用应合理选择，或配置隔离继电器。
对于PLC的输出负载，需要采取相应的措施抑制其可能产生的电磁干扰，比如在直流输出的电路中设置续流管保护，在交流输出的电路中设置阻容吸收电路，在晶体管及双向晶闸管输出的电路中设置旁路电阻保护等措施。
结语 ：
选煤厂PLC控制系统工作环境比较恶劣，周围存在着各种各样的干扰，且控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，尽管PLC系统本身的可靠度很高，但是在系统设计和安装施工时，仍必须对其使用环境作全面可靠的分析，综合考虑各方面可能产生的干扰因素，确定干扰的性质，采取相应的抗干扰措施，并正确有效地抑制干扰，才能保证PLC系统长期稳定的运行。
参考文献
[1] 张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2001，12.
[2] 于庆广.可编程控制器原理及系统设计[M].北京：清华大学出版社，2004.
[3] 王华忠.监控与数据采集及其应用[M].北京：电子工业出版社，2010.
[4] 汪晋宽.工业网络技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2007.
篇8
关键词：无刷液阻真空电机起动器；三相绕线式异步电动机；原理；应用
中图分类号：TM30 文献标识码：A
一般情况下，绕线式异步电动机在启动时须在电动机转子回路中串接电阻或电抗器以增加电动机的启动力矩，降低启动电流。它要借助一个较复杂的辅助启动装置才能完成电动机的启动过程，启动辅助设备主要有接入电阻用的集电环、电刷、分段切除的金属电阻(或者特性曲线较为平滑的频敏电阻)，以及启动转换的电气控制回路，这套装置因启动电流冲击大，使得事故率高、维修困难、备件损耗量大、检修费用高。使用无刷液阻真空电机起动器，直接安装在电机转子轴上（原电机集电环位置上）接上转子引出的六根线头即可。如图1
图1 无刷液阻真空电机起动器
1无刷液阻真空电机起动器的构造、工作原理
（1）无刷液阻真空电机起动器的构造主要由机壳、起动液、动极板、弹簧、接线柱、安全阀、排气阀等构成。
（2）无刷液阻真空电机起动器的工作原理是将起动电阻直接安装在电动机的转轴上，利用电机旋转时产生的离心力作为动力，控制起动电阻的大小，达到减少电机起动电流、增加起动转矩，使绕线式异步电动机实现无刷自控运行。它与传统的频敏电阻启动器主要区别于：无刷液阻真空电机起动器在完成电机变阻启动后仍参加电机拖动全过程，而传统的频敏电阻启动器是不参与电动机拖动的，电动机启动后，如不及时切除频敏电阻启动器，会造成变阻器过热，甚至烧毁，电动机不能造成工作，甚至烧毁电动机。
2 使用无刷液阻真空电机起动器的优点
（1）无刷液阻真空电机起动器彻底根除使用滑环、碳刷时所造成的各种危害。去掉传统、复杂的起动装置，操作方便。并可大大减少维修费用。
（2）节省安装空间和二次回路电缆，减少起动装置的功率消耗，节约了电能。
（3）起动控制由起动器根据电机的转矩自动完成。彻底避免了其它起动装置不能根据负载的大小，自动跟踪，电机起动过程而造成电机或起动器损坏等不良现象。
（4）电机运转过程中，如出现堵转现象。随着电机转速的降低，起动器会自动投入运行，达到增加电机转矩，减少起动电流的目的。
（5）克服了定子控制式电机软起动器的起动转矩与起动电流的平方成正比这一缺陷，在降低电机起动电流的同时增加电机起动转矩，并能以最大转矩起动电机，采用无刷运行，去掉了传统、繁琐、多触点元件组成的起动装置，基起动装置的功率损耗及电机的起动时间比定子控制式电机软起动器减少10倍以上，但起动器的综合价格不及其它软起动器的1/3。
（6)起动电阻直接安装在电动机的转轴上，利用电机旋转时产生的离心力作为动力，控制电阻的大 小，达到减少电机起动电流、增加起动转矩，实现无刷自控运行的目的。
3 无刷液阻真空电机起动器的应用
3.1安装及接线
（1）先拆下电动机的护罩、滑环、碳刷、刷盒、刷盒支架及短路环装置(有的电机无短路环装置)等全部零件。
（2）拆卸滑环时，为防止后来接线时发生差错，应将同一相的两根导线捆在一起。
（3）用游标卡尺，分别测量电机的轴径和起动器的孔径、键宽、键高等尺寸是否相同。
（4）在轴上涂少许脂或机油，将起动器键槽对准轴上的键 位置，然后用铜棒将起动器轻轻地敲击到装配位置，并用钢丝挡圈卡住，防止起动器轴向串动。
（5）装配时，切忌乱敲乱打，以免造成内部零件损坏或漏液。起动器装配完成后，将转子的出线接在起动器接线柱对应位置(对于有六根出线的电动机，应将同一相的两根导线，接在同一色的两个接线柱上)即可。
3.2 运行与维护
（1）无刷自控电机软起动器内的元件除电阻在起动时会发热外，其它均不会发热，本装置按免维护设计，请不要自行将外盖打开，以免损坏起动器内的元件。
（2）当起动器内的液体低于规定液面时，应补充起动液至规定的液面。
（3）安全排气阀是保证电机起动过程中，不向外喷液的重要部件，它在电机转速达到额定转速时，会自动打开，保证起动器内的压力与大气压一致，因此，请不要自行调整。
3.3 工程实例
近年来，我们矿井下水泵电机（JR138-4，300kW，6000v高压电机）经常出现定子绕组烧断，转子散热片开路。经分析：A 、电机使用年限长，绕组绝缘强度下降；B、电机启动电流过大。同时转子集电环经常出现冒火，碳刷更换频繁等现象，总的来说，电动机转子回路及其控制回路故障频频，影响水泵的正常运行。2011年我矿把井下0米中段泵站3台高压电机进行改造，由原来频敏电阻启动器改为无刷液阻真空电机起动器。无刷液阻真空电机起动器的起动电阻是液体的，它的电气工作原理如图2所示，主要电气机械性能类似于绕线式异步电动机软起动器，只是串入的电阻在离心力作用下，其阻值与速度的平方成反比，具有恒电流、恒转矩起动电机的功能。经过改造后，电机起动电流从7Le降到1.6Le，水泵的机械特性也得到一定改善，主要是电机起动瞬间的冲击，同时，删除了二次回路，既节约材料和维修成本又为水泵房节约了空间。
图2无刷液阻真空电机起动器的电气工作原理
结束语
无刷液阻真空电机起动器采用无刷无环运行，操作简单，安装拆卸方便，维修费用少。并可根据机械负载的特性，自动改变起动电阻的大小，调节起动转矩和起动电流，使电动机处于最佳起动状态。能在保持电机起动转矩不变的情况下，使起动电流从7Le降到1.6Le，并能以最大转矩起动电机。如我矿井下水泵及选冶厂破碎机、球磨机等电机采用无刷液阻真空电机起动器，在经济和生产有重要意义。
篇9
关键词：科里奥利力；流量测量；质量流量计
收稿日期：2011-05-16
作者简介：史安明（1985―），男,山东新泰人,上海海事大学轮机工程系研究生。
中图分类号：TB663文献标识码：A文章编号：1674-9944（2011）07-0208-03
1引言
流量与温度、压力、物位一样是工业过程控制中非常重要的物理量。以前在很长的一段时间内测量过程中使用的都是体积测量法比如：椭圆齿轮流量计、压差式流量计、流体阻力式流量计、电磁流量计等［2］，在体积测量的基础上再通过一系列的换算转化到质量流量。这种测量经过多个中间环节,累计误差比较大。科氏质量流量计是一种用于直接测量质量流量的流量计,它在原理上消除了温度、压力、流体状态、密度等参数的变化对测量精度的影响,可以适应气体、液体、两相流、高黏度流体和糊状介质的测量。
2科里奥利流量计的基本原理
2.1科里奥利力
当质量为m的物体在以角速度为ω的转动系统中作直线运动时,除受到离心力外还受到科里奥利力简称科氏力,公式表示为：
FC2mv×ω.（1）
科里奥利的方向满足右手法则,垂直于v与w所组成的平面［1］,如图1所示。
2.2质量流量计的构成及原理
U形管的质量流量计是弯管流量计中最经典、最简单的一种其由传感器和转换组成。核心部分是它的传感器，其结构如图2所示。
传感器主要由分流器,测量管,左右检测线圈,驱动线圈构成。流体由入口进入测量管,测量管在驱动线圈的作用下以固定的频率发生微小的振动。这相当于是U形管绕固定轴（OO轴）做周期性的旋转运动。这样就建立了以固定轴（OO轴）的旋转体系如图3所示。
当测量管向上振动时,此时流体由进口处向U形管顶部流动,测量的振动角速度为ω,由右手法则可以定出ω的方向,由于流体是在旋转体系中运动所以受到科里奥利力的作用,科里奥利力的确定满足右手法则,所以进口段受到的科里奥利力是向下的,出口段由于流体的流向与进口相反所以科氏力是向上的,当测量管向下振动时进出口段的科氏力方向正好与测量管向上振动时方向相反。
现设进口段流体的流速为v,流体的密度为ρ,测量管的截面积为s,则质量流量（单位时间内通过某一横截面的流体质量）可以表示为：
qm ρsv.（2）
由于测量管绕OO轴以角速度ω转动,取沿管道长为Δl的一个任意元段的流体为研究对象,并设它的质量为Δm,沿管道的流速为v,则在管道参考系中观察,符合vω就可以得到流体在微元段Δl所受到的科氏力表示为：
Δfc 2Δmv×ω2ρsΔl（qm/ρs）×ω
2qmΔl×ω.（3）
因为测量管进出口段所受的科氏力是均匀分布的,所以单位长度上的科氏力表示为:
FcΔfc/Δl2qm×ω.（4）
公式4表明管道上流体所受的科氏力与流体的质量流量成正比,而与流体的物理性质无关。测量管在驱动线圈的作用下做的是小幅度的振动,测量管振动的应力不会超过其弹性限度值,从而可以保证测量管的正常振动。流体不流动时,测量管系统的振动称为主振动,其固有频率为νo（一般为80Hz 到100Hz）,驱动器以频率为ν的简谐力激励测量管做受迫振动,并达到稳定的谐振状态。在弯管转角处的2个对称的测量点上各有一个测量线圈,在测量点上各有一个电磁感应信号检测器,经过数字信号处理系统（DSP） 取样滤波后,分别输出在进出口段相应点的振动基波的正弦波信号。当管中的流体不流动时,2个测量点主振动的位移是同步的,2个检测器输出的是同相位的正弦波信号。当流体流动时由于进口段所受到的科氏力与主振动方向相反,所以使得管子上各点较主振动滞后,出口段受到的科氏力与振动方向相同致管子上各点较主振动超前,两者在相位上存在一个时间差（Δt）。并且由于力偶的作用使测量管发生一个微小角度的偏移如图4所示。
设进出口直腿段的长度为a,测量管的回弯宽度为2r,所以由科氏力产生的力矩M表示为：
M Fca2r2ar2qm×ω4arqm×ω.（5）
设管子的角弹性系数为Ks,平衡时有（参见图4）MKsθ,代入式（5）:
qm（Ksθ）/（4arω）.（6）
当管子振动通过最大扭曲中心平面О′О′时,有2rsinθh（参见图4）,当θ很小时,有sinθ≈θ,则2rθh,同时我们注意到“U”形管绕OO轴振动时有：
haωΔt 2rθ.（7）
式中,Δt为进出口段测量点上在相位上的时间差,即：
θ（aωΔt）/2r.（8）
将（8）式代入（6）式则有：
qm（Ks/8r ）Δt.（9）
由（9）式可知质量流量与两组电磁监测器监测出的信号成正比,而与振动的频率及角速度都无关,根据这一原理,质量流量计将Δt 转换成脉冲信号或电流信号,电压信号输出并显示流体质量,从而解决了质量流量的直接测量问题［4］。
3质量流量计的性能优点
在船舶燃油的流量测量方面使用了几种类型的流量计,有靶式流量计、椭圆轮流量计、涡轮式流量计和科氏力质量流量计,这几种流量计的工作原理有很大差别,各有各的性能特点,为什么最终选择了科氏力质量流量计，本文将几种流量计的性能特点列成表格，见表1。
表1几种流量计性能对比表
从表1中可以直接看出科式质量流量计有很明显的优点,能直接测量质量流量。另一方面,靶式流量计的稳定性较差,现场还要安装冷却水管；椭圆轮流量计和涡轮流量计一般要安装过滤器,齿轮或轴承在运行一段时间后会受到磨损,需要定期更换,还必须有充足的备品备件,可见使得在船舶上的日常的检修、维护工作比较繁重［3］。而质量流量计克服了以上的缺点,能准确地进行入燃油的计量,维护工作也比较少。通过使用质量流量计促进了船舶燃油在“收、发、放、管、用”各个环节管理水平的提高,增强了管理的责任意识,基本杜绝船舶燃油盈亏事故的发生。再次是通过使用质量流量计杜绝了成本支出误差,降低“单耗”成本支出。
4安装要求及其维护
4.1安装要求
（1）传感器和变送器出厂前是配套标定的,安装时须一一对应。如果更换了变送器,又没有重新配套标定,虽可通过组态重新输入参数使系统运行,但却可能产生一定的系统误差。
（2）传感器、变送器及电缆安装应尽量避免电磁干扰,如应远离大型电动机、继电器等。
（3）传感器振管内应保证充满被测介质,尽量避免夹气。例如,可在流量计前安装消气器,提高出口背压等；针对不同性质的被测介质,有T型、型及旗式等3种安装方式。
（4）为保证流体均匀、均质地通过振管,传感器应安装在节流装置、阻流元件之前,或是安装在一定长度的直管段之后。
（5）传感器法兰前后（6～10）D处必须加装具有足够刚度和质量的支撑,且支撑必须与管线可靠固定,避免管道振动干扰振管振动,引起测量误差。
（6）安装时传感器与管道要同轴对准,无论轴向还是径向,均应尽量做到无应力安装。
4.2流量计的常见故障
4.2.1硬件故障
（1）安装不规范。不规范的安装可直接导致流量计零点漂移,带来测量误差；若安装错误则流量计不能工作。
（2）接线问题。接线错误时变送器无法工作。如果接线时不认真,导致线圈回路阻值过大或过小,轻者带来测量误差,重者变送器无法工作。
（3）工艺介质变化。若测量介质出现夹气、气化或两相流等现象,变送器会发出报警提示；严重时变送器停止工作。
（4）变送器失效。变送器某部分器件有故障,可能导致变送器零漂超限带来测量误差；或者某部分器件失效,导致变送器失效无法工作；或者变送器的某种功能失效。此类故障可通过更换变送器来简单判断。
（5）传感器失效。传感器测量管若渗漏,测量介质会注满表壳,导致测量管振动阻尼增大,变送器驱动电压随之飙升；或者介质温度过高,损伤测量管上的线圈,导致驱动、检测电压失衡。
4.2.2软件故障
（1）参数设置有误。不正确的流量和密度系数必然造成测量误差；若系数相差太大,则变送器报警并停止工作。
（2）零点校准有误。流量计安装后（包括新安装和拆下后再安装）必须严格按要求进行零点校准,否则会造成误差；长期运行未拆御的流量计也要定期进行零点校准,以消除安装后的应力累积效应。
5结语
科氏力质量流量计是一种设计先进,性能优异的流量计,它的技术含量高,包含有很多项功能,测量精度仅与传感器左右检测时间差信号有关,因此在很多领域得到了越来越广泛的应用［4］。质量流量计在船舶上应用能使燃油管理效率大幅度的提高,是一种值得推广应用流量计。对轮机工作人员而言,则需要熟悉掌握各项功能,精通操作方法,更好地使用质量流量计,做好燃油计量的工作。
参考文献：
［1］ 周衍柏.理论力学教程［M］.北京:人民教育出版社，1979.
［2］ 胡子伯.科里奥利质量流量计的应用及性能评定［J］.计量与测试技术,2001（4）：9～10.
［3］ 许秀.科里奥利质量流量计原理及其应用［J］.工业仪表与自动化装置,2005（1）:17～18.
［4］ 吴道悌.非电量电测技术［M］.西安:西安交通大学出版社,2001.
Working Principle and Advantages of Coriolis Mass Flowmeter
Shi Anming,Zheng Shijun
（Department of Marine Engineering,Shanghai Marinetime University,
Shanghai 200120,China）
篇10
【关键词】 电除尘 故障 分析 处理
1 电除尘器运行原理
电除尘器是一种烟气净化设备，它的工作原理是：烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时，与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电），带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入收集灰斗中，使通过电除尘器的烟气得到净化，达到保护大气，保护环境的目的。
电除尘器整个供电过程简单说就是380V电源送至整流变压器一次绕组，而二次绕组的两个接线端一端与阳极极板相连（阳极极板是接地的），另一端经过阻尼电阻与电场内的阴极极线相连，从而通电时在阴阳极极板和极线之间能够形成一个强大的静电电场，可以吸附烟气中的粉尘颗粒，而洁净的烟气通过引风机送至烟囱排放到大气中，达到除尘的作用。整个除尘器二次电压的控制是通过一次电压来实现的，也就是说一次取线电压380V，通过控制器来改变可控硅导通角的大小，可以改变一次电压的大小，进而间接改变了整流变压器二次输出电压的大小，在整流变的内部是由许多整流二极管或者硅堆所构成的整流电路，它的作用就是将一次绕组输入的交流电源升压后整流成直流电源输入到电场内部，使电场内部形成一个强大的电磁场，用以吸附粉尘颗粒，达到除尘的效果。
2 电除尘常见故障及处理
2.1 重瓦斯或轻瓦斯
（1）接口板上的保险丝烧坏：检查并调换保险丝。（2）连接接口板和主机板间的数据线损坏：检查并调换数据线。（3）变压器内部瓦斯气体积聚，推动瓦斯继电器动作：打开变压器上的放气孔，排出瓦斯气体；如果再次出现此故障，则可能整流变内部出现局部击穿、油耐压下降击穿或其它异常。
2.2 输出短路
（1）高压隔离开关输出接地：检查高压隔离开关输出至电场。（2）电场内部阴阳极板短路：检查电场并处理短路部位。（3）电场内部极板严重积灰：进电场清理积灰。
2.3 输出开路
（1）变压器输出阻尼电阻烧坏：检查并调换新的阻尼电阻。（2）变压器输出端到电场的高压输送回路出现开路故障：检查高压隔离开关输出端到阴极框架支持瓷套，排除开路故障。
2.4 危险油温并跳闸
（1）变压器上的温度传感器损坏：在保证安全的情况下，用手试一下整流变表面温度，一般情况，手不能按在表面持续5秒，其温度大约在70-85摄氏度左右。判断实际温度与显示温度是否一致，如不一致，则判断温度传感器损坏，检查并调换温度传感器。（2）高压柜上的油温取样线接反：检查并正确接线。（3）控制器内部调节温度电位器不准确或损坏：重新调整温度模拟电阻。（4）由于整流变内部短路或内外散热等原因，造成实际温度高至报警跳闸保护：如果实测温度与显示温度一致，则应立即停机，联系生产厂家，分析原因再行解决。
2.5 空载运行时电压电流值升不上，在低点长时间闪络
（1）电场内部未处理干净：清除杂物。（2）极板局部间距过小：调整极间距。（3）固定极板的卡子跑位：检查并固定卡子。（4）电场内部潮湿：打开顶部大梁、支持瓷套、阴极瓷轴加热器，保证其干燥。（5）变压器输出端瓷瓶或阴极框架支持瓷套表面积灰或击穿，产生放电现象：用酒精抹布清理干净瓷瓶，如发现裂痕或击穿线，立即更换。（6）整流变高压输出端到电场的高压输送回路中存再放电：观察放电位置，进行绝缘距离及措施调整。
2.6 电场闪络时高压瓷瓶或其它地方同时有放电，或电缆振动
（1）瓷瓶及高压连接部位曾经积灰，潮湿后产生放电，破坏了原绝缘件的耐压强度：断电并将高压回路接地，用酒精擦拭放电部位，能发现有放电条纹或黑点。用酒精擦拭后可再试，如不能解决，更换原组件。（2）除尘器的地线和电源零线连接一起并共用，导致接地电阻过大，也可能导致放电时对电网形成冲击干扰：将地线与零线分开，并测量地线的接地电阻，要求小于2欧姆。
2.7 运行中爆快熔
（1）环境温度过度，使器件工作不稳定或器件质量不稳： 改善环境温度更换器件。（2）触发环节线路有接触不良：旋紧螺丝。（3）可控硅本身质量不过关：更换可控硅。（4）电网不稳引起过零飘移：改善电网质量。
2.8 运行中，高压柜上一、二次电压电流忽然往下降或自复位，屏闪烁
二次反馈回路串入干扰脉冲或系统接地不可靠：改变反馈线路，变压器上反馈OO线、屏敝线地应就地就近连接；信号反馈线屏敝层单端接地。
2.9 U1/U2偏低，I2偏小。 I1偏大很多，上升快，与I2上升不成比例
整流变压器有匝间短路或硅堆有存在开路或击穿短：做开路试验，一次侧有电流出现，即变压器内部有器件损坏，偏励磁产生或短路。需吊芯维修，更换损坏器件。
2.10 电压上升电流没有出来，正常运行电压时电压开始下降，电流才出来且上升很快
（1）温度太高粉尘比电阻太高，造成反电晕：悬窑要增湿塔工作正常，降低工作温度。（2）煤质及工艺操作不良：电厂一般改善煤质及工艺。使煤充分燃烧，提高振打力。
2.11 二次电流上升不成比例，一次电流猛增与突变，可能爆快熔，变压器有明显的异常声音
（1）整流变压器低压包短路故障：更换低压包。（2）整流变压器铁芯绝缘损伤，涡流严重：重新做好铁芯绝缘。
2.12 一、二次电流达到额定值时，一次电压在280-330V，二次电压在40一50KV，无闪络
（1）粉尘浓度低，电场近似空载：增加振打间隔时间或降低振动高度。（2）高压电缆与终端头严重泄漏：重做高压电缆与终端头。
2.13 一、二次电流，一次电压正常不动，二次电压指示摆动或停电后还有较高指示
二次电压表动圈螺丝松动：重新校准。
2.14 二次工作电流大，二次电压升不高，甚至接近于零
（1）收尘极板和电晕极之间短路：清除短路杂物或剪去折断的电晕线。（2）石英套管内壁冷凝结露，造成高压对地短路：擦抹石英套管或提高保温箱温度。（3）电晕极振打装置的绝缘瓷瓶破损，对地短路：修复损坏的绝缘瓷瓶。（4）高压电缆或电缆终端接头击穿短路：更换损坏的电缆或电缆接头。（5）灰斗内积灰过多粉尘堆积至电晕极框架：清除下灰斗内的积灰。（6）电晕极断线，线头靠近收尘极：剪去折断的电晕线线头。（7）高压支柱瓷瓶，阴极瓷轴及挡风板受潮积灰引起抓电：大梁绝缘子室和阴极瓷轴箱温控在露点以上。（8）反电晕：①改变烟气条件；②将烟气用水蒸汽进行增湿：③对烟气进行化学调质；④用脉肿供电。
2.15 二次电流正常或偏大，二次电压升至较低，电压便发生闪络（或欠压报警）
排除这个故障首先要分清是电气系统的问题还是本体部分的问题。第一步，把整流变的输出端与高压隔离开关（柜）的连接点断开，进行电气空升试验，如果电压能到72KV（额定输出电压）、电流基本为0，则证明电气系统无问题。再按下列方法综合评估排查：（1）两极间的局部距离变小：调整极间距。（2）有杂物挂在收尘极板或电阴极上：清除杂物。（3）保温箱或绝缘室温度不够，绝缘套管内壁受潮漏电：擦抹绝缘套管内壁，提高保温箱内温度。（4）电晕极振打装置绝缘套管受潮积灰造成漏电：提高绝缘套管箱内温度。（5）保温箱内出现正压，含湿量的烟气从电晕极支承绝缘套管内外排出：采取措施，防止出现正压或增加一个热风装置鼓入热风。（6）电缆击穿或漏电：更换电缆。（7）电场负压过大，导致阴阳极晃动急剧加大，放电间距不稳定或过小：检查锅炉负荷，检查引风机风量，降低电场负压或风速。（8）电场湿气太重，电场受潮，温度太低：检查进口烟气温度湿度，予以适当的调节；投上灰斗加热器；检查灰斗有无漏风。
2.16 二次电压偏高，二次电流显著降低
（1）收尘极或电晕极的振打装置未开或失灵：检查并修复振打装置。（2）电晕线肥大或放电不良：分析肥大原因，采取必要措施。（3）烟气中粉尘浓度过大：改进工艺流程，降低烟气的粉尘含量。
2.17 二次电流不稳定，毫安指针急剧摆动
（1）电晕线折断，其残留段受风吹摆动：剪去残留段。（2）烟气湿度过小，造成粉尘比电阻值下降：通知工艺人员，进行适到处理。（3）电晕极支承绝缘套管对地产生沿面放电：处理放电的部位。
2.18 一、二次电流、电压均正常，但收尘效率不理想
（1）气流分布板孔眼被堵，气流分布不均：检查气流分布板的振打装置是否失灵。（2）灰斗的阻流板脱落，气流发生短路：检查阻流板，并做适当处理。（3）靠出口处的排灰装置严重漏风，进口风量超标：加强排灰装置的密封性，处理漏风原因。（4）粉尘二次飞扬：调整振打强度，时间和周期；改善气流分布；改变收尘极的形状；改进密封，调节闸板和整个系统，减少漏风；采用湿式清灰；降低电场风速；在电收尘器出口设置收尘器；防止产生反电晕；调整火花率控制； 改善粉尘的比电阻。（5）烟气条件变化：改善烟气条件。
