接触器属于低压电器,常使用低压开关柜、低压配电箱内。接触器是一种自动控制电器,可以实现远距离接通和断开主电路,允许频繁操作。它工作可靠,还具有零压保护、欠压释放保护等作用。接触器是电力拖动自动控制系统中应用广泛的电器。今天,山西开关柜厂家锦泰恒就来介绍一下接触器的结构特点和动作原理。
接触器主要由电磁系统、触电系统、灭弧装置等部分组成,如图1所示。
低压开关柜中接触器的结构特点:
1.电磁系统。电磁系统由线圈、动铁心、静铁心组成。铁心用相互绝缘的硅钢片叠压铆成,以减少交变磁场在铁心中产生涡流及磁滞损耗,避免铁心过热。铁心上装有短路铜环,以减少衔铁吸合后的振动和噪声。铁心大多数采用衔铁直线运送的双E形结构。交流接触器线圈在其额定电压的85%~105%时,能可靠地工作。电压过高,则磁路严重饱和,线圈电流将显著增大,有被烧坏的危险;电压过低,则吸不牢衔铁,触电跳动,影响电路正常工作。
2.触点系统。触点系统是接触器的执行元件,用以接通或分断所控制的电路,必须工作可靠,接触良好。主触点在接触器中央,触点较大。复合辅助触点,分别位于主触点的左右侧,荥阳电气柜,上方为辅助常闭触点,下方为辅助常开触点。辅助触点用于控制电路,常起电气联锁作用,故又称联锁(自保或互锁)触点。
3.灭弧装置。交流接触器在分断大电流电路时,往往会在动、静触点之间产生很强的电弧。电弧的熄灭方法一般采用双断口结构的电动力灭弧和半封闭式绝缘栅片陶土灭弧罩。前者适用于容量较小(10A以下)的接触器,而后者适用于容量较大(20A以上)的接触器。
低压开关柜中接触器是如何来工作的呢?山西开关柜厂家介绍一下接触器的动作原理:
当接触器的电磁线圈通电后,产生磁场,使静铁心产生足够的吸力,克服反作用弹簧与动触点压力弹簧的反作用力,将衔铁吸合,使动触点和静触点的状态发生改变,其中三对常开主触点闭合。常闭辅助触点首先断开,接着,常开辅助触点闭合。当电磁线圈断电后,由于铁心电磁吸力消失,衔铁在反作用弹簧作用下释放,各触点也随之恢复原始状态。
在进行好高压直流击穿试验时,成套的直流试验系统,外接保护电阻,再连接试验用电极即可。
其中保护电阻的作用用于限制回路电流,但是如果设备额定电流是50mA,不同气压下的击穿电压在200~600KV左右,保护电阻需要按照电压值除以额定电流来确定吗?
如果这么确定的话,会不会使得低压试验中电流过小,无法得到稳定放点通道的状态?实际试验时确实遇到过这种示波器测试到电压波形降为零了,但不是持续的,而是间隔0.5s左右间断放电,这种情况是不是因为保护电阻太大导致电流太小造成的?
针对以上问题,应该怎么解决呢?
在直流耐压试验线路中,需要子啊高压侧与被试设备间接入保护电阻。
保护电阻的作用是限制被试设备击穿时的短路电流,保护变压器、硅堆及微安级电流表。
一般采用水电阻作为保护电阻,当试品击穿时,既能将短路电流限制在硅堆的da允许电流之内,又能使控制保护装置的过电流保护可靠动作。
正常工作时,水电阻上的压降不宜过大(应在试验电压的1%以下),一般按照10欧姆/伏取值。试验中常用有机玻璃管、透明硬塑料管充水制成,电气柜技术,其表面爬电距离常按3-4千伏/厘米考虑。
1、注意电源安装
PLC系统的电源有两类:外部电源和内部电源。
外部电源是用来驱动PLC输出设备(负载)和提供输入信号的,电气柜安装,又称用户电源,同一台PLC的外部电源可能有多规格。外部电源的容量与性能由输出设备和PLC的输入电路决定。由于PLC的I/O电路都具有滤波、隔离功能,所以外部电源对PLC性能影响不大。因此,对外部电源的要求不高。
内部电源是PLC的工作电源,即PLC内部电路的工作电源。它的性能好坏直接影响到PLC的可靠性。因此,为了保证PLC的正常工作,对内部电源有较高的要求。一般PLC的内部电源都采用开关式稳压电源或原边带低通滤波器的稳压电源。
在干扰较强或可靠性要求较高的场合,应该用带屏蔽层的隔离变压器,对PLC系统供电。还可以在隔离变压器二次侧串接LC滤波电路。同时,在安装时还应注意以下问题:
(1)隔离变压器与PLC和I/O电源之间采用双绞线连接,以控制串模干扰;
(2)系统的动力线应足够粗,以降低大容量设备起动时引起的线路压降;
(3)PLC输入电路用外接直流电源时,采用稳压电源,以保证正确的输入信号,否则可能使PLC接收到错误的信号。
2、远离强干扰源
(1)动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线,如必须在同一线槽内,分开捆扎交流线、直流线,若条件允许,分槽走线,这不仅能使其有尽可能大的空间距离,并能将干扰降到限度。
(2)PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,电气柜应用,应并联RC消弧电路。
(3)交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
3、I/O端接线要求
(1)PLC的输入与输出分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。
(2)输入接线
● 输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。
● 输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开。
● 尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。
(3)输出连接
● 输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
● 由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板。
● 采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,因此,使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。
● PLC的输出负载可能产生干扰,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。
4、选择正确的接地点
良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制match系统抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将更大。
此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
● 安全地或电源接地
将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电,可从安全接地导入地下,不会对人造成伤害。
● 系统接地
PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地,叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω,一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统地。
● 信号与屏蔽接地
一般要求信号线必须要有的参考地,屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合,也要在就地或者控制室接地,防止形成“地环路”。信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理,选择适当的接地处单点接点。
5、对变频器干扰抑制
变频器的干扰处理一般有下面几种方式:
加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。使用滤波器,滤波器具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。
使用输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其它设备正常工作。
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