继电器原理范文篇1
关键词：BZT装置动作原理故障分析
中图分类号：TM561文献标识码：A文章编号：1007-9416（2014）02-0210-02
1概述
备用电源和备用设备自动投入装置就是当工作电源或工作设备因故障被断开后，能自动而且迅速的将备用电源或设备投入工作的装置简称BZT。BZT装置由于结构简单，投资少，可靠性高，能保证供电的连续性等优点在发射台电力系统中得到了有效的应用，BZT装置发生故障将会严重影响供电的可靠性。
2BZT装置的动作原理
发射台的电力负荷属一级负荷，应接入双路电源，常用的一次接线方式如（图1）所示，（图1）中1#电源进线为主用，2#电源进线为备用，正常运行时1#电源进线断路器1QF在合闸位置，2#进线断路器2QF在分闸位置，35kV母联断路器3QF在合闸位置。2#备用进线断路器2QF上装设了BZT装置。当1#电源主用线失电时断开进线断路器1QF，2#备用进线断路器2QF的BZT装置动作使其自动合闸，实现备用电源自动投入。
BZT装置动作原理如（图2）所示。操作2#备用电源进线断路器2QF的BZT装置切换开关3QT至投入位置，其接点1-3、5-7、13-15接通。1#电源进线断路器1QF在合闸位置，其常开辅助接点1QF2闭合，时间继电器2KT线圈回路接通+WC1FU3QT1-31QF22KT2FU-WC时间继电器2KT励磁处于动作状态，其延时打开的常开接点2KT闭合，为BZT装置起动做好准备。
当1#电源进线断路器1QF跳闸时，常闭辅助接点1QF2闭合，常开辅助接点1QF2打开，时间继电器2KT失磁，但由于时间继电器触点2KT是延时打开的常开触点，2#电源进线断路器2QF的合闸回路被1#电源进线断路器1QF的常闭辅助接点1QF2接通+WC1FU3QT5-71QF22KT1KS2QF1YC2FU-WC2#电源进线断路器2QF自动合闸，实现了BZT装置由供电元件受电侧断路器1QF常闭辅助触点起动的功能。
时间继电器2KT延时打开的常开触点是为了保证BZT装置只动作一次，因为当母线发生永久性故障等原因跳开1#进线断路器1QF时，2#电源进线断路器2QF的BZT装置也会动作使2#电源进线断路器2QF自动投入。由于母线故障为永久性故障，投入到故障设备后断路器2QF的保护装置动作又会使断路器2QF跳开，断路器2QF的常闭辅助触点2QF1闭合接通BZT合闸回路，断路器2QF再次投入到故障设备，可见BZT重复动作会有很大的供电安全隐患，可能会导致故障扩大化，因此采用BZT装置时必须保证只能动作一次。由于采用了时间继电器2KT延时打开的常开触点，若对时间继电器2KT的动作时间整定适当，第一次BZT动作投入断路器2QF后，保护装置动作跳开断路器2QF常闭辅助触点2QF1闭合前时间继电器延时打开的常开触点2KT先断开，切断BZT合闸回路，这样就避免了BZT装置再次动作。
BZT装置另外一种起动原理为低电压起动，1#主用电源电压消失时BZT装置也应动作，1#主用电源进线外线失电时，BZT装置自动跳开供电元件受电侧的断路器1QF，自动合备用线路断路器2QF。这种起动方式原理如图3所示，当主用进线失电时，低电压继电器1KV、2KV（图4所示）失电动作，图3中BZT低电压起动回路中的常闭接点1KV2、2KV2闭合，其回路中常闭接点2KA是监视PT二次侧有无断线的中间继电器2KA的常闭触点，PT二次侧无断线时2KA不动作，常闭接点2KA接通。BZT切换开关3QT在投入位置，接点13-15接通；BZT装置的低电压起动回路接通+WC1FU3QT13-152KA1KV22KV22KT2FU-WC时间继电器2KT励磁动作，接点2KT延时闭合（1KT延时闭合是为了防止外电闪络电压瞬时降低时BZT装置误动作）接通1#主用电源进线开关1QF的跳闸回路+WC1FU3QT13-151KA2KT2KS1QF1YT2FU-WC，1#主用电源进线开关1QF自动跳闸，常闭辅助触点1QF2接通起动2#备用电源进线断路器2QF的BZT合闸回路，BZT装置动作2#备用电源进线断路器2QF自动合闸，实现了备用电源自动投入。
此回路中的中间继电器常开触点1KA来自2#备用电源低电压闭锁中间继电器1KA，当2#备用电源无压时1KA打开，闭锁BZT装置。
监视PT二次侧有无断线中间继电器2KA动作原理如图4所示，电压继电器1KV、2KV、3KV的常开接点与常闭接点分别并联后又与中间继电器2KA线圈串联。电压继电器1KV、2KV、3KV的线圈分别接到PT二次侧u、v、w三相上，这样外线失去电压后三块电压继电器也同时失压，2KA不会励磁动作。PT二次侧一相或两相熔断器熔断或断线时，一块或两块电压继电器会失去电压，中间继电器2KA线圈回路被接通动作，常闭接点2KA打开，切断（图3）中BZT低电压起动回路，起到PT二次侧断线闭锁BZT装置的作用。
3故障原因分析
故障现象：1#主用电源失电时，进线断路器1QF不自动跳闸，2#备用电源未能自动投入，全变电站失电。手动操作1#电源进线断路器1QF的控制把手1QT分闸，断路器1QF能正常分闸，2#备用电源能自动投入。
用断路器控制把手1QT将断路器1QF分闸时，2#备用电源能自动投入，排除1#主用电源进线断路器分闸回路故障及2#备用进线断路器自动合闸回路故障的可能性。1#电源失电时，2#备用电源进线断路器的低电压起动回路首先应该接通。用万用表测量2#备用电源低电压闭锁回路中的中间继电器1KA线圈电压（图3），测得电压正常，判断2#进线电源低电压闭锁回路正常；测时间继电器2KT线圈无电压，此状态下正常时时间继电器2KT线圈应该有电压，故障在BZT低电压起动回路；进一步测量电压继电器1KV、2KV的常闭触点1KV2、2KV2及监测电压互感器二次侧有无断线的中间继电器2KA的常闭触点2KA的通断情况，发现常闭触点1KV2、2KV2、在接通状态，中间继电器常闭触点2KA在断开状态，判断中间继电器2KA已启动，BZT低电压起动回路被电压互感器二次侧断线闭锁继电器2KA常闭触点闭锁，导致BZT起动失败。
进一步分析电压互感器二次侧断线闭锁继电器2KA起动的原因，接着测三块电压继电器1KV、2KV、3KV线圈电压，线圈均无电压属正常。判断电压继电器的触点出现了故障，取出电压继电器1KV观察常开触点1KV1，发现触点有烧变形的痕迹，用万用表测电压继电器1KV常开触点1KV1通断情况，发现常开触点1KV1接通，测常闭触点1KV1断开，判断故障为继电器常开触点粘连。
此电压继电器型号为DY-38电磁性电压继电器，触点为两常闭一常开，此继电器的吸合电压不稳时触点会抖动，触点抖动使它产生电弧，电弧烧蚀触点使它粘到一起。更换一新电压继电器后故障消除，BZT装置动作正常。
继电器原理范文
关键词：PLC；改造；工作原理；扫描；周期；问题分析
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2014）03-0118-03
PLC（ProgrammableLogicController）是可编程控制器的英文缩写，是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动化技术与继电器逻辑控制概念而开发的一代新型工业控制器。PLC将计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点与继电接触器控制系统控制简单、使用方便、价格便宜等优点结合起来，其本身又具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、抗干扰能力强、适应性强、维护方便、改造容易等优点，而传统的继电接触器控制电路存在可靠性差、维修困难、改造复杂、工期长、费用高等缺点。因此，在工矿企业的各种机械设备和生产过程的自动控制系统中PLC得到广泛应用，PLC控制系统已成为当代工业自动化的主要控制装置。
PLC改造继电接触器控制电路的准备
主电路的确定PLC改造继电接触器控制电路中，主电路是提供电动机电源的，仍由接触器主触头控制，因此主电路基本保持不变。
输入输出（I/O）的确定PLC输入是用来接受生产过程的各种参数信号，一般用主令电器、速度继电器等触点作为输入信号，电路如图1a所示。当SB闭合时，X1有信号输入，内部继电器动作。如果输入触点改为常闭触点，如图1b所示，则PLC通入电源时，X1就有信号输入，PLC内部继电器就工作了。因此尽可能用常开触点与PLC输入端相连，否则PLC只要接入电源输入部分就处于工作状态。PLC的输出是用来送出可编程控制器运算后得出的控制信息，从控制电路的对象来说主要是接触器等，如图1c所示。绘制输入输出（I/O）分配表，明确元件代号、作用、输入输出继电器的编号等，如表1所示。
外部接线图的确定外部接线图是把PLC的输入、输出、供电及控制元器件的接线关系画清楚，是根据I/O分配表中的元件代号、作用、输入输出的编号来绘制的。
PLC改造继电接触器控制电路的程序设计
分析工作原理详细分析继电接触器控制的工作原理是用PLC程序设计的前提。如果对继电接触器控制电路的工作原理分析不全，功能不能完全地表达出来，用PLC改造成的控制程序就可能运行不正常，甚至不能运行。因此，首先要对控制线路的工作原理进行详细分析。
确定控制要求设计任何一个PLC控制系统，如同设计任何一种电气控制系统一样，其目的都是通过控制被控对象来实现工艺要求，提高生产效率和产品质量，最大限度地满足工艺要求；在满足工艺要求的前提下，力求使PLC控制系统简单、经济、实用及维修方便；保证控制系统的安全、可靠。
梯形图设计根据I/O分配表将继电接触器控制电路转换成对应的梯形图并进行优化。绘制梯形图时应做到：（1）梯形图的各种符号要以左母线为终点从左向右分行绘出。（2）触点应画在水平线上，不能画在垂直分支线上。（3）不包含触点的分支应放在垂直方向，不可水平方向设置，以便于识别和对输出线圈的路径控制。（4）如果有几个电路块并联时，应将触点的支路块放在最上面。（5）遇到不可编程的梯形图时，可根据信号流向对原梯形图重新编排，以便于正确进行编程。
PLC改造继电接触器控制电路的实例
具体以PLC改造正反转串电阻降压启动控制电路为例来说明。电气原理图如图2所示。
分析工作原理（1）能实现正反转串电阻降压启动，并具有双重联锁保护。按下正转启动按钮SB1，接触器KM1得电动作，电动机串电阻R降压正转启动，同时KT线圈得电开始定时；当定时时间到，接触器KM3得电动作，电阻R被短接，电动机M进入正常正转运行。当按下反转启动按钮SB2时，SB2常闭触头先断开，接触器KM1先失电，接触器KM3也失电；SB2常开触头后闭合，接触器KM2得电动作，电动机串电阻R降压反转启动，同时KT线圈得电开始定时；当定时时间到，接触器KM3得电动作，电阻R被短接，电动机M进入正常反转运行。（2）按下停止按钮SB3，接触器线圈均失电，主电路电动机M停止。（3）若电动机过载时，KH常闭触点分断，接触器线圈、时间继电器线圈均失电，电动机M停止，起到保护作用。
输入输出（I/O）分配表根据控制要求确定输入输出（I/O），输入信号有4个，输出信号有3个，如表2所示。
外部接线图在继电接触器控制电路中，停止按钮SB3是常闭触点、热继电器用常闭触点，与PLC输入端相连时停止按钮应用常开触点、热继电器KH触点应用常开触点，这样当PLC主机通电后输入端就不会直接有输入信号，如图3所示。
梯形图设计根据继电接触器控制电路图2转换对应的梯形图如下页图4所示。
问题分析（1）外部接线图中停止按钮SB3、热继电器过载保护触点KH用常开触点，相对应的X3、X4在梯形图中应用常闭触点，保证程序正常运行。（2）由于继电接触器系统是并行工作方式，即继电器的所有触点的动作是和其线圈通电或断电同时发生的，而PLC是串行工作方式，即指令的分时扫描执行，同一个器件的线圈工作和它的各个触点的动作并不同时发生，存在输入输出滞后，即工作过程分输入处理阶段、程序执行阶段、输出处理阶段三个阶段进行循环扫描。如图5所示，输入信号在第一个扫描周期的输入处理阶段之后出现，所以在第一个扫描周期内各数据锁存器均为“0”状态；在第二个扫描周期的输入处理阶段，输入继电器X0的输入锁存器变为“1”状态，在程序执行阶段Y1、Y2依次接通，输出锁存器都变为“1”状态；在第三个扫描周期的程序执行阶段，由于Y1的接通使Y0接通，Y0的输出锁存器驱动负载接通，响应延时最长可达两个多扫描周期。实验证明，图4中当X1接收输入信号时Y1接通同时T0得电计时，5s后Y3接通；当X2接收输入信号时Y1失电Y2得电而Y3不能失电T0始终得电，不能实现串电阻启动控制。整理优化后的梯形图如图6所示。
用PLC改造继电接触器控制电路可以解决控制电路接线复杂、触点多、故障率高的问题，还可以实现集中控制，减少二次接线和投资费用，改造简单。
参考文献：
[1]史国生.可编程控制器系统与继电接触器系统工作原理的差别[J].电气控制与可编程控制器技术，2004（2）.
[2]钟肇新，范建东.可编程控制器原理及应用[M].广州：华南理工大学出版，2004.
[3]王国海.可编程序控制器及其应用（第2版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
继电器原理范文
关键词：继电器；稳压；故障
中图分类号：TN2文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0000-00
0前言
时间继电器作为一种简单的程序控制执行器件，它可以接受启动信号之后，开始进行计时，而当计时结束之后，时间继电器的工作触头就开始进行合或者开的动作，这些就是时间继电器的最主要的功能，而这些功能就推动了后续的电路工作。JSBXC一850型继电器在6502电器集中车站主要用在列车、调车、坡道延时解锁电路。其动作可靠与否，是与正常、稳定的滤波电源分不开的。为了减少时间继电器使用中出现的故障，对其进行了全面认真的研究。
1继电器工作原理
时间继电器的主要功能是作为简单程序控制中的一种执行器件，当它接受了启动信号后开始计时，计时结束后它的工作触头进行开或合的动作，从而推动后续的电路工作。一般来说，时间继电器的延时性能在设计的范围内是可以调节的，从而方便调整它的延时时间长短。同时继电器是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。主要元件有铁芯、线圈、衔铁、触点簧片，电磁继电器工作电路可分为低压控制电路和高压工作电路组成。电磁铁通电后，就会把衔铁吸下来使工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路，从而实现继电器的工作原理。
2JSBXC一850型常见故障分析
①继电器通电后不动作；
②继电器在某个延时阶段通电后不动作；
③继电器通电后延时，但不保持；
④继电器延时显著变小或增加；
⑤继电器通电后延时出现2次吸起。
从实际的研究中发现，以上出现的故障现象3种属于电子元件故障，可以从电路上寻找故障，使用控制变量发分析出现故障的电路。普遍的故障有：电容器被击穿，结晶管之间断路或者是电阻出现断路现象。后面两种故障比较难处理，检测原因很困难。我们经常采取电阻法来寻找故障原因，即继电器上台通电后，磁铁不能被准时吸起或者延时吸起，需从测试台拔下继电器，用万用表欧姆挡查找故障。
我们以JSBXC一850型半导体时间继电器为例，从电路图分析具体的故障原因。对任意时间进行控制，电磁式时间继电器延时时间短，但它结构比较简单，采用在断电延时直流电路中24V（直流），对两端给不同的电压，观察继电器的现象，对出现不同现象，分析具体的元件是否正常。
（1）.继电器延时不吸起。采用普通万用表，测量继电器线圈上是否有电压存在，我们可以具体的数值具体操作。在此我们选用25V或50V直流挡万用表，两个接线笔分别接继电器上的对应线圈（1、2），看线圈上是否有2.8V左右电压。如果有2.8V左右电压，证明继电器线圈是正常的，那么再对其他电路元件逐一分析（二极管、稳压管、焊点、电路板）。判断故障出在继电器线圈的局部电路中。
处理方法：①检查1-2线圈及引接线是否断线；②1-2线圈及引接软线是否接反，要检查线圈焊片上的电压极性，正常为1正、2负；③查找继电器3-4线圈（前圈）的局部电路。
（2）.电容C1出现故障。电容器干枯容量变小。随着容量的变小，延时充电所需的电压值明显减少，从而使延时减少。处理方法是更换C.电容器。
（3）在继电器通电状态下接触处会颤动。分别测量线圈左右电压和R3电压也为l2V左右，最后在测量D2、D3的电压，对所测所有电压做出正确的判断。如果有12V电压，则那个稳压管正常并伴有发热现象。分析出故障，处理方法：去掉可疑的稳压管，使用万用表电阻挡测量。
（4）.继电器在落下位置轻微颤动或不动。测量继电器1-2线圈上电压正常有2.8V左右，即两线圈共用部分正常，可判为继电器3-4线圈的局部电路不正常：电容C1充放电好（4—14V），结晶管E—B1两端电压也有4～14V变化，故障为D4击穿短路或3-4线圈外部接线短路，使3～4线圈得不到电压。
（5）.电阻R5开路。断开处测量有19V电压，C1没有充放电过程，单结晶管E-B1电压0.6V。
（6）.继电器能反复吸起又落下。此现象为经其本身的11。12接点的自闭回路开路（端子51、11-12接点、端子53、B4各元件、相关电路板及焊点）。用普通万用表25V或50V直流挡，黑表笔接端子62（一24V）电源，红表笔接端子51、11、12、53、R4，测量有无19V直流电压，测到有电压与无电压的分界点即为故障断点。
（7）电容C1短路击穿。测量C1无电压，但D1、D3（稳压管）发热。
（8）.继电器出现不动现象。继电器C1的极性接反导致线圈电压极性相反，产生同极相斥的现象，因此继电器不动。
（9）继电器中不同元件开路是否影响电路。采用电压法控制JSBXC一850型时间继电器电路故障，提高了检修工作的效率，也促进继电器的工作效率。（实验表明：元件D3、C2、D2开路对继电器电路无影响）
3故障检测及采取如下措施。
（1）严格执行继电器检修标准化作业程序，对所有的JSBXC一850型时间继电器，除在测试台进行测试外，还要将测试台的滤波电容器，用开关断开后再进行测试，正常后才能出所。
（2）对现场使用中的中站电源屏进行定期测试，使用便携式示波器和电容测试器，测试电容器的性能。
（3）直流24V电压较低时，不应随便调电压，而应查明原因，以防烧毁时间继电器。
4结语
时间继电器作为自动控制器件应用较广泛，尤其是在涉及低压电器控制网络中有较多电器设备环境中使用时电磁干扰问题更趋于严重。组成时间继电器的内部元器件的损坏这时已不是引起时间继电器故障（失效）的主要原因，而在于应用场合中的各种干扰通过电磁耦合、电容耦合直接进入时间继电器，干扰其正常的延时控制。所以时间继电器的维修很重要，只有这样才能完善其产品质量，提高继电器自身的利用价值。
参考文献
[1]杜普选，马庆龙.实时DSP技术及浮点处理器的应用[M].北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社.2007.