JZC-22F型繼電器性能檢測機(jī)總體結(jié)構(gòu)與自動進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【自動檢測機(jī)】
JZC-22F型繼電器性能檢測機(jī)總體結(jié)構(gòu)與自動進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【自動檢測機(jī)】,自動檢測機(jī),JZC-22F型繼電器性能檢測機(jī)總體結(jié)構(gòu)與自動進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【自動檢測機(jī)】,jzc,22,繼電器,性能,機(jī)能,檢測,總體,整體,結(jié)構(gòu),自動,機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),自動檢測
文獻(xiàn)綜述
課題題目 ： JZC-22F型繼電器性能檢測機(jī)總體結(jié)構(gòu)與自動進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
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日期： 2014 年 3 月 15 日
1.繼電器的原理以及應(yīng)用
繼電器是一種當(dāng)輸入量（電、磁、聲、光、熱）達(dá)到一定值時，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件[1-5]。通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用[6-8]。
JZC-22F型繼電器是一種固態(tài)繼電器，它的原理是：繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離[9-12]。
1.1繼電器的主要檢測參數(shù)
1、額定工作電壓是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓，也就是控制電路的控制電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。
2、直流電阻是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量[13-15]。
3、吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。
4、釋放電流是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流[16-17]。
5、觸點(diǎn)切換電壓和電流是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn)。國內(nèi)外長期實(shí)踐證明，約70% 的故障發(fā)生在觸點(diǎn)上，這足見正確選擇和使用繼電器觸點(diǎn)非常重要[18-20]。
2.繼電器自動檢測的研究現(xiàn)狀
長期以來，繼電器由于自身優(yōu)良的控制性能，在各種儀器設(shè)備上得到了廣泛的應(yīng)用，隨著測控技術(shù)的不斷發(fā)展，對它的性能要求也就越來越高。繼電器的性能測試要求能夠準(zhǔn)確、快速地測試?yán)^電器的吸合電壓、釋放電壓、延時吸合時間、延時釋放時間及各觸點(diǎn)的接觸阻抗等各種參數(shù)?；谝陨弦?，我們設(shè)計(jì)了一套基于PC的繼電器性能測試系統(tǒng)。它可適用于各種電磁繼電器的性能測試．測試過程全自動進(jìn)行，測試結(jié)果除界面顯示外，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)存貯、查詢及打印等。
根據(jù)文獻(xiàn)21，吳何畏設(shè)計(jì)一種繼電器的檢測系統(tǒng)[21]，其中的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示：其中直流供電系統(tǒng)由恒流源、無級調(diào)壓器及啟動繼電器構(gòu)成；接觸電阻測量模塊主要用于測量繼電器常閉及常開觸點(diǎn)的阻抗；調(diào)壓驅(qū)動系統(tǒng)主要用于調(diào)節(jié)輸出控制電壓到所需的要求；分布式采集模塊主要用于傳遞上位機(jī)控制信號，并將現(xiàn)場信號回送至上位機(jī)。系統(tǒng)采用了上位計(jì)算機(jī)與分布式采集模塊相結(jié)合的集散控制方式，屬于典型的PC—BASED架構(gòu)。
圖1.繼電器檢測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
他設(shè)計(jì)的繼電器檢測系統(tǒng)采用PC—BASED 系統(tǒng)架構(gòu)， 用集散控制方式及HF2510A 和TSFAL-560電源模塊， 通過I-7000分布式采集模塊和RS485／232接口電路， 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。在組態(tài)王軟件平臺下開發(fā)了監(jiān)控程序．程序基于DDE協(xié)議實(shí)現(xiàn)了對Excel數(shù)據(jù)的訪問，設(shè)計(jì)了歷史數(shù)據(jù)查詢、調(diào)用和打印輸出的控制程序。實(shí)現(xiàn)了對繼電器性能的全自動測試。
他還進(jìn)行了為繼電器檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)了軟件，該系統(tǒng)的上位機(jī)軟件采用組態(tài)軟件實(shí)施控制、顯示與模擬．基于組態(tài)王6．5開發(fā)。通過人機(jī)交互界面，建立計(jì)算機(jī)實(shí)時測控系統(tǒng)，同時利用DDE協(xié)議實(shí)現(xiàn)了對Excel數(shù)據(jù)的訪問，設(shè)計(jì)了歷史數(shù)據(jù)查詢、調(diào)用和打印輸出的控制程序．實(shí)現(xiàn)了對繼電器性能的全自動測試。軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2.繼電器自動檢測系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖
從文獻(xiàn)22中，我們可以看到交流固態(tài)繼電器應(yīng)用。他分析了交流固態(tài)繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理, 闡述了固態(tài)繼電器的特點(diǎn), 并介紹了幾個交流固態(tài)繼電器在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。他指出交流固態(tài)繼電器可分為過零輸出和非過零( 隨機(jī)) 輸出2 種類型, 下面以過零輸出型為例介紹交流固態(tài)繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理。過零輸出型交流固態(tài)繼電器的內(nèi)部電路原理圖如圖3所示。
圖3. 過零輸出型交流固態(tài)繼電器的內(nèi)部電路原理圖
文獻(xiàn)23介紹了溫度繼電器檢測的發(fā)展?fàn)顩r以及對溫度繼電器的檢測[23]。文獻(xiàn)中指出：溫度繼電器因周圍環(huán)境溫度升高或自身通過的電流生熱引起溫升而發(fā)生動作，由于繼電器的接通電阻很小，因此電流熱效應(yīng)引起的溫升也很小，與環(huán)境溫度溫升相比可以忽略不計(jì)，所以一般都是通過控制環(huán)境溫度的變化來實(shí)現(xiàn)溫度繼電器的動作溫度和回復(fù)溫度的檢測[23-25]。
文獻(xiàn)中的作者還指出，部分廠家研制出帶有一定智能化的溫度繼電器檢測設(shè)備的溫度繼電器生產(chǎn)線。把計(jì)算機(jī)合測試系統(tǒng)融為一體，采用計(jì)算機(jī)軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)以其的某些硬件。在這種系統(tǒng)中用計(jì)算機(jī)直接參與測試信號的產(chǎn)生測量特征的解析，即通過計(jì)算機(jī)直接產(chǎn)生測試信號合測試功能。一般是用電阻加熱爐來模擬實(shí)現(xiàn)檢測溫度場以及對溫度場的控制。檢測溫度場以空氣作為傳熱介質(zhì)，空氣熱對流對溫常的分布起主要作用。用大功率風(fēng)機(jī)加速熱對流，使同一水平高度的溫場每一點(diǎn)溫度近似相等[23]。
文獻(xiàn)24中指出力固態(tài)繼電器的電參數(shù)的測試。張炳武利用計(jì)算機(jī)、PLC、各智能儀器和各程控設(shè)備組建一套帶GPIB接口的自動測試系統(tǒng),根據(jù)測試要求,分別編寫PLC的邏輯控制程序和計(jì)算機(jī)的測試程序,從而實(shí)現(xiàn)對固態(tài)繼電器各項(xiàng)電參數(shù)的自動測試。本系統(tǒng)應(yīng)該能為今后研制先進(jìn)的SSR提供可靠的分析和檢測手段,同時更為生產(chǎn)出高質(zhì)量與高可靠性的軍用SSR提供了技術(shù)保證[24]。
文獻(xiàn)中提到，固態(tài)繼電器的參數(shù)繁多,因所用元器件不同,結(jié)構(gòu)不同,參數(shù)也不盡一致,
下面就是其中電參數(shù)加以說明。
1.輸入?yún)?shù)
控制電壓范圍(輸入電壓范圍):加在輸入端的,可使輸出保持導(dǎo)通狀態(tài)(少數(shù)常閉輸出SSR與此相反)的電壓范圍。
最大輸入電流:最大輸入電壓下輸入電流的最大值,它反映了固態(tài)繼電器對驅(qū)動功率的要求,也可以用給定電壓下的輸入阻抗來表示。
最大導(dǎo)通時間:從加導(dǎo)通控制信號到繼電器輸出器件完全導(dǎo)通所需的最大時間。
最大關(guān)斷時間:從去掉導(dǎo)通控制信號到繼電器輸出器件完全關(guān)斷所需的最大時間。
輸入端出現(xiàn)的瞬態(tài)干擾,可以使固態(tài)繼電器誤動作,尤其是當(dāng)繼電器響應(yīng)時間等于或小于噪聲脈沖持續(xù)時間時,繼電器就會導(dǎo)通,對輸入信號進(jìn)行濾波有助于減少這種現(xiàn)象的發(fā)生。
2.輸出參數(shù)
工作電壓范圍:在這個電壓范圍內(nèi),固態(tài)繼電器可在輸入信號控制下正常工作。
最大負(fù)載電流:它反映了繼電器的最大穩(wěn)態(tài)負(fù)載能力,它還受到散熱器和環(huán)境溫度的熱限制。
瞬態(tài)電壓:加在固態(tài)繼電器輸出端,保持固態(tài)繼電器斷開狀態(tài),不會使固態(tài)繼電器損壞或產(chǎn)生誤動作的最大允許電壓,超過這個值固態(tài)繼電器的輸出端就可能導(dǎo)通,當(dāng)電流限制在額定范圍內(nèi)時,固態(tài)繼電器不會因此損壞,瞬態(tài)過程,一般幾秒左右。
電氣系統(tǒng)峰值(非重復(fù)):在標(biāo)稱線路頻率下允許加到輸出部分的一個全波周期的最大非重復(fù)正弦峰值電壓。通常除規(guī)定該峰值電壓外還給出電壓和時間的關(guān)系曲線,在浪涌期間或其后,繼電器可能失控,直到輸出器件結(jié)溫下降到低于最大允許值為止。
輸出電壓降:加額定輸入電壓時,繼電器輸出端之間的有效值電壓降。零點(diǎn)交越:對切換交流電壓的固態(tài)繼電器所要求的一種特性,設(shè)計(jì)繼電器具有此特性以使它在串聯(lián)負(fù)載進(jìn)行交流電壓和電流循環(huán)時,只在接近零電壓時接通,只在接近零負(fù)載電流時關(guān)斷,而與輸入電壓施加或切除的時間無關(guān),此設(shè)計(jì)特性對延長繼電器壽命并降低電磁輻射干擾是有益的。
輸出漏電流:以常開觸點(diǎn)為例,輸出漏電流是指在規(guī)定的溫度下,繼電器的輸入端端的最大電壓。電壓指數(shù)上升率:輸出端能承受的不致產(chǎn)生誤動作的開路電壓上加最大關(guān)斷電壓,輸出端加額定電壓時,在輸出端的漏電流。零電壓接通最大值:在開始導(dǎo)通的瞬時,輸出升率。
對繼電器自動化檢測的研究都是集中在了控制系統(tǒng)和控制原理方面，而對自動控制裝置機(jī)械部分的研究就是少之又少了，所以我們應(yīng)該在這個方面多下工夫。
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