電磁繼電器組合電路競爭及改進(jìn)

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摘要:電磁繼電器電組合電路在設(shè)計(jì)使用過程中會(huì)由于繼電器動(dòng)作時(shí)間競爭導(dǎo)致實(shí)際電路執(zhí)行達(dá)不到預(yù)期效果,對存在競爭的電路實(shí)例進(jìn)行分析并給出改進(jìn)方案。

關(guān)鍵詞:電磁繼電器；組合；競爭

引言

電磁繼電器串并聯(lián)、并串聯(lián)組合配合延時(shí)電路能夠?qū)崿F(xiàn)多樣電路通斷控制模式,應(yīng)用靈活,使用廣泛,但是由于繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作過程需要一定時(shí)間,會(huì)導(dǎo)致一些電路設(shè)計(jì)存在競爭問題,電路實(shí)現(xiàn)結(jié)果達(dá)不到預(yù)期目的,降低了電路的可靠性。本文列舉了2個(gè)電路實(shí)例對電磁繼電器組合電路的競爭問題進(jìn)行分析、總結(jié),并給出改進(jìn)方法。

1關(guān)于繼電器競爭電路的說明

1.1存在原因

由于電磁繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng),從感測到執(zhí)行需要一定時(shí)間,而這個(gè)時(shí)間無論是同一個(gè)電磁繼電器的不同觸點(diǎn)還是不同繼電器的不同觸點(diǎn),都是無法做到完全同步的,尤其是不同繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間會(huì)存在較大差異。

1.2分析依據(jù)

對于同一電磁繼電器的不同觸點(diǎn),總是遵循這樣一條原則:當(dāng)電磁繼電器線圈無論出于通電吸合或斷電釋放的瞬間,觸點(diǎn)總是遵循先斷后通原則,即動(dòng)觸點(diǎn)在與所有閉合觸點(diǎn)斷開前不得與任何斷開觸點(diǎn)閉合。對于不同電磁繼電器的觸點(diǎn),動(dòng)作過程、時(shí)間則不遵循上述原則,相對獨(dú)立。實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電磁繼電器的觸點(diǎn)已完成動(dòng)作,而另一個(gè)電磁繼電器觸點(diǎn)還未開始動(dòng)作。同時(shí)繼電器線包并聯(lián)使用時(shí),由于線包儲能的差異,在釋放時(shí)會(huì)加劇兩個(gè)繼電器的釋放時(shí)間差異。

2繼電器競爭電路1

2.1原理

圖1中“啟動(dòng)電壓”為脈沖信號,控制信號有效后,K1繼電器動(dòng)作,并通過K2繼電器觸點(diǎn)常閉點(diǎn)自保,同時(shí)接通K2繼電器線包,輸出“延時(shí)啟動(dòng)”信號至延時(shí)電路,經(jīng)過延時(shí)后,“延時(shí)到”信號接通K2繼電器負(fù)端,K2繼電器動(dòng)作,切斷K1繼電器自保通路,K1、K2繼電器線包正端失電,兩個(gè)繼電器均釋放。

2.2競爭

圖1電路設(shè)計(jì)的本意是K1繼電器收到“緊急關(guān)機(jī)”信號后立即動(dòng)作,K2繼電器延時(shí)一段時(shí)間再動(dòng)作,然后兩個(gè)繼電器均釋放。由于K2繼電器線包電壓受自身觸點(diǎn)控制,因此K2繼電器動(dòng)觸點(diǎn)無法可靠完成從常閉點(diǎn)到常開點(diǎn)的完整動(dòng)作,因?yàn)閯?dòng)觸點(diǎn)一離開常閉點(diǎn),就會(huì)因?yàn)榫€包失電而回到常閉點(diǎn),若K1繼電器動(dòng)作時(shí)間比K2慢,則可能出現(xiàn)K2繼電器動(dòng)觸點(diǎn)已完成離開常開點(diǎn)又回到常開點(diǎn)的動(dòng)作,而K2動(dòng)觸點(diǎn)還停留在常開點(diǎn)未釋放。此時(shí),將會(huì)出現(xiàn)K2反復(fù)動(dòng)作,而K1始終無法釋放的現(xiàn)象。

2.3改進(jìn)

分析圖1電路,產(chǎn)生競爭的主要原因是電K1、K2雖然在動(dòng)作時(shí)序上是串行過程,但在釋放時(shí)序上為并行過程,從而動(dòng)作時(shí)間差異導(dǎo)致電路紊亂。對線路進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),如圖2,更改K2繼電器線包正端的連線,使K1、K2繼電器在動(dòng)作和釋放都是串行時(shí)序。在動(dòng)作時(shí)序上,K1先動(dòng)作,啟動(dòng)延時(shí),同時(shí)給K2線包正端準(zhǔn)備電壓,延時(shí)到時(shí)K2動(dòng)作;在釋放時(shí)序上,K2動(dòng)作后,切斷了K1線包電壓,K1釋放,K1釋放后,切斷K2線包電壓,從而K2釋放。K1、K2繼電器動(dòng)作時(shí)間的差異不再影響電路功能的實(shí)現(xiàn),從而消除競爭隱患。

3繼電器競爭電路2

3.1原理

圖3電路接收“啟動(dòng)電壓”信號,輸出“輸出電壓”信號,接收“解除電壓”信號,撤“輸出電壓”輸出,允許再次響應(yīng)“啟動(dòng)電壓”信號。“啟動(dòng)電壓”和“解除電壓”信號為脈沖信號,收到“啟動(dòng)電壓”信號后,K1繼電器動(dòng)作,輸出“延時(shí)啟動(dòng)”信號、“輸出電壓”信號,同時(shí)通過解爆繼電器K3常閉觸點(diǎn)自保。“延時(shí)到”信號輸出后,K2繼電器動(dòng)作,斷開“輸出電壓”信號。收到“解除電壓”信號時(shí),K3繼電器動(dòng)作,斷開K1、K2繼電器線包正端電壓,K1、K2繼電器釋放,恢復(fù)初始狀態(tài),允許再次接收“啟動(dòng)”信號。

3.2競爭

分析圖3電路,動(dòng)作時(shí)序是串行的,K1先動(dòng)作接通“輸出電壓”信號,然后K2動(dòng)作,切斷“輸出電壓”信號,但在釋放時(shí)序上出現(xiàn)并行現(xiàn)象,即K3動(dòng)作后,K1、K2同時(shí)失電釋放。此時(shí),若K2釋放時(shí)間快于K1釋放時(shí)間,則會(huì)造成“輸出電壓”信號在繼電器動(dòng)作瞬間輸出瞬時(shí)脈沖,脈沖寬度則是K1、K2繼電器觸點(diǎn)釋放時(shí)間之差。

3.3改進(jìn)

分析圖3電路競爭原因,“輸出電壓”信號是由K2繼電器的常閉觸點(diǎn)和K1繼電器的常開觸點(diǎn)共同控制,“解除電壓”輸入時(shí),要求遵循K1先釋放、K2后釋放的原則,才能保證無異常脈沖輸出,而實(shí)際電路K1、K2繼電器采用了并行釋放時(shí)序。根據(jù)該分析,對電路進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),如圖4所示。更改K2繼電器線包正端連線,使K1、K2繼電器在釋放時(shí)為串行時(shí)序:收到“解除電壓”信號后,K3繼電器動(dòng)作,K1繼電器線包正端失電,K1繼電器釋放,然后K2繼電器線包正端失電,K2繼電器釋放,確保繼電器動(dòng)作時(shí)不出現(xiàn)“輸出電壓”脈沖。

4結(jié)語

通過對上述安全控制器競爭電路的分析,競爭電路一般發(fā)生在繼電器常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)混用的電路,對于這種電路應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注繼電器的動(dòng)作時(shí)序和釋放時(shí)序,盡量采用串行時(shí)序,當(dāng)必須采用并行時(shí)序時(shí),應(yīng)參考本文1.2節(jié)中兩條分析依據(jù)對電路進(jìn)行分析。消除繼電器競爭電路的手段有多種,包括改進(jìn)電路設(shè)計(jì)以消除觸點(diǎn)間的制約關(guān)系,增加延時(shí)裝置以強(qiáng)制設(shè)置繼電器的工作時(shí)序等,不推薦通過匹配繼電器動(dòng)作、釋放時(shí)間的方式來處理競爭電路,一是并不能完全消除競爭隱患,二是繼電器性能指標(biāo)相近,很難挑選出符合時(shí)序要求的繼電器。

作者：于硯 張焱 汪小麗 張丹楓 崔穎升 單位：上海航天電子技術(shù)研究所