電氣自動(dòng)控制中觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)的分析及處理
1 不同電磁式電器特性各異引發(fā)的觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)
電磁式電器的吸力特性與反力特性的配合是影響自動(dòng)控制系統(tǒng)工作可靠性的一個(gè)重要因素。
不同電磁式電器的吸力與反力特性曲線(xiàn)的配合不同,其動(dòng)作的快慢程度也就不同,那么相應(yīng)的觸頭系統(tǒng)的動(dòng)作也就有先后之分,這樣就產(chǎn)生了不同電磁式電器的觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。
我公司1 700t/d生產(chǎn)線(xiàn)的窯尾煙室氣體分析儀冷卻水箱水位的自動(dòng)控制電路,是公司技術(shù)部根據(jù)某磁助電接點(diǎn)壓力表生產(chǎn)廠家提供的原理圖自行設(shè)計(jì)的。當(dāng)水箱水位下降至下限位時(shí),水泵自動(dòng)啟動(dòng)抽水;當(dāng)水箱水位上升至上限位時(shí),水泵則自動(dòng)停止抽水。圖1為水位控制電路。其工作原理為:
1)當(dāng)壓力為0
3)當(dāng)壓力上升到最高設(shè)定點(diǎn)P2時(shí),指針的動(dòng)觸頭與P2的靜觸頭接觸,中間繼電器KA2通電,其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),使繼電器KAl失電,電動(dòng)機(jī)隨即停止工作。
4)當(dāng)壓力由P2向P1下降時(shí),由于繼電器KAl上的觸點(diǎn)仍處于斷開(kāi)狀態(tài),故電動(dòng)機(jī)仍停止工作。
5)待壓力下降至P1時(shí),指針動(dòng)觸頭與P1靜觸頭接觸,使繼電器KAl和接觸器KM得電動(dòng)作,這樣電動(dòng)機(jī)又得電重新開(kāi)始工作。
此控制電路使用的中間繼電器為JDZl系列,窯系統(tǒng)調(diào)試生產(chǎn)后的頭幾個(gè)月,水箱水位的控制效果良好,但以后不時(shí)出現(xiàn)失控,造成水滿(mǎn)溢出現(xiàn)象。筆者對(duì)此控制電路進(jìn)行了認(rèn)真的分析,發(fā)現(xiàn)失控的真正原因出在不同繼電器因特性各異而引發(fā)的觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)上,現(xiàn)分析如下。
當(dāng)壓力表指針的動(dòng)觸頭與高壓設(shè)定點(diǎn)的靜觸頭接觸時(shí),繼電器KA2得電吸合,恰恰在此瞬間出現(xiàn)了觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象,即KA2得電吸合的瞬間,其常閉觸點(diǎn)剛剛斷開(kāi),而此時(shí)KAl常開(kāi)觸點(diǎn)還沒(méi)來(lái)得及因斷電而斷開(kāi);與此同時(shí),繼電器KA2也因剛剛斷電而沒(méi)有足夠的吸力使常開(kāi)觸點(diǎn)吸合,從而導(dǎo)致了這2個(gè)繼電器電磁機(jī)構(gòu)觸頭系統(tǒng)的迅速?gòu)?fù)位。復(fù)位后KA2常閉觸點(diǎn)閉合,繼電器KA2再次動(dòng)作,這樣就產(chǎn)生了循環(huán)往復(fù),繼電器KAl不能斷開(kāi),KA2又不能及時(shí)吸合,從而形成了—種電磁振蕩狀態(tài)。這種狀態(tài)維持一段時(shí)間之后也許就會(huì)恢復(fù)正常,繼電器KAl、KA2及接觸器KM會(huì)全部失電停止工作(但水箱會(huì)溢出大量的水)。如果維持較長(zhǎng)一段時(shí)間之后還不能消除這種振蕩狀態(tài),那么,水箱水位控制不但會(huì)失控,使水箱溢水,而且還會(huì)燒毀中間繼電器及接觸器線(xiàn)圈。由于不同電磁式電器的吸力與反力特性曲線(xiàn)的配合不同,才導(dǎo)致了各自觸點(diǎn)系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。圖1中的控制電路能正常工作幾個(gè)月,是由于繼電器KA2失電動(dòng)作的瞬間,繼電器KAl失電后其常開(kāi)觸點(diǎn)能迅速?gòu)?fù)位。這種巧合現(xiàn)象,可能會(huì)隨著時(shí)間的推移、各電磁式電器的特性曲線(xiàn)漂移發(fā)生變化,經(jīng)常造成冷卻水箱水位的失控。
若改變繼電器KAl、KA2的電磁特性,即拆開(kāi)繼電器,把KAl的反作用彈簧拉K及將鐵心氣隙適當(dāng)增大,使反力特性增強(qiáng);將KA2的反作用彈簧縮短及將鐵心氣隙適當(dāng)縮小,使吸力特性增強(qiáng),這樣KA2的常閉觸點(diǎn)就不能盡快復(fù)位,可解決以上問(wèn)題。但此法治標(biāo)不治本,最終的解決辦法是重新設(shè)計(jì)電路,如圖2所示(注:此電路不是唯一的設(shè)計(jì))。此電路的特點(diǎn)是利用電接點(diǎn)壓力表指針動(dòng)作的延時(shí)性來(lái)消除2個(gè)繼電器瞬間產(chǎn)生的觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。該電路更改后收到了預(yù)期的控制效果,自1997年更改后尚沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)失控現(xiàn)象。
2 電磁式電器本身觸頭引發(fā)的觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)
我公司生料配料和熟料配料工藝中,其磨頭物料配比電子秤使用的報(bào)警信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換裝置,是將電子秤單片機(jī)中CPU8031輸出的一微弱方波信號(hào)放大轉(zhuǎn)換成一個(gè)持續(xù)的220V電振鈴與指示燈信號(hào)。如圖3所示(KA2常閉點(diǎn)去A、B兩點(diǎn),防止KA1直流繼電器頻繁動(dòng)作)。當(dāng)下料口卡料或物料超限時(shí),220V電振鈴就會(huì)動(dòng)作,及時(shí)警醒操作人員排除卡料故障或合理調(diào)節(jié)物料配比。
在實(shí)踐維護(hù)中筆者發(fā)現(xiàn),根據(jù)同一控制電路制作的2個(gè)報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)換器投入使用之后,一個(gè)能正常:工作,一個(gè)卻不能。由于可以看到不能正常工作的轉(zhuǎn)換器的繼電器KA2觸頭吸合之后瞬間又釋放,可以排除線(xiàn)路板有故障的可能性。將此轉(zhuǎn)換器中的KA2取出單獨(dú)作試驗(yàn),KA2正常工作,這才考慮觸頭系統(tǒng)本身的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題,即同一個(gè)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)其動(dòng)作也會(huì)有先后之分,可分為“先斷后合”和“先合后斷”2種類(lèi)型。這是由電器本身的工藝制造結(jié)構(gòu)造成的。筆者在原電路板上加裝了一個(gè)延時(shí)繼電器,如圖3中虛線(xiàn)框內(nèi)所示。既避免了直流繼電器KAl的頻繁動(dòng)作,又解決了同一繼電器本身的觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。此電路更改后控制效果良好,在一定程度上穩(wěn)定了磨機(jī)的產(chǎn)量和質(zhì)量。
3 結(jié)束語(yǔ)
在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的日常維護(hù)中,我們時(shí)時(shí)會(huì)碰到許多新問(wèn)題,若我們?cè)陔姎夤收系呐挪檫^(guò)程中感到有點(diǎn)蹊蹺之時(shí),不妨想一想我們所查找的控制系統(tǒng)是否有觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)的可能,這對(duì)解決實(shí)際問(wèn)題,迅速排除電氣故障,保證正常生產(chǎn),將會(huì)大有裨益。
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