plc在小容量直动式交流接触器电寿命试验中的应用

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1、PLC在小容量直动式交流接触器电寿命试验屮的应用摘要介绍丫一种将PLC应川丁•小容荒逬动式交流接触器电寿命试验的方法，基于电接触材料的特殊性，充分考虑可能出现的失效形式，实现了完备的保护功能。关键词PLC直动式交流接触器电寿命1引言PLC将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融力一体，专门为工业控制而设计，具冇功能强、通用灵活、可靠性髙、环境适应性强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点，因此在工业上的应用越來越广泛。对于16A及以下小容量直动式交流接触器，由于无专门的磁吹灭弧装置，故其抗熔焊性能显得尤为熏要。在研制小容ftS动式交流接触器用新型AgNi基触久•材料的

2、过程屮，为丫考核所研制的新型触头材料的抗熔焊性能，将PLC应用于直动式交流接触器的电寿命试验屮，结合所研制触头紂料的特殊性，充分考虑了可能出现的失效形式，巧妙利川PLC的定吋控制、计数控制及监控功能，取得丫良好的试验效果。2抟制要求及试验方案设计试验耍求对4台装冇新型触头材料的3TB交流接触器进行AC-4类电寿命试验，该接触器的额定电流为16A，额定电压为660V,试验操作频率为300次/h，通电吋间为60ms，考虑到试验没备的安全，要求实现短路保护和熔焊保护。试验主电路如图1所示。至主电路断鷉»至主电略断廉番图1试验主电路通常怙况下，接触器触头犮生熔焊时，其辅助常开触点闭合，通过PLC对其闭

3、合时间的在线监测，可判断触头足否己发矩熔焊。但考虑到所研制的触头材料的特殊性，冇可能在触头开断过程中，由于触头材料的润湿性不够，液态银在触头表而铺展不足而形成微观尖峰，使得发生熔焊吋触头间距离不够紧密，从而使接触器的辅助常开触点不能闭合，而辅助常闭触点也未能闭合。这-事实表明，靠监测辅助常开触点的闭合时间来判断是否发生熔焊是不可靠的，应该监测其辅助常闭触点的状态，即只要常闭触点分断时间超过一定数值，就认为熔焊发生。显然，以此为判据耍比靠监测常开触点的状态为判据准确可靠。木试验采用日木三菱公司的F1-20MR型PLC,它配冇F1-20P型简易编程器。由丁•试验要求川PLC控制待试接触器线圈的通电

4、吋间，故在PLC的输出端外接交流接触器以增强驱动能力。PLC外部连接图如图2所示。X4O3—X404（开始）X4O7COM图2PLC外部连接图X401〜X404——四台待测接触器的辅助常闭触点，作为发生烙焊的判据X407—计数器复位脉冲Y431〜Y434—四台待测接触器的线圈回路开关，控制接触器的闭合与开断Y437—发生熔焊后的输出信号，控制主电路通断COM—公共端3程序框图程序框图如图3所示。图3程序框图4吋序图及梯形图4.1时序图吋序图如图4所示、RUNY431—ILM«■»nY432Y43J[!Y434•f*1M30O图4时序图4.2梯形图(1)主控部分这部分实现对四台样品通电吋间的顺

5、序控制以及在必耍吋输出熔焊信号。主控部分梯形图如图5所示，图屮T55O和T650-T657实现如图4所示的宥关时间段，M300〜M302用来实现计时信号的保持和清除，Y431〜Y434分别用來控制四台样品的通断，M305和Y437实现熔焊信号的输出。图5主控部分梯形图(2)熔焊保护部分这部分通过对叫台样品辅助常闭触点X401〜X404的在线监测，将产生的熔焊信号分别输出到M311〜M314,将这四个信号相或后输出到M304,为了在样品发生熔焊并将其剔除出试验后，重新投入运行，将该信号转换后输出到M305,将其作为敁终的熔焊信号。这部分的梯形图如图6所示，图中的T451〜T454对触头闭合时间计

6、时，定时时间设为200ms，衍冇充分的裕度。M321〜M324起屮间继电器的作川。图6熔焊保护部分梯形图(1)计数部分这部分对样品的电寿命进行计数，为了避免熏复，仅对第一台样品的接通信号Y431进行计数，采用两个自清零计数器C460和C461构成计数值达40000的计数器，X407为计数器复位脉冲。计数部分的梯形图如图7所示，图7计数部分梯形图5结朿语在试验过程中，K中一台样品在试验次数达到约3000次吋发生熔焊，PLC立即动作，发出信号断开主电路，有效保护了试验设备；另一台样品在试验次数达到8917次吋，发生相间短路，电流继电器准确动作，输出短路信号断开主电路。另宥一台样品在试验次数达到54

7、75次时发生熔焊，主电路迅速断开，观察该样品的触头，发现正如试验初预计的那样，触头虽烙焊，但辅助常开触点及常闭触电均未闭合，这表明木试验的设计是比较完备的。总之，在结合所研制电接触材料特殊性的基础上，充分考虑试验过程中可能出现的失效类型，采用这袞以PLC为核心的控制系统后，小容量直动式交流接触器电寿命试验的可靠性和安全性大大提髙了。杨武(两安交通大学710049)荣命哲安交通火学710049)参考