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一、引言

1822年，法國物理學(xué)家呂薩克和阿拉戈把導(dǎo)線繞在軟鐵上，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線通電后能使這塊軟鐵富有磁性。幾年后，美國物理學(xué)家約瑟夫·亨利在研究電路控制時(shí)利用電磁鐵發(fā)明了繼電器，為人類工業(yè)發(fā)展打開了另一扇大門。它利用線圈在通電時(shí)產(chǎn)生磁力的現(xiàn)象，使用低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流的工作電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控和生產(chǎn)自動(dòng)化。

二、繼電器工作原理分析

按照工作原理，繼電器又可分為電磁繼電器、溫度繼電器、時(shí)間繼電器等等。在我們?nèi)粘５陌l(fā)射機(jī)及設(shè)備維護(hù)中，最常使用的是電磁繼電器。電磁繼電器被廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制以及通信領(lǐng)域。電磁繼電器主要是由電磁鐵、銜鐵、彈簧和動(dòng)、靜觸點(diǎn)組成。如圖1所示。

線圈兩端沒有施加電壓時(shí)，公共觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)組成閉合回路。當(dāng)線圈兩端施加一定的電壓時(shí)電磁鐵產(chǎn)生磁力，在磁力作用下，公共觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)分開，與常開觸點(diǎn)組成閉合回路。斷開線圈兩端電壓時(shí)，在彈力的作用下，公共觸點(diǎn)復(fù)位，與常閉觸點(diǎn)組成閉合回路。

三、繼電器保護(hù)電路

由于電路中的電感元件包括繼電器本身的線圈在電路斷開的瞬間會(huì)產(chǎn)生自感電勢，過高的瞬時(shí)電壓會(huì)導(dǎo)致繼電器的接觸點(diǎn)在斷開時(shí)產(chǎn)生打火現(xiàn)象，對觸點(diǎn)造成損傷，影響使用壽命，甚至有可能被火花所產(chǎn)生的高溫?zé)龤?。為了避免繼電器的損壞以及延長使用壽命，需要采用消火花電路，減小繼電器的損傷。

（一）阻容消火花電路

使用電容和電阻組成容阻支路，吸收過壓時(shí)產(chǎn)生的能量。將容阻支路與感性負(fù)載并聯(lián)。在觸點(diǎn)斷開時(shí)，阻容支路與感性負(fù)載直接形成回路續(xù)流，使電感中的能量不經(jīng)過觸點(diǎn)，減弱了感性負(fù)載中電流的變化，減小了感應(yīng)負(fù)載中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，使觸點(diǎn)在斷開瞬間免受高壓擊穿打火。

圖1 電磁繼電器原理圖

（二）壓敏電阻保護(hù)

使用壓敏電阻將觸點(diǎn)斷開產(chǎn)生的過電壓鉗位到一個(gè)相對的固定值，從而對后續(xù)電路進(jìn)行保護(hù)。將壓敏電阻與觸點(diǎn)并聯(lián)，在正常工作情況下，加在壓敏電阻兩端的電壓小于它的閾值，壓敏電阻相當(dāng)于斷開狀態(tài)。在觸電斷開時(shí)，瞬時(shí)電壓過大，達(dá)到壓敏電阻的閾值，它便呈現(xiàn)低電阻分流保護(hù)觸點(diǎn)。

圖2 阻容消火花電路

圖3 壓敏電阻保護(hù)

四、故障檢修實(shí)例

（一）UPS旁路告警（誤報(bào)）

臺(tái)站使用UPS不間斷電源供電系統(tǒng)，在斷電情況下發(fā)電機(jī)啟動(dòng)之前確保設(shè)備正常供電。為防止UPS設(shè)備故障電力無法正常輸出，還采用了旁路供電（市電直通）的應(yīng)急供電方案。市電直通線路狀態(tài)指示使用220V線圈電壓繼電器進(jìn)行檢測，其常開點(diǎn)與公共點(diǎn)連接環(huán)境采集器的PD8口，繼電器的線包電壓由旁路提供。當(dāng)市電直通線路正常時(shí)，繼電器吸合，常開點(diǎn)與公共點(diǎn)組成閉合回路，采集器接收到反饋信號(hào)，旁路狀態(tài)指示正常。市電直通線路異常時(shí)，公共點(diǎn)復(fù)位，形成開路，無法接收到反饋信號(hào)，則旁路告警。在系統(tǒng)線路正常的情況下，由于繼電器損壞無法吸合導(dǎo)致采集器無法接收到反饋信號(hào)而引起錯(cuò)誤告警。

（二）開關(guān)機(jī)控制器無法控制發(fā)射機(jī)正常開關(guān)機(jī)

功率等級(jí)小于等于300W的獨(dú)立天線型調(diào)頻N+1發(fā)射機(jī)系統(tǒng)以及功率等級(jí)小于等于300W的電視發(fā)射機(jī)系統(tǒng)均采用開關(guān)機(jī)控制器給發(fā)射機(jī)供電，通過控制開關(guān)機(jī)控制器的電路輸出通道，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制開關(guān)機(jī)。發(fā)射機(jī)采集器JK1、JK7口連接開關(guān)機(jī)控制器CH1的開、關(guān)通道，分別接入JK繼電器的公共點(diǎn)與常開點(diǎn)。

依次連接，可對六臺(tái)發(fā)射機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。當(dāng)維護(hù)人員在客戶端發(fā)出CH1對應(yīng)的發(fā)射機(jī)開機(jī)指令時(shí)，采集器JK1通道內(nèi)的繼電器吸合，開關(guān)機(jī)控制器CH1開機(jī)控制部分形成閉合回路，則CH1通道對應(yīng)的插座給發(fā)射機(jī)供電，發(fā)射機(jī)開機(jī)運(yùn)行。發(fā)出關(guān)機(jī)指令時(shí)，采集器JK7繼電器吸合，CH1關(guān)機(jī)控制部分形成閉合回路，CH1插座通道停止供電，發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)。當(dāng)發(fā)射機(jī)采集器內(nèi)部的繼電器損壞時(shí)，客戶端發(fā)出控制命令，采集器內(nèi)部的JK繼電器無法吸合，開關(guān)機(jī)控制器命令通道處于開路狀態(tài)，將會(huì)導(dǎo)致對應(yīng)通道無法正常供電（或停止供電），導(dǎo)致發(fā)射機(jī)無法正常開機(jī)（或關(guān)機(jī)）。

五、總結(jié)

繼電器的工作特性可以使工業(yè)的自動(dòng)控制成為現(xiàn)實(shí)，了解其工作原理可以更深入地對發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)有更深入的了解。對于龐大的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)來說，我們不可能能夠快速地完全理解它的理論。但我們可以從簡單的元件入手，通過它來了解設(shè)備的部分工作原理從而逐漸地掌握更深入的知識(shí)。不僅僅是繼電器故障，我們應(yīng)當(dāng)對所有故障產(chǎn)生的原因追根溯源，進(jìn)行歸納總結(jié)。這樣不僅能更深入地理解設(shè)備運(yùn)行的原理過程，還可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生同類故障的根本原因，有針對性地對易發(fā)生故障的電路進(jìn)行防范措施。

圖4 開關(guān)機(jī)控制器系統(tǒng)采集器連線圖

圖5 采集器繼電器（JK?）