《初识家用电器和电路》教学设计

《初识家用电器和电路》教学设计（3篇）

1.《初识家用电器和电路》教学设计 篇一

专门找了几个例子，让大家看看。自己也一边学习。

分析一个电源，往往从输入开始着手。220V交流输入，一端经过一个4007半波整流，另一端经过一个10欧的电阻后，由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的，如果后面出现故障等导致过流，那么这个电阻将被烧断，从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻，构成一个高压吸收电路，当开关管13003关断时，负责吸收线圈上的感应电压，从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003)，耐压400V，集电极最大电流1.5A，最大集电极功耗为14W，用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时，就会在开关变压器中形成变化的磁场，从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端，所以不能看出是正激式还是反激式。

不过，从这个电路的结构来看，可以推测出来，这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻，给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻，电流经取样后变成电压(其值为10*I)，这电压经二极管4148后，加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V，即开关管电流大于0.14A时，三极管C945导通，从而将开关管13003的基极电压拉低，从而集电极电流减小，这样就限制了开关的电流，防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构，将开关管的最大电流限制在140mA左右)。

变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流，22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便，我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右)，并且输出电压越高时，采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后，加至开关管13003的基极。前面说了，当输出电压越高时，那么取样电压就越负，当负到一定程度后，6.2V稳压二极管被击穿，从而将开关13003的基极电位拉低，这将导致开关管断开或者推迟开关的导通，从而控制了能量输入到变压器中，也就控制了输出电压的升高，实现了稳压输出的功能。

而下方的1KΩ电阻跟串联的2700pF电容，则是正反馈支路，从取样绕组中取出感应电压，加到开关管的基极上，以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了，经二极管RF93整流，220uF电容滤波后输出6V的电压。没找到二极管RF93的资料，估计是一个快速回复管，例如肖特基二极管等，因为开关电源的工作频率较高，所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。

同样因为频率高的原因，变压器也必须使用高频开关变压器，铁心一般为高频铁氧体磁芯，具有高的电阻率，以减小涡流。移动通信手持机锂电池的安全要求和试验方法 1.1 一般要求

本标准对电池的电路和结构设计提出了一些建议，希望生产厂家在电池的设计环节能充分考虑到电池的安全性。

1.1.1 绝缘与配线

常见的电池外壳都是非金属的，但有的电池也采用金属外壳，后种情况下电池的电极终端与电池的金属外壳之间的绝缘电阻在500V直流电压下测量应大于5M&O1527;，除非电池的电极终端与电池的金属外壳有连通。

手机电池并非电池芯的简单组合，电池芯之外还有保护电路和控制电路，其内部配线及绝缘应充分满足预计的最大电流、电压和温度的要求，配线的排布应保证端子之间有足够的间隙和绝缘穿透距离，内部连接的整体性能应充分满足可能发生误操作时的安全要求。

1.1.2 泄放

泄放的含义即电池或电池芯内部的过高压力在安全阀处释放以防止其破裂或爆炸。标准要求电池或电池芯在内部压力过高达到一定限值时能以一定的速率将压力泄放以防止电池的破裂、爆炸和自燃。如果电池的电池芯被封装在外壳内，则该封装的形式和封装的方法在正常操作过程中不应引起电池过热，也不应约束内部压力的泄放。1.1.3 温度/电流管理

电池充电过程中，电池和充电器内部的电路都会产生热量，若散热不佳导致热量聚集会影响电池正常的化学反应过程，造成电池的热失效，因此，电池的设计应能防止电池温度的异常上升。必要时，电池的充电和放电应设定安全限流，防止电流过大而产生过多热量。1.1.4 终端连接

电池外壳应清晰地标明终端的极性。终端的尺寸大小和形状应能确保承载预计的最大电流。外部终端表面应采用机械性能良好并耐腐蚀的导电材料。终端应设计成最不可能发生短路的样式。

1.1.5 电池芯装配成电池

电池芯与所装配电池的容量应紧密匹配，装配在同一电池里的电池芯应结构相同，化学成分相同，并且是同一厂家生产的。不同厂家生产的电池芯在电解液和电极材料等方面均会有所差异，如此规定的目的是为了保证装配在同一电池中电池芯的一致性，防止落后电池芯造成整个电池技术指标和安全性能的下降。

1.2 正常使用时的安全要求

考虑到试验的一致性及各电池试验结果具有可比性，试验所用电池芯或电池的生产日期应在3个月以内，但并不表示电池3个月后安全性能会下降。常态试验在20℃±5℃的环境温度下进行。

1.2.1 连续低倍率充电

完全充电的电池芯以额定的低倍率电流0.01C5 A持续充电28天后，应不起火、不爆炸、不漏液。

1.2.2 振动

用完全充电的电池芯或电池进行X、Y、Z三个方向的振动试验，振动源单振幅0.76mm(双振幅1.52mm), 频率变化率1Hz/min, 频率范围10Hz到55Hz，往返振动90 min±5min后，电池应不起火、不爆炸、不漏液。

1.2.3 高温性能

完全充电的电池置于70℃±2℃恒温箱中，保持7小时，然后取出置于室温条件下，检查其外观，其外壳应无变形或其变形不会导致电池内部元件暴露出来。

1.2.4 温度循环

完全充电的电池或电池芯置于可强制调温的恒温箱中，按下列程序做-20℃ 到 +75℃ 的温度循环：

（1）30min内使恒温箱的温度升到75℃±2℃，并在此温度下保持4h；

（2）30min内使恒温箱的温度降到20℃±5℃，并在此温度下保持2h；

（3）30min内使恒温箱的温度降到-20℃±2℃，并在此温度下保持4h；

（4）30min内使恒温箱的温度升到20℃±5℃，并在此温度下保持2h；

（5）再重复1-4的步骤做4个循环；

（6）第5次循环完成后，电池保存2h再作检查，应符合相关要求。

该试验可以在一个可强制调温的恒温箱中进行，也可以在3个不同温度的恒温箱之间进行。试验后，电池芯或电池应不起火、不爆炸、不漏液。

1.2.5 低压性能

完全充电的电池芯置于温度为20℃±5℃ 的真空干燥箱中，抽真空使气压小于11.6kpa后保持6小时后，应不起火、不爆炸、不漏液。

1.3 可能发生误操作时的安全要求

1.3.1 外部短路

完全充电的电池或电池芯分别在20℃±5℃和55℃±5℃的环境中放置 2h。然后，用连线短接每个电池芯或电池的正负极终端并确保全部外部电阻小于100mΩ。短接后，保持24h，到电池芯或电池外壳的温度下降到电池芯或电池原始温度+电池芯或电池短路后的最大温升×20%。试验后，电池或电池芯应不起火、不爆炸。

1.3.2 自由跌落

完全充电的电池芯或电池以任意方式从1米高处自由跌落到水泥地面3次后，应不起火、不爆炸。

1.3.3 机械碰撞

在20℃±5℃环境中，完全充电的电池承受X、Y、Z三个方向的碰撞。如果电池只有两个对称轴，只作两个方向的碰撞。在最初3ms内的平均加速度应≥75gn，最高加速度应在125gn 和 175gn之间。碰撞1000次±10次后，电池应不起火、不爆炸、不漏液。

1.3.4 热冲击

完全充电的电池芯，置于一个烘箱中加热。烘箱的温度以（5±2）℃/min的速率上升至130℃±2℃，保持10min，电池芯应不起火、不爆炸。

1.3.5 耐挤压性能

完全充电的电池芯置于两平行平板间，施加挤压力为13kN±1kN，一旦达到最大压力或压力突然下降1/3，即可卸压。对圆形或方形电池芯进行挤压试验时，要使电池芯的纵轴与挤压设备扁平表面保持平行。方形电池芯要沿其纵轴旋转90°，以便电池芯的宽边和窄边都能受到挤压的作用，外壳为铝塑复合膜的电池芯只做宽面的挤压。试验后，电池芯应不起火、不爆炸。

1.3.6 冲击

完全充电的电池芯置于一个扁平表面上，将一个半径为8mm、质量为10kg的棒垂直置于样品中心的正上方，从600mm 高度处落下作用到样品上。圆柱形或方形电池芯在接受冲击试验时，其纵轴要平行于扁平表面，垂直于棒的纵轴。方形电池芯要沿其纵轴旋转90°，以便电池芯的宽边和窄边都能受到冲击作用。外壳为铝塑复合膜的电池芯只做宽面的冲击试验。每只样品只能接受一次冲击试验，每次试验只能使用一只样品。试验后，电池芯应不起火、不爆炸。

1.3.7 过充性能

完全放电的电池芯，以≥10V的电压、0.2C5A的电流充电12.5h后，应不起火、不爆炸。

1.3.8 强制放电性能

完全放电的电池芯承受1C5A电流强制放电90min后，应不起火、不爆炸。

外部短路试验、自由跌落试验、热冲击试验、耐挤压性能试验、冲击试验、过充性能试验、强制放电性能试验是破坏性试验，电池或电池芯的外壳均可能发生变化，漏液很难避免，但尚未影响安全性，因此标准中对这些试验没有要求不漏液。

1.4 安全标识

安全标识的作用应引起足够的重视，电池本身应具有安全警示，并且附加适当的警告声明，需检查确认标识的一致性。另外，电池的说明书中应写清合适的使用指导和推荐的充电方法等。移动通信手持机锂电池充电器的安全要求和试验方法

市场上的电池充电器形色各异，有的使用电源线，有的不使用。直接插入式充电器不使用电源线，电源插头和充电器外壳构成一完整部件，其重量靠墙上插座来承载，市场上常见的“坐充”就是这类充电器。使用电源线的充电器，与电源连接的方式又分两种：可拆卸的和不可拆卸的。可拆卸的电源软线利用适当的电器连接器与充电器连接以供电，不可拆卸的电源软线固定在充电器上或与充电器装配在一起来供电。

市场中有的产品称为充电器，但实际上是适配器，我们有必要区分这两种功能。适配器主要是把交流市电转换成直流电，根据电池的规格提供相应的电压电流，一般采用恒压恒流方式，能够隔离主电压和危险电压，对市电波动有一定耐受力，需要时可安全关断。而充电器的主要功能是把充电电流限制在一个安全水平上，主要采用恒流方式，能检测充电的完成，根据某种算法终止充电以延长电池寿命，若发现电池异常可终止充电。这两种功能可分别实现，也可组合在一个物理实体中。GSM手机通常包含充电功能，与手机配套的只需适配器，而CDMA手机往往不包含充电功能，这样减少了手机设计的复杂性和工作状态时产生的热量。理解这些概念有助于更有针对性地使用该标准。

2.1交流输入电压

充电器的额定输入电压为交流220 V，频率为50 Hz，为了保证安全性，充电器应能承受市电一定范围内的波动，标准中要求的电压波动范围是其额定值的85 ％～110 ％，频率的波动范围是±2 Hz。

2.2 电源线组件

（1）电源线组件应符合GB2099的要求；

（2）电源线组件的额定值应大于充电器电源要求的额定值；

（3）电源软线的导线截面积应不小于0.75mm2；

（4）电源线组件中的电源软线应符合下列要求：

*如果电源软线是橡皮绝缘，则应是合成橡胶，应符合GB5013对通用橡胶护套软电缆的要求；

*如果电源软线是聚氯乙烯绝缘的，应符合GB5023对轻型聚氯乙烯护套软线的要求。

2.3 隔离变压器

安全隔离变压器在构造上应保证在出现单一绝缘故障和由此引起的其他故障时，不会使安全特低电压绕组上出现危险电压。隔离变压器应按照GB4943中附录C的有关规定进行试验。

2.4 说明和标牌的要求

2.4.1 一般要求

厂家应向用户提供足够的资料，以确保用户在按厂家的规定使用时，不会引起本标准范围内的危险。应使用标准简体中文书写。标记应是耐久和醒目的，能承受标记耐久性试验。首先用一块蘸有水的棉布擦拭15s，然后再用一块蘸有汽油的棉布擦拭15s，标牌应清晰，不应轻易被揭掉，不应出现卷边。2.4.2 说明书

厂家应提供必要的使用说明书，对充电器在操作、维修、运输或储存时有可能引起危险的情况提醒用户特别注意。2.5 结构设计要求 2.5.1 稳定性

直接插在墙壁插座上、靠插脚来承载其重量的充电器，不应使墙壁插座承受过大的应力。可通过插座应力试验检验其是否合格。充电器应按正常使用情况，插入到一个已固定好的没有接地接触件的插座上，该插座可以围绕位于插座啮合面后面8mm的距离处，与管件接触件中心线相交的水平轴线转动。为保持啮合面垂直而必须加到插座上的附加力矩不应超过0.25Nm。

2.5.2 结构细节

电池极性接反以及强制充电或放电可能导致危险，所以在设计上应有防止极性接反以及防止强制充放电的措施。将起保护作用的任何元件一次一个地短路或开路，并强迫充放电各2小时，充电器应不起火、不爆炸。

2.5.3 防触及性（电击及能量危险）

充电器正常使用时应具有防触及性，防止电击及能量危险。

如果特低电压电路的外部配线的绝缘是操作人员可触及的，则该配线应： *不会受到损坏或承受应力； *不需要操作人员接触。2.5.4 连接布线

（1）对使用不可拆卸的电源软线的充电器应装有紧固装置：

*导线在连接点不承受应力；

*导线的外套不受磨损；

*电源软线应能承受拉力试验，电源软线应承受30N的稳定拉力25次，拉力沿最不利的方向施加，每次施加时间为1s，电源软线应不被拉断；

*电源软线紧固装置应由绝缘材料制成，或由具有符合附加绝缘要求的绝缘材料的衬套制成。

（2）电源软线入口开孔处应装有软线入口护套，或者软线入口或衬套应具有光滑圆形的喇叭口，喇叭口的曲率半径至少等于所连接最大截面积的软线外径的1.5倍。

软线入口护套应：

*设计成防止软线在进入充电器入口处过分弯曲；

*用绝缘材料制成；

*采用可靠的方法固定；

*伸出充电器外超过入口开孔的距离至少为该软线外径的5倍，或者对扁平软线，至少为该软线截面长边尺寸的5倍。

2.6 外壳表面

当用户碰触到电池外壳时，其温度不应造成用户的突然反应使他受伤，人对温度的反应不仅是度数的高低，还取决于外壳材料的传导特性和热容量，60℃的金属外壳比70℃的塑料外壳感觉要烫，UL和IEC的相关标准中对非金属外壳温升的规定不超过50℃，而手机电池的外壳绝大部分是非金属材料，因此本标准借鉴了该规定，要求如下：充电器额定工作2小时后，测量其外壳表面温度变化小于1℃/h即认为温度稳定，此时测量其外壳表面温升应小于50℃。

2.7 输出短路保护

充电器应有短路的自动保护功能。将充电器输出短路，充电器应能自动保护，故障排除后应能自动恢复工作。

2.8 绝缘电阻

在常温条件下，用绝缘电阻测试仪直流500 V电压，对充电器主回路的一次电路对外壳、二次电路对外壳及一次电路对二次电路进行测试，充电器的绝缘电阻应不低于2 MΩ。2.9 绝缘强度

用耐压测试仪对充电器进行绝缘强度试验，且充电器必须是在进行完绝缘电阻试验并符合要求后才能进行绝缘强度的试验。一次电路对外壳、一次电路对二次电路应能承受50 Hz、有效值为1500 V的交流电压（漏电流≤10 mA），二次电路对外壳应能承受50 Hz、有效值为500 V的交流电压（漏电流≤10 mA），应无击穿与无飞弧现象。试验电压应从小于一半规定电压值处逐步升高，达到规定电压值时持续1 min。

2.10 异常工作及故障条件下的要求

充电器的设计应能尽可能限制因机械、电气过载或故障、异常工作或使用不当而造成起火或电击危险。变压器过载试验按照GB4943中附录C1的要求进行。可模拟下列故障条件： *一次电路中任何元器件的失效； *二次电路中任何元器件的失效。2.11 材料的可燃性要求

充电器外壳和印制板及元器件所用的材料应能使引燃危险和火焰蔓延减小到最低限度，为V－2级或更优等级。在进行耐热及防火试验时，V-0级材料可以燃烧或灼热，但其持续时间平均不超过5s，在燃烧时所释放的灼热微粒或燃烧滴落物不会使脱脂棉引燃。V-1级材料可以燃烧或灼热，但其持续时间平均不超过25s，在燃烧时所释放的灼热微粒或燃烧滴落物不会使脱脂棉引燃。V-2级材料可以燃烧或灼热，但其持续时间平均不超过25s，在燃烧时所释放的灼热微粒或燃烧滴落物会使脱脂棉引燃。进行本试验时可能会冒出有毒的烟雾，在适用的情况下，试验可以在通风柜中进行，或者在通风良好的房间内进行，但是不能出现可能使试验结果无效的气流。

试验火焰应利用本生灯获得，本生灯灯管内径为9.5mm±0.5mm，灯管长度从空气主进口处向上约为100mm。本生灯要使用热值约为37MJ/m3的燃气。应调节本生灯的火焰，使本生灯处于垂直位置，同时空气进气口关闭时，火焰的总高度约为20mm。火焰顶端应与样品接触，烧30s，然后移动火焰停烧60s，再在同一部位烧30s。

在试验期间，当试验火焰第二次撤离后，样品延续燃烧不应超过1min，且样品不应完全烧尽。

2.12 自由跌落试验

充电器从1m高度处自由跌落到硬木表面3次，其表面应无裂痕等损坏。

2.13 湿热试验

试验方法按GB/T 2423.9 – 2001 中“试验 Cb” 的要求进行。产品无包装，试验严酷等级为：温度 40 ℃±2 ℃，相对湿度（93±3）％RH，试验持续时间为2 d。试验后应符合4.7.2的要求。3 小结

本标准在制订过程中借鉴了国际相关标准，如IEC62133、IEC61960、UL1642、UL2045等，参考了GB 4943 – 2001《信息技术设备的安全》等标准，力求标准条款适合我国国情，试验方法具有可操作性。本标准在编制过程中遵循了《ISO技术工作导则》中的可证实原则:即规定的技术要求能用试验方法加以论证,若暂时没有科学的方法进行试验或检验,以及不能稳定可靠地得出确切检验结果时,就不将这样的条款列进标准。

部分安全试验分别针对锂电池和锂电池芯，因此该标准对锂电池和锂电池芯分别进行了定义。充电器的安全性不能仅仅通过输出特性的检查来确定，因为输出特性良好并不能保障充电器的可靠性，所以该标准规定对充电器的全面性能进行考察，包括对变压器、电源线等元器件的安全要求和结构设计要求。充电器应保证在故障条件下都不对人身安全构成威胁，所以该标准对此做了规定。充电器除应具有电气防护功能外，也应具有防火防护功能，根据同类产品的要求，该标准将其防火材料等级规定为V-2级。

2.《初识家用电器和电路》教学设计 篇二

关键词：64D继电半自动闭塞,缜密结合,显著作用,分析

64D型继电半自动闭塞因适应我国单线铁路站间距离短、列车成对运行、与车站联锁设备缜密结合等特点, 至今仍在我国大部分单线铁路保证行车安全、提高运输效率、改善劳动条件等方面发挥着显著的作用。64D继电半自动闭塞电路是用继电电路的逻辑关系来完成两站间闭塞作用的闭塞方式, 而线路继电器电路正式完成这一方式的重要单元之一。

1 线路继电器的作用分析

线路继电器电路的作用是发送和接收闭塞信号, 线路继电器电路请看下图, 它由三部分组成:

1.1 线路继电器

每个区间两端的线路继电器是对称的, 每端有两个线路继电器:ZXJ接收正极性脉冲, FXJ接收负极性脉冲, 它们均放置于半自动闭塞组合B2内。线路继电器采用JPXC- 1000型偏极继电器, 是因为偏极继电器具有选择电流极性的特性。使用时先将继电器两线圈并联, 再将两个继电器串联, 分别接收正极性和负极性闭塞信号, 这样使用一方面能降低继电器的工作电压, 一方面又具有抗干扰性强的优点。

1.2 线路电源

《维规》规定:继电半自动闭塞的线路电源应使对方站 (或分界点) 的线路继电器得到不小于与其工作值120%的电压, 同一个车站的上下行闭塞机的线路电源应分开设置。现场大多采用ZG-130/0.1型整流器作为线路电源, 给闭塞线路电源供电, 它的直流输出电压有50、80和130V三种。由于站间距离和闭塞外线阻抗不同, 其线路电源UX可以按下式计算:UX= 1.2Ij (RJ+ RX) 。式中IJ指线路继电器工作电流, 一般为0.032A, RJ指线路继电器线圈电阻, 根据线路继电器使用方法, 经计算为500Ω, RX指闭塞外线阻抗, 1.2是保证继电器端电压得到120% 工作值的系数。

线路电源向线路发送正负两种极性的闭塞信号, 要通过电路中接有的两组ZDJ接点和两组FDJ接点。由于ZDJ和FDJ的两组接点是互相照查的, 所以当两个继电器同时吸起时, 不会向线路上发出任何闭塞信号。为防止外线混电, 电路由ZDJ和FDJ的双断接点通断电源。因此, 当一条外线混电时, 不会引起线路继电器的错误动作。

1.3 闭塞外线

我们看到的多数的关于64D方面的书籍, 包括各种信号设备图册中64D继电半自动闭塞线路继电器电路, 均绘有闭塞电话和电容符号。其实, 随着铁路的改革与发展, 闭塞电话线与闭塞外线已经分开, 互相独立, 互不干扰。现在闭塞外线多采用干线综合电缆芯线。由于干线综合电缆线线径较小, 采用了双股并用的形式, 这样常用闭塞外线阻抗为:电缆φ0.9×4, 每公里环线电阻28.5Ω。

2 线路继电器电路的测试工作

关于64D继电半自动闭塞设备, 要求现场信号工区测试的项目为输入、输出电压及环线电阻。这些测试项目大都是在线路继电器电路中进行的, 且必须在天窗点内测试。

2.1 输入、输出电压测试

1) 线路电源ZG- 130/0.1整流器测试;2) 输入电压是指线路电源向对方站发送的电压, 应在控制台外线X1、X2端子处测试最为准确;而输入电压是指对方站线路电源向本站发送闭塞信号时, 线路继电器的端电压, 在ZXJ或FXJ线圈两端测试最为准确。

2.2 测试环线电阻

1) 对方站没有信号维修人员配合测试时, 本站可拔下ZDJ、FDJ、ZXJ、FXJ其中任意一台或从控制台甩开外线X1、X2其中一根与室内的联系线, 直接用万用表欧姆档测X1、X2电阻, 实际测量值减去500Ω即为环线电阻值。2) 对方站有信号人员配合测试时, 可要求其将控制台外线X1、X2端子短路, 本站人员再按上述方法测试, 实际测量值即为环线电阻值。

对上述项目应准确、认真测试并做好记录, 监测设备状态变化。当设备发生故障时可根据测试的结果进行分析、比较, 判断故障的大致范围。

3 64D继电半自动闭塞设备故障处理

对半自动闭塞来说, 故障是发生在发车站还是接车站或是闭塞外线, 这三大部分要求判断准确。当收到对方站发来的各种闭塞信号时, 电铃鸣响。因此我们可根据闭塞电铃是否鸣响判断线路继电器的动作, 通过控制台闭塞表示灯的状态, 测试分析出故障的部位和原因。

(例一) 发车站请求发车, 车站值班员按下BSA后, 接车站JBD不亮黄灯。1.询问接车站值班员电铃是否鸣响, 若电铃鸣响, 说明接车站ZXJ吸起, 发车站没有毛病, 故障大致范围在接车站HDJ和TJJ电路。2.询问接车站值班员电铃未响, 可要求发车站再次办理请求发车手续, 同时在控制台相应端子上测量外线X1、X2电压是否符合标准, 输入、输出电压是否正常;若电压明显低或为零, 还应进一步测量外线环阻, 从而分析故障的大致范围。

(例二) 发车站请求发车后, 接车站JBD亮黄灯, 而发车站FBD不亮黄灯。1) 询问发车站值班员电铃是否鸣响;若电铃鸣响, 说明发车站FXJ吸起, 接车站没有毛病, 故障大致范围在发车站发车接收器电路中;2) 询问发车站值班员电铃未响, 可用万用表按例一方法进行查找、判断。

可见, 通过监听闭塞电铃是否鸣响和对线路继电器电路的测试分析可以判断出故障的大致范围。闭塞电铃不响, 虽不影响电路的正常工作, 但会失去提醒车站值班员注意办理闭塞过程中表示灯的变化、故障时帮助判断故障范围的作用。我想, 若能用电子音响来代替电铃, 可提高可靠性, 实现少维修或不维修。以上是我对64D单显继电半自动闭塞线路继电器电路的一些分析和思考, 由于水平所限, 其中的缺点和错误恳请批评指正。

参考文献

[1]冉茂盛.继电半自动闭塞.中国铁道出版社出版, 1985.

[2]何文卿.6502电气集中电路.中国铁道出版社, 1996.

3.继电器控制电路的PLC改造应用 篇三

关键词：继电器；控制；PLC；程序

TM571.61

可编程序控制器（Programmadie Logic Controller）简称PLC，是在继电控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置，它所展示的灵活的线路设计方法和强大的功能使其在工业控制系统中的应用越来越广泛。如何利用PLC改造继电控制电路，并较好地解决设计、安装与调试问题；以延时带直流能耗制动的Y—△启动控制电路为例说明改造步骤，如图1所示：

分析原控制系统原理

1.Y—△启动运转

先合上电源开关QS，按下启动按钮SB2，KM1线圈得电，电动机M的定子绕组接成Y形降压启动。同时KT线圈也得电，延时后电动机M定子绕组接成△形全压运行，KM2联锁触头分断对KM3联锁，且使KT线圈失电，KT延时触头复位。

2.能耗制动停转

按下停止按钮SB1，SB1常闭触头先分断，电动机M暂失电并惯性运转，KM1，KM2联锁触头复位。SB1常开触头后闭合，KM4线圈得电，其联锁触头分断对KM1联锁，主触头闭合接入直流电，M定子绕组接成Y形能耗制动。当M停转后，松开停止按钮SB1，KM4、KM3线圈先后失电，各触头复位，能耗制动结束。

一、设计保证原电路正常运行的PLC控制程序

下面以三菱FX2N―48MR型PLC为例，说明如何设计改造后的控制程序。

1.I/O接口分配如下表所示。（表1）

2.PLC的I/O口接线图如图2。

3.工作过程的分析

根据工作原理分析整个动作过程分四个状态：Y形启动，△形运行，制动，停止。每个状态所动作的元件如表（表2）

动作流程：按下启动按钮→ Y形启动，KM1、KM3（Y3、Y2）得电→ 一定时间后（3秒）→△形运行，KM1、KM2（Y3、Y1）得电。

按下停止按钮→ KM1、KM2（Y3、Y1）失电，到KM4、KM3（Y0、Y2）得电，电动机接入直流电进行制动→松开停止按钮→ KM4、KM3（Y0、Y2）失电，所有触头复位，停止。

4.设计梯形图

可采用经验法，即根据控制要求，凭平时积累的经验，利用一些典型的基本控制原理、条件要求和逻辑关系来完成程序设计。梯形图如图3所示。

也可用顺序控制设计法，按步进控制来设计程序。首先将生产过程分解成若干个步骤，每一步都对应控制过程中的一个控制任务，都应有完成相应控制任务的输出执行机构和转移到下一工步的转移条件。根据控制要求，首先绘制用状态来描述控制的状态流程图（如图4所示）然后把状态流程图转换成梯形图（如图5所示）。采用步进指令编程大大提高工作效率，并给调试、修改程序带来很大的方便。

采用功能指令编程，根据控制要求，将输出动作的状态变为常数即将输出控制的开关状态接通为1，断开为0。系统运行每个状态的开关信号看成二进制数，再把二进数转换成十进制常数，使用功能指令把常數传送到输出端显示出来。先将输出每个状态的动作顺序变常数如下表：（表3）

从上表得到电动机在Y形状态运行是1100，转换成十进制数是12； △形状态运行是1010， 转换成十进制数是10；停止状态输出是0101；转换成十进制数是5；按以上分析设计梯形图如下（图6）

5.安装与调试

设计元件布置图如图7，接线时，要分清楚接线端子“N”端（零线）和“接地”端。为了有效地减少干扰，应给PLC专用接地线，接地点应与电动机接地点分开，若做不到这一点，也必须将PLC与电动机公共接地，禁止与电动机串联接地，可先装主线路导线，用2.5mm2的塑料软铜线；再装PLC输出线路，用1.5mm2的塑料软铜线；最后装PLC输入线路，用0.75mm2的塑料软铜线。

调试程序时，应先不接负载（电动机M），当程序运行正常后，再接上负载通电试车，直至系统正常运转。

结束语：

利用PLC实现继电器控制的关健就是：程序设计，也是最难的问题；掌握好PLC编程方法，了解系统工作过程及控制要求，难题容易解决。随着大规模微电子技术的飞速发展及智能化技术的不断应用，PLC控制的发展前景必定越来越广阔。作为电气专业教师，在教学过程中要善于把有关知识进行必要的联系，努力培养学生对电路的理解能力、感悟能力、跨越式思维能力和灵活解决问题的技巧，使教与学都能适应社会发展和科技进步的需要。