【正文】 值此論文 完 稿之際，謹(jǐn)向?qū)?施暁蓉老師致以最誠摯的謝意 。其次依照大綱進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)正文的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電壓表的度數(shù)為試品線圈的額定電壓。同理也可以分析出釋放電壓應(yīng)在規(guī)定的最低周圍空氣溫度下于冷態(tài)下進(jìn)行測量。 試驗(yàn)條件 （ 1）試驗(yàn)時(shí)應(yīng)用完好的、無損壞的低壓斷路器。 （ 2） 溫度的校正 再溫升試驗(yàn)過程中，周圍的空氣溫度應(yīng)再 +10℃ ~+40℃范圍內(nèi)，其變化不超過 10K?？梢哉J(rèn)為， 28 晝夜可靠性試驗(yàn)已間接地對觸頭使用中過度發(fā)熱的情況作了充分的考核。 I— 電壽命試驗(yàn)條件中規(guī)定的接通或分?jǐn)嚯娏?。 (1)斷路器 機(jī)械壽命及操作次數(shù) 規(guī)定，機(jī)械壽命試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行的操作循環(huán)次數(shù)及每小時(shí)的操作循環(huán)次數(shù)如圖表 51 所示。 表征電器接通和分?jǐn)喽搪冯娏髂芰Φ膮?shù)是額定 短路 接通 能力 和 額定 分?jǐn)?短路 電流 能力 。沖擊耐受電壓試驗(yàn)主要用來驗(yàn)證電器的電氣間隙和有關(guān)的電器固體絕緣的介電性能。調(diào)壓器 TV 由零勻 速上升 待試驗(yàn)變壓器輸出電壓達(dá)到試驗(yàn)電壓值時(shí)，保持規(guī)定的加壓時(shí)間。 （ 2） 實(shí)驗(yàn)步驟 ① 用兆歐表 測量 被試 低壓斷路器在斷開位置時(shí)，同級的進(jìn)線端與出現(xiàn)端之間的絕緣電阻，并記錄數(shù)據(jù)。 （ 6） 分?jǐn)鄷r(shí)間：包括固有斷開時(shí)間和燃弧時(shí)間 。也就是脫扣器能長期通過的電流。額定電流小，短路電流不大的選用塑殼式的；額定電流大的，或需要選擇性保護(hù)的選用框架式的；有漏電保護(hù)要求的需選用漏電保護(hù)斷路器等。 （ 2） 按結(jié)構(gòu)型式分 有框架式（又稱萬能式）和塑料外殼式（又稱裝置式）低壓斷路器。在容量較大的低壓斷路器中 ，還常將指式觸頭做成兩擋或三擋，形成主觸基于 PLC的低壓斷路器的試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 頭、副觸頭和弧觸頭并聯(lián)的形式。 一般還可用串聯(lián)在失壓脫扣器電磁線圈回路中的常閉按鈕做分閘操作。 （ 2）熱脫扣器 熱脫扣器與被保護(hù)電路串聯(lián)。 脫扣器 脫扣器是低壓斷路器中用來接受信號的元件。也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。 低壓斷路器具有多種保護(hù)功能 (過載、短路、欠電壓保護(hù)等 )、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰Ω?、操作方便、安全等?yōu)點(diǎn)，所以目前被廣泛應(yīng)用。 一個(gè)或若干個(gè) PLC 與 PC 機(jī)，到原編程器的人機(jī)界面操作站的作用，是現(xiàn)代 PLC發(fā)展的新潮流，為系統(tǒng)集成商帶來了商機(jī)，同時(shí)編程和人機(jī)界面軟件及軟件接口（或驅(qū)動(dòng)軟件）也得到了發(fā)展。目前，可編程程序控制器向高性能、高速度、大容量發(fā)展已經(jīng)是一個(gè)不可阻擋的趨勢。定型生產(chǎn)的產(chǎn)品也要經(jīng)常需要產(chǎn)品的試驗(yàn) ，以保證產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。 由于 PLC 能夠 將邏輯控制、過程控制和運(yùn)動(dòng)控制這三控集于一體，可以方便、靈活地組合成不同規(guī)模和需求的控制系統(tǒng) 。 撰寫、修改、裝訂畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 ： 基于 PLC的低壓斷路器 型式 試驗(yàn)系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電氣信息學(xué)院 專 業(yè) ： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級 電氣 0601 學(xué) 號 ： 202001010426 學(xué)生姓名 ： 楊秋良 導(dǎo)師姓名 ： 施曉蓉 完成日期 ： 2020年 6 月 20日 誠 信 聲 明 本人 聲明 ： 本人所呈交的畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 是在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果 ； 據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng) 公開 發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué) 位而使用過的材料 ； 我承諾， 本人提交的 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的所有內(nèi)容均真實(shí)、可信。 二、 進(jìn)度安排 完成時(shí)間： （ 1） 3 月 1 日至 3 月 20 日 ：查閱資料；撰寫文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告；熟悉相關(guān)知識。 本 論 文通過對低壓斷路器的工作原理、各項(xiàng)特性及其型式試驗(yàn)的分析， 選用 三菱的 FX系列的 PLC 為控制模塊 ， 編寫 PLC 程序，建立了斷路器的型式試驗(yàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，以保障斷路器的安全性能、減少試驗(yàn)人員的工作強(qiáng)度。低壓斷路器的產(chǎn)品的試驗(yàn)包括型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)兩種。大型的可編程程序控制器大多采用 CPU 結(jié)構(gòu)。另外， PLC 控制器的獨(dú)立運(yùn)行，只要有接口及調(diào)制解調(diào)器，利用商業(yè)無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（ GPRS），就可完成數(shù)據(jù)通信。 低壓斷路器由觸點(diǎn) 系統(tǒng) 、保護(hù)裝置 (各種脫扣器 )、滅弧系統(tǒng) 、 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和脫扣機(jī)構(gòu) 等組成 。 滅弧室用于熄滅主觸頭系統(tǒng)在分?jǐn)嚯娐窌r(shí)產(chǎn)生的電弧。若線路中出現(xiàn)不正常情況或由操作人員或繼電保護(hù)裝置發(fā)出信號時(shí)，脫 扣器會根據(jù)信號的情況通過傳遞元件使觸頭動(dòng)作掉閘切斷電路。線路中通過正常電流時(shí)，發(fā)熱元件發(fā)熱使雙金屬片彎曲至一定程度 (剛好接觸到傳動(dòng)機(jī)構(gòu) )并達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，雙金屬片不再繼續(xù)彎曲。 （ 4） 分勵(lì)脫扣器 分勵(lì)脫扣器用于遠(yuǎn)距離操作低壓斷路器分閘控制。 1弧觸頭 2主觸頭 3觸頭壓力 4彈簧軟連接 5傳動(dòng)機(jī)構(gòu) （ a）觸頭斷開位置 （ b）觸頭閉合位置 （ c） 主 觸頭 后 閉合 圖 低壓斷路器的弧觸頭和主觸頭 兩接觸頭的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示，分為弧觸頭和主觸頭。 （ 3） 按極數(shù)分 有單級、雙極、三極和四極低壓斷路器。 其主要技術(shù)參數(shù)如下 （ 1） 額定電壓 ① 額定工作電壓 斷路器的額定工作電壓是指與能斷能力及使用類別相關(guān)的電壓值。對帶可調(diào)式脫扣器的斷路器是可長期通過的最大電流。 （ 7）壽命： 機(jī)械壽命和 電 壽命 。 ② 用兆歐表 測量 被試 低壓斷路器在閉合位置時(shí)，同級帶電部件、 觸頭與線圈之間 ，主電路 與控制電路 之間的絕緣電阻 。然后以平穩(wěn)而迅速的速度降壓，降至零后按下停止按鈕 SBP，接觸器 KM 動(dòng)作，切斷試驗(yàn)變壓器電源，同時(shí)電鈴 HA 停止發(fā)聲，紅燈 HR 熄滅、綠燈 HG 亮。 （ 1）試驗(yàn)設(shè)備及原理 圖 沖擊耐壓 試驗(yàn)儀常使用標(biāo)準(zhǔn)沖擊耐壓試驗(yàn)儀，它是一種專用的產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓波的電器，主要由調(diào)壓器、升壓變壓器、充放電電路和球隙等組成，如圖 所示。 短路接通和分?jǐn)嗄芰?shí)驗(yàn)電路包括主電路和飛狐檢測電路 （ 1） 試驗(yàn)電路圖 圖 斷路器單相交流實(shí)驗(yàn)電路圖 G電源 PV電壓測量器 R可調(diào)電阻器 L可調(diào)電抗器 Rs分流電阻器 SV SV2電壓傳感器 Q開關(guān) QF被試斷路器 W整定時(shí)臨時(shí)連接線 SA電流傳感器 E接地點(diǎn) FU熔斷器 RL限制故障電流的電阻器 （ 2） 試驗(yàn) 方法 ① 試驗(yàn)電流的調(diào) 整 對于交流，調(diào)整可調(diào)電阻器 R 和可調(diào)電抗器 L，應(yīng)調(diào)整至再外施電壓 下試驗(yàn)電流 的值等于額定短路分?jǐn)嗄芰?的電流和規(guī)定的功率因數(shù)。 表 51 低壓斷路器機(jī)械壽命試驗(yàn)的操作循環(huán)次數(shù) 殼架等級額定電流（ A） 每小時(shí)循環(huán)次數(shù)（次） 操作循環(huán)次數(shù)（次） INm≤ 100 120 8500 100INm≤ 315 120 7000 315INm≤ 630 60 4000 630INm≤ 2500 20 2500 2500INm 10 1500 (2)試驗(yàn)原理圖 圖 時(shí)間繼電器的順序控制裝置 (a)內(nèi)部接線圖 (b)機(jī)械壽命試驗(yàn)電路 Q Q2— 電源開關(guān) KT KT2— 時(shí)間繼電器 QF— 被試低壓斷路器 基于 PLC的低壓斷路器的試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 (3)試驗(yàn)方法 圖 （ a）中 KT1 和 KT2 是兩只相同釋放延時(shí)的時(shí)間繼電器，其動(dòng)合觸頭斷開延時(shí)，動(dòng)斷觸頭閉合延時(shí)。 cos? — 電壽命試驗(yàn)條件中規(guī)定的接通或分?jǐn)鄷r(shí)電路的功率因數(shù) 。 2．對其他部件的溫升不作規(guī)定，但不應(yīng)引起相鄰絕緣材料部件的損壞，并不影響低壓斷路 器的操作。周圍空氣溫度的變化不超過 3K 時(shí)，應(yīng)按照電器的熱時(shí)間常熟確定適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)對測得的部位溫度進(jìn)行校正。 （ 2）被試斷路器應(yīng)在正常工作條件和位置安裝在其固定有支架或等效的支架上。 試驗(yàn)電路 及原理 （ 1） 斷路器線圈 的吸合電壓試驗(yàn) ①常溫下冷態(tài)時(shí)， 在圖 中，閉合 S，將電流 PA 短接，選擇好 SC 的位置 ，合上合閘開關(guān) Q。合上 SA，試品吸合，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使電壓從額定值起連續(xù)遞減，以被試斷路器開始釋放時(shí)電壓表的讀數(shù)為釋放電壓值。重點(diǎn)主要包括斷路器工作原理、結(jié)構(gòu)、及其發(fā)展方向和低壓電器型式試驗(yàn)，具體包括（ 1） 介電強(qiáng)度試驗(yàn)； （ 2） 短路通斷能力試驗(yàn) ；（ 3）機(jī)械 壽命 和電壽命 試驗(yàn) ；（ 4） 溫升試驗(yàn) ；（ 5） 動(dòng)作特性試驗(yàn) 。 同時(shí) 在論文的寫作過程中也遇到過很多的困難，得到了 周智等 同學(xué)的幫助和支持，在此表示深深的感謝。 基于 PLC的低壓斷路器的試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) [1]王仁祥 .低壓電器原理及控制在技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 年 1 月 [2]陳德桂 . 低壓斷路器的開關(guān)電弧與限流技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 年 1月 [3]胡延?xùn)| .我國低壓斷路器的新成就與展望 .電氣 工程應(yīng)用 ,1991 年 1期 [4]倪遠(yuǎn)平 .現(xiàn)代低壓電器及其控制技術(shù) .重慶大學(xué) 出版社 ,2020 年 9 月 [5]連理枝 .低壓斷路器 原理及應(yīng)用 .中國電力出版社 ,2020年 3月 [6]徐國政 .斷路器原理和應(yīng)用 .清華大學(xué)出版社 ,2020 年 12月 [7]方 大 千 .電工計(jì)算手冊 . 山東科學(xué)技術(shù)出版社 ， 1992 年 2 月 [8]周四六 .S7200 系列 PLC 應(yīng)用基礎(chǔ) .人民郵電出版社， 2020 年 11 月 [9]李建基 .斷路器的理論與設(shè)計(jì) .機(jī)械工業(yè)出版社 ,1984 年 5 月 [10]張冠生 .電器學(xué)理論基礎(chǔ) .機(jī)械工業(yè)出版社 , 1980 年 11月 [11]陸檢國、張乃寬、李奎 .低壓電器的試驗(yàn)及檢測 .中國電力出版社， 2020 年 1月 [12]賀像琰 .電器學(xué) . 機(jī)械工業(yè)出版社 .1992 年 5 月 [13]廖常初 .FX系列 PLC 編程及應(yīng)用 . 機(jī)械工業(yè)出版社 .2020 年 4月 [14]陸檢國 .電器可靠性理論及應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社 .1996 年 10月 [15]周茂祥 .低壓電器設(shè)計(jì)手冊 .機(jī)械工業(yè)出版社 .1992 年 8月 [16]E Dulni. 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