【正文】 值此論文 完 稿之際，謹向?qū)?施暁蓉老師致以最誠摯的謝意 。其次依照大綱進行初步的設(shè)計，確定畢業(yè)設(shè)計正文的設(shè)計重點。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在規(guī)定的最低周圍空氣溫度下于冷態(tài)下進行測量。 試驗條件 （ 1）試驗時應用完好的、無損壞的低壓斷路器。 （ 2） 溫度的校正 再溫升試驗過程中，周圍的空氣溫度應再 +10℃ ~+40℃范圍內(nèi)，其變化不超過 10K?？梢哉J為， 28 晝夜可靠性試驗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— 電壽命試驗條件中規(guī)定的接通或分斷電流 。 (1)斷路器 機械壽命及操作次數(shù) 規(guī)定，機械壽命試驗應進行的操作循環(huán)次數(shù)及每小時的操作循環(huán)次數(shù)如圖表 51 所示。 表征電器接通和分斷短路電流能力的參數(shù)是額定 短路 接通 能力 和 額定 分斷 短路 電流 能力 。沖擊耐受電壓試驗主要用來驗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 待試驗變壓器輸出電壓達到試驗電壓值時，保持規(guī)定的加壓時間。 （ 2） 實驗步驟 ① 用兆歐表 測量 被試 低壓斷路器在斷開位置時，同級的進線端與出現(xiàn)端之間的絕緣電阻，并記錄數(shù)據(jù)。 （ 6） 分斷時間：包括固有斷開時間和燃弧時間 。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，或需要選擇性保護的選用框架式的；有漏電保護要求的需選用漏電保護斷路器等。 （ 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系統(tǒng)的設(shè)計 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。也使自由脫扣機構(gòu)動作。 低壓斷路器具有多種保護功能 (過載、短路、欠電壓保護等 )、動作值可調(diào)、分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點，所以目前被廣泛應用。 一個或若干個 PLC 與 PC 機，到原編程器的人機界面操作站的作用，是現(xiàn)代 PLC發(fā)展的新潮流，為系統(tǒng)集成商帶來了商機，同時編程和人機界面軟件及軟件接口（或驅(qū)動軟件）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 ，以保證產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。 由于 PLC 能夠 將邏輯控制、過程控制和運動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)計說明書。 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目 ： 基于 PLC的低壓斷路器 型式 試驗系統(tǒng) 的設(shè)計 學 院： 電氣信息學院 專 業(yè) ： 電氣工程及其自動化 班 級 電氣 0601 學 號 ： 202001010426 學生姓名 ： 楊秋良 導師姓名 ： 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（ 論文 ） 是在老師指導下進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注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計（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構(gòu)的學 位而使用過的材料 ； 我承諾， 本人提交的 畢業(yè)設(shè)計（論文）中的所有內(nèi)容均真實、可信。 二、 進度安排 完成時間： （ 1） 3 月 1 日至 3 月 20 日 ：查閱資料；撰寫文獻綜述和開題報告；熟悉相關(guān)知識。 本 論 文通過對低壓斷路器的工作原理、各項特性及其型式試驗的分析， 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的自動控制系統(tǒng)，以保障斷路器的安全性能、減少試驗人員的工作強度。低壓斷路器的產(chǎn)品的試驗包括型式試驗和出廠試驗兩種。大型的可編程程序控制器大多采用 CPU 結(jié)構(gòu)。另外， PLC 控制器的獨立運行，只要有接口及調(diào)制解調(diào)器，利用商業(yè)無線移動通信網(wǎng)絡(luò)（ GPRS），就可完成數(shù)據(jù)通信。 低壓斷路器由觸點 系統(tǒng) 、保護裝置 (各種脫扣器 )、滅弧系統(tǒng) 、 傳動機構(gòu)和脫扣機構(gòu) 等組成 。 滅弧室用于熄滅主觸頭系統(tǒng)在分斷電路時產(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裝置發(fā)出信號時，脫 扣器會根據(jù)信號的情況通過傳遞元件使觸頭動作掉閘切斷電路。線路中通過正常電流時，發(fā)熱元件發(fā)熱使雙金屬片彎曲至一定程度 (剛好接觸到傳動機構(gòu) )并達到動態(tài)平衡狀態(tài)，雙金屬片不再繼續(xù)彎曲。 （ 4） 分勵脫扣器 分勵脫扣器用于遠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傳動機構(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，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 動作，切斷試驗變壓器電源，同時電鈴 HA 停止發(fā)聲，紅燈 HR 熄滅、綠燈 HG 亮。 （ 1）試驗設(shè)備及原理 圖 沖擊耐壓 試驗儀常使用標準沖擊耐壓試驗儀，它是一種專用的產(chǎn)生標準沖擊電壓波的電器，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。 短路接通和分斷能力實驗電路包括主電路和飛狐檢測電路 （ 1） 試驗電路圖 圖 斷路器單相交流實驗電路圖 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整定時臨時連接線 SA電流傳感器 E接地點 FU熔斷器 RL限制故障電流的電阻器 （ 2） 試驗 方法 ① 試驗電流的調(diào) 整 對于交流，調(diào)整可調(diào)電阻器 R 和可調(diào)電抗器 L，應調(diào)整至再外施電壓 下試驗電流 的值等于額定短路分斷能力 的電流和規(guī)定的功率因數(shù)。 表 51 低壓斷路器機械壽命試驗的操作循環(huán)次數(shù) 殼架等級額定電流（ A） 每小時循環(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)試驗原理圖 圖 時間繼電器的順序控制裝置 (a)內(nèi)部接線圖 (b)機械壽命試驗電路 Q Q2— 電源開關(guān) KT KT2— 時間繼電器 QF— 被試低壓斷路器 基于 PLC的低壓斷路器的試驗系統(tǒng)的設(shè)計 17 (3)試驗方法 圖 （ a）中 KT1 和 KT2 是兩只相同釋放延時的時間繼電器，其動合觸頭斷開延時，動斷觸頭閉合延時。 cos? — 電壽命試驗條件中規(guī)定的接通或分斷時電路的功率因數(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，應按照電器的熱時間常熟確定適當?shù)男拚禂?shù)對測得的部位溫度進行校正。 （ 2）被試斷路器應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。 試驗電路 及原理 （ 1） 斷路器線圈 的吸合電壓試驗 ①常溫下冷態(tài)時， 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電壓表的讀數(shù)為釋放電壓值。重點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，具體包括（ 1） 介電強度試驗； （ 2） 短路通斷能力試驗 ；（ 3）機械 壽命 和電壽命 試驗 ；（ 4） 溫升試驗 ；（ 5） 動作特性試驗 。 同時 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系統(tǒng)的設(shè)計 29 參考文獻 [1]王仁祥 .低壓電器原理及控制在技術(shù) .機械工業(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) .機械工業(yè)出版社 ,2020 年 1月 [3]胡延東 .我國低壓斷路器的新成就與展望 .電氣 工程應用 ,1991 年 1期 [4]倪遠平 .現(xiàn)代低壓電器及其控制技術(shù) .重慶大學 出版社 ,2020 年 9 月 [5]連理枝 .低壓斷路器 原理及應用 .中國電力出版社 ,2020年 3月 [6]徐國政 .斷路器原理和應用 .清華大學出版社 ,2020 年 12月 [7]方 大 千 .電工計算手冊 . 山東科學技術(shù)出版社 ， 1992 年 2 月 [8]周四六 .S7200 系列 PLC 應用基礎(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 .機械工業(yè)出版社 ,1984 年 5 月 [10]張冠生 .電器學理論基礎(chǔ) .機械工業(yè)出版社 , 1980 年 11月 [11]陸檢國、張乃寬、李奎 .低壓電器的試驗及檢測 .中國電力出版社， 2020 年 1月 [12]賀像琰 .電器學 . 機械工業(yè)出版社 .1992 年 5 月 [13]廖常初 .FX系列 PLC 編程及應用 . 機械工業(yè)出版社 .2020 年 4月 [14]陸檢國 .電器可靠性理論及應用 .機械工業(yè)出版社 .1996 年 10月 [15]周茂祥 .低壓電器設(shè)計手冊 .機械工業(yè)出版社 .1992 年 8月 [16]E Dulni. 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