电子电器 是实现工业自动化的重要工具之―,—般在配电和控制系统中起开关、控制保护、调节、检测、显示和报警等作用。下面以几个例子来说明电子电器的一般特征和作用。
例1 图8-1为开关量恒温控制系统示意图。在三相交流主回路中接人双向晶闸管,晶闸管在这里是起通断开关的作用,用来接通或断开电热器负载。热电偶为检测温度变化的感温元件,用来反映被控装置的温度。随温度的变化其两端产生的热电动势也跟着变化。但热电动势很小,需经放大器放大。从刚开始加温到恒温室的温度接近预定值时, 晶闸管一直处于全导通状态,电热器被加上电源的全压。随着恒温室的温度升髙,热电偶两端产生的热电动势及放大器的输出电压也随着增大。当恒温室的温度升到预定值时,热电偶两端产生的热电动势使放大器输出电压大于鉴别器的门限值,导致鉴别器和出口电路的输出状态发生突变,晶闸管随之由全导通状态跳变到关断状态,从而切除电热器的电源, 使恒温室的温度处于预定温度,改变鉴别器的门限值就可以改变预定的温度。、受散热影响,恒温室的温度一旦低于预定温度,相应热电偶两端产生的热电动势使放大器输出电压低于鉴别器的门限值,鉴别器和出口电路的输出又恢复到原来状态,晶闸管又处于全导通状 态,电热器又被加上电源的全压,使恒温室加温,当温度重新达到预定温度时,重复上述过 程,这样就构成了一个自动恒温控制系统。此系统中的感温元件,放大器、鉴别器和包括晶 阐管在内的出口电路就组成了一个电器,即电子式温度开关。
例2图8-2是一个测量电动机转速的数字式测速系统。当电动机每转一周,光线透过 围盘上的小孔照射光电管一次,光电管是把光照强弱的变化转换为电信号的传感元件,光电管每分钟发出的信号个数就代表电动机的转速。但光电信号往往较小
见图8-3a,需要放大,经放大器放大后的信号就比较明显了,见图8-3b,这些信号亦称为脉冲。从放大器输出的脉冲还不能直接用来测量,因为它们的幅度和宽度很不均匀。这些脉冲在经过整形电路整形以后,波形才比较一致,见图8-3c。为了测量电动机的转速还要有个时间标准,如以分为单位,把lmin内脉冲的个数记录下来便是电动机每分钟的转速。这个标准时间是由脉冲发生器经采样脉冲整形器产生的,它是一 个宽度为lmin的矩形脉冲,见图8- 3d,让它去控制鉴别器,即门电路把 “门”打开lmin,在这段时间内,来自 整形电路的脉冲不断地经过鉴别器进 入计数器,见图8-3e.然后由计数器把脉冲个数记录下来。计数器中的数 字是以二进制的形式出现的。但是,平时人们习惯于使用十进制,因此必要把计数器中以二进制表示的数翻译 成十进制数,这个职能是由译码器来实 现的。译码器译出的十进制数最后由显 示电路显示出来。至此,测量任务已经 完成。
例3 图8-4为用于三相配电系统的漏电保护结构示意图。在供电系统中的电气设备因绝缘性能的降低而漏电,漏电状态的延续肯导致故障的扩大以致酿成重大事故,因而需装置漏电保护装置。
其工作原理为,零序电流互感器TA是把漏电大小的变化转换为电信号的检测元件,它的铁心事环状的,主电路导线穿越其中(或在其上饶几圈)作为一次绕组,二次绕组则均匀而对称绕于铁心上作为漏电保护装置信号输入。当电动机正常工作时,通过三相电路各相电流的相量和恒等于零,二次绕组没有感应电动势产生。晶闸管V关断,开关Q处于闭合状态,保证电动机正常运行。一旦电动机绕组的绝缘损坏,发生漏电事故时,零序电流互感器TA的一次绕组中就出现不平衡的电流,因而二次绕组将产生感应电动势,此感应电动势的大小与漏电电流大小成正比,再经整流器VC整流。放大器放大、鉴别器鉴别,只有当漏电达到或超过预定值时,放大器的输出电压大于鉴别器的门限值,使鉴别器和出口电路的输出状态改变,晶闸管V导通,开关Q的脱扣器线圈QT通电,从而驱动开关Q断开电源,起到了漏电保护作用。
由上述几个例子可以看出,电子电器的任务是为工业企业或其它应用领域提供所需的开关、控制、检测、保护等电器。
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