电气自动控制中触点竞争的分析及处理

1 不同电磁式电器特性各异引发的触点竞争
　　电磁式电器的吸力特性与反力特性的配合是影响自动控制系统工作可靠性的一个重要因素。
　　不同电磁式电器的吸力与反力特性曲线的配合不同，其动作的快慢程度也就不同，那么相应的触头系统的动作也就有先后之分，这样就产生了不同电磁式电器的触点竞争问题。
　　我公司1 700t／d生产线的窑尾烟室气体分析仪冷却水箱水位的自动控制电路，是公司技术部根据某磁助电接点压力表生产厂家提供的原理图自行设计的。当水箱水位下降至下限位时，水泵自动启动抽水；当水箱水位上升至上限位时，水泵则自动停止抽水。图1为水位控制电路。其工作原理为：

　　1)当压力为0 　　2)当压力升高，由P1向P2递增时，由于继电器KAl常开触点闭合自锁，故电动机继续工作。
　　3)当压力上升到最高设定点P2时，指针的动触头与P2的静触头接触，中间继电器KA2通电，其常闭触点断开，使继电器KAl失电，电动机随即停止工作。
　　4)当压力由P2向P1下降时，由于继电器KAl上的触点仍处于断开状态，故电动机仍停止工作。
　　5)待压力下降至P1时，指针动触头与P1静触头接触，使继电器KAl和接触器KM得电动作，这样电动机又得电重新开始工作。
　　此控制电路使用的中间继电器为JDZl系列，窑系统调试生产后的头几个月，水箱水位的控制效果良好，但以后不时出现失控，造成水满溢出现象。笔者对此控制电路进行了认真的分析，发现失控的真正原因出在不同继电器因特性各异而引发的触点竞争上，现分析如下。
　　当压力表指针的动触头与高压设定点的静触头接触时，继电器KA2得电吸合，恰恰在此瞬间出现了触点竞争现象，即KA2得电吸合的瞬间，其常闭触点刚刚断开，而此时KAl常开触点还没来得及因断电而断开；与此同时，继电器KA2也因刚刚断电而没有足够的吸力使常开触点吸合，从而导致了这2个继电器电磁机构触头系统的迅速复位。复位后KA2常闭触点闭合，继电器KA2再次动作，这样就产生了循环往复，继电器KAl不能断开，KA2又不能及时吸合，从而形成了—种电磁振荡状态。这种状态维持一段时间之后也许就会恢复正常，继电器KAl、KA2及接触器KM会全部失电停止工作(但水箱会溢出大量的水)。如果维持较长一段时间之后还不能消除这种振荡状态，那么，水箱水位控制不但会失控，使水箱溢水，而且还会烧毁中间继电器及接触器线圈。由于不同电磁式电器的吸力与反力特性曲线的配合不同，才导致了各自触点系统的竞争现象。图1中的控制电路能正常工作几个月，是由于继电器KA2失电动作的瞬间，继电器KAl失电后其常开触点能迅速复位。这种巧合现象，可能会随着时间的推移、各电磁式电器的特性曲线漂移发生变化，经常造成冷却水箱水位的失控。
　　若改变继电器KAl、KA2的电磁特性，即拆开继电器，把KAl的反作用弹簧拉K及将铁心气隙适当增大，使反力特性增强；将KA2的反作用弹簧缩短及将铁心气隙适当缩小，使吸力特性增强，这样KA2的常闭触点就不能尽快复位，可解决以上问题。但此法治标不治本，最终的解决办法是重新设计电路，如图2所示(注：此电路不是唯一的设计)。此电路的特点是利用电接点压力表指针动作的延时性来消除2个继电器瞬间产生的触点竞争问题。该电路更改后收到了预期的控制效果，自1997年更改后尚没有出现过失控现象。

2 电磁式电器本身触头引发的触点竞争
　　我公司生料配料和熟料配料工艺中，其磨头物料配比电子秤使用的报警信号放大与转换装置，是将电子秤单片机中CPU8031输出的一微弱方波信号放大转换成一个持续的220V电振铃与指示灯信号。如图3所示(KA2常闭点去A、B两点，防止KA1直流继电器频繁动作)。当下料口卡料或物料超限时，220V电振铃就会动作，及时警醒操作人员排除卡料故障或合理调节物料配比。

　　在实践维护中笔者发现，根据同一控制电路制作的2个报警信号转换器投入使用之后，一个能正常：工作，一个却不能。由于可以看到不能正常工作的转换器的继电器KA2触头吸合之后瞬间又释放，可以排除线路板有故障的可能性。将此转换器中的KA2取出单独作试验，KA2正常工作，这才考虑触头系统本身的竞争问题，即同一个继电器的常开触点与常闭触点其动作也会有先后之分，可分为“先断后合”和“先合后断”2种类型。这是由电器本身的工艺制造结构造成的。笔者在原电路板上加装了一个延时继电器，如图3中虚线框内所示。既避免了直流继电器KAl的频繁动作，又解决了同一继电器本身的触点竞争问题。此电路更改后控制效果良好，在一定程度上稳定了磨机的产量和质量。

3 结束语
　　在电气自动控制系统的日常维护中，我们时时会碰到许多新问题，若我们在电气故障的排查过程中感到有点蹊跷之时，不妨想一想我们所查找的控制系统是否有触点竞争的可能，这对解决实际问题，迅速排除电气故障，保证正常生产，将会大有裨益。