1 引言 　　對于16A及以下小容量直動式交流接觸器，由于無專門的磁吹滅弧裝置，故其抗熔焊性能顯得尤為重要。在研制小容量直動式交流接觸器用新型AgNi基觸頭材料的過程中，為了考核所研制的新型觸頭材料的抗熔焊性能，將PLC應用于直動式交流接觸器的電壽命試驗中，結合所研制觸頭材料的特殊性，充分考慮了可能出現的失效形式，巧妙利用PLC的定時控制、計數控制及監控功能，取得了良好的試驗效果。 2 控制要求及試驗方案設計 　　試驗要求對4臺裝有新型觸頭材料的3TB交流接觸器進行AC-4類電壽命試驗，該接觸器的額定電流為16A，額定電壓為660V，試驗操作頻率為300次/h，通電時間為60ms，考慮到試驗設備的安全，要求實現短路保護和熔焊保護。試驗主電路如圖1所示。 [align=center] 圖1 試驗主電路[/align] 　　通常情況下，接觸器觸頭發生熔焊時，其輔助常開觸點閉合，通過PLC對其閉合時間的在線監測，可判斷觸頭是否已發生熔焊。但考慮到所研制的觸頭材料的特殊性，有可能在觸頭開斷過程中，由于觸頭材料的潤濕性不夠，液態銀在觸頭表面鋪展不足而形成微觀尖峰，使得發生熔焊時觸頭間距離不夠緊密，從而使接觸器的輔助常開觸點不能閉合，而輔助常閉觸點也未能閉合。這一事實表明，靠監測輔助常開觸點的閉合時間來判斷是否發生熔焊是不可靠的，應該監測其輔助常閉觸點的狀態，即只要常閉觸點分斷時間超過一定數值，就認為熔焊發生。顯然，以此為判據要比靠監測常開觸點的狀態為判據準確可靠。 　　本試驗采用日本三菱公司的F1-20MR型PLC，它配有F1-20P型簡易編程器。由于試驗要求用PLC控制待試接觸器線圈的通電時間，故在PLC的輸出端外接交流接觸器以增強驅動能力。PLC外部連接圖如圖2所示。 [align=center] 圖2 PLC外部連接圖[/align] X401～X404──四臺待測接觸器的輔助常閉觸點，作為發生熔焊的判據　 X407──計數器復位脈沖　 Y431～Y434──四臺待測接觸器的線圈回路開關，控制接觸器的閉合與開斷　 Y437──發生熔焊后的輸出信號，控制主電路通斷 COM──公共端 3 程序框圖 　　程序框圖如圖3所示。 [align=center] 圖3 程序框圖[/align] 4 時序圖及梯形圖 4.1 時序圖 　　時序圖如圖4所示。 [align=center] 圖4 時序圖[/align] 4.2 梯形圖 　　（1）主控部分 這部分實現對四臺樣品通電時間的順序控制以及在必要時輸出熔焊信號。主控部分梯形圖如圖5所示，圖中T550和T650～T657實現如圖4所示的有關時間段，M300～M302用來實現計時信號的保持和清除，Y431～Y434分別用來控制四臺樣品的通斷，M305和Y437實現熔焊信號的輸出。 [align=center] 圖5 主控部分梯形圖[/align] 　　（2）熔焊保護部分 這部分通過對四臺樣品輔助常閉觸點X401～X404的在線監測，將產生的熔焊信號分別輸出到M311～M314，將這四個信號相或后輸出到M304，為了在樣品發生熔焊并將其剔除出試驗后，重新投入運行，將該信號轉換后輸出到M305，將其作為最終的熔焊信號。這部分的梯形圖如圖6所示，圖中的T451～T454對觸頭閉合時間計時，定時時間設為200ms,留有充分的裕度。M321～M324起中間繼電器的作用。 [align=center] 圖6 熔焊保護部分梯形圖[/align] 　　（3）計數部分 這部分對樣品的電壽命進行計數，為了避免重復，僅對第一臺樣品的接通信號Y431進行計數，采用兩個自清零計數器C460和C461構成計數值達40000的計數器，X407為計數器復位脈沖。計數部分的梯形圖如圖7所示。 [align=center] 圖7 計數部分梯形圖[/align] 5 結束語 　　在試驗過程中，其中一臺樣品在試驗次數達到約3000次時發生熔焊，PLC立即動作，發出信號斷開主電路，有效保護了試驗設備；另一臺樣品在試驗次數達到8917次時，發生相間短路，電流繼電器準確動作，輸出短路信號斷開主電路。另有一臺樣品在試驗次數達到5475次時發生熔焊，主電路迅速斷開，觀察該樣品的觸頭，發現正如試驗初預計的那樣，觸頭雖熔焊，但輔助常開觸點及常閉觸電均未閉合，這表明本試驗的設計是比較完備的。 　總之，在結合所研制電接觸材料特殊性的基礎上，充分考慮試驗過程中可能出現的失效類型，采用這套以PLC為核心的控制系統后，小容量直動式交流接觸器電壽命試驗的可靠性和安全性大大提高了。 參考文獻 1，榮命哲，劉朝陽，陳德桂．小容量控制電器用新型AgNi基觸頭材料的研究．中國電機工程學報，1999（1） 2，楊長能，張興毅．可編程序控制器（PLC）基礎及應用．重慶：重慶大學出版社，1992