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从工业角度理解串联电路
2020-12-16

武汉华天电力专业生产串联谐振试验装置,下面为大家介绍从工业角度理解串联电路。


对于大多数电气工程师和学生来说,电路组合的最基本形式是串联电路。但是,当涉及到工业控制电路时,串联电路的定义可能会完全改变,从而导致教科书与实际场景之间的不一致。学习辨别这两种情况,并使用一致的故障排除方法来简化和纠正错误。


具有电子理论课程背景的任何电气工程师,业余爱好者或技术人员都可以列举许多简化电路的规则。通常,在任何课程或教科书中讨论的电路的第一种也是最简单的形式是串联电路。


在这些串联配置中,代表负载设备的两个或多个电阻器一个接一个地放置在电路中。这种组合增加了总电阻,从而降低了电路的总电流和功耗。这种组合通常称为“分压器”,因为总输入电压在电阻之间分配。


但是,从另一个方向(从控制系统技术人员的角度来看),这种串联电路很少(如果有的话)看到。对于大多数工业控制技术人员而言,在现场从未遇到过分压器电路或计算过的计算方法。


这是什么意思?教科书错了吗?课堂知识没用吗?离得很远。但是,假设所有电气行业都可以在传统教科书模型中表示是错误的,因此在这里我们提出了在对工业控制电路进行故障排除时应该期望的不同定义。


串联谐振


系列装置控制装置


按钮和开关是经典的输入设备,根据正常和通电状态允许或阻止电流通过。在处理工业电子设备时,遇到这些串联的打开/关闭控制设备非常普遍。在这种情况下,导线的连接与任何其他串联电路的连接相同,但是这些控制设备不是负载,因此不应在电路中用电阻表示。


输入开关逻辑始终表示为这些输入设备的串联和并联(或组合)配置。当两个或多个输入彼此串联放置时,这称为“与”逻辑。换句话说,我们会说“要给负载通电,请同时激活“与”和“与...”。在控制电路中的任何位置,如果说两个设备相互串联,则应假定它们是控制设备,而不是负载设备。


对系列控件进行故障排除实际上非常简单。电压表可用于测量每个串联设备之间的电压。系列中第一个打开的设备(最接近电源)将在之前显示控制电压,但在之后显示0伏。没有任何控制设备会降低一半的控制电压,这意味着整个电路中的每个设备都会降低整个电压或根本不降低任何电压-无需计算或分压器!


需要注意的重要一点是:如果控制电路包含带有组件的复杂PCB,则不能假定我们对串联电路的广泛声明-很可能在小型电路板(如PLC)的表面上存在许多串联电阻模块)。本文介绍的是具有离散负载的24V-120V控制电路。对于PCB,这是电气工程领域中大量负载的地方。


串联负载有什么问题?


如果两个电阻串联,则一个电阻可以接收电路的全部电源电压。电阻的相对值确定源中每个源下降的部分。将此与工业环境进行比较,在工业环境中,电源通常为24V或AC 120V电源。线圈,照明,螺线管甚至PLC模块等负载的额定电压为24V或120V。


负载设备接收正确额定电压的唯一方法是成为该电路中的唯一负载设备。如果我们希望从同一个控制设备运行两个线圈,则不得将它们串联放置,否则它们将仅获得一部分电源电压,并且两个线圈都将无法运行。


如果我们需要运行多个负载设备,则它们必须存在于独特的电路中,它们是控制设备和P / S接地(或中性点)之间的唯一电阻。


就像控制设备一样,如果“关闭”,负载也会下降0伏;如果“打开”,负载也会下降到全电源。在0到满电源电压之间的任何测量都表明电路中存在故障。即使选择较小规格的导线也会引入轻微的电压降,这会导致导线中的热量散逸以及负载设备可能出现故障。


一个论点可能是选择一个具有两倍额定电压的电源,并确保每个负载与另一个相同的负载串联放置,从而使该两倍电压下降一半。此策略存在几个问题-所有负载必须串联,否则有遭受过电压损坏的风险,所有负载必须具有与串联负载相同的电阻(即使来自不同制造商的24V继电器也可能具有不同的电阻),最后,如果负载失败,它还将禁用其他串联负载,从而造成两倍的问题。

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