电器设计工程师岗位职责（精选9篇）
1)“控制与保护开关电器”是低压电器中的新产品,作为新的大类产品,其产品类别代号为“CPS”(Control and Protective Switching Devices)。CPS符合的标准:GB14048.9-2008、IEC60947-6-2-2007。
2)能够接通、承载和分断包括规定的运行过载等正常条件下的电流,且能够接通、承载并分断规定的非正常条件下的电流,如短路电流。具有过载、过流、断相、短路等保护功能,这些功能经协调配合,使得其能够在分断直至其短路额定值(Ics)后继续运行;具有远距离控制和就地直接控制功能。
3)将隔离开关、断路器、接触器、热继电器的功能融合为一体,这种单一结构的多功能产品在低压配电与控制系统中的应用,大大减少了系统中所需元器件的品种和数量,为低压配电与控制系统的简化提供了一种安全可靠和理想的基本器件。
2 与分离器件构成的低压电控系统对比
从图1中的对比可以看出,KB0在控制系统中单一产品实现了隔离开关、断路器、接触器、热继电器的功能,从而简化了线路、减少了节点、减少了安装导线和故障点,是节约安装维护成本、节能、节材的绿色环保产品。
3 电气符号及型号解释
KB0的图形符号已载入“GB4728.7:2008电气图用图形符号、开关、控制和保护装置”国标中,方便了用户设计选型。符号标识号:S01413符号表示该多功能开关装置包括:可逆功能、断路器功能、隔离功能、接触器功能和自动释放功能。为了相位转换,该符号示出了可逆功能。当使用该符号时,应省略不适用的功能符号要素,如图2解释。
KB0产品完整的型号由:主体型号、主体额定电流及其分断等级、过载脱扣器、附件、控制电源、派生代号组成。
例:KB0□-□□/□□/□□
(1)主型号:KB0基本型、KB0S3双电源、KB0N可逆型、KB0D双速控制器、KB0J星三角减压启动器。
(2)主体额定电流KB0-(12、16、18、32、45、63、100A)7种电流规格,åB(18A)、C(45A)、D(100A)三个壳架电流。
(3)分断能力:C经济型(35kA)、Y标准型(50kA)、H高分断型(80kA)。
(4)脱扣器:M热磁式、B电子式、R数显式、T智能式。
(5)过载脱扣器的整定范围如表1所列。
(6)无源辅助触点列于表2。
注:辅助触头可根据用户实际需求进行搭配,如:02、06、02+00、02+09、06+09、06+00。
(7)控制电源:M交流200V、Q交流380V。
(8)派生代号:G隔离型、F消防型(过流过载只报警不脱扣)。
4 常见型号选择举例说明
(1)基本型选择:
适用于风机水泵类4kW电,机选用KB0-12/M12/06MF。
该型号为:KB0产品基本型,主体额定电流为12A,分断为C经济型,过载脱扣器为M不频繁启动电动机热磁式,热磁选用规格为12,辅助触点为06(3常开+2常闭+1短路报警+1故障报警),线圈控制电压为交流220V,消防型。
(2)双速电机的选择:
高速排烟低速排风11kW/5.5kW双速电机选用KB0D-32/M32/M16/09+06MF。
该型号为:KB0产品D双速控制器,主体额定电流为32A,分断为C经济型,过载脱扣器为热磁式,热磁选用规格为高速32低速为16,辅助触点为09+06(5常开+3常闭+1短路报警+1故障报警),线圈控制电压为交流220V,消防型。
(3)双电源选择:
负载为25k W PC级选用:KB0S3-63/40Z63/09+06M。
该型号为:KB0产品S3双电源,主体型号为63A,分断为C经济型,4级不带保护的,热磁选用63不带保护,辅助触点为09+06(5常开+3常闭+1短路报警+1故障报警),线圈控制电压为交流220V。
5 一次电路设计
标准的一次系统设计如图3所示。
6 常见设计问题
在工程设计中首次使用KB0时,其选型及图形符号易产生如表3所列的问题。
参考文献
[1]中国建筑标准设计研究院.D8004-5民用建筑电气设计与施工中册[S].北京:中国计划出版社,2008.
[2]中国建筑学会建筑电气分会.民用建筑电气设计规范实施指南[M].北京:中国电力出版社,2008.
一、培养学习兴趣
1.设法让学生对电工实习产生兴趣,是搞好技能训练的前提条件
电工是理论性较强的专业,学生对电有一种害怕心理,不敢轻易动手。对学生来说,如果对电没有兴趣,就会直接影响实习训练的效果。作为一名电工实习指导老师,应采用各种有效方法培养学生的学习兴趣,调动学生的积极性,变被动为主动,方能达到最佳效果。
2.以实例激起兴趣
在实训过程中,学生往往对简单重复的操作不感兴趣。为此,可以在实习课中针对具体课题,列举家庭生活中经常出现的电路故障现象,并说明故障原因和维修要点,把训练内容与实际应用有机地结合起来。譬如,在进行导线连接的基本功训练时,许多同学认为把导线接来接去很枯燥,对此可以因势利导,列举家庭中灯泡有忽明忽暗等故障现象。通过这些事例的分析,同学们体会到学习乐趣,学习劲头更足了。
3.通过竞赛培养兴趣
组织个人之间、小组之间的竞赛,形成一个你追我赶的良好氛围。同时,通过这一活动,也促进了理论课的学习,形成了理论与实践教学的良性循环,进一步激发了学生的积极性,收到了良好效果。
二、对学生要有爱心、信心和耐心
1.关爱学生是教师的天职
多年的实习教学使笔者深深地体会到,在传授知识的过程中,老师的爱心起着重要的作用。爱心是师生心灵沟通的桥梁。老师慈母般的爱可以激励和感化学生,使他们感受到学校的温暖,在快乐中学到更多的知识和技能。
2.教师要有信心
信心是成功的资本。老师要用发展的眼光看待学生,克服对后进生的偏见。“朽木”可雕,对后进生要寄予希望,坚信他们在一定条件下是可以转化的。为此,教师要从增强自信心出发,做到“避其所短,扬其所长”,抓住时机,给予机会,激发其上进心。
3.教师要有耐心
作为老师,要以高度的热情,坚持不懈地为学生耐心细致地讲解每一个课题,做到手把手的传授技艺。在笔者严格的要求下,学生们实习完毕,在参加省级技能鉴定的考试中,合格率都能达到98%以上。
三、合理的教学方法
1.实与讲授相结合
在电力拖动基本控制电路的安装及故障排除的实习中,学生对线路的构成及功能原理很难理解。控制电路的主要电器是各类接触器、继电器、开关等。了解这些电器的结构,掌握各部分的功能,是学生正确使用和操作的前提。在教学中,要注重利用实物讲清原理。例如,针对接触器联锁正反转控制线路图,在原理讲解过程中,反复模拟接触器线圈得电与失电,引导学生观察触头的动作情况,从而控制电路接通和切断;再通过实物示教板观察电动机正反转情况,把自锁和联锁的概念加以区别,让学生在头脑中形成较深的印象。
2.操作与纸上练习相结合
对一些元器件较多、线路安装复杂的电路,可以采用“纸上练兵”的方法。这种“纸上练兵”是指學生在理解电路原理和掌握电路接法的基础上,在作业纸上练习布线。通过这种练习,学生对理论知识进一步消化和理解,逐步熟悉其原理,对安装工艺做到心中有数。
3.专题操作练习和创造性练习相结合
专题操作练习是把一个课题分解成若干个小课题进行实习,这样便于学生加深对知识点的理解和技能的掌握。创造性练习可以培养学生的创新意识,这也是培养学生适应各种生产需要的一个重要途径。例如,在进行M 7130平面磨床电气线路故障排除训练时,要求学生首先要熟悉机床电气原理图,分析各控制环节之间的相互关系,使学生对各元件的动作程序做到心中有数,然后再根据故障现象,确定故障可能发生的区域范围,最后找出故障点。通过专题训练,学生在排除故障时,基本上都能准确、快捷地完成任务。
四、合理的教学计划
由于学生认识水平的局限,实习教学不可能一步到位,这就要求教师根据学生的认知规律、分阶段实施。笔者对电工实习课提出了三个阶段的目标:二年级第一学期的目标为单相照明电路,内容是各种照明电路配线、安装及检修;二年级第二学期和三年级第一学期目标为三相动力线路和电子线路,内容是电动机的拆卸、装配、电力拖动基本电路的安装接线以及故障排除,电子线路的焊接;三年级第二学期的目标是综合提高,内容是生产适应性实习。在教学中,根据所确定的三个目标把握好每一个环节。从教案的准备、实物准备、示范指导、巡视指导到结束指导等环节,都坚持高标准、严要求,收到了良好的效果。
分部人力资源部
1、分部人力资源经理
直接上级：分部总经理、分部行政总监
直接下属：分部人力资源部-招聘人事主管、薪酬绩效主管、培训与员工关系主管 岗位职责：
(1)根据公司整体的战略规划，制订分部人力资源规划；
(2)对分部人事管理制度的执行情况进行指导、检查、监督；
(3)协助修订、完善公司的各项人事管理制度并组织实施；
(4)拟定本部门的、季度及月度工作计划并组织实施；
(5)组织进行工作分析，根据总部编制职务说明书进行合理工作配置；
(6)协调员工关系，处理员工投诉，丰富员工精神生活；
(7)合理配置人力资源，控制和降低公司的人力成本；
(8)负责分部企业文化的宣传，做好分部团队建设；
(9)经常与总部及其他分部保持沟通，及时向总部、分部总经理反馈相关信息；
(10)完成上级领导交办的其它工作。
2、招聘及人事主管
直接上级：分部-人力资源部经理
直接下属：分部-人力资源部招聘人事专员
岗位职责：
(1)根据分部编制和实际需要，负责日常缺岗招聘和离职补充、人员异动；
(2)负责分部招聘人才库的建立；
(3)负责分部招聘渠道的维护和拓展；
(4)负责应届毕业生的招聘和接收；
(5)负责本系统月报的整理汇总、上报；
(6)完成上级领导交办的其它工作。
3、薪酬绩效主管
直接上级：分部-人力资源部经理
直接下属：分部-人力资源部薪酬绩效专员
岗位职责：
(1)按总部规定，实施对分部人员的薪酬定级；
(2)按月汇总、审核员工考勤，核发工资及奖金；
(3)负责员工各项保险费用的缴纳；
(4)负责员工劳动合同的签定、续签工作；
(5)审核本分部各门店的各项促销费用；
(6)协助处理分部出现的各类劳动纠纷；
(7)负责定期与劳动部门沟通，与其保持良好的合作关系；
(8)负责员工转正、晋级、异动考核及汇总上报；
(9)组织实施月度考核、半的考核及汇总上报；
(10)审核分部及门店的奖惩文件、跟进落实奖惩执行、负责奖惩台帐；
(11)组织实施分部及门店的末位淘汰工作；
(12)定期上报总部所需的各类报表；
(13)完成上级领导交办的其它工作。
4、培训及员工关系主管
直接上级：分部-人力资源部经理
直接下属：分部-人力资源部培训及员工关系专员
岗位职责：
(1)按照总部布置的培训工作及实际需求，制定分部、月度培训工作计划；
(2)组织实施分部的各项培训，总结、分析培训效果，上报总部培训部；
(3)按总部要求完成培训任务，及时上报分部培训计划与总结；
(4)建立健全分部员工的培训档案；
(5)进行培训项目的信息收集，为分部员工内外培训提供决策参考；
(6)完成承接新开分部的培训与跟岗实习；
(7)有针对性地搜集和编写培训教材，下发门店训导师；
(8)管理和检查门店的培训工作进行；
(9)分部企业文化活动的策划、实施与宣传，如生日会、员工座谈会等；
(10)分部企业文化、员工关系案例的汇总和档案的整理；
(11)建立健全分部的沟通渠道，受理员工的具名投诉及调查；
(12)负责挽留政策的执行和离职面谈；
(13)负责正确处理员工关系矛盾、危机及纠纷；
(14)完成领导交办的其他工作。
5、招聘及人事专员
直接上级：分部-人力资源部-招聘人事主管
直接下属：无
岗位职责：
(1)负责面试人员的通知、资料整理、存档；
(2)负责分部招聘人才库的维护；
(3)负责本系统月报的整理收集、整理；
(4)负责分部人事档案的管理；
(5)负责文件的归类存档；
(6)为入职、异动、离职员工进行ERP号码及权限的增加、修改及注销操作；
(7)完成领导交办的其他工作。
6、薪酬绩效专员
直接上级：分部-人力资源部薪酬绩效主管
直接下属：无
岗位职责：
(1)协助上级公平、公正的执行公司的各项绩效考核制度；
(2)按月汇总、审核员工考勤，核发工资及奖金；
(3)办理员工各项保险费用的缴纳；
(4)审核本分部各门店的各项促销费用；
(5)负责员工劳动合同的签定、续签工作；
(6)建立健全人事档案，并及时更新和上报；
(7)定期与劳动部门沟通，与其保持良好的合作关系；
(8)定期上报总部所需的各类报表；
(9)完成领导交办的其他工作。
7、培训及员工关系专员
直接上级：分部-人力资源部培训及员工关系主管
直接下属：无
岗位职责：
(1)负责检查门店的各项培训工作，并总结、分析培训效果；
(2)建立健全门店员工的培训档案，落实促销员上岗达标制度；
(3)收集各类信息，为分部员工内外训提供决策参考；
(4)不定期与厂商联系，组织门店销售人员的产品知识培训；
(5)根据门店情况，及时更新调整培训内容；
(6)对本门店“蓄水池”工程人员的实习进行跟踪；
(7)负责临时促销员的管理工作；
(8)负责组织门店团队活动；
(9)协助进行门店员工沟通谈话，掌握员工心态及反馈；
(10)完成领导交办的其他工作。
8、行政检查主管/专员
直接上级：分部-人力资源部经理
直接下属：无
岗位职责：
(1)对分部职能部门进行劳动纪律、办公秩序、环境卫生的检查和监督；
(2)按照总部要求招聘、管理分部的“神秘顾客”工作；
(3)根据“神秘顾客”的汇总结果进行核查和分析，并提供给相关部门；
关键词：电气工程自动化,低压电气,继电器
0引言
电气工程自动化低压电器在工业生产、国防军事、农业等领域中具有广泛地应用, 自动化低压电器可以通过信号控制电路, 进而可以进行自动检测、切换、保护等操作。但在实践过程中, 自动化低压电器很容易受到外界因素的影响, 以至于影响正常的运行。因此, 必须要运用继电器对自动化低压电器进行保护。
1继电器概述
继电器中包括两个系统, 分别为控制系统和被控制系统。 人们也将这两个系统称之为输入回路和输出回路。在很多自动化低压电器中都有继电器, 相当于是在自动化低压电器中安装了一个自动开关, 用来控制电路中的电流, 从而实现保护电路的目的。下文将具体介绍继电器的工作原理、分类和作用。
1. 1继电器的工作原理
继电器是一种电子器件, 其中包括输入回路和输出回路。 通常来说, 在继电器中包括铁芯、衔铁、线圈、触电簧片等。继电器在自动化低压电器中的应用相当于是用一个小的电流来控制一个大的电流, 这一过程相当于是在自动化低压电器中安装了1个自动开关。在自动化低压电器中运用继电器的主要目的是为了保护自动控制线路。继电器不仅可以反应输入变量的感应结构, 还可以根据电流大小对电路进行自动化地控制。此外, 继电器还可以对中间机构进行控制, 通过对输入量的分析, 可以更好地控制电路。随着相关技术的不断发展, 继电器的结构和性能发生了较大的变化, 弥补了传统继电器存在的不足, 从而使得继电器在电气工程中应用的范围越来越广。
1. 2继电器的分类
随着科技的不断发展, 继电器的种类越来越多, 性能越来越好。划分继电器种类的方法有很多, 例如可以根据继电器的结构特征进行分类, 还可以根据继电器反应的物理量进行划分。本文选择根据继电器的结构特征进行分类, 下文将介绍三种比较常见的继电器类型。
1) 电磁继电器。电磁继电器主要是通过电磁铁芯对衔铁的吸引来完成相应的工作的。在电磁继电器中同样是具有输入回路和输出回路的, 而且输入回路和输出回路之间还具有一定的关联。因此, 在应用电磁继电器时必须要考虑到这一点。
2) 固态继电器。在固态继电器中具有4个接线端, 其中2个是输入端, 其余2个是输出端。在工作的过程中主要依靠隔离元件进行输入和输出的转换。此外, 还可以将固态继电器再细分成两种类型, 一种是交流固态继电器; 另一种是直流固态继电器, 这主要是根据继电器使用的电源类型进行划分的。
3) 热继电器。在热继电器中主要包括三部分结构。首先是热元件。热继电器中使用的是发热电阻丝。其次, 是双金属片。热继电器中的双金属片是两个不同膨胀系数的金属片, 这两个金属片属于不同的材质, 经过压缩以后形成热继电器中的双金属片。在受热时, 双金属片会弯曲。最后, 是触点。和普通继电器中的触点没有太多区别。在热继电器中, 所有的元件应该串联在一起, 同时, 还应将常闭触点连接到电动机的控制电路中。
1. 3继电器的作用
继电器的安全系数比较高, 将其安装到控制电路中可以有效保护电路的安全。此外, 继电器还具有比较好的通用性, 在安装的过程中操作比较简单。正是因为如此, 在工业生产、军事国防、家庭电路等领域中都比较青睐于使用继电器作为保护器。但很多专家都对继电器的安全性产生了质疑, 很多电气设备都明文规定不能使用继电器作为安全保护器。但无论如何, 继电器在自动化低压电器中的应用仍然具有其它电子元件无法比拟的优势。因此, 必须要公正客观地评价继电器, 充分挖掘继电器的利用价值。
继电器的作用主要体现在三个方面: 1继电器可以扩大输入、输出的电流。继电器在运行的过程中扩大了电流, 可以使得人们的生产、生活变得更加便捷。另外, 通过继电器可以实现遥控电路的目的。2如果只通过继电器是无法实现这一功能的, 而是需要在继电器上安装具有遥控监测功能的装置, 组成一个具有遥控监测功能的系统。3使用继电器可以控制大功率电路。在实验过程中使用的继电器种类是多种多样的, 合理地调节继电器可以实现以1个小电流控制1个大电流的目的, 也可以利用1个小功率来控制1个大功率, 这样有助于优化实验过程, 确保实验的安全性。
2继电器在电气工程自动化低压电器中的应用
随着科技的不断进步和发展, 继电器的种类越来越多, 在生产、生活中应用的范围越来越广。1在汽车制造的过程中会应用到继电器。汽车制造过程中使用的继电器种类比较多, 例如启动继电器, 主要是用于启动电机、空调控制继电器、灯光亮度控制继电器等。几乎所有涉及到开关过程的位置都使用到了继电器。由此可见, 继电器在汽车制造领域中具有广泛地应用。2很多家用电器也用到了继电器。近年来, 随着社会经济的发展, 老百姓的生活水平有了很大程度的提高, 家用电器的种类越来越多。为了可以更好地控制这些家用电器, 设计人员将继电器应用其中。例如, 空调的风扇电动机中应用了继电器、冰箱的冷却泵电动机中也应用了继电器。将继电器应用于家用电器中, 不仅可以促进家用电器的发展, 同时也有利于继电器自身功能的完善。3在大型工业制造过程中也应用了继电器。现在, 工业负责人在工业生产制造的过程中越来越重视继电器, 在大型工业中应用继电器可以有效提高控制系统的强度, 以便更好地操作机械设备。
3继电器在地铁中的应用
继电器在地铁中具有广泛的应用, 继电器的存在对于地铁的正常运行具有重要的意义。几乎地铁上所有的信号传递和逻辑控制工作都是通过继电器完成的。例如, 检测车门状态、 激活司机台等过程均使用到了继电器。此外, 在地铁中使用的继电器数目比较多, 高达数百个。例如, 在广州地铁二号线列车中使用的继电器数目达到了428个。继电器在地铁中的运用大大提高了地铁运行的安全性和可靠性。现在, 人们依然在进行相关方面的研究, 希望可以进一步提高地铁列车运行的安全性。继电器在地铁电气柜中安装的示意图如图1所示。采用这种紧密安装的方式主要是为了减少积尘。由于地铁列车运行的环境比较复杂, 在运用继电器时必须要注意一些事项。 1应选择合适的继电器。选型是地铁应用继电器的第一步, 选择何种类型的继电器将会对地铁以后的运行产生重要的影响。 地铁运行的环境中灰尘比较多、温度比较高、开关动作比较频繁。因此, 在选择继电器的型号时应选择密封性好、耐高温性强、一体式的继电器, 这种类型的继电器可以有效减少使用环境对继电器运行的影响。2应做好继电器维护工作。为了保证继电器处于正常运行状态, 延长继电器的使用寿命, 必须要采取合理的继电器维护措施。应尽量将继电器并联在电路中, 可以减少故障对电路正常运行的影响, 也尽量改善继电器使用的环境。
4结语
继电器在电气工程自动化低压电器中具有广泛地应用。 未来随着科技的不断发展, 继电器在各行各业中应用的范围还将扩大, 继电器的性能将会变得更好。
参考文献
[1]徐斌.电气工程和其自动化低压电器中继电器的应用[J].科技传播, 2014 (14) :183+134.
[2]刘宏斌.电气工程和其自动化低压电器中继电器的应用剖析[J].门窗, 2015 (2) :79+85.
【关键词】防爆电器；设计选型；设计制作
由于防爆电器的使用环境具有一定的爆炸危险，因此，必须采用一定的安全措施，让防爆电器除了完成普通电器的电气功能外，还能检测和控制爆炸危险区的安全用电，通讯等。在日常生活中常见的防爆电器类型有：本质安全型，隔爆型，增安型等，防爆电器主要分为煤矿防爆电器和工厂防爆电器两类。
一、防爆电气产品的设计总思路
（一）防爆电气设备应用的环境要求。①具有易燃易爆蒸汽/气体的爆炸性危险作业环境。②具有可燃性粉尘的爆炸危险作业环境。③可燃性粉尘和易燃易爆蒸汽/气体同时存在的危险作业环境，如固态煤炭成品车间及其称重，涂覆，包装，运输等装置中。并且，随着煤炭企业的不断发展，危险性作业环境将越来越普遍，这就要求煤炭企业高度重视防爆电器设备在企业生产过程中的使用。同时，设计部分也应进一步对防爆电器进行研究。④在前三种情况的基础上还存在其他特殊条件（如腐蚀性介质，低温，高温高湿，振动，砂尘雨水等）的环境中也必须用到防爆电器产品。
（二）防爆电器设备的选型。根据企业中工作环境的爆炸危险性的不同，将蒸汽/气体危险场所划分为：0区、1区、2区。划分的依据为爆炸危险源的释放程度。一般而言，0区限于排放口较小的区域或煤炭装置内。防爆电器一般使用在1、2区，特别是在具有沙尘雨水和腐蚀的2区中，必须使用防爆功能较强的防爆电器设备。
在具有爆炸危险性的工作场所中，经常存在盐雾，化学腐蚀等其他因素，这些因素不仅使设备电器的机械功能和电气性能被严重破坏，同时还使设备的防爆功能受到严重破坏。因此，在进行防爆电器的选用时，必须确定其抵御能力和安全性。在可燃性粉尘危险环境中应采用限制表面温度保护和外壳保护的结构，避免粉尘进入设备外壳内，吸附在绝缘体上，导致因电路短路而出现生产事故。
对于粉尘和易燃易爆性气体同时存在的危险性作业场所，选择设备时，一定要选择双重防爆型电气设备，其防爆级别在满足易燃易爆性气体的特点时，还必须满足可燃性气体的特性。
二、防爆电气的设计制作要求
（一）电源设计。独立电源的蓄电池和干电池的本质安全，且便于携带。蓄电池和干电池皆为电阻性电路，其电源的电源安全参数的确定，可根据电阻性最小点燃电流的曲线来实现。利用电池的最高电压，找出最小点燃电流，再除以安全系数值，便能得到电池允许的最大安全电流值。电池直接短路是电池最严重的放电状态，因此，在进行电源设计时，必须考虑电源的本质安全性能，并将最大短路电流作为衡量标准。
（二）电路设计。在进行电路设计时，必须充分考虑电器的电气功能，使电气原理的正确性得到保证。其次，防爆电器的绝缘参数，爬电距离，电气间隙必须与GB3836的相关要求相符合。
（三）外壳设计。外壳的设计必须具有较强的防碰撞功能，防冲击性和良好的内在品质，同时防静电功能和导热性能也必须具有一定的强度，同时还必须设计出精致耐看的外观形状。
①防爆电器外壳对材料的基本要求：在对外壳进行设计时，必须要使防爆电器的外壳具有较强的防腐蚀性，抗氧化能力，抗撞击强度，外壳表面无静电，导热系数高，加工性能良好等。就目前而言，部分国家在进行小型防爆电器的外壳制作时都选用黄铜作为主要材料。由于我国的黄铜资源严重缺乏，因此，在我国大多采用工程塑料，铸钢，铸铁，铝合金等材料制作防爆电器外壳。由于我国对工业塑料的化学成分，防火花工能，防静电功能提出了更高的要求，因此在防爆电器的外壳制作中一般不提倡使用该种材料。同时，铸钢，铸铁存在容易腐蚀的特点，因此在外壳制作中也极少被用到，目前我国正在向利于无镁铝合金和低镁铝合金作为外壳生产材料的方向发展。
②外壳精度要求：防爆电器的外壳设有接线嘴，引线机构，安装装置，吊挂装置，防爆结合面及标志性字符等，其形体形状一般较为复杂。因此外壳的制作过程具有较强的精度性，使字符等内容能够明显的表现出来。
③铸件的内在要求：根据国家出台的GB3836-2010的相关规定，在外壳加工完成后，必须进行水压测试，水压试验的试验压力应为所测得的爆炸参考压力的1.5倍，但至少为0.35MPa。压力保持10+2s，“以不连续滴水（每间隔大于10s滴水1滴为不连续滴水）为合格”的规定进行判定。并且在试验压力和规定时间内，被试外壳无结构损坏或可能影响隔爆性能的永久变形。另外，防爆外壳加工完成后，其表面不能出现针孔，气眼等，铸件必须组织均匀，具有良好的致密性，表面光洁。
④实用性和经济性要求：在进行外壳的设计时，还必须考虑到其实用性和经济性，在生产中防爆电器外壳必须具有耗能低，耗材少，质量轻，体积小等特点，进而降低生产成本，提高经济效益。
结束语
总之，防爆电器是煤炭企业生产得以顺利进行的重要因素，因此，我们必须加强对防爆电器的设计，进一步改善防爆电器的设计理论，使防爆电器的防爆性能得到进一步提高，安全性能和运行的可靠性得到改善，进而促进我国煤炭企业的发展。
参考文献
[1]关于举办防爆电器技术（GB3836.1～3—2010新国标在产品设计中的应用）培训班的通知[J].低压电器，2010，No.36419：63.
[2]徐伟巍，刘余.设计分析系统在防爆电器结构设计中的应用[J].电气防爆，2008，No.17101：9-11.
[3]关于召开全国防爆电器行业厂长会议暨中国电器工业协会防爆电器分会五届四次会员大会的通知[J].低压电器，2011，No.37708：62-63.
[4]孟庆海，陈涛.一种防爆电器超前开盖断电装置的设计[J].煤矿机电，2011，No.18605：49-50.
[5]郝峰，黄革英，曹利波.隔爆外壳水压试验注意事项[J].电气防爆，2005，No.9118：6-8.
1、根据客户技术要求进行系统设计和参数的调试，及时处理和解决自动化方面的问题;
2、负责设备设施电路设计和编写控制程序;负责配电柜柜体设计;负责电器器件选型;
3、负责指导电气装配人员安装;
4、负责与客户及行业供应商进行技术交流;
5、负责老客户和项目客户设备的维修、维护和技术支持;
6、完成上级交办的其他工作;
电气设计工程师岗位职责(二)
1、环保装备相关电气设计：包括电气图纸绘制、电气部件选型等;
2、电气外包部分供应商评估，以及外包部分技术的引进和转化;
3、在规定的时间内，完成产品电气设计任务，解决技术问题并估算成本和时间;
4、样机试制，参加现场试验并处理电气故障，提出产品改进措施;
5、确定最终产品或系统，完成相关文档(如原理图，接线图，使用手册、产品技术条件、产品明细表等)制作;
6、负责新产品研制和老产品生产过程中电气设计、工艺问题的解决、处理，监控产品使用以提高未来设计，指导和参与对售后服务的技术问题的解决和处理工作;
电气设计工程师岗位职责(三)
1.负责技术方案的编制、设计、调试、验证。
2.负责核心技术问题的分析处理、攻关与优化;
3.服从项目的整体计划安排。
4.编写设计过程控制文档。
电气设计工程师岗位职责(四)
1、根据营业下发的式样书设计电气式样书。
2、运用专用绘图软件进行钣金图、布局图、原理图设计或配置。
3、根据设计图纸进行部品清单制作，对图纸清单进行审核，确保其完整性、正确性。
4、根据生产计划提前进行触摸屏和PLC部分程序制作。
5、对触摸屏和PLC进行动作模拟，检查、确认相关动作的不具合。
6、根据电气调试检查表进行通电前相关设定及通电前相关安全确认，确保具备通电条件。
7、根据电气调试检查表进行手动及自动动作确认。
8、利用ACS软件进行整机TEST
MODE动作。
9、社内成膜过程中发现不具合进行汇总及问题对应。
10、社外CS遇到问题进行电话对应、或出差对应。
电气设计工程师岗位职责(五)
1)根据公司产品以及技术研发需求，参与新产品、新技术研发;
2)对公司既有产品进行技术升级及技术改进;
3)对公司内部相关部门及外部客户进行必要的技术支持工作
4)根据程序、作业方法制作相应的作业说明书。
充电器设计分为两个模块变压整流模块和充电管理模块, 其中变压整流模块中以模仿家庭用电高峰期不稳定性的特点, 假设取电电压为180V到220V之间的交流高频谐波电压, 将其电压通过SVPWM整流器进行AC-DC及降压转换, 得到22V左右的直流电压, 由于受到高低次谐波影响的原因, 实际的电压在22V以上, 为了得到稳定的直流电压, 需再经过滤波器和稳压器使其电压稳定在18V到22V之间。然后稳定的电压进入充电管理模块, 电压接入UC3906芯片, 利用UC3906的智能调节功能给予蓄电池稳定的充电模式。
元器件介绍
LDC线性稳压器
LDC线性稳压器是一种步降式DC-DC变换器LDO线性稳压器的精度受误差放大器提供参考电压VREF带隙基准电压源的精度的直接影响, 为了使VOUT稳定输出, 需要用放大器EA通过VBF与VREF的比较值得出功率管栅极的误差电压值而对功率管的导通电流值进行调整而确定。反馈网络的功能的原理是获取LDO线性稳压器的输出电压样本。此时, 误差放大器的参考电压与输入端的反馈电压比较, 其结构是由RF1, RF2组成;功率管的主要作用是输入向负载提供大电流的通道。
在图1中, 反馈网络RF2的分压与输出电压VOUT同步, 其分压VBF与误差放大器同相输入端相连, 其中输出电压VOUT的调整由稳压器的智能化完成, 当VOUT降低时, 与其同相连接的RF2分压反馈到误差放大器进行比较, 差值减小, 则调整功率管, 使输出电流增加并对CL充电, 使VOUT升高, 反之如此。所以LDO线性稳压器总是处于深度负反馈状态, 具有连续校正功能, 总能得到稳定的输出电压。
UC3906
美国公司TI生产的UC3906芯片, 专用于蓄电池充电管理, 它的电流为1.7m A, 可以提供三种充电状态, 分别为大电流恒流充电状态, 高电压过充电状态和低电压浮充电状态。
其整体的结构是电路, 其中限流模块, 电流检测模块, 参考电压具有温度补偿的模块, 电压检测模块为模拟电路, RS触发器, 补偿元件, 充电电流检测放大器为数字电路等等。电池的充电状态是由电流电压检测比较器来完成, 同时在状态逻辑电路中, 控制输入信号, 25m A输出可使驱动器直接驱动外部串联的调整管, 从而使电压和电流的输出得以控制, 而驱动器的调整则是由独立电压控制回路和限电流放大器来完成。UC3906其内部的精确基准电压与温度变化保持一致, 其温度与蓄电池电压的温度同步。
充电器电路设计
整流滤波电路
如图电路3所示, 其中T1到T6为整流器SVPWM整流器的功率开关, 交流侧电感L主要作用是限制开关器件所产生的高次谐波, 控制大小幅度目的是以适应用电要求, 其中过大则影响电源电流跟踪指令的速度和系统的负载能力, 过小则会增加在电源电流中高次谐波的含量, 滤波电路具有每10倍频程-60d B的衰减速度, 同时对不稳定的频率谐波有抑制作用。
比较“等量”变换的定则, 原理是坐标变换, 是通过在abc坐标系中的矢量与变换后的dq坐标系的矢量相等的条件。关于三相电路, 有功分量是轴分量, 而无功分量则用q轴以表示。其中, S在dq坐标系上的有功分量和无功分量用开关函数Sd和Sq表示。在两相同步旋转坐标系下关于三相电压型全控整流器的模型下, 通过计算可得数学模型如下:
同时, 此电路具有双向导通能力, 具有功率因数为1和-1的两种运行状态, 功率因数为1时为正电阻特性, 吸收能量, 为-1时, 则是负电阻特性, 释放能量, 这就是电路的显著特点, 能量的双向传输。
UC3906外围设计
根据前面介绍的UC3906的工作原理, 通过证明可行性, 设计铅酸蓄电池12V、25AH实例, 关于电路示意图为图5。输入、过充、浮充、过充转换、浮充转换电压和最大电流, 过充终止电流分别为UIN=18V, UOC=15V, UF=14.5V, U12=14.25V, U13=11.7V, Imax=2.5A, IOC=0.25A。
正常一般都在蓄电池上接充电器, 将一个二极管串联在输出端和调整管之间, 其目的是控制蓄电池电流会流入充电器。同样的, 包括避免中断输入电源后, R1、R2、R3会在外电路会使蓄电池进行放电, 此时通过电源指示晶体管的脚7与R3串联接地, 警示放电情况。接入电压使Q1闭合, 此时电池两端电压升高, 电流固定为2.5A。当电压升至到14.25V时, 电流将从2.5A开始下降。电池此时的状态叫过充。当过充电终止电流IOCT高于充电电流时, 芯片的脚10输出高电平, 但比较器LM339会输出低电平, 浮充状态将会自行进入蓄电池进行充电。检测蓄电池的电充满了, 发光管指示会亮。
总结
本设计是为了解决家庭用电不稳定性导致蓄电池寿命的影响, 本设计为此制造的充电器, 其功能未解决电压过低及谐波频率不同等电能质量问题, 优点在于稳定的输出电流, 不足在于造价过高。此充电器用于高精度的充电仪器, 蓄电池等。
一、系统设计方案
智能充电器采用模块化的设计思想, 整个电路电源模块、充电电路、检测比较电路、控制电路和LED显示电路五个部分组成。使用LM317来构成电源电路, 为后级电路提供工作电源。使用比较器TL802来实现检测比较功能, 把充电端的电压和充电完成后的电压预设值相比较, 输出信号输入控制电路, 对相应的电路状态进行控制。控制电路则主要由三极管和继电器构成的开关电路来实现。显示部分采用最简单的LED发光二极管显示。系统的整体设计框图如图1所示。
二、充电电路设计
充电电路如图2所示, 它由二极管和若干个电阻电容构成。其中D1、D2构成一个或门, 负责把变压后的交流电转换成脉动的直流电, R8、C3构成简单的RC充放电电路, 有一定的稳压作用, 通过调节RC的参数可以控制充电电流的大小和充电电压的稳定度。理论上讲, R8的阻值越大, 充电电流越小。C3的电容值越大, 充电电压相对越稳定。
由于J1是一个常闭开关, 只要接通电源, A点就会得到一个较大的电压值, 直接给电池充电。同时由R9和LED2构成的显示电路中的发光管点亮, 指示正在充电。当电池充电完成后, 即充满电了。则由比较控制电路, 将常闭开关J1断开, 同时闭合常开开关J2, J2闭合和发光管LED3点亮, 指示充电完成。实际的充电器中, LED2多选用红色发光管, LED3则选用绿色的。这就是我们通常看到的, 充电器在充电时红灯亮, 充满电后有绿灯亮。
三、检测保护电路的设计
检测保护电路主要完成对待充电电池的实时监测, 并将检测到的电压和预先设定的充电电压相比较, 从而控制充电的启停。检测保护电路如图3所示, 通过电压比较器TL802来实现, 它有正负两个输入端, 其中的负端连接到了LM317的输出端, 也就是说负端的电位等于LM317的输出电压。正端连接到了A点 (开关J1的上端) , 由于J1是常闭开关, 比较器的负端在充电开始之前是连接到了待充电电池的正极。当充电电池的电压小于LM317的输出电压时, TL802的输出电压为0, 三极管截止, 继电器不动作, 开关J1仍然闭合, 这时, 充电脉冲经电阻R8继续给电池充电。当电池充满电后, 电池的电压高于LM317的输出电压, 这时比较器的输出电压为高电平, 三极管导通, 继电器当中有较大电流流过, 使得常闭开关J1断开, 常开开关J2闭合, 充电器停止对电池充电, 实现了过充保护。
四、充电器电路的仿真
首先在EWB中的画出充电器的总电路原理图, 为了简化, 我们直接用了一个幅值为48V的交流信号源来代替了市电和变压器;用一个固定的电源来模拟LM317输出的稳定电压。
从图4可以看出, 我们待充电电池的电压设置为3V, 也就是说这时的电池处于欠电状态, 用6V的电池来模拟LM317的输出电压。因此对应的连接到比较器正端的电压是3V, 小于负端直接接的6V电压。所以, 比较器输出电压为0, 检测球L1不亮。三极管截止, 继电器没有动作。常闭开关仍然闭合, 充电脉冲继续给电池充电。发光二极管LED2亮, 指示正在充电。
如果把待充电电池的电压改为6V来模拟这个电池已经充满电了。我们可以看到检测球L1亮, 表明比较器输出了高电平。这时继电器中有电流流过, 继电器动作, 常闭开关断开, 常开快关闭合。表示充电完成, LED3亮, 指示充电完成。
摘要：本文利用模拟电路的知识设计了一个简易充电器, 该充电器通过继电器来控制实现充电的启停。并可以根据实际要求改变充电器的充电电压。其适应性强, 可以对手机电池、ipad等进行充电。
关键词：充电器,充电保护,仿真
参考文献
[1]刘公致, 吴睿智.一种多功能智能充电器设计[J].电子技术, 2011, (11)
在全国的铁路, 地铁, 轻轨车辆和检修基地中, 需要一种能够满足机车和车辆上小型电器元件的综合测试设备。它在检修作业中发挥着重要作用, 能够对直流电磁接触器、中间继电器、过流继电器、热继电器、时间继电器、接地继电器、保护继电器等进行吸合、释放电压、释放延迟时间、线圈电阻、吸合、释放电流、触点接触电阻等参数的测试[1]。设计一种能够高效、便捷的测试设备, 使其能够提高了工作效率, 操作控制变得轻松、简单和可靠。这种设备在北京地铁十号线、大同机车车辆厂实际应用中得到了用户的广泛好评。
1 设计方案
(1) 电子时间继电器需要测试的参数为延时时间、线圈电阻, 触点电阻, 延时时间测试:可能包括四种:得电延时闭合, 得电延时断开, 失电延时闭合, 失电延时断开。因此为电子时间继电器时间整定值的调整校验提供110V直流开关电源[3], 由时间继电器的输出带动外置继电器的线圈吸合, 由开关量数据采集卡K840采集外置继电器的触点状态从而判断时间继电器的动作时间。由于时间继电器的时间调整为秒级单位, 所以在软件设计时可以不必考虑外置继电器 (毫秒级) 动作时所产生的误差。
(2) 为直流电磁接触器、中间继电器吸合、释放延迟时间、吸合、释放电压、线圈电阻、触点接触电阻的测试提供0~150V的直流开关电源。根据电器元件的检修工艺, 电磁接触器、中间继电器需要工作在77~150V之间, 所以必须配置可调电源[2]。上述两种电器元件的线圈功率一般在100W以内, 要求供电电源的功率必须足够大于被试线圈功率, 因此可调电源的输出电流设计在5A以上, 以保证试验的可靠性。
(3) 过流继电器、热继电器的测试参数为各种过载倍率电流下的的动作时间, 因此为过流继电器、热继电器等电器元件提供0~400A恒流源。过流继电器的试验电流为整定电流的1倍[2]。热继电器试验电流为额定电流的4~6倍, 试验电流倍数越大断开时间就越短 (见图1) 。
(4) 对于所有触点类器件试验台设计了低电阻测试系统, 它的量程在20mΩ~20kΩ之间, 可以满足触点电阻在毫欧级别的测试和线圈电阻在20kΩ以下的电阻测试。其测试原理如下。
如果将测试线路的阻值和仪器自身电阻加在一起时, 电阻值的测量范围要达到100毫欧姆;为了达到一定的精度, 分辨率就必须达到0.1毫欧姆。
使用24bit的A/D转换器, 如果输入量程为5V, 则分辨率可达:
LSB=5/ (224-1) =0.22 (微伏) 。
零点几毫伏的分辨率意味着1m A电流通过1毫欧电阻产生的1微伏电压降也能被测量出来。
根据需要测量的电阻值范围和对被测量信号信噪比的要求, 采用了四线制输入方式, 其结构如图2。
测试方法使用四线测试法。选择V1、V2为电压输入输出导线I1、I2为电流输入输出导线, 四根导线电阻相同, 为低阻值镀银导线。C1、C2为触点的两端。每两根拧紧的测试线放在同一个测试点上, C1端接V1和I1, 触点的另一端C2接V2和I2。其中I1、I2输出线为电流输出, V1、V2代表1A电流流过触点两端时产生的电压。系统采集这个电压值通过运算即可得到电阻值, 在减去测试线路系统误差, 便可得到触点电阻值。
(5) 对于电器元件的各种电压、电流值的试验, 试验台设计了模拟量采集电路, 原理如下。
包括RC滤波、模拟多路开关电路、放大电路、模数转换电路、接口控制逻辑电路、光电隔离器、DC/DC电源变换电路、地址选择等组成。
1) 工作原理框图如图3所示。
2) 滤波电路
在模拟电路输入上有RC滤波电路, 对进入的有效模拟信号上的干扰信号进行滤波, 其电路如图4所示。
3) 模拟多路开关电路
选用4片8选1模拟开关芯片, 构成多路转换开关电路。通过JP1、JP3跳线开关选择输入方式, 可以设定单端输入和双端输入方式。通常情况下, 大信号的输入选用单端输入, 而小信号的输入可以选用双端输入方式。
4) 高性能放大器电路
AD620是一种低功耗、高精度仪表用放大器, 因此采用AD620作为信号处理器, 使用一个外接电阻可设置1~1 000倍增益, 为方便用户使用, AD620的放大倍数有三个选择。
关于n倍时放大倍数和R16的关系如下:
例:放大100倍时, Rg=49.4kΩ/ (100-1) =499Ω,
在电路中Rg=W4+R16,
由于W4=100Ω,
所以R16=499-100/2=449 (Ω) ,
通过微调W4即可设定n倍的增益。
5) 模数转换电路
选用AD1674作为模数转换器件。AD1674是一个12位模拟到数字的转换器, 它由一个片内采样/保持放大器 (SHA) 、时钟和对微处理器接口的三态输出缓冲器、10V的电压基准组成。其采样速率为10ms, 因此具有较高的转换速率和转换精度。
在AD1674的使用上采用程序启动、标志查询方式, 启动信号和转换结束信号相配合, 使AD1674一旦转换结束就处于数据输出状态, 提高多通道时的通过率, 同时产生AD结束标志。
6) 接口控制逻辑及光电隔离电路
在光电隔离器上采用了5片TLP521-4光耦, 通过率为15k Hz, 满足了一些用户的需求, 由于采用了光电隔离技术, 抗干扰能力进一步增强。
7) DC/DC电源电路
DC/DC电源电路是由电源模块和相关的滤波元件组成, 其输入电压为+5V, 而输出电压与原边完全隔离, 输出为+5V和±15V, 原副边之间的隔离电压可达1500V。使之运行更定可靠。
(6) 由于要对电压电流的输出进行控制及采集, 试验台还设计了光隔开关量控制电路, 原理如下。
1) 开关量输入信号的操作原理
当被测输入信号为高电平时, 没有电流使光电隔离器的二极管发光, 所以光电隔离器的三极管截止, 八缓冲器输出端为“1”, 在通过三态门读入计算机。当被测输入信号为低电平时, 电流通过R*流过光电隔离器的二极管使二极管发光, 此时光电隔离器的三极管导通, 八缓冲器输出端为“0”, 在通过三态门读入计算机。电阻R*的阻值选择可由用户根据现场信号电平幅度值自行更换 (出厂配置为2.4kΩ) 。
R*选用的原则如下:
其中Uin为现场信号高电平电压值, Ur是加在光电隔离器上的电压值。I是流过发光二极管电流, 一般值3~20m A左右。
2) 开关量输出信号的操作
开关状态的输出, 采用了两级锁存方式, 其中光电隔器外部的锁存器必须由外部电源供电
(7) 试验台在对模拟信号的处理上采取了统一的变换方式, 利用深圳圣斯尔公司生产的2种不同量程的电压、电流变送器, 把由电压、电流源产生的模拟信号统一的变换成4~20m A标准电流信号, 在配置250Ω的精密取样电阻使之转换成1~5V的电压信号送给模拟量采集电路的不同通道, 再由计算机进行采集。
(8) 试验台的重要组成部件就是电源系统, 它为被试电器元件提供动能, 其可靠性是保证被试电器元件能否达到检测要求的重要指标。
因此试验台采用了可靠性非常高的开关电源, 其原理如下。
交流输入电压经“陷波”电路后到“整流滤波”电路, 得到高压 (约300V) 的直流电压。“功率转换器”将高压直流逆变成约35k Hz的高频交流, 经高频变压器变换到输出所需的电压, 然后经高频整流滤波得到输出电压。控制电路对输出电压和输出电流进行取样, 经闭环反馈后产生脉宽调制 (PWM) 信号, 在控制“功率转换”电路, 便可使输出电压或电流保持稳定。
“辅助电源”也是由开关电源构成。由于完全取消了工频变压器, 因而具有交流、直流兼容输入功能。输出稳压和恒流的取样点都是在输出侧取样, 所以能做到高度稳定可靠。
系统恒流源电源的原理与其相同, 这里不再叙述。
2 试验原理总图
在完成单元电路的设计之后, 综合各种被试件的试验参数要求, 和设备的整体布局, 遵循通用性原则[3], 设计出机车电器综合试验台总的原理图。见图9。
3 试验台计算机操作界面
软件设计的易操作性也是设备能否成功的关键, 在这里采用了大家熟悉的windows操作界面的风格, 以下拉菜单的形式来实现各种被试件的选择、试验参数的选择和存盘、调用、调出等功能[4,5]。操作界面如图10所示。
4 结论
电器综合试验台在机务、地铁、轻轨检修中, 是必备的设备, 为检修提供了方便的检测手段, 提高了检修效率。简单直观的控制操作, 使得操作人员可以轻松自如的完成各种器件的参数试验。
参考文献
[1]GB50157-2003.地铁设计规范[S].
[2]GB1497-1985.低压电器基本标准[S].
[3]GB5226.1-2002机械安全机械电气设备第1部分:通用技术条件[S].
[4]GB/T14393-93.计算机软件可靠性和可维护性[S].
