|
多臺(tái)隔離器連接系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及工作原理多臺(tái)隔離器同時(shí)連接的系統(tǒng)電路示意圖 在上圖中,I4=I1+I2+I3 ,I5=0,I6=0,I7=0,I8=0,I9=0,I10=0,I11=0,為什么I5~I(xiàn)11電流為零? 回路電流定理:在獨(dú)立的電源回路中,流出電源正極的電流等于流回電源負(fù)極的電流,這個(gè)結(jié)論基于能量守恒原則,流進(jìn)和流出電流兩者完全相等,如圖。 根據(jù)這個(gè)原理,在系統(tǒng)里,輸入信號(hào)、輸出信號(hào)以及電源只要有獨(dú)立的電源回路,回路電流就不會(huì)流進(jìn)大地或者PLC的參考點(diǎn), 產(chǎn)生共模電壓誤差,只是浮置在地電平上。即使電源和大地兩者之間用很細(xì)很長(zhǎng)的導(dǎo)線連接, 也不會(huì)累積起地線誤差電位因?yàn)榱鬟M(jìn)參考點(diǎn)的電流為零,所以地電平才能真正做到零電位。 在隔離器中,這個(gè)獨(dú)立的電源由電源變壓器付邊繞組產(chǎn)生,隔離器中每個(gè)功能回路,如輸入回路輸出回路等,都需配置一個(gè)這樣的獨(dú)立電源,如圖。 如果儀表的輸入回路、輸出回路都不使用隔離的電源會(huì)產(chǎn)生多大的地線誤差電位?以下圖進(jìn)行說(shuō)明。 假設(shè)現(xiàn)場(chǎng)有100個(gè)4~20mA信號(hào),如果信號(hào)都是20mA,100乘以20mA就是2A,如果100臺(tái)表地線電阻為0.5Ω,地電位就上翹1V,這對(duì)于250Ω取樣PLC卡件,影響是量程的25%,對(duì)于25Ω取樣的PLC卡件來(lái)說(shuō),影響已達(dá)到量程的250%了。 實(shí)際使用中,100臺(tái)儀表的地線連接電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.5Ω,每臺(tái)表的輸出是不停地在4~20mA內(nèi)變化,所以不加隔離,采用銅排來(lái)降低地線電阻,是不可能將系統(tǒng)穩(wěn)定下來(lái)的。 上述隔離模式原理清楚,簡(jiǎn)單易行,但要素必須完備。 |