西门子6AV2124-0JC01-0AX0型号介绍

西门子6AV2124-0JC01-0AX0型号介绍

自锁，是在接触器线圈得电后，利用自身的常开辅助触点保持回路的接通状态，一般对象是对自身回路的控制。
如把常开辅助触点与启动的电动开关并联，这样，当启动按钮按下，接触器动作，辅助触电闭合，进行状态保持，此时再松开启动按钮，接触器也不会失电断开。一般来说，在启动按钮和辅助按钮并联之外，还要在串联一个按钮，起停止作用。点动开关中作启动用的选择常开触点，做停止用的选常闭触点。
互锁，说得是几个回路之间，利用某一回路的辅助触点，去控制对方的线圈回路，进行状态保持或功能限制。一般对象是对其他回路的控制。
联锁，就是设定的条件没有满足,或内外部触发条件变化引起相关联的电气、工艺控制设备工作状态、控制方式的改变。
“在一个回路中，即有自锁又有互锁的就叫做“联锁””这种说法并不科学，也不全面。
自锁触头的作用是保证电动机的连续运行。互锁触头的作用是防止误操作造成短路（1）自锁电路的原理：
按启动正转按钮SB2→KM1线圈通电吸合→KM1主触点接通（电动机正转）
                                                       └─ KM1-1合──────────┘  
KM1-1的作用是保证SB2松开后，KM1的线圈能够继续得电吸合，电动机能够连续运行。接触器KM1的线圈得电与触点 KM1-1的闭合，是相互依存的关系，这就是“自锁”。
按启动反转按钮SB3，KM2线圈通电吸合，过程与正转相同。
（2）互锁的原理：
如果在KM1通电，电动机正转中，不慎按了反转按钮SB3，KM2和KM1都吸合通电，将造成主电路短路。为此，把KM！的常闭触点KM1-2 串联在KM2的线圈中回路，在KM1吸合时KM2不可能通电。用同样的方法，在KM1吸合时KM2也不可能通电。KM1和KM2的这种相互制约的关系，就是“互锁”

天线（antenna)是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。

为了解决**长波通信系统传输速率低和弱信号接收困难这些固有的难点，主要从两个方面入手:(1)精心设计和架设天线，通过合理的天线架设，提高天线的发射效率;(2)研究设计新型的适合**长波通信特点的调制编码制度，目的是在低信噪比条件下大幅度提高传输效率。本文主要研究了设计和架设天线的新思路，并且通过试验验证得到了可喜的结果。

1 **长波天线设计现状

在无线电通信领域中，要构成有效的发射系统，就应该使发信系统的天线长度接近所发信号的波长。否则，发射天线就不能形成有效的电波辐射。通常情况下，较低频天线系统所需资金，将占据整个较低频发信系统总投资中的绝大部分,并且，维护负担将十分繁重。

另外，较低频发射系统天线场的选址条件也十分苛刻。其发射天线场的基本选址原则是[3]：较低频发射天线场区，应该定址在具有很低电导率的区域。这就是说，较低频发信系统应该建设在符合特定地质条件的区域内。

2 **长波(ELF)发射天线设计

由电磁波传播理论可知，无线电波在不同介质中传播时，其波长是不同的。其波长与传播介质的电参数密切相关。例如，无线电波在空中传播时的波长，可以近似表示为

根据公式(1)、(2)，可以得出如下推断：对于频率为100 Hz的无线电波来说,它在空气中的波长大约为3 000 km。但是，在海水中的波长大约只有158 m左右。由此可见，对于同样频率的无线电波来说,当它在不同的介质中传播时，其波长会有巨大的差别。可以说，这种较低频对潜发信系统的设计构想，必定可以降低较低频天线的建设难度及建造费用，这对于开展我国较低频通信系统的应用研究具有十分重要的意义。

现在，就从较低频的辐射和传播入手，对这种发射方式的辐射和传播情况，进行简要的分析，以说明其可行性。

由电磁波传播理论可知，当电磁波在海水中传播时，会受到衰减。其衰减量与电磁波的频率密切相关。这种传播衰减与频率关系的统计平均值可由下式表达：

假定电磁波在水下传至水面的传播距离为d(m)；其总衰减量为A(dB)，则有：

其中：频率f的单位为Hz，传播距离d的单位为m。

若电磁波频率为25 Hz，则a(f)=0.172 5 dB/m。如果在水下20 m深处架设较低频天线,则电磁波在水下传至水面的衰减量Ａ＝3.45 dB。假设水下较低频系统向上辐射出100 kW（即80 dBm）的信号，则经过20 m的传播，当它到达水面时，就被衰减为76.55 dBm。当然，这76.55 dBm的信号，不可能完全穿透水面。在它穿越水面时，有相当一部分信号能量，在海水与空气这两种传播介质的交界处被反射。而只需架设几百米长的天线，就可到达同样的发射效果。

3 天线性能对比分析

从幅射效率来看，美国现役ELF发信台的功率接近2 MW。但是,其实际辐射出的功率大约只有2 W~4 W。如果按照2 W计算，其辐射效率只有2 W/2 MW＝10-6，即辐射损耗为60 dB。其辐射损耗如此之大，是因为其发射天线的电长度远未达到ELF的有效辐射长度所致。

当发信天线架设于水中时，只需几百米长就可以达到ELF有效辐射的电长度。如果假设其辐射效率为50 %(辐射损耗为3 dB),加上信号传至水面的衰减3.45 dB，水面反射损耗40 dB,就得到水下发射的总衰耗约为46.45 dB。这个衰耗远小于美国现役ELF发射台(60 dB)的辐射损耗。

从辐射4 W信号所需的ELF功率来分析。假设水下天线向上辐射100 kW的信号，向上辐射信号仅占总能量的25%。这样，天线总共要辐射出400 kW的信号。又因为已假定辐射效率为50%，于是功率应为800 kW（如果取80%的辐射效率，则只需500 kW的）。由此可见，采用水下发射方式，只需架设数百米的天线和800 kW的，就可以达到美军使用2 MW的并且必须架设上百公里天线才能达到的通信效果。

从对潜通信深度上看，美军现役ELF系统以2 W～4 W实现了百米深级的对潜通信。现以4 W(36 dBm)，可通深度100 m为基准，用类比方法分析水下ELF系统以800 kW和10 kW所能达成的通信深度。

美军ELF系统的标准工作频率为76 Hz(亦可工作于44 Hz)。由电磁波在海水中的衰减公式(3)可知,频率越低，信号衰减就越小，若取对美方有利的频率44 Hz，其衰减α＝0.229 dB/m，则在海水中传播100 m的衰减A＝22.9 dB。由此可知，可以达成对潜通信的类比参照基准应为：

S＝36 dBm－22.9 dBm＝13.1 dBm

现在，就以此电平(S＝13.1 dBm)为比较基准，分析水下发射系统的对潜通信深度。假设其工作频率为：f= 25 Hz，其在海水中的衰减α＝0.172 5 dB/m。

对于800 kW（即89 dBm）的发信系统来说，可以向空中辐射出4 W（即：36 dBm）的信号。它可能达成的通信深度为：

D＝(36－13.1)/0.172 5＝132(m)

若发信机功率为10 kW(70 dBm)，可能达成的通信深度为：

D＝[36－（89－70）-13.1]/0.172 5＝22.6(m)

在前边的分析中，假定水下天线的辐射效率为50％（即辐射损耗3 dB）。如果水下天线的辐射效率为75％～85％。现取其为80％（即：辐射损耗为0.969 1 dB，取其为1 dB）。这样，其有效信号能量就比上述分析时高出约2 dB。于是，其可达成的对潜通信深度就可增至：

D＝（2＋36－19－13.1）/0.172 5＝34.2(m)

由析可知，采用水下发射方式来实现较低频对潜通信是可能的。而且，无论是从较低频发射的有效性上，还是从天线系统的规模上来讲，水下发射的设计思想不仅有效，而且经济小巧，采用这种设计方案可以节省上亿元的天线建设经费。如果这种系统得以实现，必将提高较低频对潜通信的通信质量和性能，较大地促进对潜通信指挥技术手段的进步，进一步增强对潜通信的可靠性。

4 仿真试验

经过理论分析后，为了证明这种设想的正确性，在实际环境中进行了功能性仿真试验。首先构建了较低频发射系统和接收系统。发射系统包括和天线，其中采用UPS电源实现，由于设备的限制，无法进行精确的性能试验，只是进行了原理验证试验。

4.1 ELF信号

本试验为功能性试验，主要是为了验证水下发射ELF信号的可行性，因此只需要选用一个ELF频率进行发射试验即可。这里通过改装UPS电源电路实现了35 Hz的信号发射。发射原理如下：UPS电源电路其中一个重要的部分就是把直流电转化为220 V的交流电，其默认的交流电频率为50 Hz。为了避开公用电力系统的干扰，同时也为了不影响电力系统，不能选用50 Hz频率进行水下发射试验。因此将UPS电源电路的交流频率进行了调整，调整了决定交流频率的可变电阻，使逆变器输出的电流为35 Hz的准正弦信号。

4.2 ELF发射天线

为了得到较好的实验结果，验证水下信号穿透水面传播的可行性，可以在水下布设一定长度的电缆作为简单的**低频水下发射天线。

4.3 ELF接收天线

接收天线内部由不同宽度的钹镆合金条组成，横截面基本呈圆形，外部由塑封管固定封装，再由电感线圈缠绕在塑封管上组成接收天线体,电感线圈约为3 000匝，电感量约为20 μH。如图1所示，电感线圈通过并接电容后，谐振频率调整在35 Hz左右，天线接收到信号后送入放大器电路。