繼電器選用準則
發布時間:2009-06-22 來源:中國繼電器網
中心議題:
怎樣才能正確地選用繼電器呢? 一是要做到“知已知彼”,即首先必須對繼電器所控製的對象一一被控回路的性質、特點以及對繼電器的要求等都要有周密地考察和透徹地了解。其次,對繼電器本 身的各種特性一一原理、使用條件、技術參數、結構工藝特點以及規格型號等,做到全麵的掌握與認真分析;二是按“價值工程”原則,從先進性、合理性、可用 性、經濟性全麵考慮,作到正確地選用和使用繼電器。
正確選用繼電器的原則應該是:(1)繼電器的主要技術性能,如觸點負荷,動作時間參數,機械和 電氣壽命等,應滿足整機係統的要求;(2)繼電器的結構型式(包括安裝方式)與外形尺寸應能適合使用條件的需要;(3)經濟合理。
為了減少繼電器選用中的隨意性,提高自主性,選用前應編寫選用提綱,括以下要素:(1)氣候 應力作用要素溫度範圍:濕度範圍;大氣壓力;沿海大氣;砂塵汙染;化學汙染;磁幹擾;其它特殊氣候應力。(2)機械應力作用要素振動應力;衝擊應力;離心 作用及其它。(3)輸入參量要素交流參量激勵;直流參量激勵;溫度變化影響;有或無觸點開關激勵方式;固體器件開關激勵方式;遠距離有線激勵方式;互相幹 擾等激勵因素;低壓激勵與高壓(強電回路)輸出隔離因素等。(4)輸出參量要素白熾燈;容性負載;電機負載;電感器、螺線管、接觸器線圈、扼流圈負載;直 流阻性負載;中等電流負載;低電平負載;幹電路負載等。(5)安裝方式要求焊接式、插入式、螺釘式或其它(如導軌式安裝等)(6)安全要素阻燃要求;過載 能力要求;絕緣抗電水平。(7)篩選要求篩選要求包括篩選的項目、所加應力,監測水平、監測手段、失效判據等。(8)失效率要求與可靠性評估失效判據;失效率評估及置信度。
選用電磁繼電器的一般步聚:
作zuo為wei選xuan用yong繼ji電dian器qi的de第di一yi步bu,是shi確que定ding其qi應ying用yong分fen類lei,由you此ci初chu選xuan一yi種zhong在zai給gei定ding條tiao件jian下xia曾zeng經jing有you過guo成cheng功gong應ying用yong的de繼ji電dian器qi類lei型xing,然ran後hou按an下xia列lie步bu聚ju使shi所suo選xuan用yong繼ji電dian器qi最zui適shi合he於yu規gui定ding應ying用yong。
(1)按照輸入的信號確定繼電器的種類
不同作用原理或結構特征的繼電器,其要求輸入的信號的性質是不同的。例如熱繼電器是利用熱效應而動作的繼電器;聲繼電器是利用聲效應而動作;而電磁繼電器則是由控製電流通過線圈產生的電磁吸力而實現觸點開、閉。這就要求使用者首先要按輸入信號的性質選 擇繼電器種類。例如反應電壓、電流或功率信號時,選用電壓、電流或功率繼電器;反應脈衝信號或有極性要求時,應選用脈衝、極化繼電器等。
在zai這zhe裏li,簡jian要yao地di介jie紹shao一yi下xia電dian壓ya和he電dian流liu繼ji電dian器qi的de區qu別bie,以yi供gong用yong戶hu正zheng確que選xuan用yong。從cong工gong作zuo原yuan理li來lai講jiang,二er者zhe均jun屬shu電dian磁ci繼ji電dian器qi,沒mei有you任ren何he區qu別bie。但dan從cong繼ji電dian器qi的de設she計ji講jiang,二er者zhe是shi有you區qu別bie的de。電dian流liu繼ji電dian器qi磁ci路lu係xi統tong按anIW=C來考慮,即在繼電器動作過程中由於銜鐵的動作而導致線圈電感發 生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi),也(ye)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)到(dao)回(hui)路(lu)電(dian)流(liu)值(zhi)。該(gai)電(dian)流(liu)是(shi)由(you)回(hui)路(lu)中(zhong)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)元(yuan)件(jian)較(jiao)大(da)的(de)阻(zu)抗(kang)決(jue)定(ding)了(le)的(de),電(dian)流(liu)繼(ji)電(dian)器(qi)線(xian)圈(quan)阻(zu)抗(kang)對(dui)整(zheng)個(ge)回(hui)路(lu)阻(zu)抗(kang)的(de)影(ying)響(xiang)可(ke)忽(hu)略(lve)不(bu)計(ji)。
因此,一般電 liujidianqixianquandaoxianzashushao,dianganhedianzujunjiaoxiao,yinerxianquandianliujiaoda。gonggeidianliujidianqixianquandeshihengdingdedianliuzhi。dianyajidianqixianquanshurudexinhaoshixiangduihengdingdedianyazhi,yiban 是(shi)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)直(zhi)接(jie)加(jia)在(zai)線(xian)圈(quan)上(shang)或(huo)通(tong)過(guo)網(wang)絡(luo)分(fen)配(pei)給(gei)它(ta)以(yi)恒(heng)定(ding)的(de)電(dian)壓(ya)值(zhi)。因(yin)此(ci),回(hui)路(lu)電(dian)流(liu)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)線(xian)圈(quan)阻(zu)抗(kang),一(yi)般(ban)不(bu)涉(she)及(ji)其(qi)它(ta)回(hui)路(lu)元(yuan)件(jian)。為(wei)了(le)盡(jin)量(liang)減(jian)小(xiao)它(ta)對(dui)其(qi)它(ta)支(zhi)路(lu)的(de)分(fen) 流作用,一般導線細,匝數多,電感和電阻都較大,線圈電流不大。
選用電流或電壓繼電器時,要有相對的電路條件。電流繼電器要求恒流源電路條件,即回路有較大阻抗與 之串聯,它本身阻抗對回路電流影響很小。電壓繼電器要求提供恒定的電壓。電流繼電器當作電壓繼電器用,因其線圈電阻小,很容易燒壞線圈,甚至造成電源短 路lu。如ru將jiang電dian壓ya繼ji電dian器qi當dang電dian流liu繼ji電dian器qi使shi用yong線xian圈quan串chuan接jie在zai線xian路lu裏li時shi,由you於yu其qi大da的de阻zu抗kang會hui明ming顯xian地di改gai變bian原yuan來lai回hui路lu參can數shu,會hui因yin線xian圈quan得de不bu到dao足zu夠gou的de電dian流liu而er繼ji電dian器qi不bu動dong作zuo。
值得注意的是交流繼電器線圈通常承受過電壓的能力比直流繼電器差。在直流繼電器線圈中,外加電壓的 增zeng加jia所suo引yin起qi電dian流liu增zeng加jia的de速su率lv較jiao低di。這zhe是shi因yin為wei線xian圈quan的de溫wen升sheng引yin起qi線xian圈quan電dian阻zu的de上shang升sheng。然ran而er在zai交jiao流liu繼ji電dian器qi中zhong,外wai加jia電dian壓ya的de增zeng加jia引yin起qi電dian流liu的de增zeng加jia,同tong樣yang引yin起qi線xian圈quan電dian阻zu增zeng加jia,這將 造成導磁零件進一步飽和,shigankangjinershizukangdafuduxiajiang。jieguoshixianquandianliuzengjiasulvyaobiwaijiadianyazengjiadesulvkuai,yinci,youyuwaijiaguodianyazaochengdeguorebizhiliujidianqirongyifasheng。[page]
(2)按使用環境條件選擇繼電器型號
環huan境jing適shi應ying性xing是shi繼ji電dian器qi可ke靠kao性xing指zhi標biao之zhi一yi。使shi用yong環huan境jing和he工gong作zuo條tiao件jian的de差cha異yi,對dui繼ji電dian器qi性xing能neng有you很hen大da的de影ying響xiang。下xia麵mian介jie紹shao幾ji個ge主zhu要yao環huan境jing因yin素su的de變bian化hua對dui電dian磁ci繼ji電dian器qi性xing能neng的de影ying響xiang。
環境溫度
①環境溫度的升高加速了絕緣的老化,絕緣性能下降,縮短使用壽命。②對於反應溫度變化的溫度繼電 器、熱繼電器等,環境溫度的變化直接影響保護特性的變化;對電磁繼電器來講,溫度的升高,某些絕緣材料的熱變形使產品結構參數和動作參數會發生變化。③溫 度升高線圈溫升相應增高,不但漆層老化加劇,對電壓繼電器來講,還直接影響到吸合、釋放參數的變化。電流繼電器,溫度升高,功耗增大,亦影響絕緣和觸點切換特性。④wendushenggaojiasumouxielingjiandeyanghuaguocheng。duichudianlaijiang,budanqicailiaobenshenyanghua,erqiejiajubiaomianmodianzudexingcheng,zhijieyingxiangjiechukekaoxing,tebiezaididianpingxia。⑤溫度升 高,熄弧困難,切換能力下降,觸點腐蝕加劇。額定負荷時,易形成觸點粘結,中等電流時易析出碳化物,降低接觸可靠性。⑥在低溫下,鍍層材料,如金鍍層冷粘 作zuo用yong加jia劇ju,小xiao電dian流liu負fu載zai或huo低di電dian平ping下xia會hui形xing成cheng冷leng粘zhan故gu障zhang。對dui一yi些xie非fei密mi封feng或huo密mi封feng性xing不bu好hao的de繼ji電dian器qi,低di溫wen下xia可ke能neng觸chu點dian間jian形xing成cheng冰bing霜shuang,直zhi接jie影ying響xiang觸chu點dian的de導dao通tong。對dui於yu釺qian焊han錫xi封feng繼ji電dian 器,在低溫下,錫的脆裂會影響產品的氣密性。
振動與衝擊
電磁繼電器觸點簧片多為懸臂梁係統,固有頻率較低。在接近或達到固有頻率的外界振動作用下會引起諧 zhen,daozhijiegousunhuaihuoshichudianyalijiangdizhizhichanshengshunshiduankai,jichuxiandoudong。kedongdexiantiebufenhuiyinguozhendongerwudongzuo,jinershichudianjiechubulianghuoduankai。zhouqixingdezuoyonglihuishijiegou 鬆動或破壞脫落造成結構失效。振動和衝擊作用會改變繼電器的機械特性,降低動作可靠性。繼電器內殘存的鬆散微粒(毛刺脫落物、焊渣、材料碎屑)在振動和衝 擊作用下會落入觸點間隙或轉動支承處造成嚴重故障。
低氣壓
①低氣壓下,散熱條件變壞,尤其在高溫低氣壓下,對流作用減弱,小尺寸簧片隻能靠熱傳導散熱,切換 額定負載時,簧片溫度可高達300℃以上。滅弧困難,電弧持續時間增加,觸點金屬蒸發加劇,壽命縮短,導致觸點分斷容量的降低。②線圈散熱困難,溫升加 快,引起吸合、釋放參數的變化。③低氣壓下,介質強度降低,觸點間絕緣下降,在絕緣子底板上可能形成通道。一般來講,海拔每升高1000米,絕緣水平大約 降低10%。
輻照
嚴(yan)重(zhong)核(he)幅(fu)照(zhao)下(xia),部(bu)分(fen)有(you)機(ji)材(cai)料(liao)會(hui)變(bian)為(wei)粉(fen)塵(chen)。高(gao)分(fen)子(zi)絕(jue)緣(yuan)材(cai)料(liao)分(fen)子(zi)結(jie)合(he)鏈(lian)被(bei)破(po)壞(huai),絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)下(xia)降(jiang),直(zhi)至(zhi)失(shi)效(xiao)。如(ru)聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)稀(xi)薄(bo)膜(mo)材(cai)料(liao)耐(nai)輻(fu)照(zhao)性(xing)能(neng)就(jiu)很(hen)差(cha)。
電磁幹擾
電磁繼電器是靠電磁力的作用來動作的,在強的磁場元件、強qiang的de雜za散san場chang儀yi器qi周zhou圍wei使shi用yong時shi,要yao注zhu意yi布bu放fang位wei置zhi及ji離li磁ci幹gan擾rao源yuan的de距ju離li。否fou則ze會hui危wei及ji動dong作zuo可ke靠kao性xing。高gao頻pin電dian源yuan還hai會hui使shi繼ji電dian器qi被bei感gan應ying加jia熱re造zao成cheng熱re損sun壞huai。
相對濕度
在高濕,特別是高溫、高濕條件下:①金屬零件的腐蝕速度顯著上升。例如,鋼鐵零件在含 0.1%SO2幹燥大氣中,腐蝕速度很低,當相對濕度達到70%時,腐蝕速度立即上升100倍以上。普通金屬的臨界濕度(使金屬腐蝕速度顯著升高的最低相 對濕度)一般為60~70%(此相當於繼電器的正常使用環境濕度條件)。
②敞開式或封閉式繼電器在潮濕下,絕緣會明顯降低,泄漏急劇增大。另外相對濕度達到80%以上,黴菌、昆蟲繁殖很快,對不耐黴的有機材料極易長黴,以致影響產品性能。絕緣漆和層壓塑料表麵發黴後,使表麵電阻下降10%。
③在(zai)有(you)灰(hui)塵(chen)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong),相(xiang)對(dui)濕(shi)度(du)大(da),灰(hui)塵(chen)易(yi)吸(xi)附(fu)水(shui)分(fen),使(shi)一(yi)部(bu)分(fen)可(ke)溶(rong)性(xing)雜(za)質(zhi)溶(rong)於(yu)水(shui)中(zhong),變(bian)成(cheng)電(dian)解(jie)液(ye),灰(hui)塵(chen)本(ben)身(shen)與(yu)金(jin)屬(shu)間(jian)形(xing)成(cheng)腐(fu)蝕(shi)微(wei)電(dian)池(chi),加(jia)速(su)金(jin)屬(shu)腐(fu)蝕(shi)。對(dui)非(fei)密(mi)封(feng)繼(ji)電(dian)器(qi),線(xian)圈(quan)的(de)失(shi)效(xiao),往(wang)往(wang)是(shi)由(you)於(yu)這(zhe)種(zhong)“電解腐蝕”引起斷線所造成。
④高濕下,會加劇繼電器觸點膜電阻的生成,當水汽含量超過1000PPm時,會引起接觸電阻發生不 規則變化。對一些應用在高溫高濕條件下的非密封繼電器,其絕緣零件還要進行特殊的三防(防濕、防黴、防菌)處理。在其它環境條件下,如鹽霧、油霧、噪聲 場、hengjiasududeng,jidianqideneibujiegousunhuaiyuqitadianqiyuanjianleisi。liruyanwuhuoqitayouhaiqitiduidianqichanpinlingjiandefushihenyanzhong。yonghuzaixuanyongjidianqishi,bixuduishangshuqingkuangyousuo 了解。
[page]
(3)根據輸入量選定繼電器的輸入參數。
①在電磁繼電器的輸入參數中,與用戶密切相關的是線圈的工作電壓(或電流),而吸合電壓(或電流) 則是繼電器製造廠約束繼電器靈敏度並對其進行判斷、考核的參數,它隻是一個工作下限參考值。不少用戶因不了解繼電器動作原理的特殊性,往往把吸合電壓(或 電流)錯認為是繼電器應可靠工作的電壓(或電流),而把工作電壓值取在吸合電壓值上,這是十分危險也是不允許的。因為吸合值隻是保證繼電器可靠動作的最小 輸入量,而繼電器動作後,還需要一個保險量,以提高維持可靠閉合所需的接觸壓力、抗環境作用所需的電磁吸力。否則,一旦環境溫度升高或在機械振動和衝擊條 jianxia,huoshuruhuiludianliubodonghedianyuandianyajiangdishi,jinkaoxihezhishibukenengbaozhengkekaogongzuode。suoyixuanzejidianqishi,shouxiankanjidianqijishutiaojianguidingdeedinggongzuodianyashifouyuzhengjixian 路所能提供的電壓相符,絕不能與繼電器吸合值相比。
②按照繼電器工業標準,交流繼電器應該在其標稱電壓的85%下吸合,而直流繼電器應該在標稱電壓的75%下吸合。如果需要的數值與此不同,就應該加以說明。
③在zai極ji限xian溫wen度du下xia,用yong戶hu對dui線xian圈quan激ji勵li量liang的de變bian化hua往wang往wang未wei給gei予yu足zu夠gou的de餘yu量liang。尤you其qi在zai較jiao高gao的de溫wen度du下xia,這zhe個ge問wen題ti是shi很hen關guan鍵jian的de。因yin為wei在zai高gao溫wen下xia線xian圈quan電dian阻zu增zeng加jia,線xian圈quan功gong率lv下xia降jiang。另ling外wai,由you於yu線xian圈quan內nei部bu產chan生sheng的de溫wen升sheng也ye需xu要yao過guo激ji勵li或huo餘yu量liang。對dui於yu低di溫wen下xia釋shi放fang,也ye存cun在zai著zhe同tong樣yang的de問wen題ti,不過不經常出現。
(4)根據負載情況選擇繼電器觸點的種類與參數
與被控電路直接連接的觸點是繼電器的接觸係統。國外和國內長期實踐證明,約百分之七十以上的故障發 生sheng在zai觸chu點dian上shang。這zhe除chu了le與yu繼ji電dian器qi本ben身shen結jie構gou與yu製zhi造zao因yin素su密mi切qie相xiang關guan之zhi外wai,未wei能neng正zheng確que選xuan用yong和he使shi用yong也ye是shi重zhong要yao因yin素su之zhi一yi。且qie大da多duo數shu問wen題ti是shi由you於yu用yong戶hu的de實shi際ji負fu載zai要yao求qiu與yu繼ji電dian器qi觸chu點dian額e 定負載不同而引起的。①根據控製要求確定觸點組合形式,如需要的是常開還是常閉觸點或轉換觸點;②根據被控回路多少確定觸點的對數和組數;③根據負載性質 與容量大小確定觸點有關參數,如額定電壓、電流與容量,有時還需要考慮對觸點接觸電阻、抖動時間、分布電容等的要求。關於觸點切換的額定值,電磁繼電器一 banguidingtadexingzhijidaxiao。tadehanyishizhizaiguidingdedongzuocishunei,zaidingdedianyahepinlvxia,chudiansuonengqiehuandedianliudedaxiao。zheyifuzaizhishiyoujidianqijiegouyaosujuedingde。weilebianyu 考核比較,一般隻規定阻性負載。在實際使用中需要切換其它性質的負載。
繼電器的額定負載是指在規定的動作次數(壽命)內nei,在zai規gui定ding動dong作zuo頻pin率lv下xia,觸chu點dian所suo能neng切qie換huan的de純chun阻zu性xing負fu載zai的de大da小xiao。顯xian然ran,負fu載zai增zeng大da,繼ji電dian器qi的de壽shou命ming將jiang縮suo短duan,但dan不bu存cun在zai一yi個ge通tong用yong的de負fu載zai壽shou命ming對dui應ying關guan係xi,不bu同tong的de繼ji電dian器qi具ju有you不bu同tong的de負fu載zai與yu壽shou命ming的de關guan係xi曲qu線xian,即ji壽shou命ming曲qu線xian。
一般情況下,減小負載電壓可使負載電流提高,減小負載電流可使負載電壓提高,但不存在一個通用的負 載zai電dian壓ya電dian流liu對dui應ying關guan係xi。而er且qie,即ji使shi負fu載zai電dian壓ya電dian流liu中zhong的de一yi個ge無wu限xian製zhi的de減jian小xiao,負fu載zai電dian壓ya電dian流liu中zhong的de另ling一yi個ge不bu可ke能neng無wu限xian製zhi的de增zeng大da,而er是shi有you一yi個ge上shang限xian值zhi。不bu同tong的de繼ji電dian器qi具ju有you不bu同tong 的負載電壓與負載電流的關係曲線,即負載曲線。
這裏還要提醒的是,繼電器額定值不一定適用於從零到規定值的所有負載。能可靠切換10A負載的觸點,並不意味著它能可靠地切換10mA的負載。這是因為在不同範圍負載下,觸點的失效機理不同。
繼電器觸點交流額定值僅在規定的頻率下適用。如果額定值是按400Hz規定的,那麼60Hz下的切換能力通常是要低。
在切換不同步的單相交流負載時,會存在相位差。所以應選擇觸點額定電壓為負載電壓2倍、額定電流為 負載電流4倍的產品。其次,適合交流負載的觸點不一定適用於幾個電源相位之間的負載切換;用於相位轉換的繼電器(一般采用三位式觸點)必須進行三相交流負 載轉換試驗或符合有關規範,如GJB1042。
在某些電路中,說明的負載可能是交流負載(典型的燈負載)。但其線圈驅動源可能是一個總是在正弦波 的(de)同(tong)一(yi)點(dian)上(shang)轉(zhuan)換(huan)的(de)電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)。由(you)於(yu)大(da)多(duo)數(shu)繼(ji)電(dian)器(qi)基(ji)本(ben)上(shang)是(shi)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)壓(ya)下(xia)動(dong)作(zuo)時(shi)間(jian)恒(heng)定(ding)的(de)器(qi)件(jian),因(yin)此(ci),繼(ji)電(dian)器(qi)觸(chu)點(dian)實(shi)際(ji)切(qie)換(huan)的(de)負(fu)載(zai)基(ji)本(ben)上(shang)是(shi)直(zhi)流(liu)負(fu)載(zai)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)可(ke)能(neng)會(hui)使(shi)觸(chu)點(dian)壽(shou)命(ming)明(ming)顯(xian)縮(suo)短(duan)。
(5)按工作狀態選擇繼電器
繼電器的工作狀態主要是指輸入信號對線圈的作用狀態。繼電器線圈的設計是對應於不同的輸入信號狀態 的,有長期連續作用的信號,有短期重複工作(脈衝)信號。連續工作是指線圈能連續地承受工作信號的長期作用。對脈衝信號還要考慮脈衝頻率、通斷比等。因 此,要根據信號特點選用適合於不同工作狀態的繼電器,一般不允許隨便使用,特別要注意不能將短期工作狀態的繼電器使用在連續工作狀態,高溫工作條件下尤其 要注意。在實際切換功率負載或大功率負載時,尤其要考慮不宜切換速率過高。一般應少於10~20次/min。最大循環速率為:0.1次/(最大吸合時間+ 最大釋放時間)s。
(6)按安裝工作位置、安裝方式及尺寸,重量的選擇
jidianqigongzuoweizhiyuqijiegouyouguan,daduoshujidianqikezairenyiweizhixiagongzuo,danyeyoubufenjidianqigongzuoweizhiyoujutideguiding。liruputongshuiyinjidianqi,jiuguidingyaozhilianzhuang,其偏斜極限不得超過30℃,否則,由於水銀的連接中斷將不起繼電器作用。
繼電器除需滿足在各種穩態的線路和環境條件下工作的要求外,還必須考慮到各種動態特性,即吸合時間、釋放時間,由於電流的波動因素造成的抖動,以及觸點碰撞造成的回跳等。
上麵我們講了怎樣選用已批量穩定生產的繼電器。如果在已生產的繼電器中沒有適合整機要求的品種、規格,那就要向繼電器製造廠提出設計任務書,進行新品設計。[page]
電磁繼電器的設計任務書一般包括:①控製電路參數:控製電源類型(是交流還是直流)、工作狀態(線 圈是處於長期、短期或是脈衝工作狀態)、吸合值、額定值、釋放值等。②被控製電路參數:負載類型(是直流還是交流:是阻性、感性或是其它)、負載大小(閉 路電流、開路電壓或開斷功率的大小及變化範圍)、觸點組數及形式。③使用環境條件:極限溫度、相對濕度、氣壓、振動條件、衝擊條件、離心條件,使用環境氣 氛(指一些特殊條件)等。④壽命要求:一般應該說明使用壽命和貯存壽命要求,使用壽命又分正常條件下和極限或特殊情況下。⑤外形尺寸、重量及安裝尺寸要 求。對有失效率指標要求的繼電器,除提出失效率指標置信度外,還要提出篩選項目及篩選要求,壽命試驗的監測水平,監測延時,失效判據等。必要時還必須對繼 電器生產廠提出可靠性質量保證方麵的要求及一些特殊試驗方法的規定等。⑥試製周期、費用、首次提供樣品數量等。
影響電磁繼電器可靠性的使用因素
(1)如果將有防塵罩的繼電器用於溫度有變化(晝夜)的和高濕的環境,則可能出現冷凝現象,從而導 致絕緣電阻下降甚至短路。這就需要在罩殼上開孔以供繼電器換氣,或采用密封繼電器。
(2)在清洗印製板上的繼電器時,有些清洗劑對銅有很強的腐蝕性,而其 它一些清洗劑會與線圈包帶上的粘劑結起化學反應。
(3)舌簧繼電器使用在強的外磁場附近,應有足夠的磁屏蔽,以保證其正常工作。
(4)負fu載zai接jie法fa觸chu點dian失shi效xiao機ji理li分fen析xi表biao明ming,在zai中zhong功gong率lv負fu載zai下xia,觸chu點dian材cai料liao從cong陰yin極ji轉zhuan移yi到dao陽yang極ji。觸chu點dian電dian弧hu測ce試shi得de出chu,在zai相xiang同tong負fu載zai下xia,動dong觸chu點dian接jie陰yin極ji其qi燃ran弧hu時shi間jian要yao比bi動dong觸chu點dian接jie陽yang極ji所suo示shi)短一半以上,如JZX-10M、JZC-1M接法,一般燃弧為50μs左右,而按圖接法,燃弧時間大於 100μs。由於燃弧時間短,材料轉移量就小,其壽命就長,且可靠,所以使用時應按圖接法;而鑒定試驗時則要按圖接法,即加嚴要求。
(5)線圈接法通常繼電器的線圈是不標正負極 的,兩端可以隨便連接。但在線圈去激勵時,由於電感的作用,線圈內會產生反電動勢,其峰值可高出額定電壓的5倍以上,盡管其作用時間很短,但會造成線圈漆層擊穿或電路中的開關器件擊穿。如在線圈兩端接上保護二極管(當然用戶也可以要求生產廠家的要求生產繼電器),此時線圈兩端的正負極性 就固定下來,不能反接。對非密封繼電器來講,線圈在高濕非激勵狀態下,產生電解腐蝕的危險必須給予注意。為了減少線圈腐蝕的危險,使用正極接地的電源,而 且當繼電器閑置不用時,盡可能將正極斷開,讓線圈保持負電位。對於商業和工業用繼電器,保險商實驗室規定若電壓超過50V,則不允許將地線切斷。
(6)應將機電開關器件裝在電源正極與繼電器線圈之間,以求在斷開狀態下,安全地隔離繼電器電路,以免電擊危險。在選用固體電子開關器件控製繼電器線路時,應選擇 漏電流足夠小的器件,使繼電器能在斷電時可靠釋放。用於控的任何開關器件,必須承受線圈電路開路時引起的瞬時電壓峰值與線圈電路最小電壓值之和,開關不發生損壞。
(7)由於連接導線中的電壓降,繼電器的吸合可能不得不低於電源電壓。當使用連接導線較長的門鈴型布線時,尤其是這樣。
(8)如果將繼電器激勵了一段時間後釋放,然後在短時間內再次激勵,那麼由於線圈本身的溫升,吸合電壓將會變大。
(9)當繼電器或混合繼電器與靈敏邏輯電路一道工作或靠近 時,繼電器這些裝置既不應發射也不應傳導能損壞靈敏邏輯電路或使其誤觸發的足夠大的射頻瞬態電壓。
(10)繼電器的安裝耐振是繼電器的一個重要指標,除繼電器本身提高耐振能力外,安裝方法對繼電器耐振能力的影響也是很大的。
(11)運輸保管的影響如用戶由總庫向各使用單位發貨運輸時,任意裝盒、裝箱會因碰 撞造成產品機械參數變化,特別是非密封繼電器。繼電器的存放環境應符合產品技術條件標準要求,特別要注意不能在高濕和有害氣氛中存放。
(12)繼電器動作過程中的特性對使用可靠性的影響①觸點回跳時間任何電磁繼電器都存在機械回跳時間,隻不過因其結構、動作原理不同而時間長短不同而已。長的可達幾ms甚至10ms,短的僅100微秒左右。在特殊電路中,如電碼電路、脈衝電路中,可能因回跳產生短暫閉合及斷開引起失誤,如產生漏字錯碼或誤動作,這是普通繼電 器在電路中致命的弱點之一。在使用中適當選擇工作電壓、動作頻率等可以降低回跳。回跳在電路中還會形成幹擾脈衝影響其它電路。②動作不同時性多觸點的電磁 繼電器動作不可能做到觸點同時接通或斷開。這就是動作的不同時性,一般相差0.1~0.2ms左右。在緩慢型輸入信號作用下,這個時間差會明顯增大。③橋 接當采用水銀舌簧繼電器時,要注意一般都有0.5ms左右的橋接時間,即存在兩個電路同時接通現象。④交流聲,幾乎所有的交流繼電器都會出現某種噪聲或交 流聲。用戶如有特定使用場合,與繼電器廠商定交流聲允許強度。在舌簧繼電器中,噪聲係指緊跟著閉合後幾msshijianneichuxianzaikaiguanyinxianzhijiandedianya。tadechanshengshiyinweihuangpianzaicichangliyundongheyoucizhishensuoxiaoyingzaitamenzhongjianchanshengledianya。ruguoshehuangqiehuandexinhaoshiyongzaijingenzhebihehoums之內,噪聲影響較大。
繼電器線圈的瞬態抑製
當繼電器線圈斷電時,其儲存的感應電能可能在直流電源線上產生高達1500V的浪湧電壓,隨著固體器件使用量的不斷增加,必須對繼電器線圈進行抑製,將其電壓峰值限製在一定的範圍。
常見的線圈瞬態抑製方法有:在線圈上並聯一個電阻器或阻容電路、或並聯一個二極管。線圈瞬態抑製電路會使繼電器釋放時間延長,使觸點轉換速度變慢。
繼電器觸點的保護
(1)當觸點斷開感性負載電路時,負載中儲存的能量必須通過觸點燃弧來消耗為了消除和減輕電弧在斷 開感性負載時的危害,延長觸點的使用壽命,消除或減輕繼電器對相關靈敏電路的電磁幹擾、損害,通常采用電弧抑製保護措施。常見的觸點保護電路有:在感性負 載上並聯一個電阻或阻容電路、或並聯一個二極管。
(2)應ying盡jin量liang避bi免mian繼ji電dian器qi輸shu出chu端duan和he輸shu入ru端duan共gong線xian或huo連lian通tong,因yin為wei線xian圈quan去qu激ji勵li時shi,線xian圈quan上shang的de反fan電dian勢shi會hui加jia在zai觸chu點dian上shang,使shi觸chu點dian的de斷duan開kai電dian壓ya增zeng大da,同tong時shi也ye會hui幹gan擾rao其qi它ta電dian路lu。
- 選用繼電器的一般原則
- 選用電磁繼電器的一般步聚
- 影響電磁繼電器可靠性的使用因素
- 繼電器線圈的瞬態抑製
- 繼電器觸點的保護
怎樣才能正確地選用繼電器呢? 一是要做到“知已知彼”,即首先必須對繼電器所控製的對象一一被控回路的性質、特點以及對繼電器的要求等都要有周密地考察和透徹地了解。其次,對繼電器本 身的各種特性一一原理、使用條件、技術參數、結構工藝特點以及規格型號等,做到全麵的掌握與認真分析;二是按“價值工程”原則,從先進性、合理性、可用 性、經濟性全麵考慮,作到正確地選用和使用繼電器。
正確選用繼電器的原則應該是:(1)繼電器的主要技術性能,如觸點負荷,動作時間參數,機械和 電氣壽命等,應滿足整機係統的要求;(2)繼電器的結構型式(包括安裝方式)與外形尺寸應能適合使用條件的需要;(3)經濟合理。
為了減少繼電器選用中的隨意性,提高自主性,選用前應編寫選用提綱,括以下要素:(1)氣候 應力作用要素溫度範圍:濕度範圍;大氣壓力;沿海大氣;砂塵汙染;化學汙染;磁幹擾;其它特殊氣候應力。(2)機械應力作用要素振動應力;衝擊應力;離心 作用及其它。(3)輸入參量要素交流參量激勵;直流參量激勵;溫度變化影響;有或無觸點開關激勵方式;固體器件開關激勵方式;遠距離有線激勵方式;互相幹 擾等激勵因素;低壓激勵與高壓(強電回路)輸出隔離因素等。(4)輸出參量要素白熾燈;容性負載;電機負載;電感器、螺線管、接觸器線圈、扼流圈負載;直 流阻性負載;中等電流負載;低電平負載;幹電路負載等。(5)安裝方式要求焊接式、插入式、螺釘式或其它(如導軌式安裝等)(6)安全要素阻燃要求;過載 能力要求;絕緣抗電水平。(7)篩選要求篩選要求包括篩選的項目、所加應力,監測水平、監測手段、失效判據等。(8)失效率要求與可靠性評估失效判據;失效率評估及置信度。
選用電磁繼電器的一般步聚:
作zuo為wei選xuan用yong繼ji電dian器qi的de第di一yi步bu,是shi確que定ding其qi應ying用yong分fen類lei,由you此ci初chu選xuan一yi種zhong在zai給gei定ding條tiao件jian下xia曾zeng經jing有you過guo成cheng功gong應ying用yong的de繼ji電dian器qi類lei型xing,然ran後hou按an下xia列lie步bu聚ju使shi所suo選xuan用yong繼ji電dian器qi最zui適shi合he於yu規gui定ding應ying用yong。
(1)按照輸入的信號確定繼電器的種類
不同作用原理或結構特征的繼電器,其要求輸入的信號的性質是不同的。例如熱繼電器是利用熱效應而動作的繼電器;聲繼電器是利用聲效應而動作;而電磁繼電器則是由控製電流通過線圈產生的電磁吸力而實現觸點開、閉。這就要求使用者首先要按輸入信號的性質選 擇繼電器種類。例如反應電壓、電流或功率信號時,選用電壓、電流或功率繼電器;反應脈衝信號或有極性要求時,應選用脈衝、極化繼電器等。
在zai這zhe裏li,簡jian要yao地di介jie紹shao一yi下xia電dian壓ya和he電dian流liu繼ji電dian器qi的de區qu別bie,以yi供gong用yong戶hu正zheng確que選xuan用yong。從cong工gong作zuo原yuan理li來lai講jiang,二er者zhe均jun屬shu電dian磁ci繼ji電dian器qi,沒mei有you任ren何he區qu別bie。但dan從cong繼ji電dian器qi的de設she計ji講jiang,二er者zhe是shi有you區qu別bie的de。電dian流liu繼ji電dian器qi磁ci路lu係xi統tong按anIW=C來考慮,即在繼電器動作過程中由於銜鐵的動作而導致線圈電感發 生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi),也(ye)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)到(dao)回(hui)路(lu)電(dian)流(liu)值(zhi)。該(gai)電(dian)流(liu)是(shi)由(you)回(hui)路(lu)中(zhong)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)元(yuan)件(jian)較(jiao)大(da)的(de)阻(zu)抗(kang)決(jue)定(ding)了(le)的(de),電(dian)流(liu)繼(ji)電(dian)器(qi)線(xian)圈(quan)阻(zu)抗(kang)對(dui)整(zheng)個(ge)回(hui)路(lu)阻(zu)抗(kang)的(de)影(ying)響(xiang)可(ke)忽(hu)略(lve)不(bu)計(ji)。
因此,一般電 liujidianqixianquandaoxianzashushao,dianganhedianzujunjiaoxiao,yinerxianquandianliujiaoda。gonggeidianliujidianqixianquandeshihengdingdedianliuzhi。dianyajidianqixianquanshurudexinhaoshixiangduihengdingdedianyazhi,yiban 是(shi)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)直(zhi)接(jie)加(jia)在(zai)線(xian)圈(quan)上(shang)或(huo)通(tong)過(guo)網(wang)絡(luo)分(fen)配(pei)給(gei)它(ta)以(yi)恒(heng)定(ding)的(de)電(dian)壓(ya)值(zhi)。因(yin)此(ci),回(hui)路(lu)電(dian)流(liu)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)線(xian)圈(quan)阻(zu)抗(kang),一(yi)般(ban)不(bu)涉(she)及(ji)其(qi)它(ta)回(hui)路(lu)元(yuan)件(jian)。為(wei)了(le)盡(jin)量(liang)減(jian)小(xiao)它(ta)對(dui)其(qi)它(ta)支(zhi)路(lu)的(de)分(fen) 流作用,一般導線細,匝數多,電感和電阻都較大,線圈電流不大。
選用電流或電壓繼電器時,要有相對的電路條件。電流繼電器要求恒流源電路條件,即回路有較大阻抗與 之串聯,它本身阻抗對回路電流影響很小。電壓繼電器要求提供恒定的電壓。電流繼電器當作電壓繼電器用,因其線圈電阻小,很容易燒壞線圈,甚至造成電源短 路lu。如ru將jiang電dian壓ya繼ji電dian器qi當dang電dian流liu繼ji電dian器qi使shi用yong線xian圈quan串chuan接jie在zai線xian路lu裏li時shi,由you於yu其qi大da的de阻zu抗kang會hui明ming顯xian地di改gai變bian原yuan來lai回hui路lu參can數shu,會hui因yin線xian圈quan得de不bu到dao足zu夠gou的de電dian流liu而er繼ji電dian器qi不bu動dong作zuo。
值得注意的是交流繼電器線圈通常承受過電壓的能力比直流繼電器差。在直流繼電器線圈中,外加電壓的 增zeng加jia所suo引yin起qi電dian流liu增zeng加jia的de速su率lv較jiao低di。這zhe是shi因yin為wei線xian圈quan的de溫wen升sheng引yin起qi線xian圈quan電dian阻zu的de上shang升sheng。然ran而er在zai交jiao流liu繼ji電dian器qi中zhong,外wai加jia電dian壓ya的de增zeng加jia引yin起qi電dian流liu的de增zeng加jia,同tong樣yang引yin起qi線xian圈quan電dian阻zu增zeng加jia,這將 造成導磁零件進一步飽和,shigankangjinershizukangdafuduxiajiang。jieguoshixianquandianliuzengjiasulvyaobiwaijiadianyazengjiadesulvkuai,yinci,youyuwaijiaguodianyazaochengdeguorebizhiliujidianqirongyifasheng。[page]
(2)按使用環境條件選擇繼電器型號
環huan境jing適shi應ying性xing是shi繼ji電dian器qi可ke靠kao性xing指zhi標biao之zhi一yi。使shi用yong環huan境jing和he工gong作zuo條tiao件jian的de差cha異yi,對dui繼ji電dian器qi性xing能neng有you很hen大da的de影ying響xiang。下xia麵mian介jie紹shao幾ji個ge主zhu要yao環huan境jing因yin素su的de變bian化hua對dui電dian磁ci繼ji電dian器qi性xing能neng的de影ying響xiang。
環境溫度
①環境溫度的升高加速了絕緣的老化,絕緣性能下降,縮短使用壽命。②對於反應溫度變化的溫度繼電 器、熱繼電器等,環境溫度的變化直接影響保護特性的變化;對電磁繼電器來講,溫度的升高,某些絕緣材料的熱變形使產品結構參數和動作參數會發生變化。③溫 度升高線圈溫升相應增高,不但漆層老化加劇,對電壓繼電器來講,還直接影響到吸合、釋放參數的變化。電流繼電器,溫度升高,功耗增大,亦影響絕緣和觸點切換特性。④wendushenggaojiasumouxielingjiandeyanghuaguocheng。duichudianlaijiang,budanqicailiaobenshenyanghua,erqiejiajubiaomianmodianzudexingcheng,zhijieyingxiangjiechukekaoxing,tebiezaididianpingxia。⑤溫度升 高,熄弧困難,切換能力下降,觸點腐蝕加劇。額定負荷時,易形成觸點粘結,中等電流時易析出碳化物,降低接觸可靠性。⑥在低溫下,鍍層材料,如金鍍層冷粘 作zuo用yong加jia劇ju,小xiao電dian流liu負fu載zai或huo低di電dian平ping下xia會hui形xing成cheng冷leng粘zhan故gu障zhang。對dui一yi些xie非fei密mi封feng或huo密mi封feng性xing不bu好hao的de繼ji電dian器qi,低di溫wen下xia可ke能neng觸chu點dian間jian形xing成cheng冰bing霜shuang,直zhi接jie影ying響xiang觸chu點dian的de導dao通tong。對dui於yu釺qian焊han錫xi封feng繼ji電dian 器,在低溫下,錫的脆裂會影響產品的氣密性。
振動與衝擊
電磁繼電器觸點簧片多為懸臂梁係統,固有頻率較低。在接近或達到固有頻率的外界振動作用下會引起諧 zhen,daozhijiegousunhuaihuoshichudianyalijiangdizhizhichanshengshunshiduankai,jichuxiandoudong。kedongdexiantiebufenhuiyinguozhendongerwudongzuo,jinershichudianjiechubulianghuoduankai。zhouqixingdezuoyonglihuishijiegou 鬆動或破壞脫落造成結構失效。振動和衝擊作用會改變繼電器的機械特性,降低動作可靠性。繼電器內殘存的鬆散微粒(毛刺脫落物、焊渣、材料碎屑)在振動和衝 擊作用下會落入觸點間隙或轉動支承處造成嚴重故障。
低氣壓
①低氣壓下,散熱條件變壞,尤其在高溫低氣壓下,對流作用減弱,小尺寸簧片隻能靠熱傳導散熱,切換 額定負載時,簧片溫度可高達300℃以上。滅弧困難,電弧持續時間增加,觸點金屬蒸發加劇,壽命縮短,導致觸點分斷容量的降低。②線圈散熱困難,溫升加 快,引起吸合、釋放參數的變化。③低氣壓下,介質強度降低,觸點間絕緣下降,在絕緣子底板上可能形成通道。一般來講,海拔每升高1000米,絕緣水平大約 降低10%。
輻照
嚴(yan)重(zhong)核(he)幅(fu)照(zhao)下(xia),部(bu)分(fen)有(you)機(ji)材(cai)料(liao)會(hui)變(bian)為(wei)粉(fen)塵(chen)。高(gao)分(fen)子(zi)絕(jue)緣(yuan)材(cai)料(liao)分(fen)子(zi)結(jie)合(he)鏈(lian)被(bei)破(po)壞(huai),絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)下(xia)降(jiang),直(zhi)至(zhi)失(shi)效(xiao)。如(ru)聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)稀(xi)薄(bo)膜(mo)材(cai)料(liao)耐(nai)輻(fu)照(zhao)性(xing)能(neng)就(jiu)很(hen)差(cha)。
電磁幹擾
電磁繼電器是靠電磁力的作用來動作的,在強的磁場元件、強qiang的de雜za散san場chang儀yi器qi周zhou圍wei使shi用yong時shi,要yao注zhu意yi布bu放fang位wei置zhi及ji離li磁ci幹gan擾rao源yuan的de距ju離li。否fou則ze會hui危wei及ji動dong作zuo可ke靠kao性xing。高gao頻pin電dian源yuan還hai會hui使shi繼ji電dian器qi被bei感gan應ying加jia熱re造zao成cheng熱re損sun壞huai。
相對濕度
在高濕,特別是高溫、高濕條件下:①金屬零件的腐蝕速度顯著上升。例如,鋼鐵零件在含 0.1%SO2幹燥大氣中,腐蝕速度很低,當相對濕度達到70%時,腐蝕速度立即上升100倍以上。普通金屬的臨界濕度(使金屬腐蝕速度顯著升高的最低相 對濕度)一般為60~70%(此相當於繼電器的正常使用環境濕度條件)。
②敞開式或封閉式繼電器在潮濕下,絕緣會明顯降低,泄漏急劇增大。另外相對濕度達到80%以上,黴菌、昆蟲繁殖很快,對不耐黴的有機材料極易長黴,以致影響產品性能。絕緣漆和層壓塑料表麵發黴後,使表麵電阻下降10%。
③在(zai)有(you)灰(hui)塵(chen)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong),相(xiang)對(dui)濕(shi)度(du)大(da),灰(hui)塵(chen)易(yi)吸(xi)附(fu)水(shui)分(fen),使(shi)一(yi)部(bu)分(fen)可(ke)溶(rong)性(xing)雜(za)質(zhi)溶(rong)於(yu)水(shui)中(zhong),變(bian)成(cheng)電(dian)解(jie)液(ye),灰(hui)塵(chen)本(ben)身(shen)與(yu)金(jin)屬(shu)間(jian)形(xing)成(cheng)腐(fu)蝕(shi)微(wei)電(dian)池(chi),加(jia)速(su)金(jin)屬(shu)腐(fu)蝕(shi)。對(dui)非(fei)密(mi)封(feng)繼(ji)電(dian)器(qi),線(xian)圈(quan)的(de)失(shi)效(xiao),往(wang)往(wang)是(shi)由(you)於(yu)這(zhe)種(zhong)“電解腐蝕”引起斷線所造成。
④高濕下,會加劇繼電器觸點膜電阻的生成,當水汽含量超過1000PPm時,會引起接觸電阻發生不 規則變化。對一些應用在高溫高濕條件下的非密封繼電器,其絕緣零件還要進行特殊的三防(防濕、防黴、防菌)處理。在其它環境條件下,如鹽霧、油霧、噪聲 場、hengjiasududeng,jidianqideneibujiegousunhuaiyuqitadianqiyuanjianleisi。liruyanwuhuoqitayouhaiqitiduidianqichanpinlingjiandefushihenyanzhong。yonghuzaixuanyongjidianqishi,bixuduishangshuqingkuangyousuo 了解。
[page]
(3)根據輸入量選定繼電器的輸入參數。
①在電磁繼電器的輸入參數中,與用戶密切相關的是線圈的工作電壓(或電流),而吸合電壓(或電流) 則是繼電器製造廠約束繼電器靈敏度並對其進行判斷、考核的參數,它隻是一個工作下限參考值。不少用戶因不了解繼電器動作原理的特殊性,往往把吸合電壓(或 電流)錯認為是繼電器應可靠工作的電壓(或電流),而把工作電壓值取在吸合電壓值上,這是十分危險也是不允許的。因為吸合值隻是保證繼電器可靠動作的最小 輸入量,而繼電器動作後,還需要一個保險量,以提高維持可靠閉合所需的接觸壓力、抗環境作用所需的電磁吸力。否則,一旦環境溫度升高或在機械振動和衝擊條 jianxia,huoshuruhuiludianliubodonghedianyuandianyajiangdishi,jinkaoxihezhishibukenengbaozhengkekaogongzuode。suoyixuanzejidianqishi,shouxiankanjidianqijishutiaojianguidingdeedinggongzuodianyashifouyuzhengjixian 路所能提供的電壓相符,絕不能與繼電器吸合值相比。
②按照繼電器工業標準,交流繼電器應該在其標稱電壓的85%下吸合,而直流繼電器應該在標稱電壓的75%下吸合。如果需要的數值與此不同,就應該加以說明。
③在zai極ji限xian溫wen度du下xia,用yong戶hu對dui線xian圈quan激ji勵li量liang的de變bian化hua往wang往wang未wei給gei予yu足zu夠gou的de餘yu量liang。尤you其qi在zai較jiao高gao的de溫wen度du下xia,這zhe個ge問wen題ti是shi很hen關guan鍵jian的de。因yin為wei在zai高gao溫wen下xia線xian圈quan電dian阻zu增zeng加jia,線xian圈quan功gong率lv下xia降jiang。另ling外wai,由you於yu線xian圈quan內nei部bu產chan生sheng的de溫wen升sheng也ye需xu要yao過guo激ji勵li或huo餘yu量liang。對dui於yu低di溫wen下xia釋shi放fang,也ye存cun在zai著zhe同tong樣yang的de問wen題ti,不過不經常出現。
(4)根據負載情況選擇繼電器觸點的種類與參數
與被控電路直接連接的觸點是繼電器的接觸係統。國外和國內長期實踐證明,約百分之七十以上的故障發 生sheng在zai觸chu點dian上shang。這zhe除chu了le與yu繼ji電dian器qi本ben身shen結jie構gou與yu製zhi造zao因yin素su密mi切qie相xiang關guan之zhi外wai,未wei能neng正zheng確que選xuan用yong和he使shi用yong也ye是shi重zhong要yao因yin素su之zhi一yi。且qie大da多duo數shu問wen題ti是shi由you於yu用yong戶hu的de實shi際ji負fu載zai要yao求qiu與yu繼ji電dian器qi觸chu點dian額e 定負載不同而引起的。①根據控製要求確定觸點組合形式,如需要的是常開還是常閉觸點或轉換觸點;②根據被控回路多少確定觸點的對數和組數;③根據負載性質 與容量大小確定觸點有關參數,如額定電壓、電流與容量,有時還需要考慮對觸點接觸電阻、抖動時間、分布電容等的要求。關於觸點切換的額定值,電磁繼電器一 banguidingtadexingzhijidaxiao。tadehanyishizhizaiguidingdedongzuocishunei,zaidingdedianyahepinlvxia,chudiansuonengqiehuandedianliudedaxiao。zheyifuzaizhishiyoujidianqijiegouyaosujuedingde。weilebianyu 考核比較,一般隻規定阻性負載。在實際使用中需要切換其它性質的負載。
繼電器的額定負載是指在規定的動作次數(壽命)內nei,在zai規gui定ding動dong作zuo頻pin率lv下xia,觸chu點dian所suo能neng切qie換huan的de純chun阻zu性xing負fu載zai的de大da小xiao。顯xian然ran,負fu載zai增zeng大da,繼ji電dian器qi的de壽shou命ming將jiang縮suo短duan,但dan不bu存cun在zai一yi個ge通tong用yong的de負fu載zai壽shou命ming對dui應ying關guan係xi,不bu同tong的de繼ji電dian器qi具ju有you不bu同tong的de負fu載zai與yu壽shou命ming的de關guan係xi曲qu線xian,即ji壽shou命ming曲qu線xian。
一般情況下,減小負載電壓可使負載電流提高,減小負載電流可使負載電壓提高,但不存在一個通用的負 載zai電dian壓ya電dian流liu對dui應ying關guan係xi。而er且qie,即ji使shi負fu載zai電dian壓ya電dian流liu中zhong的de一yi個ge無wu限xian製zhi的de減jian小xiao,負fu載zai電dian壓ya電dian流liu中zhong的de另ling一yi個ge不bu可ke能neng無wu限xian製zhi的de增zeng大da,而er是shi有you一yi個ge上shang限xian值zhi。不bu同tong的de繼ji電dian器qi具ju有you不bu同tong 的負載電壓與負載電流的關係曲線,即負載曲線。
這裏還要提醒的是,繼電器額定值不一定適用於從零到規定值的所有負載。能可靠切換10A負載的觸點,並不意味著它能可靠地切換10mA的負載。這是因為在不同範圍負載下,觸點的失效機理不同。
繼電器觸點交流額定值僅在規定的頻率下適用。如果額定值是按400Hz規定的,那麼60Hz下的切換能力通常是要低。
在切換不同步的單相交流負載時,會存在相位差。所以應選擇觸點額定電壓為負載電壓2倍、額定電流為 負載電流4倍的產品。其次,適合交流負載的觸點不一定適用於幾個電源相位之間的負載切換;用於相位轉換的繼電器(一般采用三位式觸點)必須進行三相交流負 載轉換試驗或符合有關規範,如GJB1042。
在某些電路中,說明的負載可能是交流負載(典型的燈負載)。但其線圈驅動源可能是一個總是在正弦波 的(de)同(tong)一(yi)點(dian)上(shang)轉(zhuan)換(huan)的(de)電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)。由(you)於(yu)大(da)多(duo)數(shu)繼(ji)電(dian)器(qi)基(ji)本(ben)上(shang)是(shi)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)壓(ya)下(xia)動(dong)作(zuo)時(shi)間(jian)恒(heng)定(ding)的(de)器(qi)件(jian),因(yin)此(ci),繼(ji)電(dian)器(qi)觸(chu)點(dian)實(shi)際(ji)切(qie)換(huan)的(de)負(fu)載(zai)基(ji)本(ben)上(shang)是(shi)直(zhi)流(liu)負(fu)載(zai)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)可(ke)能(neng)會(hui)使(shi)觸(chu)點(dian)壽(shou)命(ming)明(ming)顯(xian)縮(suo)短(duan)。
(5)按工作狀態選擇繼電器
繼電器的工作狀態主要是指輸入信號對線圈的作用狀態。繼電器線圈的設計是對應於不同的輸入信號狀態 的,有長期連續作用的信號,有短期重複工作(脈衝)信號。連續工作是指線圈能連續地承受工作信號的長期作用。對脈衝信號還要考慮脈衝頻率、通斷比等。因 此,要根據信號特點選用適合於不同工作狀態的繼電器,一般不允許隨便使用,特別要注意不能將短期工作狀態的繼電器使用在連續工作狀態,高溫工作條件下尤其 要注意。在實際切換功率負載或大功率負載時,尤其要考慮不宜切換速率過高。一般應少於10~20次/min。最大循環速率為:0.1次/(最大吸合時間+ 最大釋放時間)s。
(6)按安裝工作位置、安裝方式及尺寸,重量的選擇
jidianqigongzuoweizhiyuqijiegouyouguan,daduoshujidianqikezairenyiweizhixiagongzuo,danyeyoubufenjidianqigongzuoweizhiyoujutideguiding。liruputongshuiyinjidianqi,jiuguidingyaozhilianzhuang,其偏斜極限不得超過30℃,否則,由於水銀的連接中斷將不起繼電器作用。
繼電器除需滿足在各種穩態的線路和環境條件下工作的要求外,還必須考慮到各種動態特性,即吸合時間、釋放時間,由於電流的波動因素造成的抖動,以及觸點碰撞造成的回跳等。
上麵我們講了怎樣選用已批量穩定生產的繼電器。如果在已生產的繼電器中沒有適合整機要求的品種、規格,那就要向繼電器製造廠提出設計任務書,進行新品設計。[page]
電磁繼電器的設計任務書一般包括:①控製電路參數:控製電源類型(是交流還是直流)、工作狀態(線 圈是處於長期、短期或是脈衝工作狀態)、吸合值、額定值、釋放值等。②被控製電路參數:負載類型(是直流還是交流:是阻性、感性或是其它)、負載大小(閉 路電流、開路電壓或開斷功率的大小及變化範圍)、觸點組數及形式。③使用環境條件:極限溫度、相對濕度、氣壓、振動條件、衝擊條件、離心條件,使用環境氣 氛(指一些特殊條件)等。④壽命要求:一般應該說明使用壽命和貯存壽命要求,使用壽命又分正常條件下和極限或特殊情況下。⑤外形尺寸、重量及安裝尺寸要 求。對有失效率指標要求的繼電器,除提出失效率指標置信度外,還要提出篩選項目及篩選要求,壽命試驗的監測水平,監測延時,失效判據等。必要時還必須對繼 電器生產廠提出可靠性質量保證方麵的要求及一些特殊試驗方法的規定等。⑥試製周期、費用、首次提供樣品數量等。
影響電磁繼電器可靠性的使用因素
(1)如果將有防塵罩的繼電器用於溫度有變化(晝夜)的和高濕的環境,則可能出現冷凝現象,從而導 致絕緣電阻下降甚至短路。這就需要在罩殼上開孔以供繼電器換氣,或采用密封繼電器。
(2)在清洗印製板上的繼電器時,有些清洗劑對銅有很強的腐蝕性,而其 它一些清洗劑會與線圈包帶上的粘劑結起化學反應。
(3)舌簧繼電器使用在強的外磁場附近,應有足夠的磁屏蔽,以保證其正常工作。
(4)負fu載zai接jie法fa觸chu點dian失shi效xiao機ji理li分fen析xi表biao明ming,在zai中zhong功gong率lv負fu載zai下xia,觸chu點dian材cai料liao從cong陰yin極ji轉zhuan移yi到dao陽yang極ji。觸chu點dian電dian弧hu測ce試shi得de出chu,在zai相xiang同tong負fu載zai下xia,動dong觸chu點dian接jie陰yin極ji其qi燃ran弧hu時shi間jian要yao比bi動dong觸chu點dian接jie陽yang極ji所suo示shi)短一半以上,如JZX-10M、JZC-1M接法,一般燃弧為50μs左右,而按圖接法,燃弧時間大於 100μs。由於燃弧時間短,材料轉移量就小,其壽命就長,且可靠,所以使用時應按圖接法;而鑒定試驗時則要按圖接法,即加嚴要求。
(5)線圈接法通常繼電器的線圈是不標正負極 的,兩端可以隨便連接。但在線圈去激勵時,由於電感的作用,線圈內會產生反電動勢,其峰值可高出額定電壓的5倍以上,盡管其作用時間很短,但會造成線圈漆層擊穿或電路中的開關器件擊穿。如在線圈兩端接上保護二極管(當然用戶也可以要求生產廠家的要求生產繼電器),此時線圈兩端的正負極性 就固定下來,不能反接。對非密封繼電器來講,線圈在高濕非激勵狀態下,產生電解腐蝕的危險必須給予注意。為了減少線圈腐蝕的危險,使用正極接地的電源,而 且當繼電器閑置不用時,盡可能將正極斷開,讓線圈保持負電位。對於商業和工業用繼電器,保險商實驗室規定若電壓超過50V,則不允許將地線切斷。
(6)應將機電開關器件裝在電源正極與繼電器線圈之間,以求在斷開狀態下,安全地隔離繼電器電路,以免電擊危險。在選用固體電子開關器件控製繼電器線路時,應選擇 漏電流足夠小的器件,使繼電器能在斷電時可靠釋放。用於控的任何開關器件,必須承受線圈電路開路時引起的瞬時電壓峰值與線圈電路最小電壓值之和,開關不發生損壞。
(7)由於連接導線中的電壓降,繼電器的吸合可能不得不低於電源電壓。當使用連接導線較長的門鈴型布線時,尤其是這樣。
(8)如果將繼電器激勵了一段時間後釋放,然後在短時間內再次激勵,那麼由於線圈本身的溫升,吸合電壓將會變大。
(9)當繼電器或混合繼電器與靈敏邏輯電路一道工作或靠近 時,繼電器這些裝置既不應發射也不應傳導能損壞靈敏邏輯電路或使其誤觸發的足夠大的射頻瞬態電壓。
(10)繼電器的安裝耐振是繼電器的一個重要指標,除繼電器本身提高耐振能力外,安裝方法對繼電器耐振能力的影響也是很大的。
(11)運輸保管的影響如用戶由總庫向各使用單位發貨運輸時,任意裝盒、裝箱會因碰 撞造成產品機械參數變化,特別是非密封繼電器。繼電器的存放環境應符合產品技術條件標準要求,特別要注意不能在高濕和有害氣氛中存放。
(12)繼電器動作過程中的特性對使用可靠性的影響①觸點回跳時間任何電磁繼電器都存在機械回跳時間,隻不過因其結構、動作原理不同而時間長短不同而已。長的可達幾ms甚至10ms,短的僅100微秒左右。在特殊電路中,如電碼電路、脈衝電路中,可能因回跳產生短暫閉合及斷開引起失誤,如產生漏字錯碼或誤動作,這是普通繼電 器在電路中致命的弱點之一。在使用中適當選擇工作電壓、動作頻率等可以降低回跳。回跳在電路中還會形成幹擾脈衝影響其它電路。②動作不同時性多觸點的電磁 繼電器動作不可能做到觸點同時接通或斷開。這就是動作的不同時性,一般相差0.1~0.2ms左右。在緩慢型輸入信號作用下,這個時間差會明顯增大。③橋 接當采用水銀舌簧繼電器時,要注意一般都有0.5ms左右的橋接時間,即存在兩個電路同時接通現象。④交流聲,幾乎所有的交流繼電器都會出現某種噪聲或交 流聲。用戶如有特定使用場合,與繼電器廠商定交流聲允許強度。在舌簧繼電器中,噪聲係指緊跟著閉合後幾msshijianneichuxianzaikaiguanyinxianzhijiandedianya。tadechanshengshiyinweihuangpianzaicichangliyundongheyoucizhishensuoxiaoyingzaitamenzhongjianchanshengledianya。ruguoshehuangqiehuandexinhaoshiyongzaijingenzhebihehoums之內,噪聲影響較大。
繼電器線圈的瞬態抑製
當繼電器線圈斷電時,其儲存的感應電能可能在直流電源線上產生高達1500V的浪湧電壓,隨著固體器件使用量的不斷增加,必須對繼電器線圈進行抑製,將其電壓峰值限製在一定的範圍。
常見的線圈瞬態抑製方法有:在線圈上並聯一個電阻器或阻容電路、或並聯一個二極管。線圈瞬態抑製電路會使繼電器釋放時間延長,使觸點轉換速度變慢。
繼電器觸點的保護
(1)當觸點斷開感性負載電路時,負載中儲存的能量必須通過觸點燃弧來消耗為了消除和減輕電弧在斷 開感性負載時的危害,延長觸點的使用壽命,消除或減輕繼電器對相關靈敏電路的電磁幹擾、損害,通常采用電弧抑製保護措施。常見的觸點保護電路有:在感性負 載上並聯一個電阻或阻容電路、或並聯一個二極管。
(2)應ying盡jin量liang避bi免mian繼ji電dian器qi輸shu出chu端duan和he輸shu入ru端duan共gong線xian或huo連lian通tong,因yin為wei線xian圈quan去qu激ji勵li時shi,線xian圈quan上shang的de反fan電dian勢shi會hui加jia在zai觸chu點dian上shang,使shi觸chu點dian的de斷duan開kai電dian壓ya增zeng大da,同tong時shi也ye會hui幹gan擾rao其qi它ta電dian路lu。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻




