繼電器的定義 繼電器是當(dāng)輸入量(或激勵(lì)量)滿足某些規(guī)定條件時(shí),,能在一個(gè)或多個(gè)電氣輸出電路中產(chǎn)生預(yù)定躍變的一種器件,。 ① 繼電器這個(gè)述語應(yīng)限于在其輸入電路與輸出電路之間具有單一繼電功能的繼電器元件。 ② 繼電器這個(gè)述語包手為完成其規(guī)定動(dòng)作所必須的所有組成部分,,一般含輸入部分,、驅(qū)動(dòng)部分及輸出部分。 ③ 為了用于保護(hù)和自動(dòng)控制,應(yīng)加上一個(gè)說明繼電器功能的名稱,,以便對(duì)繼電器定性,。在此情況下,按照規(guī)定的功能(由標(biāo)準(zhǔn)或制造方規(guī)定),,繼電器可包括某個(gè)輔助繼電器,,以便完成所要求的功能。例如:差動(dòng)繼電器,,阻抗繼電器,,跳閘繼電器。 ·繼電器的分類 A,、 按繼電器的作用原理或結(jié)構(gòu)特征分類
B,、 按繼電器觸點(diǎn)負(fù)載分類
注:表中只給出一種直流阻性負(fù)載數(shù)值,其它負(fù)載由產(chǎn)品技術(shù)條件按相應(yīng)的換算關(guān)系確定,。 C,、 按繼電器的外形尺寸分類
注:對(duì)于密封或封閉式繼電器,,外形尺寸為繼電器本體三個(gè)相互垂直方向的最大尺寸,,不包括安裝件、引出端,、壓筋,、壓邊、翻邊和密封焊點(diǎn)的尺寸,。 D,、 按繼電器的防護(hù)特征分類
E、 按觸點(diǎn)形式分類
F,、按產(chǎn)品用途分類
· 繼電器型號(hào)命名和標(biāo)志方法 1,、 各國各繼電器生產(chǎn)廠商對(duì)各自的繼電器均有不同的命名和標(biāo)志方法,。但總體均由①產(chǎn)品型號(hào);②對(duì)裝形式,;③動(dòng)片刀數(shù),;④線圈額定電壓;⑤線圈功耗,;⑥觸點(diǎn)形式六部分組成,。 2、 大多數(shù)生產(chǎn)廠家的繼電器之訂貨標(biāo)記由以下符號(hào)組成,。 ① 產(chǎn)品型號(hào) ·繼電器常用觸點(diǎn)組合形式 二,、 繼電器常用觸點(diǎn)組合形式
·電磁繼電器工作原理 1,、 通用電磁繼電器工作原理 以圖1所示結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明,當(dāng)線圈引出腳兩端加上電壓或電流,,線圈的激磁電流產(chǎn)生磁通,,磁通通過鐵心、軛鐵,、銜鐵和工作氣隙組成的磁路,,并在工作氣隙產(chǎn)生電磁吸力。當(dāng)激磁電流上升達(dá)到某一值時(shí),,電磁吸力矩將克服動(dòng)簧的反力矩使銜鐵轉(zhuǎn)動(dòng),,帶動(dòng)推動(dòng)片推動(dòng)動(dòng)簧,實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)閉合,;當(dāng)激磁電流減小到一定值時(shí),,動(dòng)簧反力矩大于電磁吸力矩銜鐵回到初始狀態(tài),觸點(diǎn)斷開,。 2,、 磁保持繼電器工作原理 如圖2所示,繼電器觸點(diǎn)狀態(tài)保持力是由銜鐵部分中的兩件磁鋼產(chǎn)生的,,磁鋼產(chǎn)生的磁通通過右銜鐵—軛鐵磁極—鐵心—軛鐵磁極—左銜鐵—磁鋼形成閉合回路,,在銜鐵和軛鐵極間產(chǎn)生吸力,如圖所示,,左銜鐵的延伸臂通過推動(dòng)片對(duì)動(dòng)簧片施加推力,,使動(dòng),、靜觸點(diǎn)間產(chǎn)生足夠的壓力,使其能可靠載流,。 當(dāng)需要使繼電器觸點(diǎn)斷開時(shí),,只需對(duì)線圈施加一個(gè)足夠?qū)挾让}沖電壓,該脈沖電壓產(chǎn)生的磁通與磁鋼產(chǎn)生的磁通方向相反,,在磁極上就會(huì)產(chǎn)生與磁鋼相同的極性,,根據(jù)磁場(chǎng)同性相斥原理,在銜鐵和軛鐵磁極間會(huì)產(chǎn)生推力,,當(dāng)磁路產(chǎn)生的合成力矩大小簧片的反力矩,,動(dòng)簧朝后運(yùn)動(dòng),銜鐵部分繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),,繼電器會(huì)呈現(xiàn)圖3的斷開狀態(tài),。如果要返回閉合狀態(tài),必須在線圈上施加一相反的脈沖,,否則,,繼電器觸點(diǎn)狀態(tài)會(huì)永遠(yuǎn)保持下去。 ·電磁繼電器技術(shù)參數(shù)含義 1,、 環(huán)境溫度范圍 ·電磁繼電器主要參數(shù)檢測(cè) 一,、電磁繼電器主要參數(shù)檢測(cè) 1、 吸合值,、釋放值 繼電器的不吸動(dòng)值,、吸合值、保持值,、釋放值測(cè)試按圖4所示的測(cè)試程序圖進(jìn)行,。該測(cè)試程序?yàn)樯a(chǎn)單位和使用單位共同遵守的統(tǒng)一方法,其最大優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試的參數(shù)重復(fù)性好,,它并不表示實(shí)際使用使用中的繼電器要先磁化,,后工作。 按一般要求,,交流繼電器的吸合電壓不大于其額定電壓的85%,,直流繼電器的吸合電壓不大于其額定電壓的75%(有的為80%)。保持電壓,,直流繼電器通常為30%~40%額定電壓,,交流繼電器保持電壓要大些。直流繼電器的釋放電壓通常不小于10%額定電壓(有的為5%),。交流繼電器的釋放電壓通常為30%左右額定電壓,,極限低溫不小于10%的額定電壓。 2,、 線圈電阻 線圈電阻的測(cè)量可用電壓,、電流法和電橋法。用電壓,、電流法測(cè)量時(shí),,應(yīng)盡量避免或減小電壓表,、電流表內(nèi)阻的影響,測(cè)試過程要盡量短,,以避免線圈溫升,。線圈電阻對(duì)測(cè)量時(shí)的環(huán)境溫度比較敏感,所以測(cè)試前1~2小時(shí)內(nèi)產(chǎn)品要置于要測(cè)試的環(huán)境下并(最好)不對(duì)線圈施加激勵(lì),。測(cè)試數(shù)值Ra應(yīng)換算成基準(zhǔn)溫度(一般為20℃)下的值,,換算公式為: Ra=R0[1+a(Ta-20)] 式中:Ta為環(huán)境溫度(℃) a為電阻溫度系數(shù)(銅導(dǎo)線的溫度系數(shù)是0.004/℃) 3、 接觸電阻 測(cè)量動(dòng)斷觸點(diǎn)接觸電阻時(shí)繼電器處于不激勵(lì)狀態(tài),;測(cè)量動(dòng)合觸點(diǎn)接觸電阻時(shí)繼電器處于額定激勵(lì)狀態(tài),。按觸電阻的測(cè)量采用電壓電流表法。測(cè)量時(shí),,加到觸點(diǎn)上的負(fù)載(阻性)應(yīng)符合表8規(guī)定,。測(cè)試部位在引出端離其根部4mm之內(nèi)。負(fù)載應(yīng)在觸點(diǎn)達(dá)穩(wěn)定閉合之后施加,,觸點(diǎn)斷開之前切除,。 繼電器國標(biāo)規(guī)定測(cè)量接觸 電阻(或壓降)的負(fù)載大小
注:含多種應(yīng)用類別時(shí),,應(yīng)以最低的應(yīng)用類別的要求為準(zhǔn),。 1、 絕緣性能 繼電器絕緣電阻的測(cè)試一般都使用兆歐表,,被測(cè)繼電器應(yīng)置于優(yōu)質(zhì)絕緣板上,,測(cè)試電壓應(yīng)符合各種產(chǎn)品技術(shù)要求規(guī)定,,一般加電壓2S之后的最小值即為被測(cè),。介質(zhì)耐壓測(cè)試時(shí)在最高電壓(110%額定電壓)下保持1-5秒,有爭(zhēng)議時(shí)應(yīng)以額定電壓保持1分鐘為準(zhǔn),。 2,、 時(shí)間參數(shù) 時(shí)間參數(shù)的測(cè)量電路如圖5所示,也可以用其他合適的電子儀器,、儀表代替,,但觸點(diǎn)負(fù)載應(yīng)為阻性,測(cè)動(dòng)作,、釋放及回跳時(shí)間用10mA×6V(阻性負(fù)載),,測(cè)穩(wěn)定時(shí)間負(fù)載為50∪A×50mV(阻性負(fù)載)。儀器的分辨為1∪S,。測(cè)量動(dòng)作時(shí)間應(yīng)以額定工作電壓的下限激勵(lì),,測(cè)量釋放時(shí)間應(yīng)從額定工作電壓的上限切除。其典型波形圖如圖6: 3,、 外形尺寸 外形尺寸檢查的依據(jù)是外形圖,,測(cè)量引出端位置尺寸時(shí),,應(yīng)在距底板3毫米范圍內(nèi)測(cè)量,測(cè)量時(shí)所施外力不得造成繼電器的任何損傷,。 若無特殊規(guī)定,,第1~5條測(cè)量均在正常氣候條件下進(jìn)行:溫度15~35攝氏度,相對(duì)溫度45%~75%,,大氣壓力86.7~106.7kg,。 ·電磁繼電器試驗(yàn)簡介 電磁繼電器試驗(yàn)包括環(huán)境試驗(yàn)、功能試驗(yàn),,試驗(yàn)項(xiàng)目有40多項(xiàng),。大部分項(xiàng)目與其它電子產(chǎn)品相類似,下面僅有一些重要的功能試驗(yàn)進(jìn)行說明(參照GB/T10232-94有或無機(jī)電繼電器測(cè)試程序),。 *溫升試驗(yàn) 試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定繼電器線圈溫升是否超過極限值,。 試驗(yàn)方法:在規(guī)定的溫度下,將繼電器放置在20×2020cm的封閉箱體內(nèi),,觸點(diǎn)加額定負(fù)載電流,,線圈加規(guī)定的激勵(lì)值,當(dāng)線圈達(dá)到熱平衡時(shí),,測(cè)得線圈電阻,,求出線圈溫升。 說 明:一般情況下,,環(huán)境溫度為室溫,,線圈加額定電壓。有些廠家采用環(huán)境最高溫度為測(cè)試溫度,,得出線圈溫升較低,。有些廠家采用線圈加110%額定電壓測(cè)試,得出線圈溫升較高,。繼電器線圈達(dá)到穩(wěn)定溫升時(shí)間約2小時(shí),。 *電壽命 試驗(yàn)方法:在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,觸點(diǎn)加規(guī)定負(fù)載,,線圈激勵(lì)值為額定電壓,,以規(guī)定的負(fù)載比和通斷頻率進(jìn)行觸點(diǎn)開斷循環(huán),在完成10%,、50%,、75%、100%的規(guī)定循環(huán)次數(shù)時(shí),,檢查觸點(diǎn)的工作情況,,按規(guī)定失效判據(jù)判斷繼電器是否達(dá)到規(guī)定的電壽命要求。 說 明:1)負(fù)載比一般為50%,也可以15%,、25%,、40%、60%,。 2)通斷頻率一般選用600次/小時(shí),、1200次/小時(shí)、1800次/小時(shí),,國外也選用360次/小時(shí),。 3)失效判據(jù):觸點(diǎn)永久粘接、觸點(diǎn)不通,、吸合電壓高于最大吸合電壓,、釋放電壓低于最小釋放電壓、絕緣電阻不良等,。 *機(jī)械壽命 試驗(yàn)?zāi)康模涸u(píng)定繼電器在額定激勵(lì)條件下,,在全部擴(kuò)展的循環(huán)次數(shù)內(nèi)的機(jī)械性能。 試驗(yàn)方法:在常溫狀態(tài)下,,觸點(diǎn)不加負(fù)載,,線圈激勵(lì)值為額定電壓,以規(guī)定的通斷頻率進(jìn)行觸點(diǎn)開斷循環(huán),,在完成10%,、50%、75%,、100%的規(guī)定循環(huán)次數(shù)時(shí),,檢查觸點(diǎn)的工作情況,按規(guī)定失效判據(jù)判斷繼電器是否達(dá)到規(guī)定的機(jī)械壽命要求,。 說明:1)通斷頻率一般選用18000次/小時(shí),。 2)失效判據(jù):觸點(diǎn)不通、吸合電壓高于最大吸合電壓,、釋放電壓低于最小吸合電壓,、絕緣電阻不良等。 3)循環(huán)次數(shù):一般為106次或107次,。 繼電器的選用原則 ·外形、安裝方式,、安裝腳位 繼電器的外形,、安裝方式、安裝腳位形式很多,,運(yùn)用時(shí)必須按整機(jī)的具體要求,,考慮繼電器高度和安裝面積、安裝方式、安裝腳位等,。這是選擇繼電器首先要考慮的問題,,一般采用以下原則: 1、 滿足同樣負(fù)載要求的產(chǎn)品具有不同的外形尺寸,,根據(jù)所允許的安裝空間,,可選用低高度或小安裝面積的產(chǎn)品。但體積小的產(chǎn)品有時(shí)在觸點(diǎn)負(fù)載能力,、靈敏度方面會(huì)受到一定限制,。 2、 繼電器的安裝方式有PC板,、快速連接式,、法蘭安裝式、插座安裝式等,,其中快速連接式繼電器的連接片可以是187#或250#,。對(duì)體積小、不經(jīng)常更換的繼電器,,一般選用PC板式,。對(duì)經(jīng)常更換的繼電器,選用插座安裝式,。對(duì)主回路電流超過20A的繼電器,,選用線速連接式,防止大電流通過線路板,,造成線路發(fā)熱損壞,。對(duì)體積大的繼電器,可選用法蘭安裝式,,防止沖擊,、振動(dòng)條件下,安裝腳損壞,。 3,、 安裝腳位:一般考慮線路板布線的方便,強(qiáng)弱電之間的隔離,。特別應(yīng)考慮安裝腳位的通用性,。有些公司的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)風(fēng)格上較為獨(dú)特,所以腳位很特別,,這樣的產(chǎn)品大部分是為特定用戶設(shè)計(jì),,其它生產(chǎn)廠因考慮市場(chǎng)問題不愿開發(fā),選用后供貨較難,。 ·輸入?yún)⒘?/span> 不同類型的電磁繼電器的輸入?yún)⒘糠譃椋航涣鬏斎雲(yún)⒘?、直流輸入?yún)⒘?、脈沖輸入?yún)⒘俊T谶x用時(shí)考慮以下參數(shù): (1) 線圈功耗 對(duì)各種輸入?yún)⒘康耐ㄓ眠x用注意事項(xiàng): 1,、 線圈電阻隨環(huán)境溫度的變化而變化,,對(duì)繼電器吸動(dòng)、釋放電壓有一定的影響,,不同繼電器的影響程度不同,。不考慮結(jié)構(gòu)影響,70℃下的吸合電壓一般比20℃下的吸合電壓高20%左右,。 2,、 在繼電器常開觸點(diǎn)閉合后,一般要求線圈上應(yīng)施加最低動(dòng)作電壓以上電壓,,最好為額定電壓,,不推薦使用低保持電壓,因?yàn)檫@樣會(huì)減弱產(chǎn)品抗振性及承載能力,。 3,、 長期施加在線圈上的電壓值,一般應(yīng)小于120%額定電壓,,若需達(dá)到130%額定電壓及以上值時(shí),,應(yīng)與生產(chǎn)廠協(xié)商。特別在高溫下使用,,會(huì)造成線圈溫度過高,,老化加速。 4,、 采用開關(guān)控制繼電器線圈通斷時(shí),,應(yīng)考慮開關(guān)觸點(diǎn)回跳的影響。 5,、 用可控硅控制交流負(fù)載繼電器的線圈時(shí),,可能造成每次在負(fù)載的同一相位開斷,若正好為負(fù)載電壓的峰值,,繼電器壽命將大大縮短,。還應(yīng)避免可控硅誤觸發(fā)。 6,、 直流繼電器釋放電壓一般為5%-10%額定電壓,,交流繼電器釋放電壓一般為10%-30%額定電壓。當(dāng)線路上剩余電壓過大,,會(huì)造成繼電器不釋放。 7、 電壓規(guī)格的選用應(yīng)盡量采用通用規(guī)格,,直流為12VDC,、24VDC、交流為110VAC,、220VAC,。 8、 當(dāng)繼電器線圈通電一段時(shí)間后,,線圈發(fā)熱,。這時(shí)進(jìn)行繼電器觸點(diǎn)切換動(dòng)作,其吸合電壓高于冷態(tài)吸合電壓,,可能造成繼電器不動(dòng)作,。
1、 交流輸入?yún)⒘?/span> (1) 交流頻率:交流繼電器輸入電壓(電流)的頻率一般為50Hz或60Hz,。由于二者線圈的感抗不同,,吸動(dòng)電壓、線圈溫升有明顯差異,。國內(nèi)廠家一般按50Hz生產(chǎn),,若需要使用60Hz電源,應(yīng)給予聲明,。 (2) 電流波形:交流電壓波形應(yīng)盡量為正弦波,,嚴(yán)重的波形畸變可能引起繼電器線圈過熱、動(dòng)作電壓變化及產(chǎn)生交流噪聲,。 (3) 環(huán)境溫度:交流繼電器由于存在渦流捐耗和磁滯損耗,,溫升較高,一般為50℃到80℃,。工作環(huán)境溫度不宜過高,。當(dāng)提高環(huán)境溫度時(shí),要求漆包線及絕緣材料的耐溫等級(jí)相應(yīng)提高,,繼電器成本將大幅度上升,。 (4) 交流噪聲:繼電器工作時(shí),會(huì)發(fā)出交流噪聲,。初始要求小于45dB(分貝),,實(shí)際使用中,由于磁極間出現(xiàn)砂塵等污物以及隨著機(jī)械參數(shù)的變化,,交流噪聲會(huì)有所增大,。因定量檢測(cè)較為困難,一般要求在正常環(huán)境條件下,,放置距耳朵50cm處,,聽不到交流聲,。測(cè)試的電壓范圍從吸合電壓到110%額定電壓之間。 (5) 吸動(dòng)電壓:交流繼電器的吸動(dòng)電壓一般小于80%VH(額定工作電壓以下同),;允許最高吸動(dòng)電壓<90%VH ,。用供電電壓直接激厴的繼電器,當(dāng)供電電壓波動(dòng)幅度大于±10%時(shí),,將可能導(dǎo)致繼電器的失效,,國內(nèi)的農(nóng)村電網(wǎng)電壓很低,應(yīng)特別注意,。電壓過低,,吸動(dòng)不可靠,會(huì)出現(xiàn)似吸非吸而失效,;電壓過高,,溫升上升,繼電器絕緣受損而失效,,以上兩種情況均可能造成繼電器燒毀,。 (6) 交流繼電器在吸合時(shí)的線圈阻抗小于穩(wěn)定時(shí)的線圈阻抗,吸合時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊電流,,在線路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給以考慮,。 (7) 可靠性:一般情況下,交流繼電器可靠性低于直流繼電器,。 2,、 直流輸入?yún)⒘?/span> (1) 選擇直流繼電器,突出問題是靈敏度(線圈額定功耗)問題,,L與輸出功率大小,、外形尺寸、環(huán)境條件(環(huán)境溫度,、振動(dòng),、沖擊等)有關(guān),確定繼電器靈敏度應(yīng)十分謹(jǐn)慎,,不可片面強(qiáng)調(diào)靈敏度,,而犧牲其他性能。 當(dāng)對(duì)靈敏度要求不高時(shí),,可采用一般靈敏度的直流繼電器,;當(dāng)靈敏度要求較高,輸出功率為強(qiáng)電,,環(huán)境條件苛刻,,可用固態(tài)繼電器、中等靈敏度的繼電器,;婁要求高靈敏度(如0.2W以下)時(shí),,可選用標(biāo)稱靈敏度較高的繼電器,,或者采用混合繼電器、極化繼電器,。但混合繼電器的價(jià)格較低高,,體積較大,;極化繼電器環(huán)境適應(yīng)性較差,,負(fù)載能力不高。 (2) 當(dāng)要求有很低的電力損耗時(shí),,可采用磁保持繼電器,。它不需要連續(xù)供電,只需提供一個(gè)足夠大的脈動(dòng)電壓,,就可保證產(chǎn)品吸合,,但線路設(shè)計(jì)較為麻煩,需提供正反向電壓,。 (3) 直流線圈兩端可并聯(lián)續(xù)流二極管,,防止過高的反向電壓,但應(yīng)考慮電源極性,。 (4) 施加在繼電器線圈上的動(dòng)作電壓應(yīng)超過規(guī)定的吸合電壓值,,且為階越電壓。低斜率的爬升電壓,,會(huì)造成繼電器運(yùn)輸隊(duì)和時(shí)間延長,,甚至觸點(diǎn)熔焊。 3,、 脈動(dòng)輸入?yún)⒘?/span> (1) 磁保持繼電器出廠時(shí),,處于復(fù)位狀態(tài)(常開觸點(diǎn)斷開,常開觸點(diǎn)閉合),。由于運(yùn)輸?shù)冗^程受到?jīng)_擊作用于,,繼電器觸點(diǎn)可能處于置位狀態(tài)(常開觸點(diǎn)閉合,常才觸點(diǎn)斷開),,為避免使用時(shí)出現(xiàn)故障,,建議在裝配前進(jìn)行觸點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè),或在主回路通電前封線圈施加復(fù)位電壓,,保證觸點(diǎn)狀態(tài)正確,,對(duì)于便攜式產(chǎn)品應(yīng)特別注意。 (2) 磁保持繼電器的線圈驅(qū)動(dòng)脈沖應(yīng)足夠?qū)?,建議取5倍動(dòng)作時(shí)間以上,,保證可靠動(dòng)作。 (3) 在使用雙線圈磁保持繼電器時(shí),,雙線圈不可同時(shí)施加電壓,,以避免誤動(dòng)作,。 (4) 對(duì)單線圈磁保持繼電器,其線圈不應(yīng)串聯(lián)續(xù)流二極管,,以免續(xù)流引起繼電器*作,,驅(qū)動(dòng)線路應(yīng)選擇有足夠耐壓的元件。 ·輸出參量 繼電器輸入?yún)⒘窟x用時(shí)應(yīng)考慮以下參數(shù) (1) 觸點(diǎn)組數(shù) (2) 觸點(diǎn)形式 (3) 觸點(diǎn)負(fù)載 (4) 觸點(diǎn)材料 (5) 電氣壽命,、機(jī)械壽命 1,、 觸點(diǎn)負(fù)載 大多數(shù)繼電器負(fù)載能力,只標(biāo)出最大純阻性負(fù)載,,但用戶實(shí)用的往往不是純阻性負(fù)載,,而是感性的、燈的,、電機(jī)的或容性的負(fù)載,,則觸點(diǎn)負(fù)載大小應(yīng)降額使用。 應(yīng)該強(qiáng)調(diào),,觸點(diǎn)故障是繼電器失效的主要原因,。觸點(diǎn)在不同負(fù)載類型、不同負(fù)載大小條件的電接觸特性,、失效現(xiàn)象及失效機(jī)理是有差別的,,下面分別進(jìn)行說明: (1) 白熾燈 由于白熾類鎢絲冷態(tài)電阻很小,接通瞬間的浪通電流高達(dá)穩(wěn)態(tài)電流15倍,。如此大的浪涌電流會(huì)使觸點(diǎn)迅速燒蝕,,甚至產(chǎn)生熔焊失效。一般可串入限流電阻來減少浪涌電流,。 (2) 電機(jī)負(fù)載 電動(dòng)機(jī)靜止時(shí)輸入阻抗很小,,啟動(dòng)瞬間浪涌電流很大。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,,產(chǎn)生內(nèi)部電動(dòng)勢(shì),,致使觸點(diǎn)電流趨于減小,關(guān)斷時(shí),,觸點(diǎn)間出現(xiàn)反電勢(shì),,常常會(huì)引起拉弧,造成觸點(diǎn)燒蝕,。 (3) 感性負(fù)載 電感器,、 軛流圈接通瞬間,電磁線圈有抑抑制電流上升的功能,,不會(huì)出現(xiàn)浪涌電流,;電磁鐵、接觸器線圈接通瞬間會(huì)出現(xiàn)浪涌電流;這四種負(fù)載關(guān)斷時(shí),,貯存在電磁線圈中的電磁能通過觸點(diǎn)間燃弧消耗掉,,這將導(dǎo)致觸點(diǎn)燒蝕,金屬轉(zhuǎn)移,、粘接,。采用RC網(wǎng)絡(luò)、二級(jí)管,、壓敏電阻等觸點(diǎn)保護(hù)裝置可減少觸點(diǎn)的燒蝕,。 (4) 容性負(fù)載 容性電路的充電電流可能非常大,開始時(shí),,電容器類似短路,,其電流僅受線路電阻的限制。有時(shí),,用戶并未意識(shí)到其負(fù)載是容性的,實(shí)際上,,長的傳輸線,、消除磁干擾的濾波器、電源等都是強(qiáng)容性的,。串聯(lián)限流電阻,,可以減少接通瞬間的浪涌電流。 (5) 直流負(fù)載 直流負(fù)載比交流負(fù)載難斷開,,因?yàn)榻涣麟妷翰ㄐ未嬖谶^零點(diǎn),,在電壓過零時(shí),輸入電能為0,,電弧無法維持燃燒而熄減,,直流電壓沒有過零點(diǎn),觸點(diǎn)開斷瞬間,,即產(chǎn)生電弧,,且由于外加電壓持續(xù)保持,只有電弧被拉長,,不能自持而熄滅,。電弧熱能會(huì)使觸點(diǎn)嚴(yán)重?zé)龘p,直流電流總是朝一個(gè)方向流動(dòng),,會(huì)引起觸點(diǎn)材料轉(zhuǎn)移加劇,。 (6) 低電平 低電平一般指開路電壓為10~100mV,觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換電流為微安級(jí)到10mA,,由于吸附在觸點(diǎn)表面的有機(jī)特,、化合物難以在轉(zhuǎn)換負(fù)載時(shí)消除,導(dǎo)致觸點(diǎn)接觸電阻大而不穩(wěn)定,,電流不穩(wěn)定,,觸點(diǎn)壓降遞增,,最終失效。 選用注意事項(xiàng): A 最大開斷電壓,、最大開斷電流,、最大開斷功率均不應(yīng)大于規(guī)定值。 B 直流負(fù)載電壓超過30VDC時(shí),,允許開斷的電流隨負(fù)載電壓升高急劇下降,,選用時(shí),應(yīng)進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn),。 C 觸點(diǎn)負(fù)載應(yīng)大于最小允許負(fù)載,,避免信號(hào)傳輸錯(cuò)誤。 D 載開斷頻率應(yīng)低于規(guī)定值,,若無規(guī)定,,可按低于10次/分鐘考慮。 E 使用多組觸點(diǎn)繼電器時(shí),,應(yīng)保持負(fù)載在電源的同一相,,避免繼電器故障時(shí),產(chǎn)生短路現(xiàn)象,。 F 在利用繼電器控制的線路中,,應(yīng)充分考慮繼電器的各種觸點(diǎn)短路、開路故障,,避免因此造成電源短路等嚴(yán)重的事故,。 G 一般情況下,實(shí)際開斷阻性負(fù)載應(yīng)適當(dāng)?shù)陀陬~定阻性負(fù)載,,50~70%為建議值,。 H 繼電器使用于除阻性負(fù)載外的其他負(fù)載時(shí),應(yīng)盡量進(jìn)行實(shí)際負(fù)載開斷試驗(yàn),。 I 在選擇繼電器時(shí),,不要只根據(jù)外殼上標(biāo)注的負(fù)載值,而應(yīng)以制造商提供之產(chǎn)品承認(rèn)書標(biāo)稱為準(zhǔn),。 J 產(chǎn)品使用于低電平負(fù)載場(chǎng)合時(shí),,應(yīng)選用相應(yīng)的繼電器,必要時(shí)選用雙觸點(diǎn)繼電器,。最好選用具有叉觸點(diǎn)的繼電器,。 K 繼電器正常使用時(shí)可以不加減電弧電路,在開斷具有沖擊電流,、沖擊電壓的負(fù)載時(shí),,加入適當(dāng)?shù)臏p弧電路可以延長產(chǎn)品壽命,但特別應(yīng)防止電路振蕩,以免產(chǎn)生相反效果,,應(yīng)盡根據(jù)實(shí)際電路進(jìn)行減弧效果測(cè)試,。 L 繼電器的觸點(diǎn)額定負(fù)載與壽命是指在額定電壓、電流下,,負(fù)載為阻性的動(dòng)作次數(shù),,超出額定電壓時(shí),可參照觸點(diǎn)負(fù)載曲線選用,,當(dāng)負(fù)載性質(zhì)改變時(shí),,其觸點(diǎn)負(fù)載能力將發(fā)生變化。用戶可參照表10變換觸點(diǎn)負(fù)載電流,。 M 繼電器外罩上只標(biāo)阻性額定負(fù)載值,,其他性質(zhì)的額定負(fù)載請(qǐng)看詳細(xì)技術(shù)條件,其浪涌電流大小請(qǐng)參考下表
·時(shí)間參量 繼電器的時(shí)間參量選擇時(shí),,應(yīng)考慮以下參數(shù): (3) 吸動(dòng)回跳時(shí)間 (4) 釋放回跳時(shí)間 選用時(shí)注意事項(xiàng): (1) 繼電器產(chǎn)生時(shí)一般不要求測(cè)試回跳時(shí)間,,若有要求時(shí)應(yīng)特殊訂貨。 (2) 由于繼電器觸點(diǎn)具有回跳現(xiàn)象,,特別是釋放回跳時(shí)間較長,在電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮,。如:在應(yīng)用于計(jì)數(shù)電路,,會(huì)引起計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。 (3) 加入短時(shí)間強(qiáng)電壓,,可縮短吸合時(shí)間,,也不會(huì)造成溫升過高,但可能引起回跳時(shí)間過加長,,最好進(jìn)行實(shí)際負(fù)載試驗(yàn),。 (4) 在測(cè)試?yán)^電器時(shí)間參量時(shí),應(yīng)將繼電器線圈與其他元件斷開,,以免影響測(cè)試準(zhǔn)確性,。 (5) 當(dāng)線路中具有反饋回路時(shí),應(yīng)在繼電器觸點(diǎn)連到穩(wěn)定閉合時(shí)測(cè)試反饋參數(shù),。 繼電器的時(shí)間常數(shù)是一個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù),,與結(jié)構(gòu),材質(zhì)關(guān)系非常大,,生產(chǎn)時(shí)具有不可控制性,,因此,對(duì)于時(shí)間要求高的場(chǎng)合(如時(shí)序控制)一般不宜使用。 ·環(huán)境條件 1,、 高溫 (1) 高溫條件下,,絕緣材料軟化、熔化,;低溫條件下,,材料龜裂,絕緣抗電性能下降,,以致失效,。 (2) 高、低溫交替作用下,,造成結(jié)構(gòu)松動(dòng),,活動(dòng)部件位置發(fā)生變化,導(dǎo)致辭吸合,、釋放失控,,觸點(diǎn)接觸不良或不接觸。 (3) 高溫條件眄,,線圈電阻增大,,吸動(dòng)電壓相應(yīng)增大,造成不吸動(dòng)或似吸非吸,,導(dǎo)致繼電器失效,。 (4) 高溫條件下,觸點(diǎn)切換功率負(fù)載時(shí),,斷弧能力降低,,觸點(diǎn)腐蝕、金屬轉(zhuǎn)移加劇,,失效可能性增加,,壽命縮短。 (5) 低溫條件下,,繼電器內(nèi)部水汽凝露,、結(jié)冰,導(dǎo)致絕緣性能下降,、零件生銹失效等,,因此,在零度以下的低溫環(huán)境中,,應(yīng)盡量選用全密封的繼電器,。 (6) 對(duì)于需要在極限高溫或者極限低溫下使用繼電器時(shí),需與繼電器生產(chǎn)廠協(xié)商,,進(jìn)行必要的改進(jìn)和試驗(yàn)后,,才能使用,。設(shè)計(jì)線板時(shí),應(yīng)盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱元件,。 2,、 濕熱 濕熱對(duì)繼電器性能構(gòu)成威脅,具體表現(xiàn)如下: (1) 長期濕熱將直接導(dǎo)致絕緣抗電水平的下降,,以致完全失效,。 (2) 非密封繼電器在濕熱條件下,線圈因電化學(xué)腐蝕或霉變而為斷線,,觸點(diǎn)電化學(xué)腐蝕,、氧化加劇,;金屬零件腐蝕速度顯著上升,,繼電器性能變壞,工作可靠性變差,,以致完全失效,。 (3) 在濕熱條件下,觸點(diǎn)帶電切換負(fù)載時(shí),,接弧現(xiàn)象加劇,,導(dǎo)致電壽命縮短。 (4) 避免在濕熱環(huán)境下,,貯存或使用非密封繼電器,。濕度過大時(shí)會(huì)由于塑料吸潮而導(dǎo)致繼電器失效。 3,、 低氣壓 低氣壓條件下,,將對(duì)繼電器產(chǎn)生以下不良影響: (1) 絕緣零、部件的絕緣電阻,、介質(zhì)耐壓下降,觸點(diǎn)斷弧能力下降,,壽命降低,。 (2) 繼電器散熱變壞,溫升增高,。對(duì)功耗大的繼電器的影響尤為明顯,,對(duì)于民用繼電器,低氣壓的影響不明顯,。 4,、 沖擊、振動(dòng) 沖擊,、振動(dòng)條件下,,將對(duì)繼電器產(chǎn)生以下不良影響 (1) 造成結(jié)構(gòu)松動(dòng),、損傷、斷裂而喪失工作能力,。 (2) 閉合觸點(diǎn)產(chǎn)生大于規(guī)定要求的瞬間斷開,。 5、 選用注意事項(xiàng): (1) 產(chǎn)品使用條件一般要求基本處于標(biāo)準(zhǔn)+試驗(yàn)條件范圍內(nèi),,對(duì)于使用條件比較嚴(yán)酷時(shí),,必須通知生產(chǎn)廠。 (2) 在較高溫度下工作時(shí),,線圈兩羰施加的電壓應(yīng)適當(dāng)升高,,開斷負(fù)載應(yīng)降低。 (3) 在潮濕(濕度超RH85%),、腐蝕性氣氛條件下使用時(shí),,應(yīng)采用塑封繼電器。 (4) 繼電器作為一個(gè)機(jī)電元件,,比其他電子產(chǎn)品抗振動(dòng),、沖擊性能差,產(chǎn)品使用過程中,,應(yīng)避免受到強(qiáng)烈沖擊,、碰撞、跌落,。 (5) 當(dāng)產(chǎn)品可能受到大于規(guī)定的振幅或振動(dòng)頻率的振動(dòng)時(shí),,應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)。 (6) 裝配使用過程中應(yīng)避免繼電器經(jīng)受過長時(shí)間焊接熱,,導(dǎo)致電器的引出腳發(fā)生松動(dòng),、轉(zhuǎn)動(dòng)、拉出,、壓入等故障,,而使繼電器失效。 ·安全要求 繼電器安全要求使用時(shí)考慮以下參數(shù): 1,、絕緣材料 產(chǎn)品使用的絕緣材料應(yīng)具有良好的阻燃性能及足夠的耐溫性能,,一般要求滿足94V-0級(jí)阻燃,長期使用溫度應(yīng)達(dá)到120oC,。 2,、絕緣抗電水平 繼電器的耐壓分為觸點(diǎn)間耐壓、觸點(diǎn)線圈間耐壓,、觸點(diǎn)組間耐壓,。選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)線路各部分不同的要求確定是否滿足要求。繼電器的各部分間的絕緣電阻一般為同一個(gè)值,,典型值是100M,、100M,。 3、安全規(guī)格要求 為防止解電及火災(zāi),,繼電器產(chǎn)品必須合有關(guān)國家的安全規(guī)定,,如美國UL、加拿大CSA,、德國TUV,、VDE、中國CQC等,。 ·電磁兼容 電磁兼容(EMC)是電器裝置或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中工作時(shí)不干擾或不受干擾的能力,。EMC己經(jīng)成為產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要判斷標(biāo)準(zhǔn)。電磁兼容(EMC)分為電磁干擾(EMI)和電磁抗干擾(EMS),。由于一般用途電磁繼電器在EMI和EMS方面出現(xiàn)故障的幾率較低,,所以在世界范圍內(nèi)還沒有此方面專門的標(biāo)準(zhǔn),不過還是需要進(jìn)行一些說明: 1,、當(dāng)線路上的干擾源,,造成繼電器線圈電壓發(fā)生突變時(shí),可能造成繼電器誤動(dòng)作,。 2,、當(dāng)繼電器周圍具有強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),也可能造成繼電器誤動(dòng)作,。應(yīng)避免與大變壓器,、喇叭等器件緊靠排列。 3,、繼電器線圈在斷開時(shí),,會(huì)有反向電壓,可并聯(lián)續(xù)流二極管,,降低反向電壓,。 4、繼電器觸點(diǎn)開斷時(shí)產(chǎn)生電弧,,發(fā)射出電磁波,,會(huì)影響IC工作,如果出現(xiàn)這種情況,,可在觸點(diǎn)加滅弧電路。也可以適當(dāng)加大繼電器與IC的距離,。 5,、線路板設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意強(qiáng)、弱電間的影響,。 ·安裝,、使用要求 1,、安裝、儲(chǔ)存 (1)引出端的位置應(yīng)與印刷板的孔位吻合,,任何配合不當(dāng)都可能造成繼電器產(chǎn)生危險(xiǎn)的應(yīng)力,,損害其性能和可靠性。請(qǐng)參照制造商樣本中的打孔圖打孔,,當(dāng)采用機(jī)器插裝時(shí),,應(yīng)向制造商特別要求引腳重直度。 2,、涂焊劑 非塑封繼電器極易受焊劑的污染,建議使用抗焊劑或塑封式繼電器以防止焊劑氣體從引出端和底座與外殼的間隙侵入,,此類繼電器適合用多泡涂焊劑和噴焊劑工藝,,抗焊劑式繼電器如采用預(yù)熱烘干(100oC1分鐘),則可進(jìn)一步防止焊劑侵入,。 3,、焊接工藝 當(dāng)使用涂焊劑或自動(dòng)焊接時(shí),,應(yīng)小心,不要破壞繼電器性能,,抗焊劑式繼電器或塑封式繼電器可適用于浸焊或波峰焊工藝,,焊錫溫度在250oC左右,時(shí)間5~10秒,。但焊錫不得超過線路板,。手工焊接溫度為350oC左右,時(shí)間2~3秒,。 4,、清洗工藝 焊接后先進(jìn)行冷卻,再清洗,。應(yīng)避免對(duì)非塑封繼電器進(jìn)行整體清洗,。塑封式繼電器的清洗應(yīng)采用適當(dāng)?shù)那逑磩ㄗh使用水或酒精,,若使用其它溶劑清洗時(shí),,應(yīng)注意外殼表面印刷的標(biāo)志是否脫落,避免使用超聲波清洗,,以免產(chǎn)生解點(diǎn)冷焊及其他損壞,。在清洗耳恭聽和干燥后,應(yīng)立即進(jìn)行通風(fēng)處理,,使繼電器降至室溫,。 *若需對(duì)繼電器進(jìn)行整體清洗及超聲波清洗,可在訂貨前與三友營銷部討論,,以便用特殊工藝進(jìn)行產(chǎn)品制造,。 5、涂膠 有時(shí)為保證線路板的耐潮,、高絕緣,,須對(duì)線路板進(jìn)行涂膠處理,應(yīng)盡量選用不含硅的較柔軟的膠,。避免采用高溫下對(duì)繼電器整體灌膠對(duì)蓋,。 6、使用要求 通常人們所說的產(chǎn)品可要靠性是指產(chǎn)品的工作可靠性,,其被定義:在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力,。它由產(chǎn)品的固有可靠性有使用可靠性組成,前項(xiàng)由產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造工藝決定,,而后項(xiàng)則與用戶的正確使用及生產(chǎn)廠商售前,、售后服務(wù)有關(guān)。用戶使用時(shí)應(yīng)注意以下各項(xiàng)。 (1)線圈使用電壓在設(shè)計(jì)上最好按額定電壓選擇,,若不能,可參考溫升曲線選擇,。使用任何小于客定工作電壓的線圈電壓將會(huì)影響繼電器的工作,。注意線圈工作電壓是指加到線圈引出端之間的電壓,特別是用放大電路來激勵(lì)線圈務(wù)必保證線圈兩個(gè)引出端間的電壓值,。反之超過最高額定工作電壓時(shí)也會(huì)影響產(chǎn)品性能,,過高的工作電壓會(huì)使線圈溫升過高,特別是在高溫下,,溫升過高會(huì)使絕緣材料受到損傷,,也會(huì)影響到繼電器的工作安全。對(duì)磁保持繼電器,,激勵(lì)(或復(fù)歸)脈寬應(yīng)不小于吸合(或復(fù)歸)時(shí)間的3倍,,否則產(chǎn)品會(huì)處理中位狀態(tài)。用固態(tài)器件來激勵(lì)線圈時(shí),,其器件耐壓至少在80V以上,,且漏電流要足夠小,以確保繼電器的釋放,。 激勵(lì)電源:在110%額定電流下,,電源調(diào)整率 10%(或輸入阻抗<5%的線圈陰抗),直流電源的波紋電壓應(yīng)<5%,。交流波形為正弦波,,波形系統(tǒng)數(shù)應(yīng)在0.95~1.25之間,波形失直應(yīng)在 10%以內(nèi),,頻率變化應(yīng)在 1Hz或規(guī)定頻率的 1%之內(nèi)(最較大值),。其輸出功率不小于線圈功耗。 (2)瞬態(tài)抑制 (3)多個(gè)繼器的并聯(lián)和串聯(lián)供電 不同線圈電阻和功耗的繼電器不要串聯(lián)供電使用,否則串聯(lián)回路中線圈電流大的繼電器不能可靠工作,。只有同規(guī)格型號(hào)的繼電器可以串聯(lián)供電,,但反峰電壓會(huì)提高,應(yīng)給予抑制,??梢园捶謮罕却?lián)電阻來承受供電電壓高出繼電器的線圈額定電壓的那部分電壓。 (4)觸點(diǎn)負(fù)載 (5)觸點(diǎn)并聯(lián)和串聯(lián) (6)切換速率 繼電器常見故障及解決方案 繼電器接觸部分失效
·觸點(diǎn)不導(dǎo)通
·絕緣電阻或耐壓低
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