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影響電磁繼電器使用可靠性的因素
由于電磁繼電器的結(jié)構(gòu)原理、動作過程、非線性的能量轉(zhuǎn)換過程,決定了電磁繼電器的本身具有一些固有的特征,這些特征不是設(shè)計、制造缺陷,往往在繼電器的技術(shù)文件中又沒有明確加以描述。如果我們在使用中對這些特征認(rèn)識不清,沒有采取必要的技術(shù)防范措施,就可能引起電子設(shè)備出現(xiàn)意想不到的、捉摸不定的故障,影響使用設(shè)備的可靠性。 1 線圈的瞬態(tài)抑制問題 電磁繼電器的激勵線圈是個電感元件,當(dāng)線圈斷電時,會產(chǎn)生一個數(shù)百伏的反電勢。作用到電源回路中去,會對其他微電子器件產(chǎn)生不良影響。為此普遍地在繼電器線圈兩端加“瞬態(tài)抑制電路”。 線圈瞬態(tài)抑制電路有多種多樣(請查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料)。值得注意的是,它們在成本,占用空間,極性要求,溫度特征,對線路浪涌的敏感性,特別是對繼電器的釋放時間、切換功率、繼電器的電壽命等方面,存在著程度不同的影響。用戶應(yīng)根據(jù)具體使用要求,特別是對繼電器本身的不良影響,慎重地作出選擇。推薦使用二極管加電阻,雙二極管串聯(lián),二極管加穩(wěn)壓管抑制電路。 2 線圈的激勵電壓 a 繼電器線圈采用欠壓激勵是不允許的。連續(xù)工作的繼電器所加電壓應(yīng)為額定電壓,波動在±10%以內(nèi)。 b 繼電器線圈采用串電阻降壓或過壓激勵的方式會加劇繼電器的機(jī)械磨損,觸點(diǎn)電蝕,觸點(diǎn)壽命減少,也是不正確的使用。 c 在復(fù)雜的控制電路中,把多只不同類型的繼電器線圈并聯(lián)集中控制(見圖2.1.2.1)是不正確的。正確的聯(lián)接方式(見圖2.1.2.2)。
3 繼電器的電磁干擾問題 電磁繼電器的感應(yīng)機(jī)構(gòu)是由電磁鐵構(gòu)成。存在著漏磁場和磁分路的問題,使用中應(yīng)注意: a 磁性敏感元件(如磁性姿態(tài)控制傳感器)安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離電磁繼電器; b 不應(yīng)將電磁繼電器安裝在用鐵磁物質(zhì)制成的安裝板或儀器盒上; c 相鄰?fù)?strong style="COLOR: black; BACKGROUND-COLOR: #ffff66">繼電器的安裝排列間距,按總規(guī)范GJB65A或GJB2888的規(guī)定,網(wǎng)格間距式,安裝間距沿磁軸線方向排列間矩應(yīng)為1.27mm的整倍數(shù)。最近的網(wǎng)格間距,最小為2.54mm。層間間距為3.18mm的整倍數(shù)最靠近的板間間隔。非網(wǎng)格間距式的,用戶在訂貨前應(yīng)與本公司協(xié)商或通過驗(yàn)證試驗(yàn)來加以確定。 4 繼電器的安裝方式對抗振性的影響 繼電器不同的安裝方式,在不同的振動方向,加速度的放大的程度有很大差異。QJ546-89中規(guī)定的五種安裝方式中,加速度放大的程度,從小到大秩序?yàn)镃型—B型—E型—A型—D型。 繼電器的安裝板(特別是印刷電路板)應(yīng)進(jìn)行抗振設(shè)計,以保證足夠的強(qiáng)度和諧振頻率在使用頻率之外,或與所用繼電器固有頻率錯開,以防止在使用中因諧振和加速度放大造成繼電器的失效。 5 繼電器觸點(diǎn)的聯(lián)接方式問題 a 冗余技術(shù) 將繼電器觸點(diǎn)串、并聯(lián)可以提高其接通、斷開的可靠性。目前多數(shù)采用將兩個(或以上)同類型,兩組觸點(diǎn)串并聯(lián)使用來提高其可靠性。如下圖2.1.5.1
其可靠度 Rt=1-(1-R)n Rt—為并聯(lián)后的可靠度
繼電器在實(shí)際使用中,許多問題是出在實(shí)際負(fù)載性質(zhì)與繼電器觸點(diǎn)規(guī)定的額定阻性負(fù)載性質(zhì)不同而引起的。切不可認(rèn)為繼電器的觸點(diǎn)無論是什么性質(zhì)的負(fù)載都能切換額定電流值。實(shí)際繼電器觸點(diǎn)負(fù)載有:阻性負(fù)載,直流感性負(fù)載,電機(jī)負(fù)載,燈負(fù)載,容性負(fù)載,低電平負(fù)載等。 受接點(diǎn)參數(shù)、切換功率大小、負(fù)載性質(zhì)變化等因素影響,各家產(chǎn)品均有不同,我公司給出的觸點(diǎn)切換不同性質(zhì)負(fù)載大體的電流比例,如下表所示。
低電平負(fù)載是指通過繼電器的觸點(diǎn)來傳輸毫伏級、微安級電信號。這里的主要問題是如何保證接觸電阻低而穩(wěn)定,以減少信號衰減,保證接觸可靠的問題。因而用戶在這種條件下使用繼電器時應(yīng)在合同中注明,事前和制造廠協(xié)商,以便采取特殊的設(shè)計工藝,試驗(yàn)檢測、篩選措施。 容性負(fù)載易造成電磁繼電器觸點(diǎn)粘連失效,應(yīng)特別關(guān)注,目前國內(nèi)外尚無廠家能明確給出降額值,可采用并聯(lián)系統(tǒng)電路或選擇合適類型繼電器辦法解決工程問題。 7 滅弧電路 當(dāng)繼電器的觸點(diǎn)負(fù)載為感性或電機(jī)負(fù)載時,為消除反電勢和泄放磁場能量,減少電弧的影響,應(yīng)采用“觸點(diǎn)保護(hù)電路”或稱“滅弧電路”。 滅弧電路有多種多樣。它們在成本,占用空間,極性要求,溫度特性,滅弧速度,對繼電器觸點(diǎn)負(fù)載功率的影響方面存在差異(請參閱有關(guān)文獻(xiàn)資料)。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要,考慮對繼電器負(fù)載功率與電壽命的影響來慎重選擇“滅弧電路”。 |
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