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在感性负载情况下提高继电器触点的寿命
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  根据电路分析的基本原理,我们知道,接触器在切断感应负载时,会引起数百~数千伏的反向电压,使触点受到很大损害,寿命会明显缩短。

  即使是在感性负载的电流小于1A以下的情况下,反向电压也会产生白热或者电弧放电的电弧,通过这个放电使空气中的有机物分解,在触点生成黒色的异物(酸化物、炭化物),导致接触不良。

  因此,通断电动机和螺线管等感应性负载时,必须进行浪涌吸收以保护触点就成了常识。

 

  如上图a里,将感应负载R断开的瞬间,会在线圈的两端+、-方向产生反向电压(大小为e=-Ldi/d-t)(图b里那样的尖峰形),这个反向电压通过电源线加在触点的两端。

  一般常温常压的空气中的临界绝缘破坏电压是200~300V,所以,前面所说的反向电压如果超过这个界限的话,会在触点放电,线圈储藏的能量(1/2Li2)被消耗。下表是一些情况下反向电压的实际测量值。是不是超出你想象了呢?

继电器的种类 DC6V DC12V DC24V
NR继电器
(单稳态型)
144V 165V 188V
NF4继电器 410V 470V 510V

  随着通断次数的増加,触点就会产生如图2那样的凹凸,然后这个凹凸变为被锁定状态,引起触点粘连。  

  既然反向电压的存在无可避免,那我们如何来减轻这个伤害呢?答案是:通过使用触点保护元件或保护电路,可以压低反向电压。

  请注意。避免象下图那样使用触点保护电路。通常、直流感应负载与电阻负载相比通断困難,但是如果使用适当的保护电路,可以使其性能达到与电阻负载相同程度。

  

  截断时对于电弧消弧效果虽然非常好,由于触点开路时在C储藏了容量,触点接入时C的短路电流流过,所以触点容易粘连。

  实际安装二极管、C-R、可变电阻等保护元件的情况,必须在负载或者触点的旁边安装。如果距离远了,可能就不能发挥保护元件效果的情况。作为这个标准请考虑在50cm以内安装。

  请把负载的触点如图3(a)那样在电源的一方连接负载,触点在另一方汇总连接。这样可以防止触点与触点间加高电压。如果象(b)那样与两方电源乱连接的话,相距比较近的触点之间短路的时候,会有电源全部短路的危险。

 

在微小电流电路(微小功率电路)用的触点由于触点的电压低容易引起通电不良,所以与负载並列插入虚设电阻能够加大向触点输入的负载电流。  

引起a、b触点间短路的电路禁止例

  • 1.在小型的控制部件里必须考虑a、b触点的间隔小,由电弧引起短路的情况。
  • 2.NC、NO、COM3触点即使被连接成短路,也不能构成过电流的流入或者造成烧损的电路。
  • 3.注意不要由于a、b触点的切换构成电动机正、逆转电路。  

 

  由于电气控制部分小型化的倾向使得控制部件也倾向于选择小型的,特别是电源电路的两头切等,在多极继电器的极间加异电压的电路,请注意种类的选定。如果只看串联电路图的话会有不预知的问题发生所以应该认真调查使用控制部件的构造,极间的沿面、空间距离、有无障碍等,特别是如果不使其有余裕的话会发生短路事故。  

  负载的种类和冲击电流的特性是与通断频率也有关系的,是产生触点粘连的一个大的重要因素。特别是在有冲击电流存在的负载的情况请与稳态电流一起测定冲击电流值,并讨论与选定的继电器的余裕度。

  下表显示了有代表性的负载与冲击电流的关系。另外,根据继电器的不同COM,NO的极性会影响电气寿命请用实际使用极性确认。

负载的种类 冲击电流
电阻负载 稳态电流的1倍
螺线管负载 稳态电流的10~20倍
电动机负载 稳态电流的5~10倍
白炽灯负载 稳态电流的10~15倍
水银灯负载 稳态电流的约3倍
钠灯负载 稳态电流的1~3倍
电容器负载 稳态电流的20~40倍
变压器负载 稳态电流的5~15倍

负载的冲击电流波和时间的关系

(1)白炽灯泡负载

冲击咆流/额定咆流=i/io≒10~15倍

(2)荧光灯负载 i/io≒3倍

  一般来说,在使用放电灯电路的的情况下,常将放电管、变压器、扼流线圈以及电容器等组告使用,特别是商功率因素型,在电源阻抗低的情况下,有时会通过20?40倍的浪涌冲击电流, 因此请注意。

(3)荧光灯负载 i/io≒5~10倍

(4)电机负载 i/io≒5~10倍

  • 如果进行反撞制动、点动等操作, 会且卫出现过擅状击,因此条件会直捆苛割.
  • 用继电器进行DC 电动机的动作且制动器的控制时, 在对电帆零负辑的状击和锁直状击下,其ON时的浪涌冲击电流、恒定电流且o阳时的制动电流郁是不柑同的. 特别是在无极继电器中, 在k融点的b触点酬用于配电机曲制动的情配下,可能会因制动电流而对产品的寿命产生影响,因此请缸在实际负载中加以确认.

(5)螺线管负载 i/io≒10~20倍

固电感较大,所以断路时产生的电弧持续时间会变长,容易对触点造成消耗,因此请注意。

(6)电磁接触器负载 i/io≒3~10倍

  在继电器触点电路,使用长导线(数十m以上)时,由于线间寄生容量的存在,冲击电流是个问题。这种情况,请在触点串联电阻(数Ω~50Ω程度)。

  继电器触点的接入与交流电源相位同步时,由于电气寿命的降低或触点粘连或触点移动会引起锁定现象(恢复不良),请在实际系统确认是否用随机相位通断。用计时器·微型计算机等驱动继电器时,有电源相位同步的情况。

  在高温下被使用时,由于会影响电气寿命,所以请在实际使用状态进行确认。

 
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