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中间继电器可靠性与应用中问题分析

 
3.4 关于电容负载

继电器接点作为切换容性负载回路的自保接点,易引起接点粘接而不能释放,其原因是由于电容器的充电过程类似于电容储能点焊过程。进一步分析试验表明:给22μF电容器充足DC 220V电压后,再激励继电器使其触点直接短路放电,10次之内,纯银触点即可产生焊接不放现象。

从理论上考虑,电容器的放电电流

i=-(UR)e-t/τ

式中 U—为电容器两端电压;

R—为放电回路电阻;

τ—为时间常数;

t—为放电时间。

由于R约等于触点的接触电阻,趋近于零。在开始放电瞬间i≈U/R→∞,也就是说:电容器所储存的全部能量,在很短时间内全部通过触点泄放,从而直接导致点焊焊接失效。

因此,长的传输线、消除电磁干扰的滤波器、电源等都是强容性的。用于此类负载的继电器应结合设备特性选用。

3.5 关于串联供电激励方式

不少用户采用串联分压供电方式给继电器线圈施加激励量,驱动继电器动作。这种激励方式一般是不可取的。因继电器的吸合时间主要取决于回路的时间常数τ,且τ=L/R。当串联电阻R1给继电器线圈供电时,R=R1+R2,则有L/R2>L/(R1+R2);显然,串联R1后使τ减小,继电器的吸合时间加速。特别是当R1>>R2,电压很高时,吸合时间将大大减少。运动部件的过快动作,将加大运动部件接合时的冲击、碰撞、反弹,从而增大触点回跳,加速机械磨损,降低触点的负载能力与机械寿命。因此,串联供电激励方式改变了继电器原设计所规定的正常工作状态,一般是不可取的。当触点回跳、机械磨损对实际使用不构成利害关系,且特别需要加快动作速度时,才可以采用提高激励电压或串联电阻供电激励方式。

3.6 继电器线圈串联,再用DC 220V电源去激励,这种激励方必须谨慎采用。

3.6.1 对相同类型、相同规格继电器产品而言,由于各线圈的阻抗(含直流电阻与瞬时感抗)大体相同,差值较小,故采用串联分压激励方式使用问题不大。实践证明也是可行的。

3.6.2 对不同类型或不同规格的继电器产品而言,由于不同继电器线圈的阻抗不一致,且差值随瞬时感抗的不同而相差很大,故串联激励瞬间,各继电器线圈上所分得的激励电压(由瞬时分压比决定)差值必然很大,势必出现有的继电器处于过压激励状态,有的则处于欠压激励状态,各继电器触点的开关时序与速度将会发生本质性变化,必然会出现动作先、后、快、慢颠倒,开关不可靠等情况。

因此,不同类型、不同规格的继电器线圈不宜采用串联分压激励方式。

3.7 关于继电器线圈并联使用

在复杂的控制回路中,将2只(或多只)不同类型的继电器(如接触器K1、小型灵敏继电器K2)线圈并联使用的情况时有发生,在这种情况下,有可能产生K1延迟释放、触点断弧能力下降,K2被反向重复激励、触点误动作等实际问题。

在直流控制回路中,K1,K2线圈所贮存的磁能可能相差很大。当线圈电源失电后,K1(磁能大)的贮能将通过K2(磁能小)的线圈泄放,产生反向电流,从而导致K1释放时间延长,触点断弧速度迟缓,触点间燃弧时间延长;K2的释放时间短,然后被反向泄放电流所激励,甚至释放后瞬间重复吸合,产生误动作故障。避免上述因疏于研究而导致的不可靠现象。

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