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技術(shù)文章

大功率及磁保持繼電器使用指南
DQZHAN技術(shù)訊：大功率及磁保持繼電器使用指南
通常人們所說的產(chǎn)品可靠性是指產(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)品的固有可靠性和使用可靠性組成，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)廠家售前、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
... 線圈使用電壓在設(shè)計(jì)上*好按額定電壓選擇，若不能，可參考溫升曲線選擇。使用任何小于額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*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**。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)處于中位狀態(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。

2、瞬態(tài)抑制
... 繼電器線圈斷電瞬間，線圈上可產(chǎn)生高于線圈額定工作電壓值30倍以上的反峰電壓，對(duì)電子線路有極大的危害，通常采用并聯(lián)瞬態(tài)抑制（又叫削峰）二極管或電阻的方法加以抑制，使反峰電壓不超過50V，但并聯(lián)二極管會(huì)延長繼電器的釋放時(shí)間3~5倍。當(dāng)釋放時(shí)間要求高時(shí)，可在二極管一端串接一個(gè)合適的電阻。
　　激勵(lì)電源：在110%額定電流下，電源調(diào)整率 ≤10%（或輸出阻抗<5%的線圈阻抗），直流電源的波紋電壓應(yīng)<5% 。交流波形為正弦波，波形系數(shù)應(yīng)在0.95~1.25之間，波形失真應(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)（取較大值）。其輸出功率不小于線圈功耗。

3、多個(gè)繼電器的并聯(lián)和串聯(lián)供電
... 多個(gè)繼電器并聯(lián)供電時(shí)，反峰電壓高（即電感大）的繼電器會(huì)向反峰電壓低的繼電器放電，其釋放時(shí)間會(huì)延長，因此*好每個(gè)繼電器分別控制后再并聯(lián)才能消除相互影響。
　　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
... 加到觸點(diǎn)上的負(fù)載應(yīng)符合觸點(diǎn)的額定負(fù)載和性質(zhì)，不按額定負(fù)載大?。ɑ蚍秶┖托再|(zhì)施加負(fù)載往往容易出現(xiàn)問題。只適合直流負(fù)載的產(chǎn)品不應(yīng)用于交流場(chǎng)合。能可靠切換10A負(fù)載的繼電器，在低電平負(fù)載（小于10mA×6A）或干電路下不一定能可靠工作。能切換單相交流電源的繼電器不一定適合切換兩個(gè)不同步的單相交流負(fù)載；只規(guī)定切換交流50Hz（或60Hz）的產(chǎn)品不應(yīng)用來切換400Hz的交流負(fù)載。

5、觸點(diǎn)并聯(lián)和串聯(lián)
... 觸點(diǎn)并聯(lián)使用不能提高其負(fù)載電流，因?yàn)槔^電器多組觸點(diǎn)動(dòng)作的**不同時(shí)性，即仍然是一組觸點(diǎn)在切換提高后的負(fù)載，很容易使觸點(diǎn)損壞而不接觸或熔焊而不能斷開。觸點(diǎn)并聯(lián)對(duì)“斷”失誤可以降低失效率，但對(duì)“粘”失誤則相反。由于觸點(diǎn)失誤以“斷”失誤為主要失效模式，故并聯(lián)對(duì)提高可靠性應(yīng)予肯定，可使用于設(shè)備的關(guān)鍵部位。但使用電壓不要高于線圈*大工作電壓，也不要低于額定電壓的90%，否則會(huì)危及線圈壽命和使用可靠性。觸點(diǎn)串聯(lián)能夠提高其負(fù)載電壓 ，提高的倍數(shù)即為串聯(lián)觸點(diǎn)的組數(shù)。觸點(diǎn)串聯(lián)對(duì)“粘”失誤可以提高其可靠性，但對(duì)“斷”失誤則相反。總之，利用冗余技術(shù)來提高觸點(diǎn)工作可靠性時(shí)，務(wù)必注意負(fù)載性質(zhì)、大小及失效模式。

6、切換速率
... 繼電器切換速率應(yīng)不高于其10倍動(dòng)作時(shí)間和釋放時(shí)間之和的倒數(shù)（次/s），否則繼電器觸點(diǎn)不能穩(wěn)定接通。磁保持應(yīng)在繼電器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的脈沖寬度下使用，否則有可能損壞線圈。
                                                                                            磁保持繼電器使用指南

1.在使用過程中,直流電源能力不足會(huì)導(dǎo)致繼電器非質(zhì)量問題的不動(dòng)作或動(dòng)作異?，F(xiàn)象發(fā)生。
主要有以下現(xiàn)象：
變壓器功率不夠。如:電能表變壓器額定功率甚至小于磁保持繼電器額定功耗；
變壓器帶負(fù)載能力差。如:變壓器次級(jí)所使用的漆包線細(xì)，變壓器內(nèi)阻大，輸出較大電流時(shí)變壓器壓降大；
變壓器功率余量不大、濾波和儲(chǔ)能電容的容量較小、短時(shí)輸出能力不足；
變壓器在高溫環(huán)境下性能變化較大，輸出能力下降幅度大；
變壓器輸出電壓偏低，常溫下能夠正常驅(qū)動(dòng)繼電器工作，當(dāng)周圍溫度升高時(shí)：繼電器動(dòng)作電壓會(huì)有一定幅度升高，而變壓器輸出電壓會(huì)變低，繼電器不能正常閉合或斷開；
施加在繼電器線圈上的電壓脈沖過窄或畸變（分布電容或漏電流緣故）；（建議使用時(shí)，當(dāng)施加在繼電器線圈上的電壓低于額定值時(shí)可適當(dāng)加大脈沖寬度；印制板上線圈引線焊點(diǎn)間清洗、噴絕緣漆保護(hù)。）

2.磁保持繼電器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)限定，安裝時(shí)應(yīng)做到：
不要用力搬動(dòng)繼電器引腳，防止變形和內(nèi)部參數(shù)變化；
繼電器兩引出端都是硬連接產(chǎn)品應(yīng)先將兩引出腳上的螺釘都擰入后再用工具緊固，否則易損壞繼電器；
不得私自打開繼電器罩殼，操作不當(dāng)會(huì)引起繼電器性能參數(shù)變化和異物的浸入，導(dǎo)致繼電器故障；
繼電器安裝高度與表殼接線柱不一致時(shí)，不要自行修正，應(yīng)退回制造廠；
采用電烙鐵焊接時(shí)，電烙鐵功率應(yīng)≤60W；焊接時(shí)間以≤2S為宜；
采用固定件固定繼電器時(shí)，固定件材質(zhì)不要選用鐵質(zhì)的，且固定件對(duì)繼電器不要有大的擠壓作用；
拿取、移動(dòng)繼電器時(shí)，應(yīng)直接與繼電器本體接觸，并輕拿輕放，切不可拉、扯取樣線或通過取樣線拿取、提起繼電器；
繼電器一旦落地應(yīng)隔離、送制造廠檢測(cè)合格后再使用；
繼電器包裝箱堆放層次不能太高（5層以下），且周圍不能有強(qiáng)磁場(chǎng)；
繼電器與接線柱等應(yīng)緊固無松動(dòng)，否則會(huì)引起繼電器引出腳溫升過高；
印制板、表殼應(yīng)清理干凈，防止異物鉆入繼電器內(nèi)部，造成繼電器機(jī)械部分卡死。

3.特別告知事項(xiàng)
錳銅阻值、電刷線規(guī)格應(yīng)與電能表容量相對(duì)應(yīng)，可以確保質(zhì)量和**；
三相電能表使用內(nèi)置繼電器時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用三相型繼電器；
施加于磁保持繼電器線圈的電壓短時(shí)*高允許為額定電壓的200%；
電刷線由多股細(xì)銅線編織而成的，其長度受松緊度影響有一定變化，屬正?，F(xiàn)象；
電刷線套硅膠管、熱縮管后，整體柔軟性會(huì)有所下降，屬正?，F(xiàn)象；
繼電器動(dòng)作過程中,磁體組件自動(dòng)尋找軸中心所發(fā)出的輕微聲音，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量沒有影響；
為防止繼電器內(nèi)部零件過早老化、失效以及參數(shù)變化。建議：電能表中應(yīng)增加通過*大電流的限制功能和溫度保護(hù)功能，當(dāng)通過的電流、表內(nèi)溫度超過允許值和允許時(shí)間時(shí)，切斷電路，確保電能表**可靠。
特殊要求（如:在強(qiáng)磁、易爆以及極端高低溫等更惡劣環(huán)境中使用，超靈敏動(dòng)作、超低功耗、超低電阻值、超高耐壓、過低溫升等要求，等等）應(yīng)提前與制造廠協(xié)商、溝通后再下訂單，否則按常規(guī)要求供貨。

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