电磁继电器工作原理.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电磁继电器工作原理.精品文档.·电磁继电器工作原理1、  通用电磁继电器工作原理以图1所示结构为例进行说明，当线圈引出脚两端加上电压或电流，线圈的激磁电流产生磁通，磁通通过铁心、轭铁、衔铁和工作气隙组成的磁路，并在工作气隙产生电磁吸力。当激磁电流上升达到某一值时，电磁吸力矩将克服动簧的反力矩使衔铁转动，带动推动片推动动簧，实现触点闭合；当激磁电流减小到一定值时，动簧反力矩大于电磁吸力矩衔铁回到初始状态，触点断开。2、  磁保持继电器工作原理如图2所示，继电器触点状态保持力是由衔铁部分中的两件磁钢产生的，磁钢产生的磁通通过右衔铁轭铁磁极铁心轭铁磁极左衔铁磁钢形成闭合回路，在衔铁和轭铁极间产生吸力，如图所示，左衔铁的延伸臂通过推动片对动簧片施加推力，使动、静触点间产生足够的压力，使其能可靠载流。当需要使继电器触点断开时，只需对线圈施加一个足够宽度脉冲电压，该脉冲电压产生的磁通与磁钢产生的磁通方向相反，在磁极上就会产生与磁钢相同的极性，根据磁场同性相斥原理，在衔铁和轭铁磁极间会产生推力，当磁路产生的合成力矩大小簧片的反力矩，动簧朝后运动，衔铁部分绕转轴转动，继电器会呈现图3的断开状态。如果要返回闭合状态，必须在线圈上施加一相反的脉冲，否则，继电器触点状态会永远保持下去。·电磁继电器技术参数含义1、 环境温度范围 工作环境温度范围是指继电器经历的最低环境温度至最高环境温度的作用后，继电器不发生功能失效。按照IEC标准指气候系列试验的最低、最高温度。  2、标准试验条件 塑封继电器的标准试验为 温度：15-35 相对湿度：25%-75% 大气压力：86-106Kpa 继电器标称电寿命等技术指标是在标准试验条件下的测试数据。当继电器处于超出标准试验测试时，继电器的技术指标将可能会发生变化，甚至于可靠性会发生降低。因此，继电器的使用环境条件对继电器的性能有着重大的影响。 3、振动稳定性（正弦振动） 振动稳定性是指经一种重复周期的正弦运动后，产品能维持正常工作的能力，振动加速度值是位移与频率的函数。 对继电器在承受产品标准所规定的频率范围和加速度的作用下，继电器任何一对闭合触点的断开触点的闭合的时间进行考核，一般要求触点抖动时间小于10S或100S。典型试验条件为10-55Hz、1.5mm双振幅。 4、冲击强度 冲击强度是指经给定大小、波形和持续时间的连续单向力脉冲作用后，产品能维持正常工作的能力。继电器在经受产品标准规定的加速度和次数的冲击作用后，继电器应无零件松动和机械损坏，电气参数应符合要求。 5、冲击稳定性 冲击稳定性是指经给定太小，波形和持续时间的单向力脉冲作用下，产品维持正常工作的是能力。继电器在产品标准规定的加速度和次数的冲击下，继电器的任何一对触点的抖动（即闭合触点的断开和断开点的闭合）时间应符合规定。触点抖动的时间的最大允许值分：10S、100S、1ms。 6、绝缘电阻 继电器的绝缘阻是指各不相连导电部分间的绝缘部分在外加一定直流电压时所呈现的电阻值。（一般情况下，常开触点间、触点组间、触点线圈间绝缘电阻值为同一值）。 7、介质耐压 继电器的介质耐压指互不相连导电部分间的绝缘部分承受规定电压而无击穿和规定漏电流的能力（一般情况下，常开触点间、触点组间、触点线圈简介质耐压为不同值） 8、接触电阻 在规定的测量条件下测量得到一对闭合触点间的电阻值。无特殊要求，使用厂家可采用24VDC（6VDC）、1A条件检测接触电阻或用LED检测通断。 9、  动作电压 继电器的所有触点从释放状态到达工作状态时所需线圈电压的最小值。通用继电器一般规定为75%80%额定电压。 10、释放电压 继电器的所有触点从吸合状态恢复至释放状态时所残留的线圈电压的最大值。一般规定为5%10%额定电压。 11、动作时间 处于释放状态（初始状态）的继电器，在规定的条件下，从施加输入激励量规定值的瞬间起到继电器切换的瞬间止的时间间隔（不含吸合回跳时间）。一般厂家不要求检测。 12、释放时间 处于动作状态（终止状态）的继电器，在规定的条件下，从断开输入激励量规定的瞬间起到继电器切换的瞬间止的时间间隔（不含释放回跳时间）。一般厂家不要求检测。 13、线圈功耗 在额定电压作用下，继电器线圈所消耗的功率。 直流线圈： 线圈功率（瓦）=线圈额定电压（伏）×线圈额定电流（安） 交流线圈： 线圈功率（伏安）=线圈额定电压（伏）×线圈额定电流（安） 14、最大负载 （1）最大负载电流：指继电器触点能可靠切换的最大电流。 （2）大负载电压：指继电器触点能可靠切换的最大电压。 （3）最大切换功率：指继电器触点能可靠切换的最大功率。 触点额定负载：指继电器进行电寿命试验时采用的负载电压、电流值。·电磁继电器主要参数检测一、电磁继电器主要参数检测1、  吸合值、释放值继电器的不吸动值、吸合值、保持值、释放值测试按图4所示的测试程序图进行。该测试程序为生产单位和使用单位共同遵守的统一方法，其最大优点是测试的参数重复性好，它并不表示实际使用使用中的继电器要先磁化，后工作。按一般要求，交流继电器的吸合电压不大于其额定电压的85%，直流继电器的吸合电压不大于其额定电压的75%（有的为80%）。保持电压，直流继电器通常为30%40%额定电压，交流继电器保持电压要大些。直流继电器的释放电压通常不小于10%额定电压（有的为5%）。交流继电器的释放电压通常为30%左右额定电压，极限低温不小于10%的额定电压。2、  线圈电阻线圈电阻的测量可用电压、电流法和电桥法。用电压、电流法测量时，应尽量避免或减小电压表、电流表内阻的影响，测试过程要尽量短，以避免线圈温升。线圈电阻对测量时的环境温度比较敏感，所以测试前12小时内产品要置于要测试的环境下并（最好）不对线圈施加激励。测试数值Ra应换算成基准温度（一般为20）下的值，换算公式为：Ra=R01+a(Ta-20)式中：Ta为环境温度（）a为电阻温度系数（铜导线的温度系数是0.004/）3、  接触电阻测量动断触点接触电阻时继电器处于不激励状态；测量动合触点接触电阻时继电器处于额定激励状态。按触电阻的测量采用电压电流表法。测量时，加到触点上的负载（阻性）应符合表8规定。测试部位在引出端离其根部4mm之内。负载应在触点达稳定闭合之后施加，触点断开之前切除。继电器国标规定测量接触电阻（或压降）的负载大小应用类别测试负载（阻性）CA030mV，10mA10mA×30mVCA130mV60V,0.010.1A10mA×100mVCA25250,0.11.0A100mA×24mVCA35600V,0.1100A1A×24V注：含多种应用类别时，应以最低的应用类别的要求为准。1、  绝缘性能继电器绝缘电阻的测试一般都使用兆欧表，被测继电器应置于优质绝缘板上，测试电压应符合各种产品技术要求规定，一般加电压2S之后的最小值即为被测。介质耐压测试时在最高电压（110%额定电压）下保持1-5秒，有争议时应以额定电压保持1分钟为准。2、  时间参数时间参数的测量电路如图5所示，也可以用其他合适的电子仪器、仪表代替，但触点负载应为阻性，测动作、释放及回跳时间用10mA×6V(阻性负载)，测稳定时间负载为50A×50mV(阻性负载)。仪器的分辨为1S。测量动作时间应以额定工作电压的下限激励，测量释放时间应从额定工作电压的上限切除。其典型波形图如图6：3、  外形尺寸外形尺寸检查的依据是外形图，测量引出端位置尺寸时，应在距底板3毫米范围内测量，测量时所施外力不得造成继电器的任何损伤。若无特殊规定，第15条测量均在正常气候条件下进行：温度1535摄氏度，相对温度45%75%，大气压力86.7106.7kg。·电磁继电器试验简介电磁继电器试验包括环境试验、功能试验，试验项目有40多项。大部分项目与其它电子产品相类似，下面仅有一些重要的功能试验进行说明（参照GB/T10232-94有或无机电继电器测试程序）。*温升试验试验目的：测定继电器线圈温升是否超过极限值。试验方法：在规定的温度下，将继电器放置在20×2020cm的封闭箱体内，触点加额定负载电流，线圈加规定的激励值，当线圈达到热平衡时，测得线圈电阻，求出线圈温升。说明：一般情况下，环境温度为室温，线圈加额定电压。有些厂家采用环境最高温度为测试温度，得出线圈温升较低。有些厂家采用线圈加110%额定电压测试，得出线圈温升较高。继电器线圈达到稳定温升时间约2小时。*电寿命试验方法：在标准试验条件下，触点加规定负载，线圈激励值为额定电压，以规定的负载比和通断频率进行触点开断循环，在完成10%、50%、75%、100%的规定循环次数时，检查触点的工作情况，按规定失效判据判断继电器是否达到规定的电寿命要求。说明：1）负载比一般为50%，也可以15%、25%、40%、60%。2）通断频率一般选用600次/小时、1200次/小时、1800次/小时，国外也选用360次/小时。3）失效判据：触点永久粘接、触点不通、吸合电压高于最大吸合电压、释放电压低于最小释放电压、绝缘电阻不良等。*机械寿命试验目的：评定继电器在额定激励条件下，在全部扩展的循环次数内的机械性能。试验方法：在常温状态下，触点不加负载，线圈激励值为额定电压，以规定的通断频率进行触点开断循环，在完成10%、50%、75%、100%的规定循环次数时，检查触点的工作情况，按规定失效判据判断继电器是否达到规定的机械寿命要求。说明：1）通断频率一般选用18000次/小时。2）失效判据：触点不通、吸合电压高于最大吸合电压、释放电压低于最小吸合电压、绝缘电阻不良等。3）循环次数：一般为106次或107次。继电器的选用原则·外形、安装方式、安装脚位继电器的外形、安装方式、安装脚位形式很多，运用时必须按整机的具体要求，考虑继电器高度和安装面积、安装方式、安装脚位等。这是选择继电器首先要考虑的问题，一般采用以下原则：1、 满足同样负载要求的产品具有不同的外形尺寸，根据所允许的安装空间，可选用低高度或小安装面积的产品。但体积小的产品有时在触点负载能力、灵敏度方面会受到一定限制。2、 继电器的安装方式有PC板、快速连接式、法兰安装式、插座安装式等，其中快速连接式继电器的连接片可以是187#或250#。对体积小、不经常更换的继电器，一般选用PC板式。对经常更换的继电器，选用插座安装式。对主回路电流超过20A的继电器，选用线速连接式，防止大电流通过线路板，造成线路发热损坏。对体积大的继电器，可选用法兰安装式，防止冲击、振动条件下，安装脚损坏。3、 安装脚位：一般考虑线路板布线的方便，强弱电之间的隔离。特别应考虑安装脚位的通用性。有些公司的产品在设计风格上较为独特，所以脚位很特别，这样的产品大部分是为特定用户设计，其它生产厂因考虑市场问题不愿开发，选用后供货较难。·输入参量不同类型的电磁继电器的输入参量分为：交流输入参量、直流输入参量、脉冲输入参量。在选用时考虑以下参数：（1） 线圈功耗（2） 吸合电压、释放电压（3） 不吸合电压、保持电压（一般不要求保证，特殊情况可特殊订货）（4） 线圈的最大连续通电电压（5） 线圈电阻（6） 交流继电器的线圈阻抗（7） 线圈温升（8） 交流输入参量的频率（9） 脉冲输入参量的脉宽对各种输入参量的通用选用注意事项：1、 线圈电阻随环境温度的变化而变化，对继电器吸动、释放电压有一定的影响，不同继电器的影响程度不同。不考虑结构影响，70下的吸合电压一般比20下的吸合电压高20%左右。2、 在继电器常开触点闭合后，一般要求线圈上应施加最低动作电压以上电压，最好为额定电压，不推荐使用低保持电压，因为这样会减弱产品抗振性及承载能力。3、 长期施加在线圈上的电压值，一般应小于120%额定电压，若需达到130%额定电压及以上值时，应与生产厂协商。特别在高温下使用，会造成线圈温度过高，老化加速。4、 采用开关控制继电器线圈通断时，应考虑开关触点回跳的影响。5、 用可控硅控制交流负载继电器的线圈时，可能造成每次在负载的同一相位开断，若正好为负载电压的峰值，继电器寿命将大大缩短。还应避免可控硅误触发。6、 直流继电器释放电压一般为5%-10%额定电压，交流继电器释放电压一般为10%-30%额定电压。当线路上剩余电压过大，会造成继电器不释放。7、 电压规格的选用应尽量采用通用规格，直流为12VDC、24VDC、交流为110VAC、220VAC。8、 当继电器线圈通电一段时间后，线圈发热。这时进行继电器触点切换动作，其吸合电压高于冷态吸合电压，可能造成继电器不动作。