電磁繼電器設(shè)計(jì)

文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集，已重新整理排版文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集，已重新整理排版.word版本可編輯.歡迎下載支持.1111word版本可編輯.歡迎下載支持.浙江俊朗電氣有限公司電磁繼電器設(shè)計(jì)培訓(xùn)一：定義繼電器種類(lèi)很多，絕大多數(shù)以電磁繼電器為主：繼電器與電磁繼電器有分別的含義：他們都由兩個(gè)部分組成：既一個(gè)是輸入部分我們稱(chēng)之為控制部分：二是輸出部分我們稱(chēng)之為被控制部分；繼電器的定義是控制部分輸入一定的物理量使被控制部分發(fā)生跳躍式的變化。（這個(gè)物理量可以是電、磁、光、熱、聲、氣壓等）；而我們說(shuō)的電磁繼電器就是磁的量積累到一定的程度使被控制的電路發(fā)生'有或無(wú)'的變化。二：與一般開(kāi)關(guān)區(qū)別①一般的開(kāi)關(guān)需要人為控制，譬如用手去撥動(dòng)；電磁繼電器不需要人為的，只要在控制部分輸入規(guī)格電，由電轉(zhuǎn)化為磁：而靠磁能去激勵(lì)被控制部分；②一般開(kāi)關(guān)的控制前后沒(méi)有實(shí)現(xiàn)前后電流的變化（或負(fù)載的變化）；電磁繼電器它在被激勵(lì)后實(shí)現(xiàn)了負(fù)載的接通與容量的斷開(kāi)；它們之間的這個(gè)比例稱(chēng)為繼電器的放大系數(shù)。三：功能及分類(lèi)繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開(kāi)關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中。概括起來(lái)，繼電器有如下幾種作用：1）擴(kuò)大控制范圍。例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)換接、開(kāi)斷、接通多路電路。2）放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個(gè)很微小的控制量，可以控制很大的功率的電路。3）綜合信號(hào)。例如，當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器是，經(jīng)過(guò)比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。4）自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)。例如，自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。分類(lèi)見(jiàn)如下表格：四：電磁繼電器的結(jié)構(gòu)（1）電磁繼電器的基本組成部分：a、電磁系統(tǒng)由線圈和閉合磁路（鐵心、燒鐵、銜鐵及氣隙）b、接觸系統(tǒng)：是輸出電路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；c、附屬部分：包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（將銜鐵的動(dòng)能傳遞給接觸系統(tǒng)組件）、返回機(jī)構(gòu)（彈簧、永久磁鋼、重力）前面我們提到放大系數(shù)這個(gè)名詞；他的真正含義與客戶需求和設(shè)計(jì)者考慮結(jié)合的結(jié)果。因?yàn)榫碗姶爬^電器而言它的結(jié)構(gòu)方式同時(shí)也一定程度上決定了他的觸點(diǎn)容量：一般的繼電器力的傳遞方式有兩種：直接（拍合式）與接間（推桿式）（結(jié)合我們公司，我將我們公司的產(chǎn)品與負(fù)載和觸點(diǎn)壓力列表于下：（表1）

名詞解釋:①負(fù)載：指觸點(diǎn)最高容量在電路中能承受的電流大小:②轉(zhuǎn)換力：我們又稱(chēng)之為開(kāi)離力，指的是A、C產(chǎn)品用克力計(jì)撥動(dòng)動(dòng)簧片頭部，往下靜的方向，當(dāng)剛剛與下靜觸點(diǎn)接觸時(shí)刻的力稱(chēng)之為轉(zhuǎn)換力：拍合式品名負(fù)載轉(zhuǎn)換力血助動(dòng)合壓力觸點(diǎn)間隙跟動(dòng)mm通信HRA1An3g0.18<d<0,25d>0.05HRS11A0.18<d<0,25HRS1K1A0.18<d<0,25HRB11An2g0.18<d<0,25d>0.05HRS21A0.15<d<0,250.05<d<0.12功率HRS1KH33A0.18<d<0,25HRS415A/10A>8g>20gd>0.35d>0.1HRS4T12A/10A>8gd>0.30d>0.12HRS4E10A>8gd>0.30d>0.1CMP730A>12g>40gd>0.75汽車(chē)CMA115A/20A>12g>25gd>0.35d>0.1CMA220A>10gd>0.35d>0.12CMA3335A/20Ad>0.5d>0.215A/8Ad>0.5d>0.2CMA5120A>9g>18gd>0.25d>0.1推桿式AC33A/5A>6g>10gd>0.25d>0.1HRS3(T)10A>6g>18gd>0.30d>0.12V6/V6F10A/15A25g>13gd>0.25HRM10A>20g>40gd>0.35d>0.12HRM15A>15g>15gd>0.35d>0.12HRM216A>20g>40gd>0.35d>0.12HRM310A>13g0.30<d<0.50d>0.15HRM45A25g0.75<d<0,1d>0.20HRMF20A/16A>13g>60gHMT28A>10g>20gd>1.6d>0.12CMP620A>i8g>25gd>0.550.12<d<0,18拉簧式CMA440A>35gd>0.300.15<d<0,25CMA3140A>35gd>0.400.18<d<0,40L/30A③靜合壓力：我們習(xí)慣稱(chēng)之為上克力，指的是B、C產(chǎn)品用克力計(jì)撥動(dòng)動(dòng)簧片頭部，往（假）下靜的方向，當(dāng)剛剛與上靜觸點(diǎn)分開(kāi)時(shí)刻（懸吊表上常閉燈火）的力稱(chēng)之為靜合壓力：它放映了簧片反力的性能指標(biāo)：④動(dòng)合壓力：我們習(xí)慣稱(chēng)之為下克力，指的是產(chǎn)品處于完全吸合狀態(tài)的情況下，使用克力計(jì)撥動(dòng)簧片頭部往上靜方向，當(dāng)與下靜觸點(diǎn)分開(kāi)時(shí)刻（懸吊表上常開(kāi)燈火）的力稱(chēng)之為動(dòng)合壓力：它放映了產(chǎn)品的吸力特性。⑤銜鐵超行程：也叫銜鐵跟動(dòng)，是指A、C產(chǎn)品在動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)剛接觸時(shí)銜鐵與鐵心中心線的垂直距離：由于觸點(diǎn)跟蹤測(cè)量不方便故實(shí)際生產(chǎn)時(shí)常以冊(cè)銜鐵跟動(dòng)來(lái)保證觸點(diǎn)跟蹤。*按照經(jīng)驗(yàn)兩種傳動(dòng)方式的比較列于下表：（表2）兩種傳動(dòng)方式的比較對(duì)比內(nèi)容直接傳動(dòng)接間傳動(dòng)推動(dòng)^亍程大小最終推力大小觸點(diǎn)容量大小觸點(diǎn)簧片應(yīng)力小大觸點(diǎn)抖動(dòng)大小觸點(diǎn)磨損量大小簧片加工方便（復(fù)合模）復(fù)雜（級(jí)進(jìn)模）結(jié)合我司產(chǎn)品分析符合實(shí)際現(xiàn)象，故設(shè)計(jì)時(shí)可參考該表確定選擇結(jié)構(gòu)類(lèi)型。*在確定傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)后，接下來(lái)我們?cè)摽紤]分析的是立式還是臥式；這與繼電器在電路板上的安裝有著密切聯(lián)系，他需要我們考慮是否周邊有磁場(chǎng)干擾。四：觸點(diǎn)負(fù)載與壓力的關(guān)系：1、通常的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表于下中：（表3）觸點(diǎn)電流（A）觸點(diǎn)接觸壓力（克力）敞開(kāi)式密封式2>30>185>40>3010>70>55（備注：在使用較好材料后可適當(dāng)降低對(duì)壓力的要求。）2、保證接點(diǎn)閉合時(shí)，接點(diǎn)的回跳時(shí)間和由此而引起的磨損應(yīng)在允許的范圍內(nèi)°一般NC壓力為NO（A）壓力的1/3~2/3左右。*3、接觸電阻：先談?wù)劷佑|電阻，這個(gè)是所有繼電器廠家的通病，我們匯港也不例外。接觸電阻：（Rc）閉合電路的電阻；從理論分析接觸電阻可以分為以下幾種電阻來(lái)分析它：Rc=Rsp+Rconst+Rfilm,skin式中Rsp：擴(kuò)散電阻；與接觸電阻的幾何狀況決定：其偏心度對(duì)Rsp影響很大，當(dāng)然觸點(diǎn)電流的大小也很重要。Rconst：收縮電阻：Rconst=K/CPm在工程上常用右面經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算接觸電阻：式中：K——與觸點(diǎn)材料的物理化學(xué)性質(zhì)以及接觸表面狀況有關(guān)的系數(shù)m——與接觸形式、壓力范圍和實(shí)際接觸面的數(shù)目等因素有關(guān)的指數(shù)。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，在壓力不是太大的范圉內(nèi)，對(duì)于點(diǎn)接觸m=0.5,對(duì)于線接觸m=0.7,對(duì)于而接觸m=l。CP——觸點(diǎn)終壓力從上可以看出接觸電阻與觸點(diǎn)壓力、觸點(diǎn)表面接觸形式及觸點(diǎn)材料有關(guān)：在觸點(diǎn)材料一定的條件下；觸點(diǎn)壓力大表面接觸的是面接觸接觸電阻越小。（表4）不同繼電器類(lèi)型的觸點(diǎn)壓力選擇的參考參數(shù)繼電器類(lèi)型 觸點(diǎn)接觸壓力（克力）常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)干式舌簧繼電器3?53?5微型電磁繼電器>5>5超小型電磁繼電器8?108?10小型電磁繼電器有震動(dòng)條件15?2015?20無(wú)震動(dòng)條件10?158?12中型電磁繼電器15?2510?20極化繼電器5-105?10中間繼電器25?3020?25（表5）不同接點(diǎn)材料所需的最小接壓力值（gf）材料AgAg-CuPlPt-IrAu-NiPdWCP值15 25 3 3 3 15 40Rfilm：污染膜電阻：膜電阻：構(gòu)成繼電器技術(shù)的最大問(wèn)題之一既＞10nm的分子層厚度就可以產(chǎn)生膜電阻，且可導(dǎo)致相對(duì)高且不穩(wěn)定的接觸電阻。假定污染層厚度d,具有比電阻Qfilm,接觸而積a2n，則Rfilm=QfilmXd/a2Tl（對(duì)薄污染層Rfihn與Qfilm無(wú)關(guān)）Rskin：污表皮電阻:Rskin=QskinXd/a2n4、接點(diǎn)負(fù)載性質(zhì)：其中負(fù)載種類(lèi)有：Ac交流M電機(jī)負(fù)載De直流Lamp燈負(fù)載R純電C容性負(fù)載L感性負(fù)載直流負(fù)載的接點(diǎn)開(kāi)閉電流容量遠(yuǎn)小于相同條件下的交流負(fù)載：接點(diǎn)開(kāi)閉時(shí)要產(chǎn)生電弧放電現(xiàn)象，開(kāi)斷時(shí)比關(guān)合時(shí)要嚴(yán)重一些，對(duì)直流負(fù)載而言，由于它不存在像交流那樣有過(guò)零的情況，因此相對(duì)而言，火弧較難，且電弧持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)。也就是說(shuō)在其他條件相同時(shí)（如環(huán)境、負(fù)載、開(kāi)閉頻次、時(shí)間等）直流負(fù)載場(chǎng)合下接點(diǎn)容許的最大開(kāi)閉電流較之交流要小很多。另外：認(rèn)為觸點(diǎn)切換負(fù)荷小一定比切換負(fù)荷大可靠是不正確的，一般的，繼電器切換負(fù)荷在額定電壓下，電流大于100mA、小于額定電流的75%最好。電流小于100mA會(huì)使觸點(diǎn)積碳增加，可靠性下降，故100mA作為試驗(yàn)電流的原因。當(dāng)觸點(diǎn)的負(fù)載性質(zhì)發(fā)生改變時(shí)，其觸點(diǎn)負(fù)載能力將發(fā)生變用：參照下表2五：磁路組件的構(gòu)成整個(gè)磁路組件一般有鐵心、銜鐵、匏鐵組成：他們之間的組合形成一個(gè)磁路：對(duì)于一般抑合鐵心的磁路組件來(lái)說(shuō)（目前我們公司除HCP系列外）：其中筑鐵與鐵心配合處和挽鐵與銜鐵配合處容易引起漏磁：因空氣的磁導(dǎo)率極小故我們應(yīng)盡可能的避免漏磁；事實(shí)上完全避免是不可能的：這就要求我們對(duì)零件的要求如下：1、挽鐵刀口盡量平直：2、銜鐵極靴而盡量平整；3、挽鐵孔與鐵心端部過(guò)盈配合：且要求精沖：另附一般設(shè)計(jì)參考：①一般鐵心長(zhǎng)度L比匏鐵高H長(zhǎng)一點(diǎn)；（考慮都裝過(guò)程鐵心受到擠壓）L+C>H長(zhǎng)多少視結(jié)構(gòu)而定一般至少0.1~0.2②抑裝后極面差至少為0。5~0.07（保證一定的跟動(dòng)，事實(shí)上保證0.05-0.07的跟動(dòng)既可保證一定的電腐蝕帶來(lái)的觸點(diǎn)磨損，又在一定上減小了機(jī)械力所做的功；目前公司大多數(shù)產(chǎn)品的定在0~0.1）③匏鐵的這個(gè)倒角一般取1.5°~2.5°不宜過(guò)大。④以上計(jì)算含鍍層厚。⑤鐵心長(zhǎng)L與鐵心de有一定關(guān)系，一般在給出最大磁通時(shí)L=5dc（4~8較好）⑥極靴頭Sn=（2.5~4）Sc Sc為鐵心de的面積銜鐵截面積Sa=（0.6~1.0）Sc 輾鐵截面積S丫=（161.3）Sc拿現(xiàn)有公司的產(chǎn)品作表分析如下：（表6）品名LdeL/dcScSnSn/ScSaSySa/ScSy/ScHRS4E10.53.353.139.0740.734.4910.329.61.131.05HRS49.533.167.0626.43.74S91.131.24HRS215.72.46.54.528.041.783.14.80.681.06HRS17.12.03.553.1415.895.063.066.00.971.91CMP620.845.212.5628.32.259.614.250.761.13CMP718.74.83.918.152.82.91519.50.831.08HRM3L18.936.37.0616.62.356.727.440.951.05HRM4N18.13.55.29.615.91.657.78.90.80.97AC310.92.25.53.8414.53.772.887.00.751.8HMT218.744.712.5638.53.068.613.60.681.08故，我認(rèn)為以上產(chǎn)品還留有一定的余量可以進(jìn)行改進(jìn)，以避免成本上的浪費(fèi)。六：線圈組件的構(gòu)成我們把繞好漆包線的線圈稱(chēng)為線圈組件；對(duì)于不同產(chǎn)品或同種產(chǎn)品不同規(guī)格他們所選擇漆包線均有所不同，其影響選擇漆包線規(guī)格見(jiàn)如下：先介紹幾個(gè)參數(shù)概念：1、Qk窗口面積：理論上骨架空間所能繞滿的最大面積既bk」k;bk、1k分別為理論處架的繞線寬度和高度：2、Fk填充系數(shù)：它一定程度上取決于設(shè)備，對(duì)于手工繞線一般取0.45：對(duì)于自動(dòng)繞線裝置的可取0.52~0.57：3、Sen導(dǎo)線截面積：與所選的漆包線徑的大小有關(guān)：Scn=n-d2cn/44、B=k/bk結(jié)構(gòu)系數(shù)：一般靈敏型繼電器可取大一點(diǎn)：先看看我們公司的結(jié)構(gòu)系數(shù)為:（表7）結(jié)構(gòu)系數(shù)品名1kbkPURS47.05.21.34CMA515.53.11.77HRS4E84.51.77HMT216.32.656.15HCP212.51.86.9AC38.31.55.53HRS15.22.951.76CMP712.84.42.9HRS2141.351037HRM3L15.82.56.32HRS38.82.353.74HRA4.81.43.4HRB14.11.153.56CMP617.82.57.125、W線圈匝數(shù)：W=Qk-Fk/Sen（選取漆包線線徑時(shí)需考慮供應(yīng)商的一些參數(shù)規(guī)格:漆膜、電阻率、絲的最大絲張力等；因?yàn)槊恳粋€(gè)產(chǎn)家的這些規(guī)格都有一定差別）6、1平均平均匝長(zhǎng)：對(duì)圓周型骨架L移產(chǎn)PI?（Dh+D1）/2——Dh為繞線最大外徑； D1為骨架外徑。7、R電阻值：R=p-L，均W/（n-d2cn/4）8、安匝數(shù)：IW（額定電壓時(shí)之電流與線圈安匝數(shù)的積）9、在己知規(guī)格的電阻和匝數(shù)求相同規(guī)格的匝數(shù)和電阻的簡(jiǎn)便方法：dkd2、wl、w2為同規(guī)格的導(dǎo)線直徑和匝數(shù)d2=4愣w2=w/^Y注：結(jié)合以上公式，我們可以求出不同產(chǎn)品的繞線參數(shù)。10、線圈溫升:一方面這個(gè)指標(biāo)放映了線圈的環(huán)境溫度電阻、工作中受激勵(lì)穩(wěn)定時(shí)（熱平衡）電阻,是一種以電阻放映溫升的方式。另一方而它與線圈的功率有關(guān)：一般的講：在功率小于0.72W時(shí)線圈的溫升不可超過(guò)55K,在線圈功率大于0.72W時(shí)，溫升不可大于75K,因?yàn)闇厣呷菀资蛊岚€薄膜層融化或?qū)λ苄圆牧弦灿幸欢ㄓ绊憽！?--平均溫升（單位K）Rw—在負(fù)載下達(dá)熱平衡是的線圈電阻;Ra——在環(huán)境溫度下的線圈電阻：ta-――環(huán)境溫度°C：aO——在0℃下，導(dǎo)電材料的電阻率溫度系數(shù)；a0=l/235（K"）。線圈溫升還與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的S散熱面積有一定的關(guān)系。七：接觸系統(tǒng)接觸系統(tǒng)是繼電器的主要部件之一；是輸出電路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)不同接觸系統(tǒng)由一對(duì)或多對(duì)組成，觸點(diǎn)組又可分為動(dòng)合、動(dòng)斷、轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組（這與我們公司稱(chēng)動(dòng)簧組件、靜簧組件一樣）。根據(jù)繼電器的要求其接觸簧片可以是鋼性也可以是柔性的（既有無(wú)彈性區(qū)分）我們HKE的產(chǎn)品除拉簧繼電器可以一定程度上理解為剛性外，其余都是有彈性的了。1、簧片撓度計(jì)算：具體公式詳見(jiàn)材料力學(xué)，一般的它的撓度大小與以下因素有關(guān)：a、簧片寬度；（成平方關(guān)系）b、簧片厚度；（立方關(guān)系）c、F力 （事實(shí)上我們研究的是F而不是撓度）d、E材料彈性模量（值得我們注意的是材料的紋理方向與彈性模量有直接的關(guān)系，設(shè)計(jì)排樣圖務(wù)須注意）e、o材料疲勞強(qiáng)度（選擇材料與繼電器的壽命有關(guān)）2、觸點(diǎn)的尺寸及型狀：a、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表8于下：Il(A)D(mm)H(mm)220.6L02.511051.2可見(jiàn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)只是提供給我們一個(gè)選擇的參考：為日約貴金屬量；我們?cè)谧霎a(chǎn)品的過(guò)程中要多做試驗(yàn)來(lái)證明其可行性。b、接點(diǎn)跟蹤（1）對(duì)小型密封繼電器W0.03mm（2）對(duì)小型功耗繼電器0.1mm左右（3）對(duì)通訊繼電器一般在0?05"0.07左右。C、單觸點(diǎn)和雙觸點(diǎn)的可靠性比較3、電接觸過(guò)程：a、單觸點(diǎn)和雙觸點(diǎn)的可靠性比較表9與觸點(diǎn)排列有關(guān)的可靠性和失效頻率觸點(diǎn)排列圖AB_LLc_D觸點(diǎn)斷開(kāi)的形式單斷點(diǎn)雙斷點(diǎn)如B為并聯(lián)式如C式為直接連接如A為并聯(lián)連接Rs系統(tǒng)可靠性Rs=RRs=R=Rs=l-(1-R:)2Rs=(1-(1-R2)):Rs=l-(1-R)2Rs對(duì)于R=90席的壽命概率90%81%96%98%99%失效概率的百分比比率50%100%17%6%5%b、電接觸工作要經(jīng)歷四個(gè)過(guò)程：即閉合狀態(tài)、斷開(kāi)過(guò)程、斷開(kāi)狀態(tài)、閉合過(guò)程。我們理想的產(chǎn)品是觸點(diǎn)閉合時(shí)接觸電阻為零；接點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)接觸電阻無(wú)窮大；在閉合的過(guò)程中接觸電阻瞬時(shí)由無(wú)窮大轉(zhuǎn)化為零；在斷開(kāi)過(guò)程中接觸電阻瞬時(shí)有零轉(zhuǎn)為無(wú)窮大。但事實(shí)上我們很難做到，在閉合狀態(tài)時(shí)耦合觸點(diǎn)間有接觸電阻存在，若接觸電阻太大，接可能導(dǎo)致被控電路壓降過(guò)大或不通：在斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)要求觸點(diǎn)間有一定的絕緣電阻，若絕緣電阻不足時(shí)就可能導(dǎo)致?lián)舸┓烹?，致使被控電路?dǎo)通；在斷開(kāi)和閉合過(guò)程中有觸點(diǎn)彈跳現(xiàn)象，可能破壞觸點(diǎn)的可靠閉合，在閉合和斷開(kāi)過(guò)程中可能產(chǎn)生電弧破壞觸點(diǎn)可靠斷開(kāi)。①閉合狀態(tài)：由于接觸電阻存在，觸點(diǎn)溫升高故：在小電流負(fù)載（（2A）時(shí)，溫升小不考慮:大電流負(fù)載時(shí)，局部溫度可高達(dá)600~700℃甚至更高，因此要求其接觸電阻盡可能的小。②斷開(kāi)過(guò)程：*接點(diǎn)故障與繼電器壽命繼電器故障又叫失效，同任何元件一樣它的失效會(huì)遵循如下的特性曲線：I段為初期故障期，特征是隨時(shí)間推移而向負(fù)的方向變化，繼電器專(zhuān)業(yè)稱(chēng)為先期失效，往往因材料、制造工藝環(huán)境等多種因素可能導(dǎo)致繼電器的投入使用，故障頻頻；II正常使用期，期間所發(fā)生的故障謂之偶發(fā)性故障，一般情況下這一段的故障率為常數(shù)，服從指數(shù)分布，通常繼電器的失效研究也就在這一段。HI段為摩耗故障期，一般此階段隨時(shí)間推移正向增加，正常老化期。繼電器設(shè)計(jì)者一般在規(guī)定負(fù)載的壽命點(diǎn)是在多數(shù)在t2處左右壽命中止，即用戶在使用規(guī)定次數(shù)比如10萬(wàn)次后繼電器沒(méi)有壞，那還可以工作一段時(shí)間，但至t3以上就很難保證不出毛病了。*壽命試驗(yàn)：（1）開(kāi)斷同樣的負(fù)載DC比AC難：（2）在相同條件下，開(kāi)斷感性負(fù)載比開(kāi)斷阻性負(fù)載難：（3）在保障開(kāi)閉次數(shù)相同的情況下，同一電壓下功率因數(shù)Cos<t>與開(kāi)閉電流的大小成遞增函數(shù)，開(kāi)閉電流大、Cos中就大，反之亦然。（4）在保持開(kāi)閉電流一樣的情況下，功率因數(shù)越小，電壽命越短。*使用繼電器注意事項(xiàng)①環(huán)境溫度對(duì)繼電器的影響；繼電器的工作溫度范圍是由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選用材料性能與制造工藝水平?jīng)Q定的，應(yīng)在具體產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)定的工作范圍內(nèi)選用。如超過(guò)范圍使用將直接導(dǎo)至產(chǎn)品失效。溫度作用導(dǎo)至的失效方式大致有如下幾方而：1）絕緣零部件低溫條件下龜裂，高溫條件下軟化，熔化等，絕緣抗電性能下降或完全失效。2）高、低問(wèn)溫作用下結(jié)構(gòu)松弛，活動(dòng)部件相對(duì)位置會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致吸合、釋放失效，觸點(diǎn)不接觸或接觸不可靠。3）如觸點(diǎn)系統(tǒng)處于含濕氣（露點(diǎn)高于下限溫度時(shí)）的氣氛中時(shí)，低溫下水氣凝露或結(jié)冰、形成絕緣層、導(dǎo)致電接觸失效。4）溫度升高，線圈電阻隨之升高，吸合電壓相應(yīng)增加，對(duì)吸合值為85%額定值的交流繼電器，實(shí)際使用時(shí)工作電壓不足或激勵(lì)電源（如電池電源）下降而接近吸合值的直流繼電器、電流繼電器等均有工作失誤的可能。5）高溫條件下，觸點(diǎn)切換功率負(fù)載時(shí)，斷弧能力下降，觸點(diǎn)腐蝕、金屬轉(zhuǎn)移或冷焊、熔焊物理過(guò)程加劇，失效現(xiàn)象增加，壽命降低。特別是觸點(diǎn)暴露在潮濕環(huán)境里，情況更糟。6）溫度的變化，對(duì)熱繼電器、固體繼電器、混合式繼電器等直接導(dǎo)致性能參數(shù)的不穩(wěn)定性。②線圈使用電壓時(shí)注意事項(xiàng)：1）線圈使用電壓在設(shè)計(jì)上最好按額定電壓選擇，如不能，則可參考線圈溫升曲線選擇。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(lái)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(guò)最高額定工作電壓也會(huì)影響產(chǎn)品性能。2）直流輸入電源：直流控制繼電器的電源，通常是具有最大脈動(dòng)為5舟的電池或直流電源。如果經(jīng)過(guò)整流器向繼電器供電，必吸合和必釋放電壓將隨脈動(dòng)率而變化。所以，在實(shí)際使用繼電器前，要檢查電壓。如果脈動(dòng)分量特別大，可能要產(chǎn)生跳動(dòng)。遇到這種情況，建議插入一濾波電容器，如下圖所示：3）克服直流繼電器的跳動(dòng)：當(dāng)使用交流電源來(lái)產(chǎn)生控制直流繼電器的動(dòng)力時(shí)，使用半波整流能引起脈動(dòng)電流的產(chǎn)生。所以當(dāng)濾波電容器C的電容量低時(shí)，繼電器就產(chǎn)生跳動(dòng)。但是當(dāng)使用橋式整流電路時(shí)，脈動(dòng)電流的頻率加倍，即使沒(méi)有濾波電容器，也不會(huì)產(chǎn)生跳動(dòng)。橋式整流電路可以提供較高的整流效率，以增加觸點(diǎn)的吸引力，這就延長(zhǎng)觸點(diǎn)的使用壽命。4）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)抑制二極管或電阻的方法加以抑制，使反峰電壓不超過(guò)50V,但并聯(lián)二極管會(huì)延長(zhǎng)繼電器的釋放時(shí)間3?5倍。當(dāng)釋放時(shí)間要求高時(shí)，可在二極管一端串聯(lián)一個(gè)合適的電阻。5）線圈溫升：當(dāng)電流流過(guò)線圈時(shí)，由于銅線損失線圈溫度上升到值得注意的程序。如果流過(guò)的是交流電流，溫升甚至更高，這不僅由于銅絲損失，還要加上諸如鐵芯等磁性材料的鐵耗。此外，當(dāng)電流加至觸點(diǎn)時(shí)，在觸點(diǎn)上產(chǎn)生熱量，線圈溫度上升更高。6）用交流電來(lái)驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載時(shí)的注意事項(xiàng)：如果用半波整流電路來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器并且接點(diǎn)切換的負(fù)載也是交流電時(shí)，那么，線圈的激勵(lì)相位對(duì)接點(diǎn)動(dòng)作和釋放的影響是會(huì)很大的。這時(shí)，繼電器如果在負(fù)載峰值附近動(dòng)作和在過(guò)零時(shí)動(dòng)作對(duì)于其接點(diǎn)來(lái)說(shuō)情況是大不一樣的。因此，我們建議采用全波整流并加濾波的電路來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器以減少線圈電流的脈動(dòng)。③多繼電器串聯(lián)或并聯(lián)使用時(shí)：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(zhǎng)，因此最好每個(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。可以按分壓比串聯(lián)電阻來(lái)承受供電電壓高出繼電器的線圈額定電壓的那部分電壓。例如：如用下圖供電給繼電器是錯(cuò)誤的：分析：繼電器的吸合時(shí)間主要取決于回路時(shí)間常數(shù)，當(dāng)用串聯(lián)電阻R1向線圈供電時(shí)，n=（L/R）*R=Rl+R2（線圈電阻），顯然L/R>R2這使時(shí)間常數(shù)大為減少，維電器吸合加快，加重零件撞擊力,反彈力，加速由此帶來(lái)的磨損和接點(diǎn)電蝕，嚴(yán)重降低接點(diǎn)負(fù)載切換能力，減少其電壽命。④使用繼電器對(duì)觸點(diǎn)注意事項(xiàng)：觸點(diǎn)是繼電器的最重要組成部分。他們的性能收以下因素的很大影響、諸如觸點(diǎn)的材料，所加電壓及電流值（特別是是觸點(diǎn)激勵(lì)和去激勵(lì)時(shí)的電壓及電流波形），負(fù)載的類(lèi)型，工作頻率，大氣環(huán)境，觸點(diǎn)配置及跳動(dòng)。如果其中任何因素不能滿足預(yù)定值，可能就要發(fā)生諸如觸點(diǎn)見(jiàn)的金屬電積，觸點(diǎn)焊接、磨損、或觸點(diǎn)電阻快速增加等問(wèn)題。1）接觸電壓（交流，直流）當(dāng)繼電器斷開(kāi)，感性負(fù)載時(shí)，在繼電器的觸點(diǎn)電路中便產(chǎn)生相當(dāng)高的反電動(dòng)勢(shì)。反電動(dòng)勢(shì)越高，觸點(diǎn)的損壞便越大。這會(huì)造成直流轉(zhuǎn)換繼電器開(kāi)關(guān)容量的嚴(yán)重降低。這是因?yàn)楹徒涣鬓D(zhuǎn)換繼電器不同，直流轉(zhuǎn)換繼電器沒(méi)有零交叉點(diǎn)。一旦產(chǎn)生電弧，它就不容易減弱，從而延長(zhǎng)了發(fā)弧時(shí)間。此外，直流電路中電流的單向流動(dòng)也會(huì)使觸點(diǎn)產(chǎn)生電積，并很快磨損。2）接觸電流通過(guò)觸點(diǎn)的電流量直接影響觸點(diǎn)的性能。如當(dāng)繼電器用來(lái)控制感性負(fù)載，諸如電動(dòng)機(jī)或電燈時(shí)，觸點(diǎn)的磨損將更快，并且由于觸點(diǎn)的浪涌電流增加，在配合觸點(diǎn)間，便會(huì)更經(jīng)常地產(chǎn)生金屬電積。因此在某些部位，觸點(diǎn)會(huì)不能打開(kāi)。3）觸點(diǎn)保護(hù)電路推薦使用設(shè)計(jì)用來(lái)延長(zhǎng)繼電器期望壽命的觸點(diǎn)保護(hù)電路。這種保護(hù)另外的好處是能抑制噪聲，并防止產(chǎn)生碳化物及硝酸，否則當(dāng)繼電器觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)，它們將產(chǎn)生在觸點(diǎn)表面。但是除去正確設(shè)計(jì)，保護(hù)電路會(huì)產(chǎn)生以下不利影響：諸如延長(zhǎng)繼電器釋放時(shí)間。以下列表舉例說(shuō)明：⑤磁干擾由于繼電器的線圈有磁場(chǎng)現(xiàn)象，因此強(qiáng)磁場(chǎng)元件、強(qiáng)的雜散磁場(chǎng)周?chē)绻欣^電器工作的話,可以肯定會(huì)對(duì)繼電器的工作帶來(lái)非常不利的影響。直接導(dǎo)致繼電器工作失效。另外，高頻電源干擾也會(huì)使繼電器被感應(yīng)加熱，造成損傷。*繼電器的安裝為了發(fā)揮繼電器固有的機(jī)能，正確地選擇繼電器的安裝方式是至關(guān)重要的。1）抗沖擊性：理論上繼電器必須安裝的使加至繼電器的任何沖擊或振動(dòng)與繼電器銜鐵的工作方向成直角，特別是當(dāng)繼電器線圈未激勵(lì)時(shí)，抗沖擊性及抗干擾性都受繼電器安裝方向的影響。2）安裝間隔：當(dāng)許多繼電器裝在一起時(shí)，由于繼電器之間的溫度影響，可能產(chǎn)生異常高的熱量。所以要在繼電器之間提供適當(dāng)距離，以發(fā)散熱量，當(dāng)使用繼電器時(shí)，要保證最小安裝間隔，還有，如果許多帶有繼電器的印刷電路板裝在一個(gè)機(jī)架上，溫度便會(huì)升高。3）樣式設(shè)計(jì)：當(dāng)從半導(dǎo)體電路的角度來(lái)看時(shí)，繼電器會(huì)是一個(gè)噪聲源。在設(shè)計(jì)印刷電路板上繼電器及其他半導(dǎo)體元件的電路配置時(shí)應(yīng)以于考慮，將用于繼電器的浪涌抑制器，放置得盡可能的接近繼電器：不要將信號(hào)，諸如容易受噪聲影響的音頻信號(hào)，布線在繼電器下方。4）其他：a、落地品慎用：我司在繼電器生產(chǎn)過(guò)程中從工作臺(tái)面上落到地上的產(chǎn)品是做廢棄處理的,所以客戶在使用時(shí)因小心不要使繼電器落地，如果考慮成本等不廢棄，則必須經(jīng)過(guò)再測(cè)試等合格后方可使用。b、當(dāng)安裝中對(duì)焊有繼電器的PC板進(jìn)行加工時(shí)，必須注意操作條件，應(yīng)該避免強(qiáng)烈的振動(dòng)和沖擊同時(shí)也要避免加工中粉塵對(duì)繼電器的污染影響。*常見(jiàn)材料的對(duì)比（使用于動(dòng)簧片上）（具體資料應(yīng)參考使用供應(yīng)商提供資料為實(shí)）鍍銅MAX251MSP1PMCQSn6.5-0.1Y導(dǎo)電率60以上4855以上48.3導(dǎo)熱191264彈性模量縱向132橫向52縱向130縱向125拉伸強(qiáng)度700-850600-700420-600比重8.75g/cm38.878.8八吸力特性與反力特性1、電磁理論基礎(chǔ)：（詳見(jiàn)高二物理）基本公式見(jiàn)下表10

公式說(shuō)明單位備注與其他關(guān)系O=IN安匝0是磁動(dòng)勢(shì)I為電流、N為繞組數(shù)ABI （1）!0=HI=4>Rm= =—^―MM①為磁通、Rm為磁阻、B為磁通密度、A為磁橫截面因?yàn)榇艌?chǎng)常數(shù)內(nèi)為相對(duì)磁導(dǎo)數(shù)V二HL磁壓V為磁壓H為磁場(chǎng)強(qiáng)度L為磁通線有效長(zhǎng)度AAm"mHJ1THcL+-+HnIn=IN磁壓之合等于磁動(dòng)勢(shì)B=404H絕對(duì)磁導(dǎo)率產(chǎn)〃04rNo口兀?107°①R——mA①二BA4>=0/Rin麥克斯韋吸力公式p①2F= 2〃°AF為吸力 b2A中是磁通量A是磁極的 F二 B為磁通密度橫截而、出是磁場(chǎng)常數(shù) 2小2、磁性材料:順磁性物質(zhì)：是在外磁場(chǎng)的作用下，在磁場(chǎng)的正向有極小的磁化物質(zhì)。如空氣、鉛、錫等。反磁性物質(zhì)：是在外磁場(chǎng)的作用下，在磁場(chǎng)的反向有極小的磁化物質(zhì)。如銅、氨和水等。強(qiáng)磁性物質(zhì)就是在外磁場(chǎng)的作用下，在磁場(chǎng)的正向有非常強(qiáng)的的磁化作用的物質(zhì)。3、基本磁化曲線（磁滯曲線）：由此可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化始終滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。這種現(xiàn)象稱(chēng)為磁滯現(xiàn)象。隨著Hm的增加，磁滯回線面積及Bm也逐漸增大但當(dāng)Hm=Hs以后，Bm值將基本不變，Bm二Bs.此時(shí)即為磁飽和，此時(shí)的磁滯回線如圖中的cc'dd'所示。當(dāng)H從Hs降到H=0時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Br稱(chēng)為剩磁，而使B為零所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度He稱(chēng)為矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度或矯頑力。設(shè)計(jì)磁路時(shí)，我們理想的是：磁路工作（吸和）時(shí)磁力能飽和發(fā)揮：當(dāng)釋放時(shí)磁力消失以免影響對(duì)產(chǎn)品的釋放時(shí)間或電氣參數(shù)。這就說(shuō)我們選材時(shí)，應(yīng)盡可能的選低的矯頑力高的磁導(dǎo)率Fimax高的電阻率及良好的磁性穩(wěn)定性的軟磁材料。磁性等級(jí)牌號(hào)矯頑力He不大于最大磁導(dǎo)率不小于備注高級(jí)DT3A.DT4A、DT5A720.00875特級(jí)DT4E、DT6E480.0113超級(jí)DT4C.DT6C320.0154、吸力特和書(shū)與反力特性（1）反力特性的理解：（2）吸力特性與反力特性匹配的5種狀態(tài)的理解：A、工作安匝曲線：此時(shí)吸力遠(yuǎn)高于反力特性，在銜鐵上有足夠大的保持力，我們通常將工作安匝與吸合安匝的比值稱(chēng)為儲(chǔ)備系數(shù)或安全系數(shù)，一般取1.25~4.00。如果考慮吸力與反力的影響在繼電器上的力的關(guān)系的話，可以正比與上克力與下克力的比值的關(guān)系。B、吸動(dòng)曲線：表示銜鐵在各個(gè)位置上，作用在它之上的電磁吸力超過(guò)機(jī)械反力，所以繼電器可吸動(dòng)并能吸到底。C、保持曲線：當(dāng)繼電器的線圈在此安匝時(shí)，雖然吸力低于吸動(dòng)特性曲線，但是由于此時(shí)的銜鐵工作氣隙很小，電磁力仍然大與機(jī)械反力，所以此時(shí)的維電器的銜鐵仍能保持在吸合位置。（維電器的釋放值與吸合值之比稱(chēng)為返回系數(shù)用Kf表示：一股在0.3、0.8之間。設(shè)計(jì)時(shí)：為使維電器靈敏度提高減少維電器的吸動(dòng)安匝和減輕對(duì)銜鐵對(duì)鐵心的沖擊，應(yīng)盡量使繼電器的吸力特性曲線和反力特性曲線靠近，但不能出現(xiàn)兩次交叉）5、功的概念：電磁系統(tǒng)的擬定功等于它的吸合安匝下的吸力乘上它的銜鐵行程。And=Fxm*（8m-60）Fxm 銜鐵釋放位置、線圈為吸合安匝時(shí)所產(chǎn)生的吸力5m釋放位置工作氣隙（max值）80吸合位置工作氣隙（min值）And=f（8）是個(gè)變量，8=0時(shí)，And=0,8m=max時(shí)And也不大（因?yàn)榇藭r(shí)吸力很?。?，對(duì)于直流電磁系統(tǒng)而言存在一個(gè)最佳工作氣隙，此時(shí)的And最大。由于電磁系統(tǒng)的不同吸力特性也不同，因此出現(xiàn)最佳And的氣隙也是不一樣的：如下所示：通常我們希望And取得越大越好，為了便于比較引入電磁系統(tǒng)的機(jī)械效率概念：如使H獲得最大，須含8m=bxj而6m是由反力系統(tǒng)決定的，故只有用選取不同形式的電磁系統(tǒng)以求在不同的吸力特性下找出最佳so（2）擬定功與電磁系統(tǒng)主要參數(shù)和尺寸之間的關(guān)系在小氣隙且§與極而S比很小很小時(shí)。如忽略漏磁Fxm二%,￡一氣隙磁通所以And=—6———=— ?R2 /70?s2（3_3）式二.，實(shí)際上是氣隙（a〃一亳）這一段氣隙的磁阻,4?/?（粼-3）”?（粼-B）為鬣-&）這一段氣隙的磁壓降M樣??（4一%）=凡（a一瓦）這說(shuō)明在8不大時(shí)，如不考慮漏磁產(chǎn)生吸力則And約等于電磁系統(tǒng)中在工作行程中所儲(chǔ)存的磁能。這樣可以認(rèn)為當(dāng)Bn】一定時(shí)，可以通過(guò)改變磁極形狀等方法改變氣隙中之能量以求獲得最大擬定AndmaxAnd與靈敏度，吸合時(shí)間常數(shù)的關(guān)系：令…?（當(dāng)―/）G（/一名）如前面所述:U(/一“=2(IW)xh如前面所述:G(葭-8=閃Dropout>measured實(shí)測(cè)釋放值Release,measured實(shí)測(cè)釋放值Dropout,specified規(guī)定釋放值Release,specified規(guī)定釋放值Minimum,dropout最小釋放值Releasetime釋放時(shí)間Dropouttime釋放時(shí)間Transfertime轉(zhuǎn)換時(shí)間附II附III 直流電磁系統(tǒng)的