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所述繼電器被視為在電路中的開(kāi)關(guān)的電氣設備。也就是說(shuō)，控制電路中的電流取決于繼電器觸點(diǎn)的“打開(kāi)”和“關(guān)閉” 。因此，繼電器的可靠性和使用壽命在很大程度上取決于觸點(diǎn)的質(zhì)量和性能。觸頭的性能受觸頭材料、觸頭電壓、負載類(lèi)型、工作頻率、大氣環(huán)境、觸頭配置和彈跳等因素的影響。
如果這些因素中的任何一個(gè)不能滿(mǎn)足預定值，則可能會(huì )出現觸點(diǎn)之間金屬的電化學(xué)腐蝕、觸點(diǎn)焊接、觸點(diǎn)磨損、接觸電阻等接觸問(wèn)題。負載的大小決定了繼電器所能控制的電壓和電流的大?。ㄓ|點(diǎn)的額定負載是指電磁繼電器允許開(kāi)斷的電壓和電流。）。如果使用時(shí)不注意，很容易損壞繼電器觸點(diǎn)。
繼電器觸點(diǎn)
目錄
介紹 |
Ⅰ 繼電器觸點(diǎn)形式配置 |
Ⅱ繼電器觸點(diǎn)符號 |
三、繼電器觸點(diǎn)故障分析 3.1 術(shù)語(yǔ) 3.2 接觸粘接和熔焊 3.3 接觸侵蝕 3.4 接觸金屬遷移 3.5 接觸松動(dòng)和裂紋 3.6 接觸粉塵 |
四、接觸保護方法 |
五、繼電器觸點(diǎn)常見(jiàn)問(wèn)題 |
Ⅰ 繼電器觸點(diǎn)形式配置
一種。常開(kāi)觸點(diǎn)
這意味著(zhù)當繼電器線(xiàn)圈未通電或簧片開(kāi)關(guān)附近沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，觸點(diǎn)是常開(kāi)的。
灣 常閉觸點(diǎn)
這意味著(zhù)當繼電器線(xiàn)圈未通電或簧片開(kāi)關(guān)附近沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，觸點(diǎn)通常是閉合的。
C。常見(jiàn)聯(lián)系方式
它將有 3 根引線(xiàn)，并且有一個(gè)常開(kāi)電路和一個(gè)常閉電路。這也稱(chēng)為“轉換”，因為當繼電器中的線(xiàn)圈通電或磁簧開(kāi)關(guān)中的磁場(chǎng)附近時(shí)，公共觸點(diǎn)從常閉位置變?yōu)槌ｉ_(kāi)位置。
Ⅱ繼電器觸點(diǎn)符號
繼電器觸點(diǎn)似乎閉合，但電路有時(shí)會(huì )異常工作。這是由于繼電器觸點(diǎn)的接觸電阻的存在。當電流通過(guò)閉合觸點(diǎn)時(shí)，觸點(diǎn)電阻會(huì )消耗一定的功率，使觸點(diǎn)溫度升高。如果電流大，觸頭材料會(huì )軟化變形，導致接觸電阻變大，嚴重時(shí)甚至出現熔接失敗，使閉合的觸頭無(wú)法斷開(kāi)。
另一種形式的接觸電阻是“膜電阻”。因為繼電器的觸點(diǎn)長(cháng)時(shí)間暴露在空氣中，總會(huì )有灰塵、水蒸氣、化學(xué)氣體等產(chǎn)生的化合物附著(zhù)在觸點(diǎn)上形成薄膜。正因為如此，觸點(diǎn)的導電性會(huì )變差，嚴重時(shí)甚至不導電。
3.2 接觸粘接和熔焊當觸點(diǎn)處于靜態(tài)連接時(shí)，通常會(huì )發(fā)生接觸鍵合。接觸電阻使導電點(diǎn)及其附近材料的溫度升高，從而導致擴散速率大大增加和接觸面積的大量擴展。金屬分子在接觸點(diǎn)相互擠壓和滲透形成的分子力是導致接觸鍵合的內在因素，此外，觸點(diǎn)之間的滑動(dòng)摩擦是加速分子擠壓滲透和積累鍵合力的必要條件. 結合力的大小取決于接觸材料的剛性和引起分子擠出和滲透的物理條件。觸點(diǎn)是否粘合取決于粘合力是否大于簧片的返回力。
熔焊是指通過(guò)金屬焊接將兩個(gè)電極的接觸區域結合在一起的現象。根據形成的原因，焊接可分為靜態(tài)焊接和動(dòng)態(tài)焊接。接觸電阻產(chǎn)生的焦耳熱使觸點(diǎn)部分熔化，它們結合而不能斷開(kāi)的現象稱(chēng)為靜焊。在觸點(diǎn)控制外電路的過(guò)程中，觸點(diǎn)的接觸壓力接近于零或更高，同時(shí)在觸點(diǎn)之間形成液態(tài)金屬橋。由于電弧熱流熔化觸點(diǎn)而發(fā)生的焊接現象稱(chēng)為動(dòng)態(tài)焊接。
3.3 接觸侵蝕觸點(diǎn)切換負載大多是電感性的。當感性負載斷開(kāi)時(shí)，其累積的磁能會(huì )在觸頭兩端產(chǎn)生很高的反電動(dòng)勢，使觸頭之間的氣隙破裂，形成火花，引起電腐蝕。造成接觸面凹陷或粘連無(wú)法分離，均屬于接觸不良，會(huì )造成短路。
影響電弧腐蝕的主要因素包括電弧的特性及其對電極熱流和力的影響以及觸頭材料對電弧熱和力的響應。一般來(lái)說(shuō)，電弧腐蝕有兩種主要形式：
1）汽化蒸發(fā)：在電弧能量的作用下，觸頭的表面材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，然后變成氣態(tài)離開(kāi)觸頭。除此之外，在一定條件下，接觸材料也有從固態(tài)到氣態(tài)的升華過(guò)程。
2）液體飛濺：在電弧能量的作用下，觸頭表面一定面積熔化。液態(tài)金屬在各種力的作用下以微小的液滴形式飛濺出來(lái)，造成較大的材料損失。這些力包括點(diǎn)壓力、靜電場(chǎng)力、電磁力、材料運動(dòng)的力和反作用力、接觸表面張力等。
電弧腐蝕的形式隨觸頭材料和負載電流條件而變化。當負載電流較小時(shí)，接觸材料的侵蝕以汽化和蒸發(fā)為主。當電流增大時(shí)，不僅會(huì )發(fā)生接觸材料的汽化和蒸發(fā)，還會(huì )發(fā)生液態(tài)金屬的飛濺現象。當電流進(jìn)一步增大時(shí)，金屬液體飛濺成為接觸腐蝕的主要形式?？赏ㄟ^(guò)設置電阻滅火花電路和電阻電容滅火花電路來(lái)防止觸點(diǎn)間的電腐蝕。
因此，在選擇繼電器時(shí)，應考慮施加在觸點(diǎn)上的電壓和觸點(diǎn)的負載能力。例如觸點(diǎn)負載為28V(DC)×10A的繼電器意味著(zhù)繼電器觸點(diǎn)只能在28V的直流電壓下工作，觸點(diǎn)電流為10A。如果超過(guò)這兩個(gè)額定值，就會(huì )影響繼電器的使用壽命，甚至會(huì )燒毀觸點(diǎn)。另外，繼電器需要控制的回路數應根據實(shí)際需要確定。在同一型號系列的繼電器中，一般有多種觸點(diǎn)形式可供選擇，使用時(shí)應充分利用每一組觸點(diǎn)。
3.4 接觸金屬遷移在工作過(guò)程中，兩個(gè)觸點(diǎn)之間通常會(huì )發(fā)生材料的相互轉移。如果這種相互轉移不能抵消，就會(huì )發(fā)生材料的凈轉移。顯著(zhù)的接觸金屬遷移是大的凈遷移。觸頭操作中各種因素的不對稱(chēng)性是造成觸頭金屬遷移的主要原因。這些因素包括電弧、觸頭材料特性和各種外力。詳情如下：
1）電弧有多種形式的能量輸入到觸點(diǎn)。對于陰極接觸，通過(guò)減壓加速后與陰極碰撞的離子流的動(dòng)能，陰極表面的離子流與電子釋放的勢能，弧柱輻射或傳導到陰極的能量。陰極表面，以及體內電流產(chǎn)生的陰極焦耳熱。所有這些能量都會(huì )增加觸點(diǎn)材料的溫度，導致觸點(diǎn)材料熔化和蒸發(fā)。
2）接觸在工作過(guò)程中具有各種力，包括電子力、靜電力、電磁力、材料運動(dòng)的反作用力、等離子流動(dòng)力，這些力可能導致接觸表面熔池中的金屬液發(fā)生飛濺。
3）影響接觸金屬遷移的材料特性包括電導率、比熱容、熔化和汽化潛熱、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)、冶金動(dòng)力學(xué)等。此外，觸點(diǎn)的尺寸、形狀和連接形式也會(huì )影響金屬遷移。
3.5 接觸松動(dòng)和裂紋觸點(diǎn)是繼電器切換負載的電氣觸點(diǎn)部件。某些產(chǎn)品具有通過(guò)鉚接壓入的觸點(diǎn)。這種安裝方法的主要缺點(diǎn)是觸點(diǎn)松動(dòng)、觸點(diǎn)有裂紋或尺寸過(guò)大等。它們會(huì )影響繼電器的接觸可靠性。觸點(diǎn)松動(dòng)是由于簧片與觸點(diǎn)配合部分尺寸不當或操作者調整力不當造成的。觸點(diǎn)開(kāi)裂是由材料硬度過(guò)高或壓力過(guò)大引起的。不同材料的觸頭應采用不同的工藝，一些硬度較高的觸頭材料在觸頭制造、鉚接或焊接前應進(jìn)行退火處理。
3.6 接觸粉塵使用一段時(shí)間后，灰塵和污垢會(huì )沉積在繼電器的觸點(diǎn)上，使表面形成黑色氧化膜，從而導致接觸不良。因此，需要定期清潔觸點(diǎn)。例如，可以使用四氯化碳液體來(lái)保證良好的接觸性能。
四、接觸保護方法
圖 1. Contact Oscillogram（接觸動(dòng)作時(shí)間、釋放時(shí)間、回彈時(shí)間和穩定時(shí)間）
我們知道繼電器觸點(diǎn)保護需要比MOSFET更小心。一般繼電器的負載比MOSFET大很多。常見(jiàn)的直流電機、直流離合器和直流電磁閥等直流負載較大，這些感性負載開(kāi)關(guān)往往是閉合的，因為數百甚至數千個(gè)反電動(dòng)勢引起的浪涌會(huì )縮短觸點(diǎn)的壽命甚至完全損壞它們。相反，如果電流很小，如1A左右，反電動(dòng)勢會(huì )引起電弧放電，使金屬氧化物污染觸點(diǎn)，導致觸點(diǎn)失效，增加接觸電阻。
保護觸點(diǎn)主要是為了延長(cháng)繼電器的使用時(shí)間，因為觸點(diǎn)總會(huì )積碳老化，表面也沒(méi)有原來(lái)那么干凈。更重要的是，當繼電器壽命接近尾聲時(shí)，其接觸電阻會(huì )迅速增加。
一般在常溫常壓下，關(guān)鍵介質(zhì)在空氣中的擊穿電壓為200~300V。因此，我們的目標一般是將電壓控制在200V以下或更低。
圖 2. 擊穿電壓
一般有以下方法可以做到：
方法 | 電路 | 特征 | 元件選擇 |
電阻器和電容器 |  | 如果負載與時(shí)間有關(guān)，初始漏電流可能會(huì )導致負載誤動(dòng)作。 | R：接觸電壓為1V C：觸點(diǎn)電流為1A，RC值隨繼電器和負載而變化。 電容C的作用是抑制電感放電時(shí)的過(guò)電壓。 電阻R的值由試驗需要決定。 電容C的擊穿電壓為200~300V。 |
 | 如果負載為繼電器或電磁閥，則釋放時(shí)間將延長(cháng)。當接點(diǎn)電源電壓范圍為24V~48V時(shí)，負載兩端電壓為100~200V。 | ||
二極管 |  | 二極管（被視為續流二極管）充當線(xiàn)圈釋放能量的通道和散熱的方式。與RC電路相比，顯著(zhù)改變了繼電器的釋放時(shí)間（2~5倍）。 | 反向擊穿電壓至少是電源電壓的10倍，正向電流相當于負載。 |
齊納二極管 |  | 該電路有效地防止了二極管影響繼電器的釋放時(shí)間。 | 齊納二極管的擊穿電壓必須與繼電器的電源電壓一致。 |
壓敏電阻 |  | 基于壓敏電阻穩壓的特性，該電路可以防止觸點(diǎn)電壓過(guò)高，也可以稍微延遲繼電器釋放時(shí)間。當負載觸點(diǎn)電源電壓為24V或48V，負載兩端電壓為100～200V時(shí)，壓敏電阻非常有效。 | * |
標準二極管可以顯著(zhù)延長(cháng)回彈時(shí)間。將常規二極管與齊納二極管串聯(lián)連接會(huì )對其產(chǎn)生輕微影響。如果是感性負載，當觸頭分離時(shí)，較長(cháng)的回彈時(shí)間會(huì )延長(cháng)電弧產(chǎn)生時(shí)間，縮短觸頭壽命。例如，線(xiàn)圈上接有二極管的繼電器需要 9.8ms 才能釋放觸點(diǎn)。將齊納二極管與小信號二極管結合使用可以將時(shí)間縮短至 1.9ms。另外，線(xiàn)圈未接二極管時(shí)繼電器的返回時(shí)間為1.5ms。
雖然感性負載不如阻性負載好處理，但使用有效的保護會(huì )使性能更好。有兩種方法不能使用。
圖 3. 電容器和繼電器電路
在實(shí)際電路中，保護器件（二極管、電阻、電容、壓敏電阻等）與負載應有一定的距離。如果兩者相距太遠，可能會(huì )削弱保護裝置的作用。一般兩者之間的距離應在50cm以?xún)取?/span>
較高頻率的直流負載會(huì )導致開(kāi)關(guān)異常腐蝕（產(chǎn)生電火花）。當直流電磁閥或離合器控制在較高頻率時(shí)，觸點(diǎn)可能會(huì )腐蝕。這樣做的原因是當產(chǎn)生電火花（電弧放電）時(shí)，氮和氧之間的反應會(huì )引起接觸腐蝕。
五、繼電器觸點(diǎn)常見(jiàn)問(wèn)題1.繼電器觸點(diǎn)如何工作？
繼電器是一種電動(dòng)開(kāi)關(guān)。它們通常使用電磁鐵（線(xiàn)圈）來(lái)操作其內部機械開(kāi)關(guān)機制（觸點(diǎn)）。當繼電器觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)，這將在線(xiàn)圈激活時(shí)為電路接通電源。
2. 什么是繼電器觸點(diǎn)輸出？
繼電器觸點(diǎn)輸出的工作原理基本上類(lèi)似于開(kāi)/關(guān)開(kāi)關(guān)。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，如果輸出“關(guān)閉”，則電路將斷開(kāi)（開(kāi)路）。如果輸出為“on”，則將進(jìn)行接觸，從而完成電路。因此，控制器本身不提供任何電流或電壓。
3、繼電器觸點(diǎn)為什么會(huì )熔接？
因此，當觸點(diǎn)再次打開(kāi)時(shí)，來(lái)自電容的短路電流可能會(huì )導致觸點(diǎn)熔接。當觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，該電路可有效抑制電弧。然而，當觸點(diǎn)再次打開(kāi)時(shí)，充電電流會(huì )流向電容器，這可能會(huì )導致觸點(diǎn)焊接。
4. 如何保護我的繼電器觸點(diǎn)？
保護繼電器觸點(diǎn)免受感性負載切換影響的各種方法——從左到右：二極管、火花熄滅電容器、齊納二極管或晶體管、壓敏電阻。
5. 什么是觸點(diǎn)形式繼電器？
觸點(diǎn)形式：繼電器中觸點(diǎn)的排列方式。這決定了繼電器可以操作的電路數量。1A 型（或“1 型 A”）：一個(gè)電路打開(kāi)和關(guān)閉，觸點(diǎn)處于常開(kāi)位置。
6. 什么是繼電器觸點(diǎn)？
繼電器通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉另一電路中的觸點(diǎn)來(lái)控制一個(gè)電路。... 當繼電器觸點(diǎn)為常閉 (NC) 時(shí)，繼電器未通電時(shí)觸點(diǎn)閉合。在任何一種情況下，向觸點(diǎn)施加電流都會(huì )改變它們的狀態(tài)。
7. 一個(gè)繼電器有多少個(gè)觸點(diǎn)？
二。簡(jiǎn)單的電磁繼電器由纏繞在軟鐵芯上的線(xiàn)圈、為磁通提供低磁阻路徑的鐵軛、可移動(dòng)的鐵銜鐵和一組或多組觸點(diǎn)組成。
8、繼電器和接觸器有什么區別？
接觸器將 2 個(gè)極連接在一起，它們之間沒(méi)有公共電路，而繼電器具有連接到中性位置的公共觸點(diǎn)。此外，接觸器的額定電壓通常高達 1000V，而繼電器的額定電壓通常僅為 250V。
9、接觸器或繼電器的用途是什么？
接觸器是一種大型繼電器，通常用于將電流切換到電動(dòng)機或其他大功率負載。通過(guò)使用過(guò)載加熱器和過(guò)載觸點(diǎn)，可以保護大型電動(dòng)機免受過(guò)流損壞。
10. 接觸器或繼電器的三大部件是什么？
接觸器或繼電器由三個(gè)主要部分組成：線(xiàn)圈、機械聯(lián)動(dòng)裝置和觸點(diǎn)。線(xiàn)圈用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，額定電壓基于電壓（24 V、120 V、208/204 V、480 V）。當線(xiàn)圈通電時(shí)，機械連桿將電樞連接到觸點(diǎn)，從而完成電路。
