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继电器的选择及常见故障维修

姚小熊27 来源:千家网 作者:千家网 2019-12-28 04:53 次阅读

继电器是一种根据外界输入的信号,如电气量(电压、电流)或非电气量(热量、时间、转速等)的变化接通或断开控制电路,以完成控制或保护任务的电器。那么,如何选用继电器?继电器常见故障如何维修

如何选用继电器

1、外形、安装方式、安装尺寸

继电器的外形、安装方式、安装尺寸品种很多,用户必须按整机的具体要求,提出具体的安装面积,允许继电器的高度、安装方式、安装尺寸。这是选择继电器首先要考虑的问题。以下几个问题,选用时应予以注意:

(1)对于PC板式引出脚;脚间距大都为2.54×n(n=1、2、3……,以下同),如JZW5;也有2.5n,如JZG2-2/B;也有不符合标准间距的继电器,如MR72。引出脚的长度一般为3.5。

(2)引出脚的可焊性、继电器的抗焊接热、引出脚相对底座的不垂直度等应有严格的要求。

(3)快连接式继电器;快连接引出脚通常有250#(6.35×0.8)、187#(4.75×0.5)2种。这类引出脚要特别注意插拔力要求,250#引出脚:拔力矩>10kg.cm;187#引出脚:拔力矩>5kg.cm。

2、输入参量

不同种类的输入参量,是选择继电器型号的重要依据。常见的输入参量的种类有:

(1)交流输入参量。当输入参量为交流电压(电流)时,应选用交流继电器。选用这一类型的继电器,应注意以下几个问题:交流频率----交流继电器输入电压(电流)的频率一般为50HZ,或60HZ。由于二者线圈的感抗不同,吸动电压有明显差异。合同中应予注明。环境温度----交流继电器由于存在涡流损耗、磁滞损耗,继电器的温升较高,一般为70℃到80℃。工作环境温度不宜过高,最好为40℃到65℃,确定环境温度的计算公式:t1≤t2-t3-150C;注:t1:继电器最高环境温度,0C;t2:漆包线、绝缘材料最高允许长期工作温度0C(B级为1300C;F级为1550C)t3:继电器平均温升,0C。

由此可见,当提高环境温度,要求漆包线及绝缘材料的耐温等级相应提高,继电器成本将大幅度上升。交流噪声----继电器工作时,会发出交流噪声。初始要求小于45dB(分贝),实际使用中,由于磁极间出现砂尘等污物、机械参数的变化,交流噪声会有所增大。吸动电压----交流继电器的吸动电压一般小于80%VH(额定工作电压以下同);允许最高吸动电压<90%VH。用供电电压直接激励的继电器,当供电电压波动幅度大于±10%,将导致继电器的失效,电压过低,吸动不可靠,会出现似吸非吸而失效;电压过高,温升上升,继电器绝缘受损而失效。当供电电压大于±10%时(如农村电网电压波动大)。合同中应提出,将吸动电压酌情降低;选择较高耐温等级的漆包线、绝缘材料。

(2)直流输入参量。这类继电器应用很广,分几种情况加以讨论。选择直流继电器,突出问题是灵敏度L(线圈额定功耗)问题,L与输出功率大小、外形尺寸、环境条件(环境温度,振动、冲击……)有关,确定继电器灵敏度应十分谨慎,不可片面强调灵敏度,而牺牲其他性能。当对灵敏度要求不高时,可采用一般灵敏度的直流继电器;当灵敏度要求较高,输出功率为强电,环境条件苛刻,可用固态继电器、中等灵敏度的继电器;当要求高灵敏度(如0.2W以下),可采用混合继电器、极化继电器。但混合继电器的价格较高,体积较大;极化继电器环境适应性较差,负载能力不高。当输入电压持续时间较长,如几个小时、几天、几个月、建议采用磁保持继电器。有几个好处:节省输入电能;降低继电器温升;提高环境适应性。但要求输入量为脉冲,有极性要求,输入线路复杂化。如磁卡电表用继电器、卫星电源控制用继电器,继电器触点在一种导通状态下可连续工作几十小时,几个月,采用磁保持很合算。在电能消耗严加控制的场合下,经常采用磁保持继电器。当输入参量频率达10Hz及以上,要求继电器快速动作时,应选用舌簧继电器、极化继电器或固态继电器。舌簧继电器动作频率可达50次/秒,价格低廉,但触点负载能力低,一般只能达50mA、28VDC;极化继电器、固态继电器、切换速度可达100次/秒,工作可靠,但价格高,体积较大;

(3)温度变化影响:继电器线圈电阻随温度的变化而变化,对继电器吸动、释放电压的影响是明显的。温度上升到极限高温时,释放电压趋于最大值,吸动电压相应升高;温度降到极限低温时,释放电压趋于最小值,吸动电压会有所降低。极限高温下的不吸动或吸合不可靠;极低温度下不释放或释放迟缓,将导致继电器的失效。对电流型继电器,因吸动安匝,释放安匝不受线圈电阻变化的影响,故不随继电器温度的变化而变化。必须指出,有些用户选用电流型继电器,而不是用恒流源作为继电器的激励源,实际上用的是电压源。在这种情况,必须考虑温度对线圈电阻的影响。

(4)固体器件开关激励:a.固体器件开关的负载能力必须与被激励继电器的线圈相适应,且留有充分的裕量(一般为2倍)。b.固体器件开关接通时,激励回路电压分配必须确保继电器线圈上的实际激励电压值符合额定工作电压要求。c.固体器件开关关断时,激励回路的漏电流必须小于继电器的最小释放电流。d.固体器件开关反向耐压必须与50~80V峰值电压相适应,且具有必要的余量。由于继电器线圈断电瞬间,会产生很高的浪涌电压,有时可达1500V,为将电压峰值限制在50~80V之内,必须采用适当的抑制措施。低压激励与高压输出隔离:现代工业自动控制系统中,往往以低压回路的固体器件开关控制小型中间继电器的输入,再用该继电器的触点转换220VAC或380VAC感性负载回路(如电磁铁、接触器线圈……),实现自动控制和保护功能。中间继电器实际上承担了低压、高压隔离并转换感性负载功能。选用此类中间继电器,必须具备良好的绝缘抗电水平和长期耐受高、低温、潮湿、砂尘及有害气体作用的能力。一般说来,抗恶劣环境能力,可由密封措施与必要的防护手段加以保证;绝缘抗电水平可由绝缘间隙、配电距离严格的控制、认定得以保证。

继电器常见故障如何维修

1感测机构的检修

对于电磁式(电压、电流、中间)继电器,其感测机构即为电磁系统。电磁系统的故障主要集中在线圈及动、静铁芯部分。

(1)线圈故障检修

线圈故障通常有线圈绝缘损坏;受机械伤形成匝间短路或接地;由于电源电压过低,动、静铁芯接触不严密,使通过线圈电流过大,线圈发热以致烧毁。其修理时,应重绕线圈。如果线圈通电后衔铁不吸合,可能是线圈引出线连接处脱落,使线圈断路。检查出脱落处后焊接上即可。

(2)铁芯故障检修

铁芯故障主要有通电后衔铁吸不上。这可能是由于线圈断线,动、静铁芯之间有异物,电源电压过低等造成的。应区别情况修理。

通电后,衔铁噪声大。这可能是由于动、静铁芯接触面不平整,或有油污染造成的。修理时,应取下线圈,锉平或磨平其接触面;如有油污应进行清洗。

噪声大可能是由于短路、环断裂引起的,修理或更换新的短路环即可。

断电后,衔铁不能立即释放,这可能是由于动铁芯被卡住、铁芯气隙太小、弹簧劳损和铁芯接触面有油污等造成的。检修时应针对故障原因区别对待,或调整气隙使其保护在0.02~0.05mm,或更换弹簧,或用汽油清洗油污。对于热继电器,其感测机构是热元件。其常见故障是热元件烧坏,或热元件误动作和不动作。

(1)热元件烧坏。这可能是由于负载侧发生短路,或热元件动作频率太高造成的。检修时应更换热元件,重新调整整定值。

(2)热元件误动作。这可能是由于整定值太小、未过载就动作,或使用场合有强烈的冲击及振动,使其动作机构松动脱扣而引起误动作造成的。

(3)热元件不动作。这可能是由于整定值太小,使热元件失去过载保护功能所致。检修时应根据负载工作电流来调整整定电流。

2执行机构的检修

大多数继电器的执行机构都是触点系统。通过它的“通”与“断”,来完成一定的控制功能。触点系统的故障一般有触点过热、磨损、熔焊等。引起触点过热的主要原因是容量不够,触点压力不够,表面氧化或不清洁等;引起磨损加剧的主要原因是触点容量太小,电弧温度过高使触点金属氧化等;引起触点熔焊的主要原因是电弧温度过高,或触点严重跳动等。触点的检修顺序如下:

(1)打开外盖,检查触点表面情况。

(2)如果触点表面氧化,对银触点可不作修理,对铜触点可用油光锉锉平或用小刀轻轻刮去其表面的氧化层。

(3)如果触点表面不清洁,可用汽油或四氯化碳清洗。

(4)如果触点表面有灼伤烧毛痕迹,对银触点可不必整修,对铜触点可用油光锉或小刀整修。不允许用砂布或砂纸来整修,以免残留砂粒,造成接触不良。

(5)触点如果熔焊,应更换触点。如果是因触点容量太小造成的,则应更换容量大一级的继电器。

(6)如果触点压力不够,应调整弹簧或更换弹簧来增大压力。若压力仍不够,则应更换触点。

3中间机构的检修

(1)对空气式时间继电器,其中间机构主要是气囊。其常见故障是延时不准。这可能是由于气囊密封不严或漏气,使动作延时缩短,甚至不延时;也可能是气囊空气通道堵塞,使动作延时变长。修理时,对于前者应重新装配或更换新气囊,对于后者应拆开气室,清除堵塞物。

(2)对速度继电器,其胶木摆杆属于中间机构。如反接制动时电动机不能制动停转,就可能是胶木摆杆断裂。检修时应予以更换。

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