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继电器的应用选型

作者:Jason    2009年10月14日  

    一、概述
   
   
   
      继电器是一种用途广泛的产品,广泛应用于家电产品,如空调器、彩电、冰箱、洗衣机等;也应用于工业自动化控制和仪表。在电子元器件中,继电器一般被认为是一种最不可靠的电子元件,在整机可靠性设计中,把继电器、电位器、可调电感器及可变电容器列为建议不用或少用的元件。
   
   
   
      但是,由于继电器在控制电路中有独特的电气、物理特性,其断态的高绝缘电阻和通态的低导通电阻,使得其它任何电子元器件无法与其相比,加上继电器标准化程度高、通用性好、可简化电路等优点,所以继电器仍得以广泛应用。随着科技的飞速发展,继电器在程控通信设备中的使用量还在进一步增加,所以,如何保证继电器的可靠性,满足整机系统的可靠性,成为人们关注的焦点。
   
   
   
      电子元器件的可靠性应由两部分组成,一是元器件的固有可靠性;二是元件的使用可靠性。固有可靠性是元器件可靠的基础,主要靠元器件制造商从设计、制造等方面进行有效的控制,以保证制造出来的元器件达到要求的可靠性等级。使用可靠性则是从使用入手,如何保证和提高元器件的可靠性,使其能满足整机系统的可靠性要求。没有高可靠质量等级的元件,不可能制造出高可靠的电子设备,所以元器件的固有可靠性是整机可靠性的基础。但是,有了高可靠质量等级的元件也并不一定能制造出高可靠的整机,这里面就有一个使用可靠性的问题。所谓使用可靠性,就是根据各种元器件的特点利用可靠性设计技术,即元器件的合理选用、降额设计、容差与漂移设计、抗振设计、热设计、三防设计、抗幅射设计、电磁兼容设计、人机工程设计及维修设计等,最大限度的发挥元器件固有可靠性的作用,以达到整机系统的可靠性要求。
   
   
   
      根据有关部门对整机失效原因的分析统计,其中有百分之四十以上的故障是由于元器件选用不合理造成的。随着元件制造技术的不断提高,在元器件的固有可靠性已经有了较大提高的情况下,使用可靠性就显得特别重要,而且,随着整机系统功能愈来愈全,所用元器件愈来愈多,对可靠性要求也愈来愈高,所以使用可靠性也愈来愈受到科技界的重视,并且发展成一门新的学科—人为工程。
   
   
   
      由于继电器是一种机电一体化的元件,是由电磁及机械传动部分组成的,与其它电子元件相比,要复杂得多,加之在制造过程中有些装配调整是手工操作,所以产品的一致性和可靠性要差一些。但是,如果在使用中采取一些防范措施,仍能达到较满意的效果。在对失效继电器进行失效分析中发现,由于使用原因造成的失效约占百分之三十以上。由以上分析可知,继电器可靠性不高,除自身质量原因外,使用不当也是一个主要原因。现在,我们重点研究如何在使用中提高继电器可靠性的措施。继电器的种类较多,这里重点研究目前使用较多的电磁继电器的使用可靠性。
   
   
   
   
   
      面对纷繁复杂的继电器产品,如何合理选择、正确使用,是系统开发、设计人员密切关注并且必须优先解决的实际问题。要做到合理选择,正确使用,就必须充分研究分析系统的实际使用条件与实际技术参数要求,按照“价值工程原则”,恰如其分地提出所选用继电器产品必须达到的技术性能要求。在整机的可靠性设计中,要求合理选用元器件。元器件的选择和控制是需要多学科知识才能完成的一项任务,一般应由元件工程师、可靠性设计师、总体及电路设计师、失效分析人员共同完成。首先要根据整机系统的重要程度、可靠性要求、所使用的环境条件及成本等项要求综合考虑和选择。具体说来,大致可按下列要素逐条分析研究,确认所要求的等级以及量值范围。选择时必须重视以下几个方面的要求。
   
   
   
    二、继电器应用环境条件
   
   
   
      气候应力作用要素,主要指温度、湿度、大气压力(海拔高度)、沿海大气(盐雾腐蚀)、砂尘污染、化学气体和电磁干扰等要素。考虑到系统在全国各地各行业及自然环境的普遍适用性,兼顾必须长年累月可靠运行的特殊性,系统关键部位必须选用具有高绝缘、强抗电性能的全密封型(金属罩密封或塑封型,金属罩密封产品优于塑封产品)继电器产品。因为只有全密封继电器才具有优良的长期耐受恶劣环境性能、良好的电接触稳定、可靠性和稳定的切换负载能力(不受外部气候环境影响)。
   
   
   
      (一)温度对继电器的影响
   
   
   
      继电器是怕热元件,高温可加速继电器内部塑料及绝缘材料的老化、触点氧化腐蚀、熄弧困难、电参数变坏,使可靠性降低,所以,要求设计时使继电器不要靠近发热元件,并有良好的通风散热条件。继电器虽然是怕热元件,但对过低温度(如军用航空条件-55℃)也不能忽视。低温可使触点冷粘作用加剧,触点表面起露,衔铁表面产生冰膜,使触点不能正常转换,尤其是小功率继电器更为严重。试验证明,对于有些按部标生产的国产小功率继电器,虽然使用条件规定低温为-55℃,但实际上在此条件下继电器根本无法进行正常转换,建议在选择时要留有充分的余量,对于重要的军用电子整机,建议选用国军标产品。 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息
   
   
   
      (二)低气压对继电器的影响
   
     
   
      在低气压条件下,继电器散热条件变坏,线圈温度升高,使继电器给定的吸合、释放参数发生变化,影响继电器的正常工作;低气压还可使继电器绝缘电阻降低、触点熄弧困难,容易使触点烧熔,影响继电器的可靠性。对于使用环境较恶劣的条件,建议采用整机密封的办法。
   
   
   
      (三)机械应力对继电器的影响
   
   
   
      主要指振动、冲击、碰撞等应力作用要素。对控制系统主要考虑的是抗地震应力作用、抗机械应力作用能力,宜选用采用平衡衔铁机构的小型中间继电器。电磁继电器的簧片均为悬梁结构,固有频率低,振动和冲击可引起谐振,导致继电器触点压力下降,容易产生瞬间断开或触点出现抖动,严重时可造成结构损坏,可动的衔铁部分可产生误动作,影响继电器的可靠性。建议在设计中尽量采取防振措施以防产生谐振。
   
   
   
      (四)绝缘耐压
   
   
   
      非密封或密封继电器的引出端外露绝缘子长期受尘埃、水气污染,导致其绝缘强度下降,在切换感性负载时的过电压作用下,引起绝缘击穿失效。针对继电器绝缘固有特性,在选型时必须依据继电器的以下技术特性:
   
   
   
      1.足够的爬电距离:一般要求>3mm(工作AC220V);
   
   
   
      2.足够的绝缘强度:无电气联系的导体之间>AC2000V(工作AC220V),同组触点之间>AC1000V;
   
   
   
      3.足够的负载能力:DC220V感性;5 ms~40ms,>50W;
   
   
   
   
      4.长期耐受气候应力的能力:线圈防霉断、绝缘抗电水平长期稳定可靠。
   
   

 以下是关于《继电器的应用选型》评论,目前共16条评论  共2页  第1页   下一页  

评论人:131291561

 评论时间:2010-2-22

    很详细,学习了
评论人:malijun

 评论时间:2010-3-9

    henhau
评论人:lijianwen

 评论时间:2010-3-21

    可以,值得学习
评论人:刘卫山

 评论时间:2010-5-10

    bucuo
评论人:3637jyghao

 评论时间:2011-4-5

    很详细,学习了
评论人:辉太狼

 评论时间:2011-5-9

    好!顶一下!
评论人:初学的大白菜

 评论时间:2011-8-16

    好!顶一下!
   
   
   
   
评论人:李俊茹

 评论时间:2011-11-30

    理论的
评论人:好学猪猪

 评论时间:2012-2-21

    内容还是蛮详细的,如果能够市场上主流的、企业应用较多的继电器的相关选用信息就会更好了。。。
评论人:等待的候鸟

 评论时间:2012-8-18

    学习了

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