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继电器选择方法与技巧:继电器选择规范与标准是什么?

时间:2016-05-01 07:22:14  编辑:电工  栏目:继电器
导读:

有关继电器的选择方法,继电器先用准则,继电器选用常识,包括按使用环境造型、按输入信号不同确定继电器种类、根据负载情况选择继电器触点的种类和容量等关键要素。

继电器的选择方法与技巧

继电器的选择

1、按使用环境选型

使用环境条件主要指温度(最大与最小)、湿度(一般指40摄氏度下的最大相对湿度)、低气压(使用高度1000米以下可不考虑)、振动和冲击。此外,尚有封装方式、安装方法、外形尺寸及绝缘性等要求。由于材料和结构不同,继电器承受的环境力学条件各异,超过产品标准规定的环境力学条件下使用,有可能损坏继电器,可按整机的环境力学条件或高一级的条件选用。

对电磁干扰或射频干扰比较敏感的装置周围,最好不要选用交流电激励的继电器。选用直流继电器要选用带线圈瞬态抑制电路的产品。那些用固态器件或电路提供激励及对尖峰信号比较敏感地地方,也要选择有瞬态抑制电路的产品。

2、按输入信号不同确定继电器种类

按输入信号是电、温度、时间、光信号确定选用电磁、温度、时间、光电继电器,这是没有问题的。

这里特别说明电压、电流继电器的选用。若整机供给继电器线圈是恒定的电流应选用电流继电器,是恒定电压值则选用电压继电器。

3、输入参量的选定

与用户密切相关的输入量是线圈工作电压(或电流),而吸合电压(或电流)则是继电器制造厂控制继电器灵敏度并对其进行判断、考核的参数。

对用户来讲,它只是一个工作下极限参数值。控制安全系数是工作电压(电流)/吸合电压(电流),如果在吸合值下使用继电器,是不可靠的、不安全的,环境温度升高或处于振动、冲击条件下,将使继电器工作不可靠。

整机设计时,不能以空载电压作为继电器工作电压依据,而应将线圈接入作为负载来计算实际电压,特别是电源内阻大时更是如此。

当用三极管作为开关元件控制线圈通断时,三极管必须处于开关状态,对6VDC以下工作电压的继电器来讲,还应扣除三极管饱和压降。

当然,并非工作值加得愈高愈好,超过额定工作值太高会增加衔铁的冲击磨损,增加触点回跳次数,缩短电气寿命,一般,工作值为吸合值的1.5倍,工作值的误差一般为±10%。

4、根据负载情况选择继电器触点的种类和容量

国内外长期实践证明,约70%的故障发生在触点上,这足见正确选择和使用继电器触点非常重要。

触点组合形式和触点组数应根据被控回路实际情况确定。常用的触点组合形式见表6。动合触点组和转换触点组中的动合触点对,由于接通时触点回跳次数少和触点烧蚀后补偿量大,其负载能力和接触可靠性较动断触点组和转换触点组中的动断触点对要高,整机线路可通过对触点位置适当调整,尽量多用动合触点。

根据负载容量大小和负载性质(阻性、感性、容性、灯载及马达负载)确定参数十分重要。认为触点切换负荷小一定比切换负荷大可靠是不正确的,一般说,继电器切换负荷在额定电压下,电流大于100mA、小于额定电流的75%最好。电流小于100mA会使触点积碳增加,可靠性下降,故100mA称作试验电流,是国内外专业标准对继电器生产厂工艺条件和水平的考核内容。由于一般继电器不具备低电平切换能力,用于切换50mV、50μA以下负荷的继电器订货,用户需注明,必要时应请继电器生产厂协助选型。

继电器的触点额定负载与寿命是指在额定电压、电流下,负载为阻性的动作次数,当超出额定电压时,可参照触点负载曲线选用。当负载性质改变时,其触点负载能力将发生变用,用户可参照表8变换触点负载电流。
表8
 

电阻性电流  电阻性电流  电机电流  灯电流  最小电流
100%        30%         20%       15%      100MA


 
1、线圈使用电压
线圈使用电压在设计上最好按额定电压选择,若不能,可参考温升曲线选择。使用任何小于额定工作电压的线圈电压将会影响继电器的工作。注意线圈工作电压是指加到线圈引出端之间的电压,特别是用放大电路来激励线圈务必保证线圈两个引出端间的电压值。反之超过最高额定工作电压时也会影响产品性能,过高的工作电压会使线圈温升过高,特别是在高温下,温升过高会使绝缘材料受到损伤,也会影响到继电器的工作安全。

对磁保持继电器,激励(或复归)脉宽应不小于吸合(或复归)时间的3倍,否则产品会处于中位状态。用固态器件来激励线圈时,其器件耐压至少在80V以上,且漏电流要足够小,以确保继电器的释放。

2、瞬态抑制
继电器线圈断电瞬间,线圈上可产生高于线圈额定工作电压值30倍以上的反峰电压,对电子线路有极大的危害,通常采用并联瞬态抑制(又叫削峰)二极管或电阻的方法加以抑制,使反峰电压不超过50V,但并联二极管会延长继电器的释放时间3~5倍。当释放时间要求高时,可在二极管一端串接一个合适的电阻。
激励电源:在110%额定电流下,电源调整率 ≤10%(或输出阻抗<5%的线圈阻抗),直流电源的波纹电压应<5% 。交流波形为正弦波,波形系数应在0.95~1.25之间,波形失真应在±10%以内,频率变化应在±1Hz或规定频率的±1%之内(取较大值)。其输出功率不小于线圈功耗。

3、多个继电器的并联和串联供电
多个继电器并联供电时,反峰电压高(即电感大)的继电器会向反峰电压低的继电器放电,其释放时间会延长,因此最好每个继电器分别控制后再并联才能消除相互影响。
不同线圈电阻和功耗的继电器不要串联供电使用,否则串联回路中线圈电流大的继电器不能可靠工作。只有同规格型号的继电器可以串联供电,但反峰电压会提高,应给予抑制。可以按分压比串联电阻来承受供电电压高出继电器的线圈额定电压的那部分电压。

4、触点负载
加到触点上的负载应符合触点的额定负载和性质,不按额定负载大小(或范围)和性质施加负载往往容易出现问题。只适合直流负载的产品不应用于交流场合。能可靠切换10A负载的继电器,在低电平负载(小于10mA×6A)或干电路下不一定能可靠工作。能切换单相交流电源的继电器不一定适合切换两个不同步的单相交流负载;只规定切换交流50Hz(或60Hz)的产品不应用来切换400Hz的交流负载。

5、触点并联和串联
触点并联使用不能提高其负载电流,因为继电器多组触点动作的绝对不同时性,即仍然是一组触点在切换提高后的负载,很容易使触点损坏而不接触或熔焊而不能断开。

触点并联对“断”失误可以降低失效率,但对“粘”失误则相反。由于触点失误以“断”失误为主要失效模式,故并联对提高可靠性应予肯定,可使用于设备的关键部位。

但使用电压不要高于线圈最大工作电压,也不要低于额定电压的90%,否则会危及线圈寿命和使用可靠性。触点串联能够提高其负载电压,提高的倍数即为串联触点的组数。触点串联对“粘”失误可以提高其可靠性,但对“断”失误则相反。总之,利用冗余技术来提高触点工作可靠性时,务必注意负载性质、大小及失效模式。

6、切换速率
继电器切换速率应不高于其10倍动作时间和释放时间之和的倒数(次/s),否则继电器触点不能稳定接通。磁保持应在继电器技术标准规定的脉冲宽度下使用,否则有可能损坏线圈。

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