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关于继电器触点[精心整理]2020

来源:筏尚旅游网
关于继电器触点[精心整理]

关于继电器触点 1、触点保护

在切断电机、变压器、离合器和螺线管等电感性负荷时,触点两端常常会出现数百乃至数千伏电压,这会使触点寿命显著变短。

另外,电感负荷产生的1A以下的电流,可导致火花放电,这个放电会使空气中有机物发生分解,触点碳化(氧化或碳化)发黑,这也将导致触点接触不良。

这里反电压产生的主要原因是当切断感性负载时贮存在线圈中的电感里的能量1/2 Li 2通过触点放电的形式表现出来,这时反电压t=-L.Di/Dt。一般常温湿条件下空气的临界击穿电压为200~300V,即反电压高于此值时将导致空气场击穿。但如将反电压吸收部分使之小于200V时则不会发生场击穿。断点续传,设计些像图57示的保护电路在实用中是很有意义的。

方法是阻容回路法、二极管法、可变电阻器并联等使用中注意事项,使用触点保护回路时,释放时间将变长,这一点提醒使用时须加注意,另外保护电路的元件使用不是一个组合时,负载应安装在靠近触点侧。

2、负载种类和浪涌电流

负载的类别和浪涌电流特性与开关频率有关,这也是触点容易发生熔连的原因之一。尤其是浪涌影响甚大,这一点必须在选择继电器时充份考虑其接点所能承载的裕度。图58给出的是不同负载下的电流波形以及与时间变量的关系,有一定参考价值。

3、触点转移

所谓触点转移现象是指在开关直流负载电路时一组触点一侧的触点熔蚀后挥发(飞溅)到另一触点上面,从而产生对接触点的一侧触点表面为凹状,而另一侧触点表面为凸状,这个现个象我们叫它触点转移。

转移程度随着触点开闭频次的增加而加剧,尤其在开断直流感性负载时,由于产生过电压,这时,可产生2A~数10的浪涌电流,从而使触点处产生弧光放电或火花。

针对这一情形,在此回路中可采用必要的触点保护电路,同时采用AgW、AgCu等不太适合转移的触点材料以减少这一转移现象的程度。

在开闭直流电路时,触点材料转移一般 - 极一侧呈凸状,而 + 极一侧则呈凹状。

因此在开闭直流大容量负载时如数A~数10A,确定实用的触点保护线路是必要的。 4、高频次的开闭直流负载会引起触点异常电腐蚀

在高频次的开断直流电子管和离合器的场合,触点会产生青绿色的光。触点开闭时的这一火花和空气中的 N 2 和 H 2 O(水气)结合产生化学作用,使触点保护回路失去消火花能力,从而在很大程度上加剧触点的损伤,因此对这一情形必须引起使用者的注意。

5、触点开关应放在电路的交流一侧

一般说,对于同样负载来说,开断交流较比切断直流更容易些。或者说,对同一开关而言切断交流负载较比直流负载空量可大些。这是因为交流有过零现象。交流电流过零时,实际上输入触点的功率就是零,自然产生电弧的能量也是零。这在相当程度上减短了电弧燃烧时间,自然也就使触点的腐蚀耗损减小了。因此开断同一负载时,交流较直流容易。

图59即依靠明了这层意思。 6、负载上开关触点的接线方式

负载与继电器的触点同电源的接线方法应接图60之(a)的样子进行,即触点的一侧全部接在同一电位上,防止触点之间有高的电压发生,而如(b)那样连接则比较靠近的两个触点将产生短路从而使电源有放电的危险。

7、其他不宜选用的电路接法 (1).触点间短路电路

图61所示的二种情况都是容易旨起点短路的接法。 (2).电机正反运转电路

电机在运转中,转动中的反转会使继电器触点间产生电弧,这会导致触点周围空气的电离,从而引起电源短路,同时也会导致损伤触点等恶性事故。此时图e2中(b)的接线方法较比(a)要好。

(3).不同电源电压的交替切损

如图63(a)所示,用了继电器R的触点去交替切换不同电压的电源时,(a)例,虽启动时间短,但易引起触点烧伤和易引起不同种的电源的短路事故,而如图63(b)那样,用多个开关去切换。则不会出现上述不良现象。

(4).负载分开的方法

如图64当负载为两个切换电路所共用时,在磊电流通过下触点极易烧损,为此,如果像图64之(b)那样将共分开对保护触点是有益的。

8、漏泄电阻

在极其微小的电流回路中(通常称之为干电流电路),触点电压极低,这会引起触点接通时接触不良。为此常在负载旁并联一个漏泄电阻,这个方法可以使接触的可靠性改善一些,在0.1V、0.1mA以下的回路中常选用有双子触点的继电器,同时要注意这时使用继电器的触点所用材料。

?继电器的分类

继电器的分类方法很多, 本技术指南按照下列方法分类:

?电磁铁的分类 根据电磁铁是否使用了永久磁铁, 分类如下: 无极继电器 电磁铁部没有使用永久磁铁的继电器。

一般情况下线圈没有极性, 但是, 有的操作线圈有极性, 例如动作指示灯内置型、浪涌吸收二极管内置型等。

有极继电器

在电磁铁部使用了永久磁铁磁束的继电器。 因此可使操作线圈保持极性。

?继电器的动作说明 ?单稳继电器的情况下 复位状态

? 线圈上不连接电池的状态

因此电磁铁不动作, 铁片借助于复位弹簧的由于操作线圈上面没有电流通过, 力向逆时针方向靠拢,

可动接点接触常闭接点(ON), 常开接点处于离开(OFF) 状态。 动作状态

? 线圈接通电池之后的状态

电流如果通过操作线圈, 电磁铁被磁化, 铁片被铁芯吸引。

这样, 可动接点从常闭(b) 接点离开(OFF) , 接触到常开(a) 接点(ON)。 ?双稳继电器(也称为作闭锁继电器或保持继电器)的情况下

磁保持型??2线卷闭锁继电器的情况下 休止状态(复位后的状态) ? 线圈上不连接电池的状态

铁芯、磁轭、铁片的材料为半硬质磁性材料, 有两个以上操作线圈。 除这两点不同外, 其余事项与前页的单稳继电器相同。

动作状态(设置)

如果电流从线圈A流过, 电磁铁(半硬质材料) 被磁化, 铁片被铁芯吸引。 这样, 可动接点从常闭(b) 接点离开(OFF) , 接触到常开(a) 接点(ON)。

在这种状态下, 即使断开线圈A的电流, 由于半硬质磁性材料 (该材料的特性与永久磁铁相似) 上残留磁束的作用, 铁片继续维持被吸附到铁芯的状态。

复位状态(复位)?休止状态

如果电流通过线圈B (与线圈A的缠绕方向相反), 半硬质磁性材料的残留磁束将减少,

吸引力将减弱, 复位弹簧的力量占据上风, 铁片复位, 进入休止状态。 铁芯一旦复位, 半硬质磁性材料的残留磁束几乎变为0。

注. 半硬质磁性材料是指:相对于永久磁铁上使用的硬质磁性材料, 半硬质磁性材料可以用较少的能量进行着磁、减磁。 无极继电器

无极继电器的磁路多种多样, 这里仅介绍一般的铰链式继电器。 切换开关的力量虽然可以从电磁铁获得, 但是电磁铁中还会产生以下力量:

无极继电器的电磁铁构造也有很多, 下图显示其中具有代表性的示例。

有极继电器

有极继电器由于使用永久磁铁, 通过永久磁铁和线圈的相互作用, 提高吸引力。

包含永久磁铁的磁路通过线圈中的磁铁和永久磁铁中的磁束的相互作用获得吸引力。

各个符号的含义:

Pc : 线圈的磁导率

Pcm : 线圈和永久磁铁的相互磁导率 Pm : 永久磁铁内部的磁导率 φ0 : 永久磁铁产生的磁束 P0 : 总磁导率

有极继电器的吸引力的形状如下图所示:

由于有极继电器基本上转化为适用于双稳继电器的吸引力曲线, 如果要采用单稳继电器, 可以改变吸引力曲线的形状, 或者在负载曲线上增加偏磁。

有极继电器中带有下图所示的构造。

?关于品质和可靠性 ?品质和可靠性的基础知识 (1)关于品质和可靠性

? 品质和可靠性为您带来满足感 我们在日常生活中要使用各种各样的产品(包括服务和信息等无形产品以及像继

电器、电气产品这样的有形产品), 使我们的生活更加丰富多彩。 如果发生以下情况,

这时, 我们一定会很生气。

这时, 我们一定会感到很满足。

品质和可靠性如果拿满足感这个尺度来考虑, 就很容易理解了。

那么, 我们按照以下方法来考虑品质和可靠性: 品质....购买时的满足 感 可靠性....使用时的满 足感 还想再次使用时

如果这样考虑, 上述示 例中

合适的价格.........品 价格总是合适.........可靠性 质 需要时能够买需要时总能买到.........可靠 到.........品质 性

颜色、外观、功能及其能颜色、外观、功能及其能力持续 力...品质 固定?可靠性

可以放心使用.........在使用期内能够放心使用?可靠 品质 性

如果这样分类, 品质和可靠性就非常相似, 但是我们想让您了解, 在可靠性里面包括时间性要素(总是、持续、使用期内)。

? 品质和可靠性的范围

请再来看一下前面所讲的示例。

例如, 您能够理解品质中包括继电器的颜色、形状、作用及其特性, 却难以理解价格、购买性被排除在品质之外。

那么, 我们还是再次回到开头。

人类在反复思考中生活。在此过程中产生了各种各样的欲望, 并以要求的形式

表现出来。

企业负责把这些要求加以收集整理, 并还原为产品。

但是, 只有能够满足各种性质要求的产品才能称得上是高品质产品。 广而言之, 品质包括产品及与之相关的所有要求。

可靠性也同样。

如果这样考虑, 品质、可靠性包括下列全部内容。 ?产品(包括有形产品和无形产?服务品质、?企业品质、

品)品质、可靠性 可靠性 可靠性 颜色、形状 样本目录 企业理念

作用(功能)、能力(特性) 使用说明书 方针 安全性 规格书 组织、体制 价格 说明会 各种系统 交货期 技术服务 人 (2)品质和可靠性的概念 ? 品质

在此, 我们进入稍为专业的部分吧~ 品质是指:

「产品或服务为满足明确或者暗含要求而拥有的特征及特性的整体。 这些要求包括使用的便利性、安全性、可用性、可靠性、维护性、经济性及环境性层面」。

〈引用〉 被定义为。

品质保证的国际标准,ISO标准的翻译和解说

我们常说「〇〇公司的??比??公司的??品质好」, 来进行相对排序, 采用「相对品质」这个词, 来区别于「品质」。

定量进行详细的技术性评价时, 称为「品质水平」及「品质尺度」。 这样, 就扩大了「品质」概念的范围, 在ISO标准中可靠性也包含在品质中。

? 可靠性 可靠性是指:

「在条款规定的条件下, 在规定时间内交货、实现要求功能的能力即为可靠性」 〈引用〉

被定义为。

品质保证的国际标准,ISO标准的翻译和解说

人或动植物的一生, 生活在各种各样的环境中, 我们有时会患病, 接受治疗, 通过健康检查、各种精密检查发现早期疾病, 通过预防接种来防止、减少疾病, 为维持健康进行体育锻炼、参加健身俱乐部等, 我们想方设法使生活变得更加健康舒适。

这些办法可以分为两类: (1) 想办法不易患病。 (2) 患病之后尽快治愈。

如果把这个分类用于可靠性, 可以这样表述: (1) 是否容易患病(发生故障).......可靠性。 (2) 患病(发生故障) 之后能否尽快治愈(修复)。 发生疾病(故障) 之前能否进行预防...维护性 如果对这些内容进行定义, 可以如下表述: 1) 可靠度(Reliability)

在规定条件下, 系统、产品在预计期间内无故障完成规定功能的概率。 2) 维护度(Maintainability)

在规定条件下, 对可修理的系统、产品进行维护时, 在规定时间内完成维护的概率。

3) 可用性(Availability)

可修理的系统、产品在某个特定瞬间维持功能的概率。

可靠性虽然可以包括在可靠度、维护度、可用性中, 但是, 不能修理的产品以可靠度为前提,

可修理的产品则重视可靠度、维护度和可用性。由于继电器不能进行修理和再次使用,

因此可靠度十分重要。 ? 动作可靠度

装置实际使用时的可靠度称作动作可靠度Ro(Operational Reliability)。按照下述方法考虑时, 将更加通俗易懂:

RO?RI ? RU

在此, RI称为固有可靠度(Inherent Reliability) ,是生产厂家在标准环境下测定、保证的值;

RU称为使用可靠度(Use Reliability) ,是在移交给最终用户的过程中及使用过程中, 由各种环境决定的值。

由于动作可靠度Ro近似于固有可靠度RI和使用可靠度RU的积, 因此需要提高各个可靠度。

为提高固有可靠度RI, 厂家应在设计中反映使用状态, 努力改善生产系统, 以进行合理设计, 并维持设计的可靠性。

另外一方面, 使用者为提高使用可靠度, 必须注意使用方法, 考虑负载的种类和环境等。

样本目录等中记载的最小适用负载(参考值) 用故障率公式λ60,0.1?10-6 (P水平) 来表示标准状态下的固有可靠性。

在此λ60表示故障率(λ)为可靠水平60%。 (3)品质和可靠性术语 ? 可靠性尺度

可靠性中经常使用以下尺度。

使用产可靠性尺度 JIS(Z8115)中的定义 品示例

航空、系统、设备、零件等在规定的条件下、在预计期可靠度(R) 航天系间内完成规定功能的概率 统

电子零运行到某个时间后的系统、设备或零件等,在连故障率(λ) 件机械续的单位时间内发生故障的比例 零件

电子计平均故障时边修理边使用的系统、设备、零件等,相邻故障算机 间(MTBF) 间的动作时间的平均值 车辆

发生故障前不进行修理的系统、设备、零件等,在发生故障电子零的平均时间前的动作时间的平均值 件 (MTTF)

家用电耐用寿命 有故障率低于规定值的期间长短 器 机用寿命 械器具 可以修理的系统、设备、零件等在规定的条件下车辆 维护度 实施维护时,在规定的时间内完成维护的概率 生产设

备 不可动作的

平均时间不能运行的平均时间(MTTR与MD虽然意思相同,电子交(MTTR) 但有时事后维护的情况叫做MTTR,以示区别。) 换器 或平均停机

时间(MDT)

可修理的系统、设备、零件等在某个特定瞬间下生产设

工作率(可用维持功能的概率,计算时多用以下公式 : 备 电 性) 可用率=(可以运用的时间)/((可以运用的时子计算 间)+(不能运行的时间)) 机 ? 基本术语

可靠性中使用以下基本术语:

(1) 故障概率密度函数.........f(t)

(2) 累积故障分布函数.........F(t)

(3) 可靠度函数.........R(t)

(4) 瞬间故障率.........λ(t)

? 检查特性曲线

(OC曲线: Operating Characteristic Curve) 判定每批继电器的可靠度时, 必须理解以下内容。

进行全数检查时, 由于无需考虑故障率λ的大概范围, 因此在下图中成为折线ABCDE。

但是为观察可靠度, 如果进行全数试验, 那么在重要的实际装置上使用的继电器将全部消失。

因此, 实际上必须抽取几个来推测全体的可靠度。ACE曲线表示在这种情况下是否合格。

作为判定标准, 在消费者看来, 当故障率λ1的位置(C点) 为60,时即表示可靠水平为60%。

领域ABC的纵轴表示即使故障率小于λ1, 也可能出现不合格的情况, 称为「生产者危险」。

另外,领域CDE的纵轴表示即使故障率大于λ1,也可能出现合格的情况, 称 为「消费者危险」。

由于无法进行全数检查, 因此可靠性评价中会出现上述情况, 因此必须在充分理解λ60的基础上把握可靠性。

很多可靠性试验的故障率非常低, 很多情况下会演变成为破坏性试验, 这是因为一方面由于试验需要较长的时间, 考虑到危险率α、β及成本的平衡, 可靠水平多取60%。另外, 在继电器的样本目录中, 记载有参考值。 在重要系统中, 为保障使用零件的故障率, 我们必须改变抽取条件, 合格判定条件, 提高可靠水平。在继电器的出货方面, 初期可以进行检查, 并且可进行试验(不会带来破坏或老化), 例如对动作电压、复位电压、 接触电阻、耐电压等试验项目进行全数检查后出厂。这种情况下, 无论是否合格, α、β都接近于零。

关于抽样检查请参考JIS Z9001 「抽样检查通则」等资料。关于 继电器的故障率试验请参考JIS C5003。

? Bath-tub曲线

众所周知, 人的死亡率呈下图所示的形状。以鱼为代表, 其他动物也都呈现出这样的倾向。

在装置中, 就不能说死亡率了, 而是故障率, 即Bath-tub曲线所表示的形状。 如下图所示, 所有继电器的一生几乎都相同。将继电器的一生划分为三个期间来考虑,其意义就更加容易理解了。

上图中的?期间称为初期故障期间。

这个期间意味着, 随着动作次数的增加, 故障率变小, 让人感觉到好转。 但是, 原本会引发故障的产品在早期即被淘汰, 仅留下健全的产品。 产品在移交给用户前, 必须经历这样一个阶段。这个阶段也叫做「调试(debug)」。 厂家

出厂时, 对动作、复位电压、接触电阻、耐电压、时间特性、线圈脉冲检查等基本特性进行全数检查,

使继电器的初期故障率接近为0。 上图中的?期间称为偶发故障期间。

这个阶段的特征是, 与动作次数无关, 故障率几乎没有任何变化。在这个期间内, 产品能有效地发挥功能。

虽然厂家和用户都希望把这个期间内的故障率降低为零, 但是在现实是不可能做到的,

只能努力使其「尽量接近零」。由于根据各种条件的不同,各个具体机型的故障率水平有所差异,

因此我们可以看到: 机型和使用条件的选择大大影响着实际装置的故障率。 上图中的?期间称为磨损故障期间。

这个期间的特征是, 故障率随着动作次数的增加而增大, 紧接着全部发生消耗和破坏。

对继电器这样带有机械性运动的部分的机构零件来说, 必然会有消耗、变形、疲劳等,

因此我们必须考虑继电器的「寿命」。

对于继电器来讲, 一般可以把故障和寿命分开考虑: 故障 (1)

通过监视器能够发现的功能变化的状态、偶发的误动作、间歇性的特性老化。 (2) 寿命

由于消耗、变形、疲劳等的累积, 而不能发挥功能的状态。

由于可确认实际运转、性能, 并进行预测, 因此可事先进行维护。 ? 威布尔分布

上一页中的Bath-tub曲线可以用威布尔分布函数来表示。

威布尔分布, 由于瑞典的W.Weibull 是首次适用于钢球寿命的分布, 因此而得名。

这个分布能够很好地说明: 破坏一个局部最薄弱的地方, 将会破坏整体功能。 从概念上可以看作是指数分布的扩张。即使从实用方面来看, 使用「威布尔概率坐标纸」可以

简便地进行数据分析, 这一点可以说是一个较大的优点。在此,m<1的情况下, 即为初期故障期间;m,1的情况下, 即为偶发故障期间;m>1的情况下, 与磨损故障期间的分布相似。在此, 可以用以下的函数和图来表示威布尔分布。

如果把上图与Bath-tub曲线比较,可发现m <1相当于?, m=1相当于?, m>1相当于?。

威布尔概率坐标纸是根据这个威布尔分布函数制作而成的。使用威布尔概率坐标纸可以解析故障。

威布尔概率坐标纸在纵轴上取F(t),在横轴上取t。用此绘出试验结果, 进行解析。其中, 拿继电器来说,

从图中导出的直线斜率越大, 并且越靠近右边, 其特性越好。 这意味着两层含义: 一,继电器集中达到使用寿命;二, 继电器的使用寿命长。 这种特性是设计、生产继电器过程中所不断追求的。现实中, 故障相关要素较大,

人们不断努力使继电器集中达到使用寿命。一方面, 从继电器的使用者的角度来说,

如果使用寿命明确, 就容易预测装置的维护时间和耐用寿命。 ? 指数分布 偶发故障期间内的无故障动作次数按照指数进行分布。这种分布是伽马分布和威布尔分布的特例,

是伽马分布和威布尔分布的特例, 是可靠性寿命分布的基础分布。伽马分布是发生数次(k次)

随机振动后才发生故障时的模型, 因此, k=1即一次振动与故障直接联系时的伽马分布即等于指数分布。

另外,在威布尔分布中形状参数m等于1时即为指数分布,这点可从上一幅图中看出。

指数分布的各种函数如下:

? 正规分布

在磨损故障期间内, 故障在某个时期不是仅发生一次。因此可以认为故障按照926页的分布发生。

正规分布的各种函数如下:

必须理解寿命取残存个数的百分之多少还是采用平均寿命取值。必须注意的是,

继电器中一般考虑95%的残存个数, 但是根据生产厂家和机型的不同, 有时也

用平均寿命来表示。 ?欧姆龙追求品质和可靠性 品质即满足要求的程度。

如果从这个理念考虑, 怎样生产产品和服务,方

法等就显得尤为重要了。

在此介绍欧姆龙生产继电器时的一部分流程。 (1)开发步骤

开发继电器的步骤概要如下:

生产产品和服务的系统和管理

(2)欧姆龙品质和可靠性的相关介绍

过去, 多数日本企业宣传品质的重要性, 主要以生产现场为中心贯彻管理、强化管理标准, 通过改善现场作业改善等来推进产品生产。这主要是以物质(产品) 为中心的思想, 但是近年来, 开始宣传产品相关服务、企业理念和将其

付诸实施的系统的重要性。通过实施, 不仅能够得到理想的产品品质, 广义的概念也使人们的思维产生了变化。在欧姆龙的继电器生产方面, 重新构建了产品服务及其外围的全部系统, 完成了ISO9001、ISO9002的认定注册(JQA、BSI)。 ?继电器故障

(1)继电器故障

继电器的主要功能为: 「根据规定的输入条件开关或切换输出(接点)」。脱离该功能的状态即为故障。

根据继电器的构成要素大致可以把继电器的故障分为以下几类:

在这些故障中以下故障的发生比率较高: (1) 接触不良 (2) 线圈断线

(3) 交流操作继电器的差拍

但是从继电器的各个种类来看, 易发生以下故障: ? 信号用继电器 (1) 接触不良

在小功率电路上, 有时会发生接触电阻增加(数百毫欧) 的问题。 由于附着在接点表面的有机物产生影响, 为事先去除构成继电器的成型品中排出的燃气, 实施烤焙(在高真空条件下加热)。还开发了大幅度降低燃气的成型品, 正逐渐应用到各产品中。

(2) 线圈断线

信号用继电器对小型、高灵敏度的要求较高, 为此线圈的芯线越来越细。 一方面, 信号用继电器安装在印刷基板上, 虽然进行过清洗, 但是有时超声波能量集中到线圈芯线, 会造成断线。

特别是使用清洗器(采用单一的数万Hz频率的信号发射器)或在溶剂中使用水 的情况下, 会产生强力驻波, 可能导致线圈芯线断线, 因此必须事先进行确认。

?一般继电器、功率继电器 (1) 接触不良

主要用途为: 在发生电弧放电领域中开关负载。但是在这种条件下存在硝酸反应造成的腐蚀问题, 因此多使用带机壳型或裸露型。

这种继电器易受尘埃或燃气等环境的影响。

在控制盘上必须注意不要使线屑、再加工时的切割粉末、涂料等侵入继电器内部。 (2) 差拍

交流操作继电器的电磁铁一般采用屏蔽线圈方式。这种方式的原理是, 通过屏蔽部和非屏蔽部各磁极的磁束产生吸引力, 并交互运行, 外观上形成平坦的吸引力。

形成外观上平坦的吸引力的范围比较狭窄, 如果磁极面上有异物侵入, 或者反复动作引起磁极面消耗, 就容易受到影响。

在这种方式下, 不可能从技术上100,地解决这些问题。设置在家庭、住宅街区等地方的设备、设备中内置的继电器, 可能会发生差拍问题。在这种情况下, 必须采取措施, 例如更换成直流操作, 或者组合全波整流二极管与直流操作继电器等。

(3) 熔敷

为此而会引发故障。 在交流操作继电器上, 一般操作电源和负载电源为同一个,

大型灯光、各种设备的电源变压器、电机等接通电流时, 会流通冲击电流, 该电流为额定电流的数倍甚至数十倍。为此, 施加到继电器线圈的操作电压急剧下降, 发生偏离。由于偏离, 会造成短时间内反复开关, 有时会造成熔敷。 列举完上述故障, 人们会犹豫是否要使用继电器, 但是, 在零件、设备、装置方面, 没有不会发生故障的产品。

由于故障是相对于要求功能的脱离现象, 理解继电器的故障模式, 对设备装置采用安全设计, 这样才能满足最终使用者的要求。

? 没有流通规定的电流

尽管已施加额定电压, 但线圈电流却没有达到规定值, 这种情况下的故障主要是线圈断线(电流完全不流通, 或时断时续), 除此之外, 可能是交流操作全波整流二极管内置继电器的一部分二极管发生了打开故障。 线圈断线原因常见的有以下几种:

(1) 可能是超声波清洗印刷基板时的共振引起断线; (2) 可能是盘的共振引起断线;

(3) 硝酸反应造成的线圈芯线的腐蚀断线; (4) 电腐蚀引起的断线。

容易与故障混淆的是, 随着直流操作继电器的线圈温度升高而产生的电流减少(以23?为基准, 每上升1?减少约0.4%)、将防止反向连接的二极管内置继电器的极性弄错。

? 过负载电流流通

施加额定电压时, 造成过负载电流流通的原因可能有以下几个: (1) 线圈芯线间的局部短路(层间短路) ;

(2) 浪涌吸收二极管等内置元件的短路; (3) 交流操作继电器的动作不良。 下列现象容易与故障混淆:

? 有极性的继电器(内置浪涌吸收二极管等) 的极性错误。

? 不进行规定的动作

规定动作根据机型不同而稍有差异, 不能一概而论, 因此仅介绍一些明显事例。 ? 昆虫类(蚂蚁、蟑螂等) 侵入继电器内部, 造成不动作。 ? 得不到规定的导通

一般统称为接触不良, 可分为以下几类:

(1) 由接点消耗等引起的接点追随(接点随动) 及接点压力消失造成的接触不良(使用寿命)。

(2) 接点间夹杂异物(尘埃、成型粉、涂料类、线屑、绝缘护套、碳等) 输入侧的故障、输入输出之间的故障、输出侧切换接点的熔敷对其他极产(3) 生影响, 从而导致二次性接触不良。

接触不良分为两种情况: 一, 完全不导通的情况;二, 由于碳等在接点表面堆积, 虽然导通, 但可能会超过使用电路中规定的上限值。 ? 绝缘不良

输入输出间的绝缘不良有下列情况:

(1)开关负载时,接点间发生的电弧放电被外部磁场或操作线圈产生的磁场扭曲, 到达线圈端子, 产生闪络。

(2)开关负载时接点间发生的电弧放电生成的碳或接点飞散粉末堆积, 造成绝缘动作或者耐受电压值下降。

(3) 由于施加直接雷电或感应雷电等浪涌电压, 造成闪络。 ? 得不到规定的绝缘

一般可分为以下几类:

(1)开关负载时接点间发生的电弧放电生成的碳或接点消耗粉末堆积, 造成绝缘老化;

(2) 线屑等的侵入造成绝缘不良;

(3) 熔敷、粘着、摇摆等造成接点电路不打开;

(4) 输入侧的故障、输入输出间的故障等造成的二次性开路不良; (5)移动、触须、支柱等化学性、物理性现象造成的绝缘老化。 ?使用继电器时发生的现象

继电器在使用(或保管) 过程中会发生变化。这些都与故障不同, 可以认为是老化。这里介绍老化现象。使用过程中要预防故障或预测维护时间时, 可参考以下内容。另外, 继电器不是单独的, 在使用上具有特殊性, 在过于恶劣的环境中会发生异常。我们将对这一点进行介绍, 使用时请注意。 (1)使用或者保管过程中的老化现象

? 透明外壳颜色变黄

这是由于开关负载时发生电弧放电,产生臭氧(三个氧原子结合后的产物,用于除臭、杀菌等),与氮元素和水发生反应,生成硝酸。一般称作硝酸反应。 特别

是对电弧连接时间较长的直流离合器、断路器进行开关时,不仅外壳变为黄色,还会腐蚀金属零件(铜生成颜色鲜艳的绿色硝酸铜、镀镍生成水色的硝酸镍)。对这些负载进行开关时,请在负载上连接浪涌吸收装置。

在这些负载的浪涌吸收装置中,电阻器较为有效。MMX型或G7X型在接点附近设置贯通孔,可降低臭氧浓度。

? 外壳内部变为茶色

由于开关负载时发生电弧放电, 有机燃气(继电器的构成材料等产生的) 生成的碳、接点粉末在外壳内表飞散堆积, 发生变色。根据保护外壳内部发生的变色来判断维护时间的情况下, 因继电器的使用条件不同, 应根据使用者的经验进行判断。

? 外壳内部有水滴附着

在梅雨季节或台风季节会发生这种现象。

继电器用金属、塑料制作而成, 塑料含有一定程度的水分。线圈线的间隙等内也含有毛细管现象形成的水分。在继电器冷却时如果给线圈通电, 线圈的温度就会升高, 释放出这些水分。

但是, 在外壳温度上升之前, 释放出的水分在外壳的表面凝结为露水, 以水滴的形式附着。冬季开暖风空调时, 房间的窗玻璃上会附着水滴, 这两个现象的原理相同。

? 透明外壳的表面出现无数伤痕(颜色发白)

在透明外壳上会发生无数白色头发丝状的伤痕。透明外壳常用抗冲击力高的聚碳酸酯树脂制成, 但是这种树脂在汽油、氯酸等溶剂的蒸气中时, 会产生细小的裂纹, 看起来是白色的。

? 镀锌的颜色

有些继电器(MM、MK等) 的铁芯、磁轭、端子螺钉的表面交叉电镀了黄、绿、紫等各种颜色。这是锌铬酸防蚀铝电镀层。因此呈现出各种颜色, 是由于铬酸防蚀铝处理的厚度导致折射和反射。

? 镀锌的变色

镀锌的表面有时看起来像喷了一层白色的粉末。这种现象在海边更为常见, 这层白色粉末是由盐分和锌化合生成的氯化锌。

氯化锌易吸水, 如果揉搓就会变为糊状。

特别是在铁芯、铁片上进行镀锌的机型, 使用时由于产生的氯化锌会造成复位时间的延长和复位不良, 因此维护时请注意。

? 镀镍的变色

继电器中有的机型在铁芯、铁片、磁轭上进行了银色电镀。这是镀镍。 镀镍由于抗腐蚀性较好, 广泛应用于各个领域, 但是如果和硝酸发生反应, 就会生成鲜艳的水色硝酸镍。

这种现象特别是在开关直流负载的继电器内部可以见到, 这是上述硝酸反应的产物。

? 焊锡变为黑色焊锡与铅一样, 有银色的光泽, 但是有时可以发现它变成了黑色。

这是因为焊锡(锡和铅的合金) 中铅发生氧化, 生成了氧化铅。 ? 银变为黑色

如果长时间放置继电器, 银接点可能会变成黑色。

这是由于大气中的硫化燃气和银发生反应, 生成硫化银。硫化银根据其厚度不同, 其颜色会发生以下变化:

硫化银虽然绝缘, 但是会被较低的电压破坏, 虽然开关继电器、阀门等负载时好像没有什么问题, 但如果是放大器输入信号等的电压, 由于不能遭受电压破坏, 因此选择机型时必须注意。

接点材质宜为包金、AgPd、PGS合金。 开关这样的负载时,

包金: 通常是在银或银合金的上面包上数微米到数十微米的金合金。 ? 开关负载接点变黑

由于开关负载时电弧放电, 从有机燃气生成了碳(碳素)、炭化银及接点的飞散粉末。这种黑色主要由这些物质构成。

? 褐色生成物堆积在接点表面

如果接点的材质是AgPd、Pt等, 用继电器对不会发生电弧的负载进行开关时, 在接点的接触部位会附着褐色的粉末。这种现象称为“褐粉”, 是由于接点材质的触媒作用, 有机燃气被还原而生成的物质。

作为对策, 可动接点和固定接点可使用不同的材质。 (2)特殊使用或在恶劣条件下使用时出现的现象 ? 由于操作电源的瞬间中断造成继电器复位

电源瞬间断电超过继电器复位时间时, 继电器将复位。我们很容易理解这种情况。但是, 在AC操作(准确来说应为屏蔽线圈方式的电磁铁) 下的继电器中, 即使操作电源的切断时间小于复位时间, 也可能进行复位。

另外, 操作电源中, 开关浪涌等浪涌逆相位重叠的情况下, 也会发生同样的情况。

这都是由于电源电压急剧变化而产生的过渡现象。

这种现象虽然难以完全消除, 但是通过并联连接操作线圈和CR (电容器和电阻串联连接的部件) 可以得到改善。

连接到时序控制自我保持电路的继电器中, 通过瞬间中断来解除自我保持, 因此要插入CR。

? 变频电源

如果在AC变频电源的输出连接继电器线圈, 可能会产生下列问题: (1) 线圈的温度异常升高。

(2) 产生差拍。

转换开关的输出中包含很多高频成分。如果用高频驱动继电器,铁芯、铁片、磁轭等磁路的铁损(涡电流损和磁滞损) 增加,温度异常升高。 另外, 屏蔽线圈虽然在50,60Hz范围时特性最佳, 但是由于高频成分的影响, 其特性有时会产生变化, 发生差拍。

变频中有多种方式, 并不是所有方式中都会产生问题, 作为共通的有效对策, 可使用二极管构成的全波整流电路和直流操作继电器。

? 由于进行了超声波清洗, 继电器不工作了

如果用超声波清洗Au金属包层接点的继电器, 接特别是在信号用继电器上, 点将会因超声波能量而熔合(称作粘结) 在一起,从而无法动作。如果使用过电压等动作一次, 就能恢复正常。由于清洗水箱内的驻波和继电器的位置不同, 影响程度也不同, 因此建议您事先进行确认。

? 复位时间比较长

继电器的复位时间根据继电器的构造、浪涌吸收器的有无而发生变化, 但是在以下情况下, 复位时间更长: 如果与电机、螺线管、变压器、电容器等能量蓄积型的负载并联连接, 释放蓄积能量时, 电流通过继电器的线圈, 复位延迟。

? 继电器发光

接点间将会短时间放电。此时会继电器的接点开关负载时(主要是开路时), 看到发光现象。

继电器中产生的放电主要为电流较多、电压较低的电弧放电, 该放电开始电压及电流根据接点材质而定, 在Ag接点中约为12V、 0.4A。对缺乏电气知识的用户来说, 看到发光这一现象会感到不安。因此内置于这种设备中时, 请进行遮光, 或使用黑色机壳。

? 继电器发出声音

继电器中包括使用电磁铁的继电器和使用半导体的继电器(SSR : 固态继电器), 但是使用电磁铁的继电器在动作和复位时由于零件(铁片、可动接点和固定接点

等)碰撞,发出声音。发出声音便于确认动作, 但是在空调等自动运行的机械中却不受欢迎。这种情况下, 选择声音较小、较低的继电器虽然很重要,但是降低与安装部位的共振也很重要。

? 开关继电器时, 收音机有杂音

电波是通过电流的急变而发生的。接通、断开继电器的线圈、或接点开关负载, 电流会产生急变。因此会释放出电波, 使收音机、电视机中混入杂音(干

扰)。只要控制电流的急变即可减少干扰, 因此建议在继电器线圈、负载上安装浪涌吸收器。

? 继电器不运行

继电器的线圈有极性, 多数是因为弄错了极性。下面的继电器有正负极, 请不要弄错:

(1)有极继电器(使用永久磁铁,又称为移动小组、超移动小组的继电器) 2) (内置二极管或者电路的继电器及SSR

? 继电器发热

继电器的线圈、接点通电后, 由于焦耳损耗(电路电阻和电流平方的积) 而发热。

一般的继电器线圈温度不会上升到120?以上,但是如果发生异常高温、发出味道或者冒烟, 则可能是因为施加了过电压, 请确认输入电压和线圈规格有无错误。

由于电弧的热量,短时间内会产另外, 如果频繁开关会发生电弧放电的负载,

生异常高温。 ? 接点产生了电压

如果在接点端子的两端连接电压表, 在线圈中施加额定电压后,会产生数微伏到数毫伏的直流电压。

这是热电动势产生的电压。

热电动势连接各种金属的两端, 产生与其连接端温差相应的电压, 称为塞贝克效应。热电动势可应用到各种产品中, 例如用于测温等的热电偶、燃气炉的火熄灭之后关闭燃气的机械(用热电动势保持阀门) 等。用继电器的接点切换微量信号的情况下, 有时不能无视这种热电动势的影响。这种情况下, 选择热电动势较

低的继电器固然重要, 但是使用以抑制温度上升为目的的闭锁(保持) 继电器, 或在印刷基板的模式设计上, 努力降低继电器接点端子间的温度斜率, 也可大幅降低热电动势。

? 接触电阻产生变化

接点接触电阻的构成要素如下:

(1)导体电阻: 可根据接点端子、接点等导体的导电率、长度及截面面积求得的电阻。

(2)集中电阻: 用接点材质、曲率半径及接触力求得接点接触部的接触面积,以非常微小的面积进行接触。

由于电流集中在这个微小面积上, 电流束被扭曲而产生的电阻即为集中电阻。

(3)边界电阻: 在接点的表面产生硫化银等薄膜, 产生电阻。也称作皮膜电阻。

其中的(1) (2) 基本上在继电器的设计阶段就可以决定, 但是(3) 的边界电阻则由使用环境和接点材质决定。如果接点材质为银、银合金, 则容易生成硫化皮膜, 造成电阻增大, 但是如果增加电流, 就会出现电阻值下降的现象, 接点两端的电压在接近导体电阻和集中电阻的合成电阻之前几乎为恒定值。这种现象叫做粉末检波效应, 这种电压叫做粉末检波电压, 在硫化银的情况下约为0.04,0.1伏。

如果把银及银合金接点用于微小负载的开关, 由于上述原因, 容易发生接触不良。由于生成绝缘性皮膜的情况较少, 因此微小(信号) 负载的开关中多使用Au、AgPd、PGS等接点。

? 直流负载的关闭能力比交流负载低 用MY4型举例说明。 (例) 如果不考虑使用寿命 AC100V的断流极限电流: 30A以上 DC100V的断流极限电流: 约1.8V

交流电压即使长, 在半周期(50Hz的情况下为10ms) 后电压也变为零, 直流情况下电压维持恒定值。

直流负载的断流极限如图所示, 从下图可以看出, 低电压下的断流极限电流为较大值。

这种情况也适用于交流, 在负载电压和电流零相位附近, 如果达到这个值以下, 就会遮断。

螺线管、阀门等感应负载的断流极限虽然比电阻负载低, 这是由于遮断时在负载两端产生的逆起电压和电源电压相加, 施加到接点两端。

直流负载开关专用继电器(MMX : G7X) 为了提高断流极限而利用永久磁铁产生的磁束。

? 电弧放电

以荧光灯的启动器为代表的辉光放电为高电压、低电流, 而电弧放电是低电压、高电流的放电, 把开始放电的的最小值叫做最小电弧电压、最小电弧电流。银接点约为12V、0.4A。

断开超过这个电压、电流的负载时即产生电弧放电。 ? 接点中出现了富士山一样的形状

如果开关负载, 可动接点或者固定接点的其中之一就会突起。这个现象叫做转移(也叫做移转) 现象, 一般是开关直流负载时发生的现象, 近年来, 随着个人电脑的普及, 在交流负载也会发生这种现象。

开关负载时, 部分接点表面移动到相对接点。移动方向由负载的电压、电流、接点材质决定, 由于直流负载(在交流负载中开关相位一定的情况下也相同) 中这些情况一定, 因此一方的接点像富士山一样突起, 相对方向的接点上就产生了一个缺口。

另外, 也可能出现突起和缺口吻合, 产生封闭。

电流大于遮断(恒定)电流, 如下所容易引起移动的负载中, 投入(冲击) 示:

(1) 灯的开关

(2) 电容器负载(开关电源、用长电缆连接的负载等)。

电机负载一般不易产生移动(由于遮断时的电弧放电会消除突起), 但是在浪涌效应大的情况下也会发生。

? 由于与电源线平行布线, 继电器不复位。 由于感应, 在线圈两端有时会产生电压。

如果与交流电源线平行地进行长距离布线, 由于感应, 会产生电压、发生复位不良。

另外。复位状态的继电器有时也会动作。使线圈的布线远离电源线或者用电缆来进行电源线的布线, 均可降低感应。

? 在时序电路中, 继电器不复位。

由于时序电路是循环电路, 能够施加电压, 因此有时被认为是复位不良。 进行循环电路的检查时

(1) 绘制一目了然的电路图。 (2) 把各个系统归纳到一处。 (3) 用彩色铅笔等边做标记边检查

由于分块记录使用设备, 因此有时可能不注意通过设备内部电路的循环电路。 也可以记录各设备的内部连接图。

? 继电器差拍

一般的交流操作继电器中, 为防止差拍而设计了屏蔽线圈,但是在下列情况下会产生差拍:

(1)铁芯和铁片的吸附面夹杂有异物(虫子、线屑、垃圾等)。 (2) 屏蔽线圈的铆接不良。

(3) 屏蔽线圈断线。

(4) 使用变频电源等高频成分的电源。 (5) 施加电压过低。

(6)使用半导体(三端双向开关:双方向性晶闸管)及用于保护的电容器构成的电路,

在驱动继电器的情况下即使设置为OFF, 线圈端子上也会有一定的电压。因此可能会产生“差拍”。

这种情况下,可以通过插入一个与线圈并联的电阻(泄放电阻) 来降低OFF状态下的电压。

还要考虑电阻的消耗功率来决定电阻值。另外, 如果接近使用寿命也容易产生差拍。

(7) 在直流操作的继电器中输入AC电源。 (8) 由于感应, 交流电压和直流电压重叠。 ? 由于继电器本身的原因, 接点反复开关

与半导体电路不同, 有接点的继电器根据可动接点的移动进行开关, 但是闭路时可动接点与固定接点碰撞。

利用碰撞瞬间可动接点的运动能量, 反复进行开关, 同时恢复到稳定状态。 另外, 如果接点接触部有绝缘皮膜或异物, 接触电阻将发生变化。 这样, 开关接点时产生的间歇性开关动作叫做震动, 这种间歇性开关现象持续的时间叫做震动时间。

连接电路等的输入电路时必须考虑。

? 接点由于外力反复开关

继电器接点处于闭路状态时, 有时会因外部能量(强烈振动、冲击、磁场等) 进行间歇性开关动作。像这样受到外部影响进行的间歇性开关动作叫做颤振, 这种现象持续的时间叫做颤振时间。

继电器的附近有接触器等振动源时, 必须采取防振措施, 例如使用安装盘。 ? 远离电源的继电器的动作十分奇怪

在直流的情况下, 连接电线的电阻增大, 在交流的情况下, 由于阻抗增大, 远

处继电器线圈上的施加电压降低, 可能无法正常动作。

电缆长度限度值的标准 继电器的线圈 种类 项目 DC的情况下

前提条件 允许运行电压最高为额定的90,

Rr :线圈电阻值 符R :电缆每个单位电阻值 号 计算电缆的长L :电缆长度的限度

公L=Rr/9R 式

在MY4DC24V、CVV电缆中 〈例〉 MY4继电器 L=650/9?0.017 =4.248m (答)约需要4.2km以内。

? 内置继电器的设备出口后生锈向国外出口设备时, 一般使用船运, 但是, 通

过热带地区的班轮, 船舱内部为高温高湿的状态。 如果把继电器暴露在这样的环境中, 金属零件可能会生锈。这种情况下我们向

您推荐热带处理继电器。 ?维护

(1)故障和原因推测

使用继电器的装置中会发生各种各样与继电器有关的故障。 这时, 必须用FTA (Fault Tree Analysis) 方法追究其原因。下表列举与继

电器有关的故障模式, 并对故障原因进行推测。 从继电器外部看到的现象 故障 检查内容 原因推测

?断路器或熔断器脱落 ?输入电压是否到达继?布线错误、遗漏 电器 ?螺钉端子的安装不牢固

?继电器规格是否符合?在AC100V电压线上使用了继电器不 输入电压 AC200V规格的继电器 运行 ?输入电压的电压是否?供给电源容量不足 下降 ?长距离布线

?继电器是否破损 ?线圈断线 ?坠落、冲击导致机械性损坏 ?输出侧电源

?负载不良 ?输出电路有无异常 ?布线失误 ?接触不良 ?接点异常

?是否接触不良 ?使用寿命造成的接点消耗 ?机械性破损

?保护电路(浪涌吸收器)的泄漏

电流 ?输入电压是否完全断?迂回电路造成的电压施加 开 ?残留有残留电压的半导体控制

继电器不电路 复位 ?接点熔敷

?绝缘老化 ?继电器异常 ?机械性破损 ?感应电压(长距离布线)

?感应电压(长距离布线) 继电器误?继电器输入端子上是?感应电压造成的迂回电路(闭锁动作 否施加了异常电压 继电器的支架脱落) 指示灯异

常亮起 ?振动、冲击是否过大 ?恶劣的使用环境 ?线圈规格选择有误

?输入超过额定值的电压 ?线圈是否烧损 ?AC规格造成电磁铁不完全运行 (铁片吸附不充分)

烧损 ?超过接点额定值的电流 ?超过允许范围的冲击电流 ?接点部是否烧损 ?短路电流 ?与外部连接不良(与插座等接触 不良,导致异常发热) 从继电器内部看到的现象 故障 检查内容 原因推测

?是否有过大电流?灯负载等的突入电流/ 流入 ?负载的短路电流

?来自外部的振动、冲击 接点熔敷

?接点部有无异常?AC继电器的差拍 振动 ?电压过低造成不完全电阻,导致接 点颤振

(开动电机的瞬间,电压可能下降) ?开关是否过于频 繁

?继电器的寿命是 否到期

?接点表面是否附?附着硅、碳等其他异物 着异常

?接点表面是否被?SO2、H2S造成接点的硫化 腐蚀 接触不良 ?是否有机械性接?端子偏离、接点偏离、接点脱落 触不良 ?是否消耗接点 ?继电器的使用寿命

?继电器线圈规格错误 ?输入电压是否不?施加电压的脉动 足 ?输入电压的缓慢上升

差拍 ?继电器类型是否?在AC线上使用了DC规格 有误 ?电磁铁的动作是?可动片和铁芯之间有异物混入 否完全 ?继电器选择是否?电压、电流、冲击电流的额定选择 合适 失误 接点的异常

消耗 ?是否考虑了连接?电机负载、螺线管负载、灯负载等 负载 的冲击电流 (2)维护方法

维护方法可以分为两大类: 一、发生故障后进行检查和更换的事后维护;二、还没有发生故障时进行检查和维护的预防维护。

其中, 预防维护有几个重要的课题: 何时进行检查、更换,如何知道进行检查、更换的时间,怎样决定,

决定继电器的维护时间时必须考虑以下要素: 如果从装置、系统方面来看, 包括对象装置的重要度、要求的可靠度等;从继电器方面来看, 包括各特性及项目的故障形态。

继电器的故障形态大致可以分为磨损形态的故障和老化形态的故障, 前者以接点等的消耗为代表, 后者以线圈卷线的断线为代表。

一般决定使用继电器的型号和使用条件后, 接点等的磨损形态、故障时间随动作次数而变化, 不少人开始提前预测使用继电器的寿命, 但是与此同时, 线圈卷线断线等老化形态的故障对继电器的可靠性也产生着巨大的影响。一方面看, 受到使用条件、现场环境等使用可靠性的影响, 随使用时间而发生变化。因此各个案例均不相同, 很难进行提前预测。

并且从实际使用的层面来看, 磨损和和老化并行, 了解哪个形态的故障会较早

出现是决定维护时间的重要因素。 下面列出接点维护时间的参考项目: 次时

数间 维护时间 备注 轴轴 系 系

利用电气寿命曲线,可从负载 电压、电流、负载种类求出维

接点的护时间。 — 磨损 如果没有合适的电气寿命曲 线,可通过实际装置上的经验如果在所定

值来决定维护时间。 时间内规定磨开关次 用机械寿命次数求出维护时? 损 数,就可在时间。

间轴上进行但是,性能中所示的机械寿命动作机替换。 次数是在标准试验状态下所构部的— 得的值。 磨损 使用条件不同的情况下,根据

实际使用条件下的实验值来 决定维护时间。

线圈及通过了解线圈在实际使用条 线圈卷件下的温度来预测耐用时间。 线的 通常情况下,使用聚氨酯铜线— ? — 绝缘老时以120?、40000小时为基 化 准。 接点的 接触稳老

以固有可靠性为基础,受使用必须掌握对定度; 化

条件、环境影响而大幅发生变现场环境、接金属材化。 点材料 料的性— ? 掌握使用条件、环境的状态,带来负面影能老化 同时通过采样等来决定维护响的恶性燃

树脂材接点的时间。 气的浓度。 料的性 能老化

?继电器的试验方法 ?寿命 机械的寿命

接点在无负载状态下向线圈施加额定电压(AC操作下为额定频率),观察在额定开关频率下进行动作时的外观及特性变化。

电气寿命

在接点上连接额定负载, 在线圈上施加额定电压(在AC操作下为额定频率) ,

观察在额定开关频率下使继电器动作时外观及特性变化。 因使用方法不同, 判断是否达到使用寿命的方法也不同。这里列出JIS中的规

定值, 以供参考。

判定寿命的标准(JIS C5440 1980) 判断项目 规定值 外观 各部分没有松动、变形、损伤 绝缘电阻 如无特别规定则为1MΩ以上 耐受电压 初期标准值的75%以上

线圈电阻 从初期标准下限值的95%到标准上限值的105% 动作电压 初期标准值的的1.2倍以下

复位电压 初期标准值的的0.5倍以下 动作时间 初期标准值的的1.2倍以下 复位时间 初期标准值的的2倍以下 接点额定电流 测定电流 接触电阻试验后 或开关电流(A) (A) (Ω)

0.01以下 0.001 100 接触电阻 0.01以上,0.1以下 0.01 20 0.1以上,1以下 0.1 5 1以上 1; 2

一般继电器 参考资料

?外部条件、环境、周围环境对继电器的影响 ?线圈

与电源的关系

(1) 在直流继电器中、 线圈电流=外加电压/线圈电阻

(2) 在交流继电器中,线圈的电感系数产生影响,因此需要考虑线圈阻抗。 另外,线圈阻抗根据频率而发生变化,如果以60Hz下的特性为 100%, 在50Hz

下使用同一继电器时, 其特性如下表所示。但是, 根据继电器不同, 该值也

会发生变化, 因此使用前请确认。 额定电流、消耗功率、约 温度上升 117, 约 动作电流 100,

约 动作电压、复位电压 85,

(3) 关于线圈应注意以下几点: 在DC 操作继电器中, 带动作表示、带浪涌吸收用二极管继电器及保持继电器的情况下有极性。极性弄错可能会导致元件损坏、动作不良, 敬请注意。如果在AC操作继电器上外加DC电压,线圈发热,可能造成烧损。相反如果在DC操作继电器上外加AC电压,可动铁片反复振动, 不能正常动作。

与温度的关系

线圈中所使用的铜线的电阻, 对于温度变化, 约受0.4,/?的影响。这种情况直接对继电器的动作特性产生影响。

这使电磁铁产生吸引力,使线圈电流发生变化。在交流操作继电器中, 由于线圈直流电阻的比率相对于线圈阻抗较小, 温度引起的动作特性(动作电压? 复位电压) 的变化也变少。

另外, 在直流电压操作的继电器中, 线圈电阻的变化对线圈的温度上升产生影响。这是根据线圈电流的变化, 引起消费功率的增减, 温度上升值仅根据温度所引起的线圈电流变化率而进行变化。代表性示例如下所示。

环境温度的定义

继电器自身的发热、其他设备的发热使控制柜内的温度上升。 使用环境温度应为盒子内继电器附近的温度。

电气腐蚀

继电器线圈在非工作状态下暴露在高温、高湿的环境中, 而且线圈卷线和铁芯等其他金属之间有电位差时,如果它们之间的绝缘不充分, 两者间流通的离子化电流, 将可能腐蚀线圈上所卷的铜线。与在金属上进行电镀的作用相同,通过

酸、碱等,将可促进该作用。在以往的继电器中, 往往忽视这种现象, 但是最近在卷轴材方面开发出了特性较好的塑料, 而且卷线的绝缘材也开发出了聚氨酯类、聚脂、聚酰胺、特氟龙等特性优良的材料, 减少了一部分危险性。要防止电气腐蚀,应避免在高温、高湿中保管及使用。在电路构成方面应注意开关的位置, 使其不在卷线上施加+电位, 需要考虑+接地等。右边列举了良性示例和不良示例。

?动作时间

与形状和动作时间的关系

继电器的动作时间由延迟时间(线圈时间常数、惯性力矩引起的)、接点切换时间等决定, 但是这些值根据继电器的形状而不同。例如, 铁芯和可动铁片之间空隙较大的继电器, 带电磁铁(使用磁气电阻较大的材质) 的继电器中, 为降低其电感系数的值而缩小时间常数, 但反而减少了吸引力, 吸引可动铁片所

需的时间也变长。这种倾向, 在直流操作继电器中尤为显著。因为电磁铁的吸引力与铁芯、可动铁片间的空隙的平方成反比, 降低后发生这种现象。因此在

高速继电器中, 可缩小空隙, 使用高透磁率材料, 减少线圈卷线等。 在交流操作下, 由于启动时流通的电流大于额定电流, 与直流操作不同, 与形状无关。

此外, 对于惯性力矩, 间接驱动形比较有效, 在可动铁片开始动作时不会施加较大的负载载荷。

另外, 接点的切换时间几乎由可动铁片的动作直接传达, 因此其动作应尽可能地小, 而且为通过动作全行程顺利动作, 要考虑载荷和吸引力的平衡。接点的反弹受可动铁片的动作速度, 可动部分的重量, 接点弹簧的弹性等要素的影响。 一般接点弹簧、接触片的形状、制动块的构造等应缓和动作时的冲击能量。 线圈外加电压(电流)与动作时间的关系继电器的动作时间受线圈的外加电压(电流) 支配。如下图所示, 施加若干超出动作电压的电压时, 线圈电流达到动作电流之前的时间;克服可动部惯性到可动部开始动作之前的时间;吸引力克服负载载荷, 可动部加速, 接点切换之前的时间, 由于任何一个都延长, 因此其动作时间也大幅延长。

另一方面, 施加大幅超过动作电压的电压时, 任何一个都缩短,动作时间也提前。

线圈外加电压和动作时间的关系如上所述, 但线圈外加电压与其他特性也有关

因此规定了线圈额定电压。 系,

线圈温度和动作

继电器温度一发生变化, 继电器接点弹簧的弹性、摩擦状态、线圈电阻等也发生变化。但是, 其中对动作时间产生较大影响的是线圈电阻的变化。已经在继电器的动作原理部分对这一点进行了说明。电磁铁的动作与电流有关。在直流电磁铁下, 电流可表示为以下公式。

i : 线圈电流 R : 线圈电阻 E : 线圈外加电压 ι : 线圈的时间常数L/R t : 从电压外加时经过的时间

在这里线圈温度若是上升, 如前面所述, 线圈电阻在0.4,/?下变大, 线圈时间常数(L/R) 的R (线圈直流电阻) 也变大,因此接点的等待时间就缩短, 动作时间也在变快的方向上产生作用。相反, 线圈电阻的增加引起线圈电流的减

少, 因此在电压操作的继电器中, 动作时间反而变长。下图表示关于电压操作和电流操作各自动作时间相对于线圈温度而发生的变化。

如大型继电器那样动作时间要花费数10ms的继电器, 即使温度变化, 也不会发生较大变化, 在10ms以下的小型继电器中可以看到温度引起的变化的倾向。

?使用周围环境

银移动(silver migration)

银的移动现象是银端子(电极)间长时间施加直流电压,在湿度及氧化还原环境的条件下,称为银移动。随着这种现象的进行,可能会降低绝缘性,偶尔在电路间发生短路等故障。

银移动发生以及进程加速的条件中尚有较多不明确的地方,一般总结为以下几点。

发生条件 加速条件

银的存在 ?外加电压高,绝缘距 离短。 长期施加直流 (电位频率高) 电压 ?绝缘材料的吸水率 吸湿性高的绝高。 缘物 ?氧化还原性气体

(SO2、H2S、NH3)等在高温、高湿中 的存在 使用

不能一概而论, 本公司的一般继电器中, 未进行端子银电镀处理, 因此不会发生银移动。 晶体管触须线(cat whisker)

若长期保存电镀的零件, 可以看到在表面长有针状的结晶。由于该结晶像触须或者形状与猫的胡须相似, 所以称为触须线。根据该金属结晶的长度, 有时会

造成电路间的短路故障。

发生触须的原因尚不明确, 但是在底材为黄铜、锌, 电镀为锡、锌等的情况下, 特别容易发生。

本公司的一般继电器由于采用了焊接电镀及特殊镀锌, 已经对这些触须采取了

但是在零件设计、印刷基板、模式设计时, 在镀锌镀锡零件和电相应的对策,

气电路之间应保持充分的绝缘距离等。 热带处理继电器

内置于产品单件、设备中, 船舶通过热带地区时, 可能会暴露在高温、多湿下。 在此环境下为保护金属材料, 本公司备有变更包装规格后的热带处理继电器。

环境引起的接点老化

即使完全不使用继电器,长期保管,接点也会有老化。例如,如下表所示,受大气中所含硫黄、碱等的影响。库存多年的情况下,或使用镀金接点、包金接点等继电器,或在出厂时实施通电检查。

检测接点表面观察结果 地区 元素 (Ag接点 放置12个月后)

可以看到全部接点上几乎都有均化学Ag、S 一致密的腐蚀 生成物,分析检测工场 出Ag2S

可看出全面不规则的凹凸,各处散制铁Ag、S 布柱状结 晶,分析检测出Ag2S,厂 膜厚约100A?左右

细微的球状结晶稀疏散布,各处白汽车Ag、S、部分Ag2S极 薄,膜厚为20A?左道 CL 右

?接点

接点的固有特性

如果从使用上来考虑接点的特性, 是指接触电阻稳定, 寿命越长越好, 为了满足这些条件, “接点追踪”、“接点压力” 是两个重要因数。 接点压力在

一般使用的银或者其合金中为5,50g, 金、铂、钯等贵金属接点中一般为3 ,10g。由于开关容量小, 抗环境性比较好, 因此贵金属接点下的值较小。

接点追踪中即使接点的接触部分有某种程度的消耗, 也需要接触。该接点追踪与接点压力有着密切的关系, 两者的积为接点部分的工作量。在限定的工作量中, 或增大接点压力, 或增大接点追踪, 使用不同的方法, 其接触性也不同。 例如,接点压力大,而接点追踪小时,初期可以看出是否稳定。但是随着接点的消耗,接点压力急剧减少,不久接触消失。

相反接点压力小,接点追踪大时,不会发生如前所述的情况。但是接触电阻变高,难以破坏保护膜等。因此带适度接点追踪和接点压力的继电器,可以说是好的继电器。接触电阻可以分为集中电阻和界面电阻(保护膜电阻)。 接点接触乍一看上去好像是整个面的接触, 但实际由于接点的形状、表面的粗糙度等, 只是接触了1点或者多点。电流集中流通到这个接触点而产生的电阻就是集中电阻。

从“基本构成和动作原理” 可以发现与接点硬度、接点压力、接点材质的固有电阻有关。这个接触部的模型如下所示。即接触是比外观更小的接触面积, 电流在集中状态下流通。

以下表示测量接点压力和接触电阻关系时的实际示例。

另外, 接点如果暴露在空气中, 不能避免氧化保护膜、硫化保护膜等的生成, 引起这些反应的电阻称为界面电阻(薄膜电阻)。一般在使用接点前的状态下, 集中电阻所占的比例较大, 在使用中, 由于电弧引起消耗、机械性磨损等, 相反界面电阻增多。这些根据动作频率而有所不同。在频率大的接触面上比较清洁, 界面电阻(薄膜电阻) 较小, 频率小的上面可能会生成相当高的电阻保护膜。 另外, 样本目录等上记载有接触电阻值。这些值只不过是用标准性试验方法规定的初始值。实际上, 需要使用符合各自装置的接触电阻。一般负载阻抗的容许值, 除像传送声音电流时, 失真、衰减造成问题的特殊情况外,接触电阻值为可容许负载阻抗的1, 5%。

负载条件和接点

继电器上发生的故障中, 多半是接点接触性问题所引起的, 根据负载条件不同, 其故障内容也有所不同。负载条件可大致分为微小能源? 水平(小功率电路) 、中间能源? 水平、高能源? 水平。

微小能源? 水平, 严格地来讲称为机械性接触电路, 是指不会因热、放电等接点的接触状态而发生变化的负载条件。但是在实际情况中, 即使施加某种程度的电压, 由于接触状态不变化, 因此包含其负载条件在内, 进行定义。对接触状态不产生影响的界限电压称为接点软化电压(Softening Voltage), 银为0.09V、金为 0.08V、铂为0.25V、钨为0.6V。

中间能源? 水平是指引起轻度放电现象的负载条件, 从接点软化电压到电弧开

始放电的电压。电弧开始放电的电压, 银为12V、金为15V、铂为17.5V、钨为15V, 10%的钯银合金为11V。

高能源? 水平是指电弧开始放电电压以上的电压。 有关接点的特殊问题

接点根据使用方法会发生特殊现象。以下表示这些内容。 (1)负载开关时的异常腐蚀现象

这个现象是负载开关时的电弧和空气中的N、O结合, 一般生成 HNO3腐蚀金属材料(硝酸腐蚀)。

对策:

1.通过消弧电路减少负载开关时的电弧量。 2.减少开关频率, 消除持续的电弧。 3.降低使用环境的湿度。 (2)金属(coherer)效果

是接点通过接点表面的保护膜接触时, 接点电压达到某个值以上后, 该保护膜被电气性破坏, 接触电阻急剧降低的现象。

(3) 热电动势

继电器接点构成材料的材质由功能多种多样的金属(银、铜合金等) 组合而成。这些构成材料的接合部, 由于距离发热体(例如线圈) 距离及传热路径的不同等而产生温度差。其结果是在接点端子间产生热电动势(约数μV,约数10μV)。特别是使用微小信号时要注意。

使用闭锁(保持) 继电器, 由于线圈的通电时间缩短, 控制线圈发热来降低热电动势, 或使用热电动势小的继电器(特别顾及了接点导电部的材质形状) 等来降低热电动势。

各负载条件下的接触性

在微小能源水平和高能源水平下, 在接点中发生的现象完全不同。前者是接点消耗较少, 但是有无接触不良的问题。后者是接点的消耗、熔化、转移等的问题。

在微小能源水平下, 接点的清洁度最为重要。附着不导通物质,生成不导通的保护膜是造成接触不良的主要原因。

不导通物质有土沙, 纤维等尘埃。但在微小负载用的继电器中,接点的导线、接点压力较小, 因此这类物质附着在接触面后, 会引发接触不良。这种问题与接点材质无关, 主要是继电器的选择以及使用方法方面的问题。生成不导通保护膜是由于空气中含有的水分、油脂或者氧化物、其他继电器自身及建筑物排出来的有机气体、汽车等的排气、工厂的煤烟、焊接的焊剂、工程人员的指纹等。 对于不导通保护膜。需要在继电器构造、接点材质、环境整顿等方面采取对策。 一般使用的银接点较容易氧化硫化。但是其中的氧化保护膜对于接触性没有较大的影响, 而硫化保护膜有较大影响。这种情况下使用难以发生硫化的贵金属。一般使用钯、金、铂等和银的合金接点。另一方面, 铂系的接点利用苯、汽油等释放的不饱和性有机气体, 生成绝缘体的粉末(褐色粉末)。金不会生成保护膜,因此接触性稳定, 但由于较柔软, 低接点压力下接触部分会变形,变形后不可使用。因此在钯等的2层接点的上层使用或者用于保护接点的金保护膜等。

在微小负载也可引起放电的条件下, 接点氧化, 燃烧空气中含有的可燃性物质, 生成碳化保护膜。碳化保护膜不是完全的绝缘体, 有时可达到数10,数100Ω。 在高能源水平下, 电弧放电由于持续产生能源, 接点开关时熔蚀接点, 使其成为金属蒸气并飞散等, 造成接点的消耗。另外从一方接点分离的金属粒子与其他方的接点结合, 引起接点转移, 然后接通时可能会引起溶解结合等接点故障。

像交流一样, 电压或者电流没有零点, 即使是相当小的负载, 电弧直流时,

也可持续较长时间。

在这样的负载条件下, 因金属粒子的附着、绝缘物的碳化会引起绝缘老化, 因此需要注意绝缘物的材质、形状。

接点故障根据负载种类而有所不同。变压器、电机、灯等的负载中有较大的冲击电流流通, 因此常有接点熔化事故发生。在灯、电机、变压器、螺线管等中流通数倍到数10倍的电流。

在电机、变压器、螺线管等感性负载中, 断路时发生较大的逆起功率。这个电

压为达到恒定电压的4,20倍, 有时会消耗接点、破坏负载。

一般继电器的术语说明

样本样本目录中所使用的各种术语的含义如下所示。

?继电器全部 ?继电器(relay)

当控制该设备的电气输入电路满足某种条件时, 在单个或多个电气输出电路上, 急剧发生预定变化的设备。

注. 将伴随机械性运动的产品分为机电式继电器(electromechanical relay),

将不伴随机械性运动的分为静止形继电器(static relay),从原理上可分类为电

磁继电器(electromagnetic relay)、热继电器(thermal relay)、压电式继 电器(piezo-electric relay electrostrictive relay)、及无接点式继电 器

在IEC中将根据动作领域或实效为零任意的输入量来动作、复位的继电器分为有

或无继电器(contactlessrelay)等。(all-or-nothingrelay),将带规定精 度的特性量为动作值时进行动作的继电器分为测量继电器(measuring relay) ?直流继电器

通过直流输入进行动作的继电器。 ?交流继电器

通过交流输入进行动作的继电器。 ?有极继电器

根据控制输入电流的极性, 而呈现不同状态的直流继电器。

注. 有单侧稳定形、双侧稳定形及中央稳定形。不受控制输入电流极性影响的称 为无极继电器(onopolarized relay(neutral relay)。

?密封形继电器

继电器整体放在气封容器内的继电器

注. 一般以金属对金属或金属对玻璃,使用焊接或与其匹配的方法进行密封。另外在闭锁形继电器(enclosed relay)中,还有一种密闭形继电器,该继电器不使用焊接,而是采用简易方法来密闭。

?铰链形继电器

按电磁铁的构造分类, 电容器板以支点为中心进行旋转运动, 根据其动作, 直接或者间接进行接点通断的继电器。

注. 电容器板与铁心的轴方向直角运动的是侧面电容器板形(side armature type),向轴方向动作的是同向电容器板形(end-on armature type)。 ?插棒式继电器

按电磁铁的构造进行分类, 衔铁以线圈为中心部, 沿线圈轴进行动作的继电器。 ?接点部

?接点构成

接点构成是指接触机构。

例如,有b接点(断路接点)、a接点(接通接点)、c接点(转换接点) 等。 ?接点极数

接点极数是指接点电路数。 ?接点记号

各个接触机构的表示如下所示。

注. 「继电器术语解说」、「继电器共通注意事项」中,除特别情况外均以JIS的接点记号来表示。

?静止形继电器

没有机械性动作, 根据电子性、电磁性、光学性或者其他要素可得到响应的继电器。

注. 固态继电器(solid state relay (SSR))也是该分类中的。 ?挠曲(flexure)形

接点弹簧驱动形式的一种, 由双头螺栓、插件等的压紧力获得接点接触力。 ?吊装(life off)形

接点弹簧驱动形式的一种, 接触接点后, 插件或者双头螺栓脱离接点弹簧, 接点接触力由可动弹簧的预备弯曲等获得。

注. 有时也使用线圈弹簧的压缩。 ?交差形接点

像相互交差杆一样的接点。

?双接点

相对接点弹簧中的至少一方作为双接点, 在各自弹簧的前端安装接点, 提高接触可靠度。

?可动接点

通过驱动机构或者其一部分进行直接驱动的接点, 相对于此, 不直接驱动的接点称为固定接点(stationary contact)。

?静止接点

以持续接触为目的的接点。 注. 终端、连接器等情况下。

相对于可动接点, Stationary contact有时用来指固定接点。 ?接通接点(常时开路接点)

继电器或者开关平时为开放状态, 动作时为闭合状态的接点组,有时称为NO接点、A接点或者前接点(front contact)。

?断路接点(常时闭路接点)

继电器或者开关平时为闭合状态,动作时为开放状态的接点组。有时称为NC接点、B接点或者后接点(back contact)。

?MBM(break before make)接点 (无短路Non Shorting接点)

在指定接点动作顺序的接点组中,动作时在应该闭合的接点闭合之前,应该断开的接点先断开的接点组。也称为C接点或者转换接点(transfer contact)。

?MBB(make before break)接点 (短路Shorting接点)

在指定接点的动作顺序的接点组中,动作时在应该断开的接点断开之前, 应该闭合的接点先闭合的接点组。也称为CI接点或者连续接点(continuous contact)。

?接点弹簧

为在自己的接触部上施加接触力的弹簧。 ?断开力

为使接点断开而在接点上作用的力。 ?断开速度

闭合接点断开时的运动速度。 ?接点间隙

在相对一组接点打开状态下, 接点的间隔。 注. 形成接点的二个导体间的最短距离。 ?间隔(空间距离)

应相互绝缘部分之间, 沿二个裸充电部间设置的充电部的最短距离。 ?表面距离

应相互绝缘部分之间, 沿二个裸充电部间设置的绝缘物表面的最短距离。 ?双投

带二个接触位置, 在各自接触位置上闭合各自电路的接点组。相对于此,仅在一个接触位置上闭合电路的接点组称为单投(single throw)。 ?摩擦闭合作用

相对的2个接点接触后,发生滑动动作。该动作可有效减少接点表面生成的保护膜、尘埃的影响。

?额定负载

规定开关部(接点) 性能的基准值, 以接点电压和接点电流的组合形式出现。 ?额定通电电流

不开关接点, 在不超出温升限度的条件下, 接点可以连续通电的电流值(根据JIS C4530)。

?开关容量的最大值

可开关的负载容量的最大值。请设计电路, 使其使用时不超出该值。AC时用VA

表示, DC时用W表示。 ?故障率

在个别规定的试验种类以及负载中, 连续开关继电器时, 单位时间(动作次数) 内发生故障的比例。

该值随开关频率、环境、所期待的可靠性而发生变化。实际使用时, 请务必在实际使用条件下进行确认。

本样本目录中, 将该故障率作为P水准(参考值) 记载。以下显示了可靠水准60%(λ60)时的故障水准水平。(JIS C5003)

?接触电阻

接触电阻指构成可动片、端子、接点等电路的导体固有电阻和各接点之间接触的界面电阻以及集中电阻的合成值。

本样本目录中记载的接触电阻值是初始规格值, 该数值的大小并不表示实际使用时的情况。

接触电阻的测量条件如下图所示, 用电压降下法(四端子法) 按下表规定的测量电流通电。

接触电阻= V/I (Ω) (直流下测量用电源的正反极性进行测量,并取其平均值)。 试验电流(JIS C5442)

额定接点电流或者开关电流(A) 试验电流(mA) 0.01不到 1

0.01以上0.1不到 10 0.1以上 1不到 100 1以上 1,000

?接点电压的最大值

可开关接点电压的最大值。使用时请绝对不要超出该值。 ?接点电流的最大值

可开关接点电流的最大值。使用时请绝对不要超出该值。 ?反弹

打开或者关闭接点时, 接点相互之间产生的间歇开关现象。该间歇开关现象的持续时间为反弹时间(bounce time)

?震颤

打开的接点由于外部原因进行反复开关的现象。该现象的持续时间为震颤时间(chattering time)。

线圈打开时, 各部的响应和反弹关系如下图所示。

?粘着

粘接面不是熔化粘着或者机械性啮合, 而是很难断开的现象。硬度低时、接点表面的清洁度较好时易产生。

?熔化

注. 接点表面 接触面及其附近熔化粘着, 很难断开的现象。

?锁定

随着接点的消耗、转移而变形, 相对接触面机械性啮合, 很难断开的现象。 ?转移

接点接触面及其附近受放电或者焦耳热的影响, 一方接点材料的一部分向相对

他方接点移动的现象

注. 由于接点间放电而转移的原本称为大转移,与放电无关的转移叫小转移。另外也有称为移转的。

?阳极电弧

使阳极侧接点材料向阴极侧接点面转移的电弧。 注. 转移方向受接点材质、电路条件热平衡等的影响。 ?阴极电弧

使阴极侧接点材料向阳极接点面转移的电弧。 ?金属效果

接点通过接点保护膜接触时, 接点电压超过某值的情况下, 其保护膜被电气性破坏, 接触电阻急剧减少的现象。

?黑色粉末

随接点的电气性开关动作产生的碳, 附着在接点表面, 造成活性化。 ?褐色粉末

吸附在接点表面的有机气体发生反应生成的褐色或者黑褐色粉末状的有机化合物。

注. 在存在某种有机气体的环境中,主要由铂接点进行开关动作的情况下,由于接点的滑动动作而产生

,是造成接点故障的一个原因。 ?绝缘破坏

由于在夹有绝缘物的2电极之间施加电压,导致急剧失去绝缘性的现象。 ?复合接点

由2相以上材料组成的接点。 ?粘合接点

粘合异种金属而制成的接点。 ?扩散合金接点

通过扩散处理制成的接点。 ?多层接点

通过电镀、粘合等其他方法制成多层构造的接点。

?电镀接点

在接触面上进行电镀的接点。 ?烧结接点

通过粉末冶金法制成的接点。

注. 有金属烧结体、复合烧结体等。 ?冲击电流

闭合接点的瞬间, 或过渡性流通大于平常状态下的电流。

?线圈部 ?线圈记号

线圈的驱动形态如下表所示。

?额定电压

在通常状态下使用继电器时, 加到操作线圈上的标准电压(根据 JIS C4530) ?额定电流

一般使用继电器时, 流经线圈的标准电流(JIS C4530) 。线圈温度在+23?时的值。另外, 各机型的正文中没有指定时, 额定电流公差为+15,、-20,。 ?线圈电阻

线圈电阻指的是线圈温度为+23?时线圈端子间的电阻。各机型的正文中没有指定时, 公差为?15%。(交流规格的线圈电阻值以及线圈电感为参考值)。 ?额定消耗功率

在线圈上外加额定电压时, 线圈上所消耗的功率(额定电压X额定电流)。交流规格的额定消耗功率是在频率60Hz的值。

?动作电压

使继电器动作的最小电压。(JIS C5442)线圈的温度为+23?时的值。 ?复位电压

使电压急剧下降或慢慢减少时, 继电器复位的最大电压。 (JIS C5442)

线圈温度为+23?时的值。 (例) MY4 DC型

动作电压、复位电压的分布如下表所示。

如表所示, 动作时在额定电压的80%以下动作, 复位时在10%以上复位。 因此, 目录中也同样将「动作电压」记为80%以下, 复位电压记为10%以上。

?热启动

指在接点通电状态下, 对线圈连续通电后, 在切断流向线圈的电流后立即再次接通的状态下或此时的动作电压值。

(线圈电压、接点电流、环境温度为条件设定值) ?最小脉冲宽度

指在闭锁型继电器中置位或复位时需加在线圈上的额定电压的最小脉冲宽度。 是在环境温度为+23?时, 在线圈施外的额定电压的值。

?线圈电感(只对一般继电器)

直流继电器中, 是加上矩形波根据时间常数求得的值。 在交流继电器中, 是在额定频率下的值。 在动作状态、复位状态下各自的值不同。 ?铁心(core)

为了使电磁石的起磁性有效, 而插入线圈的磁性体。

注. 一般称为固定磁性体,在线圈中运动时也被称为活动铁心(moving core)。另外,为了有效利用磁力,也会附加磁极片(pole piece) ?短路环

围起交流电磁石极的一部分, 通过与励磁线圈的相互电感而产生的电流, 部分延迟磁通变化的短路线圈(short circuited coil)。可减少活动部分的振动。

?电气的性能 ?动作时间

从往线圈上施加额定电压开始到接点动作为止的时间。具有多个接点的继电器, 如果没有其他规定, 则计算到最后一个接点动作为止。(JIS C5442)线圈温度为+23?时的值, 不包括反弹时间。

?设定时间(只限闭锁型)

从往线圈上施加额定电压开始到接点动作为止的时间。具有多个接点的继电器, 如果没有其他规定, 则计算到最后一个接点动作为止。线圈温度为+23?时的值, 不包括反弹时间。

?复位时间

从线圈去掉额定电压开始到接点复位为止的时间。具有多个接点的继电器, 如果没有其他规定, 则计算到最后一个接点复位为止的时间(JIS C5442)。 如果只有a接点, 则计算到最后的a接点开路为止的时间。线圈温度为+23?时的值, 不包括反弹时间。

?复位时间(只限闭锁型)

从往复位线圈上施加额定电压开始到接点复位为止的时间。如果只有a接点, 则计算到最后的a接点断开为止的时间。

具有多个接点的继电器, 如果没有其他规定, 则计算到最后一个接点复位为止的时间。

线圈温度为+23?时的值, 不包括反弹时间。 ?反弹

由于继电器的可动部分(接极子) 因铁芯、接点相互冲突引起冲突振动等原因造成接点之间间歇性的开关现象。

(JIS C5442) ?动作反弹时间

线圈温度为+23?时, 施加线圈额定电压时a接点的反弹时间。 ?复位反弹时间

线圈温度为+23?时, 去掉线圈额定电压时b接点的反弹时间。 ?开关频率 单位时间内继电器操作次数。 ?绝缘电阻

接点、线圈之间, 导电部分端子和(铁芯框、铁芯等) 不带电金属部分之间,或者接点相互之间绝缘部分的电阻。该值是继电器整体中的值, 不包括基板的焊盘。

?线圈接点之间:

线圈端子和接点所有端子之间

?异名接点之间: 异名接点端子相互之间 ?同名接点之间: 同名接点端子相互之间 ?置位线圈? 复位线圈之间: 置位线圈端子和复位线圈端子之间 ?耐电压

被绝缘的金属部分之间(特别是带电金属) 施加1分钟电压时,不破坏绝缘的临界值。施加电压的地方和绝缘电阻相同。

漏电流(检测出绝缘破坏的电流) 一般情况下为1mA。但有时漏电流为3mA、10mA。 ?耐冲击电压(耐电涌电压)

表示对于打雷等电感性负载开关时发生的瞬间性异常电压的耐久性的临界值。如无特别记载,电涌的波形将以JIS C5442中的1.2? 50ms的标准冲击电压波形表示。

在FCC Part68中, 规定了10?160μs?1500V。 ?振动

分为针对搬运时、安装时产生的较大振动所造成的特性变化、破损所规定的耐久振动, 和使用状态下因振动引起误动作的误动作振动。

α=0.002f2A?9.8 α : 振动加速度(m/s2) f : 振动频率(Hz) A : 双振幅(mm) ?振动

分为针对搬运时、安装时产生的较大振动所造成的特性变化、破损所规定的耐久振动, 和使用状态下因振动引起误动作的误动作振动。 α=0.002f2A?9.8 α : 振动加速度(m/s2) f : 振动频率(Hz) A : 双振幅(mm) ?冲击 分为针对搬运时、安装时产生的较大冲击所造成的特性变化、破损所规定的耐久冲击, 和使用状态下因冲击引起误动作的误动作冲击。

?机械的寿命

指不在接点上加负载, 以规定的开关频率开关时的寿命。 ?电气的寿命

在接点上外加额定负载, 以规定的开关频率开关时的寿命。 ?热电动势 不同种类金属的两端相连, 使接合部分的温度保持不同, 电路中就会出现有一定方向的电流。我们将产生这种电流的电动势叫做热电动势。 如果是继电器,

则在端子、接触片、接点的不同种类金属处产生热电动势。如果用继电器切换热电偶, 则该热电动势将导致实际的温度和测定温度不同。 ?高频绝缘

(只对印刷基板用高频继电器)

处于接通状态的接点端子之间以及没有连接的端子之间的高频信号泄漏程度。 ?Insertion Lose(插入损失)

(只对印刷基板用高频继电器)

处于闭合状态的接点端子之间的高频信号的衰减量。 ?Return Lose(反射损失) (只对印刷基板用高频继电器)

传送路径中发生的高频信号的反射量。 ?V.S.W.R.

(只对印刷基板用高频继电器)指传送过程中发生的电压驻波比。

?高频, 特性的测量方法示例

与测量无关的接点端接50Ω。 ?高频通过功率的最大值 (仅记载印刷基板用高频继电器)

可以通过闭合状态的接点端子之间高频信号的功率的最大值。 ?高频开关功率的最大值

(仅记载印刷基板用高频继电器)

接点上可以开关的高频信号的功率的最大值。和额定负载相比,电气寿命缩短。 ?串扰特性

(仅记载印刷基板用高频继电器)

接点电路相互之间高频信号的泄漏程度。 ?TV额定值(UL/CSA)

所谓TV额定值, 是指评价UL以及CSA规格中耐浪涌电流性能的代表性额定值的一种, 该继电器可以开关包含浪涌电流的负载的程度。

例如, 电视机电源用继电器必须是取得TV额定值的继电器。开关试验(耐久性测试) 使用钨丝灯作为负载, 要求能承受合计 25,000次的开关。

TV额定值 浪涌电流 恒定电流 代表机型例 TV-3 51A 3A G2R-1A TV-5 78A 5A G2R-1A-ASI TV-8 117A 8A G2R-1A-TV8-ASI ?现象?状态 ?闪络

相对导体间放电, 造成短路状态的现象。 在中? 大电流下使用的接点中易发生。 ?粘着

因熔化、锁定、粘附而使接点难以断开的现象。 ?接点磨损

接点反复进行改变动作时, 由于磨损等机械性原因而使接点磨减的现象。 ?接点损耗

接点反复进行开关动作时, 因电气性、热、科学性等原因造成损耗的现象。活性化

?接点表面污染易发生放电现象。注. 例如,在某种有机气体存在的环境下,进行开关动作的贵金属接点发生放电时,因吸附在接点表面的有机气体放电,引起分解,产生黑色粉末(碳等),易引起放电。

?接点保护膜

指生成或吸附在接点接触面上的金属氧化物、硫化物及其他保护膜, 是成为界面电阻的原因。

?边缘效果

直接相对的磁极面周边部分形状产生磁气特性的效果。 ?蜂鸣声

交流磁极或不平滑的整流波驱动引起机械性振动, 从而产生蜂鸣声。 ?吸收 进行动作、复位电压(或者电流) 的测量或者试验时, 流通操作线圈的饱和电流(saturation current), 应除去受磁气预应影响而产生的差。 注. 流通的电流即为吸收电流(soak current)

?动作形态

?单稳型(标准型)

该继电器的接点根据线圈无励磁、励磁进行切换, 除此以外动作各要素没有特别的功能。

?2线圈闭锁型

该继电器拥有置位线圈和复位线圈, 是一种可以保持置位状态或复位状态的闭锁结构的继电器。

?1线圈闭锁型

该继电器拥有1 个线圈, 是一种可以根据外加电压的极性, 切换并保持置位状态或复位状态的闭锁结构的继电器。

?步进型(只对一般继电器) 该继电器的多个接点根据每输入一个脉冲依次移动为切换接通、断开。

?棘轮型(只对一般继电器) 该继电器是步进型的一种, 根据线圈输入每一个脉冲, 接点交替进行接通、断

开。 ?外形?形状 ?外形尺寸 印刷基板用继电器

以小型为优势的继电器,同时记录最大尺寸和带有,标记( )值的平均尺寸, 作

为设计的标准。

一般继电器

标明最大尺寸, 作为设计的标准。

?标记

继电器主机上的标记(显示) 除了型号、电压规格等以外, 还显示了内部连接 图, 一部分小型继电器省略了内部连接图。 ?方向指示标记

主要是在印刷基板用继电器上标上表示线圈方向的标记。便于进行印刷基板的模式的设计和实际安装基板时判断继电器线圈方

向。

?端子配置/内部连接 ?TOP VIEW 如下图所示, 只限于从上面可以看到端子排列结构的继电器, 用TOP VIEW记载内部连接图。 ?BOTTOM VIEW

如下图所示, 只限于从上面不能看到端子排列结构的继电器, 用 BOTTOM VIEW记载

内部连接图。

?BOTTOM VIEW的旋转方向

在印刷基板用继电器中, 表示线圈在左侧(方向指示标记在左侧) ,方向旋

转时的端子排列。

沿箭头

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