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    繼電器的應用選型

    作者:Jason    2009年10月14日  

        一、概述
       
       
       
          繼電器是一種用途廣泛的產品,廣泛應用于家電產品,如空調器、彩電、冰箱、洗衣機等;也應用于工業自動化控制和儀表。在電子元器件中,繼電器一般被認為是一種最不可靠的電子元件,在整機可靠性設計中,把繼電器、電位器、可調電感器及可變電容器列為建議不用或少用的元件。
       
       
       
          但是,由于繼電器在控制電路中有獨特的電氣、物理特性,其斷態的高絕緣電阻和通態的低導通電阻,使得其它任何電子元器件無法與其相比,加上繼電器標準化程度高、通用性好、可簡化電路等優點,所以繼電器仍得以廣泛應用。隨著科技的飛速發展,繼電器在程控通信設備中的使用量還在進一步增加,所以,如何保證繼電器的可靠性,滿足整機系統的可靠性,成為人們關注的焦點。
       
       
       
          電子元器件的可靠性應由兩部分組成,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礎,主要靠元器件制造商從設計、制造等方面進行有效的控制,以保證制造出來的元器件達到要求的可靠性等級。使用可靠性則是從使用入手,如何保證和提高元器件的可靠性,使其能滿足整機系統的可靠性要求。沒有高可靠質量等級的元件,不可能制造出高可靠的電子設備,所以元器件的固有可靠性是整機可靠性的基礎。但是,有了高可靠質量等級的元件也并不一定能制造出高可靠的整機,這里面就有一個使用可靠性的問題。所謂使用可靠性,就是根據各種元器件的特點利用可靠性設計技術,即元器件的合理選用、降額設計、容差與漂移設計、抗振設計、熱設計、三防設計、抗幅射設計、電磁兼容設計、人機工程設計及維修設計等,最大限度的發揮元器件固有可靠性的作用,以達到整機系統的可靠性要求。
       
       
       
          根據有關部門對整機失效原因的分析統計,其中有百分之四十以上的故障是由于元器件選用不合理造成的。隨著元件制造技術的不斷提高,在元器件的固有可靠性已經有了較大提高的情況下,使用可靠性就顯得特別重要,而且,隨著整機系統功能愈來愈全,所用元器件愈來愈多,對可靠性要求也愈來愈高,所以使用可靠性也愈來愈受到科技界的重視,并且發展成一門新的學科—人為工程。
       
       
       
          由于繼電器是一種機電一體化的元件,是由電磁及機械傳動部分組成的,與其它電子元件相比,要復雜得多,加之在制造過程中有些裝配調整是手工操作,所以產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,仍能達到較滿意的效果。在對失效繼電器進行失效分析中發現,由于使用原因造成的失效約占百分之三十以上。由以上分析可知,繼電器可靠性不高,除自身質量原因外,使用不當也是一個主要原因,F在,我們重點研究如何在使用中提高繼電器可靠性的措施。繼電器的種類較多,這里重點研究目前使用較多的電磁繼電器的使用可靠性。
       
       
       
       
       
          面對紛繁復雜的繼電器產品,如何合理選擇、正確使用,是系統開發、設計人員密切關注并且必須優先解決的實際問題。要做到合理選擇,正確使用,就必須充分研究分析系統的實際使用條件與實際技術參數要求,按照“價值工程原則”,恰如其分地提出所選用繼電器產品必須達到的技術性能要求。在整機的可靠性設計中,要求合理選用元器件。元器件的選擇和控制是需要多學科知識才能完成的一項任務,一般應由元件工程師、可靠性設計師、總體及電路設計師、失效分析人員共同完成。首先要根據整機系統的重要程度、可靠性要求、所使用的環境條件及成本等項要求綜合考慮和選擇。具體說來,大致可按下列要素逐條分析研究,確認所要求的等級以及量值范圍。選擇時必須重視以下幾個方面的要求。
       
       
       
        二、繼電器應用環境條件
       
       
       
          氣候應力作用要素,主要指溫度、濕度、大氣壓力(海拔高度)、沿海大氣(鹽霧腐蝕)、砂塵污染、化學氣體和電磁干擾等要素?紤]到系統在全國各地各行業及自然環境的普遍適用性,兼顧必須長年累月可靠運行的特殊性,系統關鍵部位必須選用具有高絕緣、強抗電性能的全密封型(金屬罩密封或塑封型,金屬罩密封產品優于塑封產品)繼電器產品。因為只有全密封繼電器才具有優良的長期耐受惡劣環境性能、良好的電接觸穩定、可靠性和穩定的切換負載能力(不受外部氣候環境影響)。
       
       
       
         。ㄒ唬囟葘^電器的影響
       
       
       
          繼電器是怕熱元件,高溫可加速繼電器內部塑料及絕緣材料的老化、觸點氧化腐蝕、熄弧困難、電參數變壞,使可靠性降低,所以,要求設計時使繼電器不要靠近發熱元件,并有良好的通風散熱條件。繼電器雖然是怕熱元件,但對過低溫度(如軍用航空條件-55℃)也不能忽視。低溫可使觸點冷粘作用加劇,觸點表面起露,銜鐵表面產生冰膜,使觸點不能正常轉換,尤其是小功率繼電器更為嚴重。試驗證明,對于有些按部標生產的國產小功率繼電器,雖然使用條件規定低溫為-55℃,但實際上在此條件下繼電器根本無法進行正常轉換,建議在選擇時要留有充分的余量,對于重要的軍用電子整機,建議選用國軍標產品。 請登陸:輸配電設備網 瀏覽更多信息
       
       
       
         。ǘ┑蜌鈮簩^電器的影響
       
         
       
          在低氣壓條件下,繼電器散熱條件變壞,線圈溫度升高,使繼電器給定的吸合、釋放參數發生變化,影響繼電器的正常工作;低氣壓還可使繼電器絕緣電阻降低、觸點熄弧困難,容易使觸點燒熔,影響繼電器的可靠性。對于使用環境較惡劣的條件,建議采用整機密封的辦法。
       
       
       
         。ㄈC械應力對繼電器的影響
       
       
       
          主要指振動、沖擊、碰撞等應力作用要素。對控制系統主要考慮的是抗地震應力作用、抗機械應力作用能力,宜選用采用平衡銜鐵機構的小型中間繼電器。電磁繼電器的簧片均為懸梁結構,固有頻率低,振動和沖擊可引起諧振,導致繼電器觸點壓力下降,容易產生瞬間斷開或觸點出現抖動,嚴重時可造成結構損壞,可動的銜鐵部分可產生誤動作,影響繼電器的可靠性。建議在設計中盡量采取防振措施以防產生諧振。
       
       
       
         。ㄋ模┙^緣耐壓
       
       
       
          非密封或密封繼電器的引出端外露絕緣子長期受塵埃、水氣污染,導致其絕緣強度下降,在切換感性負載時的過電壓作用下,引起絕緣擊穿失效。針對繼電器絕緣固有特性,在選型時必須依據繼電器的以下技術特性:
       
       
       
          1.足夠的爬電距離:一般要求>3mm(工作AC220V);
       
       
       
          2.足夠的絕緣強度:無電氣聯系的導體之間>AC2000V(工作AC220V),同組觸點之間>AC1000V;
       
       
       
          3.足夠的負載能力:DC220V感性;5 ms~40ms,>50W;
       
       
       
       
          4.長期耐受氣候應力的能力:線圈防霉斷、絕緣抗電水平長期穩定可靠。
       
       

     以下是關于《繼電器的應用選型》評論,目前共16條評論  共2頁  第1頁   下一頁  

    評論人:131291561

     評論時間:2010-2-22

        很詳細,學習了
    評論人:malijun

     評論時間:2010-3-9

        henhau
    評論人:lijianwen

     評論時間:2010-3-21

        可以,值得學習
    評論人:劉衛山

     評論時間:2010-5-10

        bucuo
    評論人:3637jyghao

     評論時間:2011-4-5

        很詳細,學習了
    評論人:輝太狼

     評論時間:2011-5-9

        好!頂一下!
    評論人:初學的大白菜

     評論時間:2011-8-16

        好!頂一下!
       
       
       
       
    評論人:李俊茹

     評論時間:2011-11-30

        理論的
    評論人:好學豬豬

     評論時間:2012-2-21

        內容還是蠻詳細的,如果能夠市場上主流的、企業應用較多的繼電器的相關選用信息就會更好了。。。
    評論人:等待的候鳥

     評論時間:2012-8-18

        學習了

    共2頁  第1頁   下一頁  

     

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