舌簧繼電器簡(jiǎn)介
舌簧繼電器是一種利用密封在管內(nèi),具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧的動(dòng)作來開,閉或轉(zhuǎn)換線路的繼電器。
舌簧繼電器原理
舌簧繼電器的主要元件就是舌簧觸點(diǎn),而舌簧繼電器的性能也主要決定于舌簧觸點(diǎn)的性能。
舌簧觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,其動(dòng)作原理主要利用線圈或永久磁鐵的磁場(chǎng)在簧片上感應(yīng)出N或S極,靠這種磁吸引力而動(dòng)作,一但磁場(chǎng)被撤去,靠簧片的彈性而復(fù)原,回路斷開。
舌簧繼電器就是利用了線圈建立一定磁場(chǎng)使舌簧觸點(diǎn)動(dòng)作而制成的。它的性能除了采用的舌簧觸點(diǎn)本身的性能外,還和線圈的參數(shù)有關(guān),如線圈的匣數(shù)和電阻,二者一方面決定了線圈建立磁場(chǎng)快慢,另一方面又決定了繼電器的功率消耗的大小,所以合理設(shè)計(jì)線圈參數(shù)可以設(shè)計(jì)成快速動(dòng)作型如DZM——19、DZM——70和DZM——71及DZM——80系列,動(dòng)作時(shí)間分別小于4ms和3ms,滿足了電力系統(tǒng)的特殊要求,還可以設(shè)計(jì)成微功率型如HG——64舌簧中間繼電器,功率消耗小于80mW,適合于用量較大的場(chǎng)所,如電話交換機(jī)等。
舌簧繼電器壽命分析
目前小型舌簧繼電器多用于工業(yè)控制設(shè)備中。在通常情況下,它的壽命似乎不為人們所關(guān)注。這是由于小型舌簧繼電器在出廠時(shí)一般給定的壽命均為。“次以上。然而次僅僅是一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)字,而不是其實(shí)際值。因此在一些要求高可靠高穩(wěn)定的自動(dòng)控制設(shè)備中,倘要采用舌簧繼電器就必須對(duì)所要采用的繼電器逐一測(cè)試,分析其觸點(diǎn)動(dòng)態(tài)電阻的變化規(guī)律,從而對(duì)其壽命提出早期判斷的依據(jù)和結(jié)論。
本文則是通過對(duì)將用于某核聚變裝置控制系統(tǒng)的三種舌簧繼電器的測(cè)試和分析,提出其壽命的早期判斷依據(jù)和結(jié)論。
大家知道舌簧繼電器是由兩部分組成舌簧管和線包。線包是由絕緣漆浸封,因此當(dāng)動(dòng)作電流保持在額定值之內(nèi)時(shí),通常不會(huì)發(fā)生什么異?,F(xiàn)象。但舌簧管則不同。玻璃管的密封,簧片的工藝情況以及通過簧片的負(fù)載電流等都直接影響著繼電器的工作穩(wěn)定和可靠。因此,舌又繼電器的壽命則可以主要由其舌簧管的壽命來衡量,而歸根結(jié)蒂又可以由簧片的觸點(diǎn)電阻的變化來判斷。因此我們通過以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)對(duì)繼電器觸點(diǎn)壽命進(jìn)行了分析:
1、觸點(diǎn)動(dòng)態(tài)電阻隨負(fù)載電流的變化。
2、觸點(diǎn)吸合次數(shù)與動(dòng)態(tài)接觸電阻的關(guān)系。
第一個(gè)實(shí)驗(yàn)方框圖如圖所示。通過不斷地改變可變電阻尹值就可以改變通過簧片的負(fù)載電流。在不同的電流下記錄下簧片的端電壓。我們對(duì)北京,哈爾濱、常州三個(gè)廠家的繼電器進(jìn)行了測(cè)試。其測(cè)試結(jié)果每種繼電器均測(cè)試數(shù)只,現(xiàn)只列出其中一只的數(shù)據(jù)如附表所示。
從附表不難看出觸點(diǎn)的端電壓和負(fù)載電流基本上是線性關(guān)系,也就是說,幾種繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)態(tài)電阻在負(fù)載電流10-250MA之內(nèi)基本不變,是一個(gè)恒量。
第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)是由《舌簧繼電器觸點(diǎn)動(dòng)態(tài)電阻自動(dòng)測(cè)試裝置》提供的。也是對(duì)上述三個(gè)廠家的數(shù)只繼電器測(cè)試后得到,每只繼電器均有兩對(duì)觸點(diǎn),分別加以和負(fù)載電流進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)果整理成《R_n》關(guān)系圖見附圖。
從圖中我們可以明顯地看到觸點(diǎn)動(dòng)態(tài)電阻值是隨著繼電器開關(guān)次數(shù)的增多而變化。其變化情況大致可分成三種逐漸上升,先降低再上升,工作一定次數(shù)后急劇上升。
阻值的升高是由于舌簧管密封不好,在長(zhǎng)期工作后,觸點(diǎn)表面層部分被氧化或是簧片彈性變小使觸點(diǎn)壓力降低而引起的接觸電阻增大。而有些繼電器工作一段時(shí)間后阻值反而降低,這可能是由于原先觸點(diǎn)部分有雜質(zhì),在工作過程中火花把雜質(zhì)逐漸消滅所致。
綜上所述,對(duì)于這三種類型的繼電器,從使用角度來看,欲使控制設(shè)備穩(wěn)定可靠,肯定我們希望在長(zhǎng)期工作后,其動(dòng)態(tài)電阻值基本保持不變或降低的為好。至于阻值在工作一段后急劇增加的繼電器,用戶總是不希望的。
通過以上分析,我們可以歸納以下幾點(diǎn)作為對(duì)觸點(diǎn)壽命的早期判斷和繼電器選型的依據(jù)。
1、當(dāng)觸點(diǎn)電流在10~250mA之內(nèi)變化時(shí),其觸點(diǎn)的動(dòng)態(tài)電阻基本不變。
2、在繼電器連續(xù)工作103次之內(nèi)(100mA負(fù)荷) ,其動(dòng)態(tài)電阻值應(yīng)基本保持不變或變化很小。
3、在50mA觸點(diǎn)負(fù)載下連續(xù)工作10*次之內(nèi)如果阻值明顯下降,這種繼電器更適宜采用。
4、在繼電器連續(xù)工作‘次以后,其動(dòng)態(tài)電阻值不應(yīng)超過初始值的。這樣這種繼電器就比較可靠。
由以上幾點(diǎn)我們可以看出,對(duì)于一只舌簧繼電器,我們只要連續(xù)測(cè)得它的一萬次連續(xù)工作時(shí)的動(dòng)態(tài)電阻值就可大致判斷出它的壽命能否達(dá)到部頒值“次。而測(cè)試的工作次數(shù)最多也僅為其壽命的百分之一。這樣我們就可以利用上述方法挑選出滿意的繼電器供各種控制之用,而沒有后顧之憂