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光藕继电器选用原则和方法 继电器使用方法

作者:河北航信仪器 发布时间:2023-01-12 07:30:01点击:
【导读】首先必须对光藕所控制的对象一一被控回路的性质、特点以及对光藕继电器的要求等都要有周密地考察和透彻地了解。其次,对光藕继电器本身的各种特性一一试验方法、使用条

首先必须对光藕所控制的对象一一被控回路的性质、特点以及对光藕继电器的要求等都要有周密地考察和透彻地了解。其次,对光藕继电器本身的各种特性一一试验方法、使用条件、技术参数、结构工艺特点以及规格型号等,做到全面的掌握与认真分析;从先进性、合理性、可用性、经济性全面考虑,作到正确地选用和使用光藕继电器。正确选用光藕继电器的原则具体来讲应该是:(1)光藕继电器的主要技术性能,如触点负荷,动作时间参数,机械和寿命等,应满足整机系统的要求;(2)光藕继电器的结构型式(包括安装方式)与外形尺寸应能适合使用条件的需要;(3)经济合理。

作为选用光藕继电器的步,是确定其应用分类,由此初选一种在给定条件下曾经有过成功应用的光藕继电器类型,然后按下列步聚使所选用光藕继电器**适合于规定应用。怎样选用光藕继电器呢?

(1)按照输入的信号确定光藕继电器的种类

不同作用试验方法或结构特征的光藕继电器,其要求输入的信号的性质是不同的。例如热光藕继电器是利用热效应而动作的光藕继电器;声光藕继电器是利用声效应而动作;而电磁光藕继电器则是由控制电流通过线圈产生的电磁吸力而实现触点开、闭。这就要求使用者首先要按输入信号的性质选择光藕继电器种类。例如反应电压、电流或功率信号时,选用电压、

电流或功率光藕继电器;反应脉冲信号或有极性要求时,应选用脉冲、极化光藕继电器等。

(2)在这里,简要地介绍一下电压和电流光藕继电器的区别,以供用户正确选用。从工作试验方法来讲,二者均属电磁光藕继电器,没有任何区别。但从光藕继电器的设计讲,二者是有区别的。电流光藕继电器磁路系统按IW=C来考虑,即在光藕继电器动作过程中由于衔铁的动作而导致线圈电感发生变化时,也不会影响到回路电流值。该电流是由回路中其它电路元件较大的阻抗决定了的,电流光藕继电器线圈阻抗对整个回路阻抗的影响可忽略不计。因此,一般电流光藕继电器线圈导线匝数少,电感和电阻均较小,因而线圈电流较大。供给电流光藕继电器线圈的是恒定的电流值。电压光藕继电器线圈输入的信号是相对恒定的电压值,一般是电压直接加在线圈上或通过网络分配给它以恒定的电压值。因此,回路电流主要取决于线圈阻抗,一般不涉及其它回路元件。为了尽量减小它对其它支路的分流作用,一般导线细,匝数多,电感和电阻都较大,线圈电流不大。

(3)选用电流或电压光藕继电器时,要有相对的电路条件。电流光藕继电器要求恒流源电路条件,即回路有较大阻抗与之串联,它本身阻抗对回路电流影响很小。电压光藕继电器要求提供恒定的电压。电流光藕继电器当作电压光藕继电器用,因其线圈电阻小,很容易烧坏线圈,甚至造成电源短路。如将电压光藕继电器当电流光藕继电器使用线圈串接在线路里时,由于其大的阻抗会明显地改变原来回路参数,会因线圈得不到足够的电流而光藕继电器不动作。

值得注意的是交流光藕继电器线圈通常承受过电压的能力比直流光藕继电器差。在直流光藕继电器线圈中,外加电压的增加所引起电流增加的速率较低。这是因为线圈的温升引起线圈电阻的上升。然而在交流光藕继电器中,外加电压的增加引起电流的增加,同样引起线圈电阻增加,这将造成导磁零件进一步饱和,使感抗进而使阻抗大幅度下降。结果是线圈电流增加速率要比外加电压增加的速率快,因此,由于外加过电压造成的过热比直流光藕继电器容易发生。

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继电器,一般指的是电磁继电器,也就是机械动作那种。继电器的作用本质是用一个回路(一般是小电流)去控制另外一个回路(一般是大电流)的通断,而且这个控制过程中,两个回路一般是隔离的,它的基本试验方法,是利用了电磁效应来控制机械触点达到通断目的,给带有铁芯线圈通电-线圈电流产生磁场-磁场吸附衔铁动作通断触点,整个过程是“小电流-磁-机械-大电流”这样一个过程:

上图是一张继电器控制灯泡的动态图,继电器有常开触点和常闭触点,动触点就是一个公共端,这是直流继电器,也就是继电器的线圈通过直流电时候(图上利用电池供电),带铁芯的线圈会输出对应的磁场,把衔铁吸附住,动触点一边会从常闭触点这边,跑到常开触点那边去,相当于常开触点吸合了。从图上来,启动/停止按钮,电池,继电器线圈形成了一个控制回路,只要这个回路吸合,线圈就会有电流通过,同时产生磁场。

常开触点,灯泡,还有另外一个灯泡的控制电源(图上是另外一个电池)形成形成了回路,当常开触点吸合了,这样这个回路是闭合的,电流将从控制电源的正端,流过灯泡,经过闭合的常开触点,然后再回到负极,这样灯泡会发光。

当启动/停止按钮断开时候,线圈会失去电流,这样衔铁没有了磁力的吸附,会通过弹簧复位,这样动触点的另外一端,会从常开触点这边,恢复到常闭触点这边去,灯泡的通电回路被强行断开,灯泡没有了电流,自然也会暗下来了。

所以继电器也被一些老电工称之为“磁吸”,它利用的是电磁铁的作用去控制了另外一个回路的吸合或者断开,电磁继电器里边,就需要有线圈,铁芯,弹簧,触点等关键配件来组成。触点一般有常开触点和常闭触点,两者往往有一个公共端,线圈没有带电情况下,常闭触点和公共端是短接的,常开触点和公共端是开路的;线圈带电以后,常开触点和公共端是短接的,常闭触点和公共端是开路的,刚好颠倒过来了,这样控制线圈的电压(电流),就可以控制触点串联的电路工作了。

设计时候,选择合适的触点的容量,线圈的电压(交流直流),这样可以实现了两个电路的隔离控制,比如可以设计和人接触的按钮是12伏电压,选择12伏的线圈,这样比较安全,人就是碰到线圈的电压,也不会电到自己。而触点这边,可以控制220伏甚至更高的电压,来直接驱动电机之类的器件的启停,或者是电流比较大的其他负载,这样能实现了“四两拨千斤”的控制作用。

光藕继电器选用原则和方法 继电器使用方法(图1)

继电器是美国的科学家在1831年左右发明的,电感的单位还是以他命名的,比法拉第更早发现电磁作用,继电器经过100多年的发展,已经形成了各种形式的,比如时间继电器,温度继电器,舌簧继电器,热继电器,差动继电器,光继电器,声音继电器,霍尔继电器,现在还有固态继电器等,从机械到电子,各种形态都有。

详情请见:继电器的工作试验方法

继电器的合理使用

  除了对进行全面的参数测试和有效的筛选之外,对继电器的合理使用也是提高继电器使用可靠性的有效方法。反之使用不当会缩短继电器的寿命,现就使用中的若干问题提出讨论。

  1、合理选择继电器的工作电压

  继电器的吸合电压一般只有其额定工作电压的二分之一到三分之二,但在使用继电器的时候一定要在其额定工作电压下工作,而不能取其吸合电压作为工作电压。这是因为在吸合电压条件下,继电器虽然己经动作,但其动合触点间的压力还未达到规定值,这将导致触点间的接触电阻偏大,如触点在大电流条件工作,就会加大触点功率,容易造成触点烧蚀,缩短工作寿命。

  2、采用无电流切换

  虽然继电器的技术指标中给出了允许的触点功率,同时也给出了相应的寿命,允许继电器的触点带电进行切换,但在可能的情况下还是应尽量避免触点带电切换,采用无电流切换将大大提高继电器的使用寿命。

  3、避免在低电平、微电流下使用继电器

  由于继电器存在低电平失效的失效模式,应尽量避免继电器触点工作在低电平、微电流下。在有可能的情况下可以选择固态继电器、模拟开关代替继电器。在一定要选用继电器切换低电平、微电流的情况下可选用干簧继电器,因为干簧继电器将触点密封在玻璃管中,而绕组在玻璃管外。这与将触点与绕组密封在同一壳体中的普通继电器相比,将明显降低触点产生钝化膜进而造成低电平失效的可能。

  4、继电器的灭火花线路

  继电器的绕组是一个电感,绕组中又有衔铁,因此在绕组通电后会贮存磁能,而在绕组断电瞬时,磁能释放会产生很高的反电势(有时高达数百伏)。这一反电势一方面容易将驱动继电器的器件(如晶体管、)击穿,另一方面会造成尖峰干扰,干扰整机和系统中其它线路的正常工作。这一问题**简单的解决办法就是在继电器的绕组上并联一只消反峰(也称续流二极管)。但应注意,消反峰二极管的加入将会明显延长继电器的释放时间。

  5、继电器触点的并联使用

  当需要继电器去切换较大的电流时,尽量选用触点电流大的继电器,而不要采用触点并联的方法(不论是一个继电器的多组触点还是多个继电器的触点并联)。这是因为继电器的各组触点很难保证接触电阻相同,在并联使用中很容易出现电流分配的不均匀。另外在触点动作的时间上也难以保证一致,这样在切换瞬时很容易出现某一组触点瞬时电流过大的现象。

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