繼電器輸入參量選用時應考慮以下參數
(1) 觸點組數
(2) 觸點形式
(3) 觸點負載
(4) 觸點材料
(5) 電氣壽命、機械壽命
1、 觸點負載
大多數繼電器負載能力,只標出最大純阻性負載,但用戶實用的往往不是純阻性負載,而是感性的、燈的、電機的或容性的負載,則觸點負載大小應降額使用。
應該強調,觸點故障是繼電器失效的主要原因。觸點在不同負載類型、不同負載大小條件的電接觸特性、失效現象及失效機理是有差別的,下面分別進行說明:
(1) 白熾燈
由于白熾類鎢絲冷態電阻很小,接通瞬間的浪通電流高達穩態電流15倍。如此大的浪涌電流會使觸點迅速燒蝕,甚至產生熔焊失效。一般可串入限流電阻來減少浪涌電流。
(2) 電機負載
電動機靜止時輸入阻抗很小,啟動瞬間浪涌電流很大。當電動機啟動后,產生內部電動勢,致使觸點電流趨于減小,關斷時,觸點間出現反電勢,常常會引起拉弧,造成觸點燒蝕。
(3) 感性負載
電感器、 軛流圈接通瞬間,電磁線圈有抑抑制電流上升的功能,不會出現浪涌電流;電磁鐵、接觸器線圈接通瞬間會出現浪涌電流;這四種負載關斷時,貯存在電磁線圈中的電磁能通過觸點間燃弧消耗掉,這將導致觸點燒蝕,金屬轉移、粘接。采用RC網絡、二級管、壓敏電阻等觸點保護裝置可減少觸點的燒蝕。
(4) 容性負載
容性電路的充電電流可能非常大,開始時,電容器類似短路,其電流僅受線路電阻的限制。有時,用戶并未意識到其負載是容性的,實際上,長的傳輸線、消除磁干擾的濾波器、電源等都是強容性的。串聯限流電阻,可以減少接通瞬間的浪涌電流。
(5) 直流負載
直流負載比交流負載難斷開,因為交流電壓波形存在過零點,在電壓過零時,輸入電能為0,電弧無法維持燃燒而熄減,直流電壓沒有過零點,觸點開斷瞬間,即產生電弧,且由于外加電壓持續保持,只有電弧被拉長,不能自持而熄滅。電弧熱能會使觸點嚴重燒損,直流電流總是朝一個方向流動,會引起觸點材料轉移加劇。
(6) 低電平
低電平一般指開路電壓為10~100mV,觸點轉換電流為微安級到10mA,由于吸附在觸點表面的有機特、化合物難以在轉換負載時消除,導致觸點接觸電阻大而不穩定,電流不穩定,觸點壓降遞增,最終失效。
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選用注意事項:
A 最大開斷電壓、最大開斷電流、最大開斷功率均不應大于規定值。
B 直流負載電壓超過30VDC時,允許開斷的電流隨負載電壓升高急劇下降,選用時,應進行負載試驗。
C 觸點負載應大于最小允許負載,避免信號傳輸錯誤。
D 載開斷頻率應低于規定值,若無規定,可按低于10次/分鐘考慮。
E 使用多組觸點繼電器時,應保持負載在電源的同一相,避免繼電器故障時,產生短路現象。
F 在利用繼電器控制的線路中,應充分考慮繼電器的各種觸點短路、開路故障,避免因此造成電源短路等嚴重的事故。
G 一般情況下,實際開斷阻性負載應適當低于額定阻性負載,50~70%為建議值。
H 繼電器使用于除阻性負載外的其他負載時,應盡量進行實際負載開斷試驗。
I 在選擇繼電器時,不要只根據外殼上標注的負載值,而應以制造商提供之產品承認書標稱為準。
J 產品使用于低電平負載場合時,應選用相應的繼電器,必要時選用雙觸點繼電器。最好選用具有叉觸點的繼電器。
K 繼電器正常使用時可以不加減電弧電路,在開斷具有沖擊電流、沖擊電壓的負載時,加入適當的減弧電路可以延長產品壽命,但特別應防止電路振蕩,以免產生相反效果,應盡根據實際電路進行減弧效果測試。
L 繼電器的觸點額定負載與壽命是指在額定電壓、電流下,負載為阻性的動作次數,超出額定電壓時,可參照觸點負載曲線選用,當負載性質改變時,其觸點負載能力將發生變化。用戶可參照表10變換觸點負載電流。
M 繼電器外罩上只標阻性額定負載值,其他性質的額定負載請看詳細技術條件,其浪涌電流大小請參考下表
?
性質 |
浪涌電流 |
浪涌時間 |
備注 |
阻性 |
穩態電流 |
? |
L≤10-4H或cosф=1 0-0.01 |
螺線管 |
10~20倍穩態電流 |
0.07~0.1 |
應當看作感性負載,但當T=L/R<10-4S時可視為阻性負載 |
馬達 |
5~10倍穩態電流 |
0.2~0.5 |
可用5~6倍電流的阻性負載來代替試驗 |
白燈 |
10~15倍穩態電流 |
0.34 |
? |
汞燈 |
約3倍穩態電流 |
180~300 |
? |
霓紅燈 |
5~10倍穩定電流 |
<10 |
? |
鈉光燈 |
1~3倍穩態電流 |
? |
? |
容性負載 |
20~40倍穩態電流 |
0.01~0.04 |
長輸送線、濾波器、電源類應看作 |
變壓器 |
3~15倍穩態電流 |
? |
? |
電磁接觸器 |
3~10倍穩態電流 |
0.02~0.04 |
? | |