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新聞動(dòng)態(tài)
探討磁保持繼電器抗強(qiáng)磁設(shè)計(jì)中性能變化
日期:2022-05-05 12:44:48作者:百檢 人氣:0

  一、磁保持繼電器工作原理及在恒定磁場(chǎng)下的影響


  磁保持繼電器主要由線圈、銜鐵組件、動(dòng)靜片三部分組成,靠線圈通電時(shí)產(chǎn)生的磁力來驅(qū)動(dòng)銜鐵組件方向的改變,從而改變動(dòng)靜片觸電的斷開與閉合。在恒定磁場(chǎng)的影響下,線圈產(chǎn)生的磁力會(huì)被抵消,會(huì)導(dǎo)致相同的驅(qū)動(dòng)電壓下,繼電器動(dòng)作不干脆或者不動(dòng)作;同時(shí),銜鐵組件的狀態(tài)可能會(huì)發(fā)生改變,導(dǎo)致繼電器誤動(dòng)作。


  二、恒定磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的分析


  新規(guī)范中規(guī)定了磁鐵的體積為50mm*50mm*50mm,磁力分別為200mT(單相電表)和300mT(三相電表)。而在普通條件下,充磁不是很均勻,磁鐵的表面磁力分布為中間小,四周大,所以在設(shè)計(jì)抗強(qiáng)磁的產(chǎn)品中所用的磁鐵應(yīng)該選擇中心磁場(chǎng)200mT或300mT,留有余量。


  三、抗強(qiáng)磁設(shè)計(jì)的影響因素


  1、線圈功耗


  為保證足夠的驅(qū)動(dòng)力不被磁鐵抵消以正常驅(qū)動(dòng)繼電器,線圈功耗需要適當(dāng)加大,需要調(diào)節(jié)漆包線的線徑和安匝數(shù),同時(shí)由于繼電器產(chǎn)品外形尺寸的限制,可以繞線的空間相對(duì)有限,需要在設(shè)計(jì)時(shí)更加合理的計(jì)算。


  2、銜鐵組件的磁力


  為保證外界磁場(chǎng)的影響下,銜鐵組件的狀態(tài)不發(fā)生改變,需要適當(dāng)增加銜鐵組件的磁力,提供足夠的磁保持力,但同時(shí)由于線圈也受外界磁場(chǎng)的影響產(chǎn)生的磁力會(huì)降低,所以在設(shè)計(jì)時(shí),需要保證銜鐵組件和線圈的配合,又不能降低保持力。


  3、觸點(diǎn)壓力


  足夠的觸點(diǎn)壓力可以降低接觸電阻,進(jìn)而降低繼電器通電狀態(tài)下的溫升,同時(shí),還可以在短路電流沖擊時(shí),觸點(diǎn)不會(huì)斥開,保證觸點(diǎn)完整和繼電器不爆炸。但在線圈磁力的降低及銜鐵組件的磁力調(diào)整配合的過程中,會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)壓力過大而無法正常斷開閉合,所以在設(shè)計(jì)時(shí),需要保證觸點(diǎn)壓力足夠,同時(shí)又保證繼電器可以正常動(dòng)作,需要調(diào)節(jié)模具及相關(guān)參數(shù)以達(dá)到此目的。


  4、屏蔽殼


  屏蔽殼可以抵消外界磁場(chǎng)的部分磁力,降低外界磁場(chǎng)對(duì)繼電器的影響,但同時(shí),屏蔽殼也會(huì)導(dǎo)走線圈產(chǎn)生的磁力,對(duì)繼電器的動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。所以在設(shè)計(jì)時(shí),屏蔽殼的外形尺寸和位置沒有多少可以改變,需要考慮調(diào)整繼電器內(nèi)部參數(shù)來配合屏蔽罩對(duì)繼電器性能的影響。


  四、抗強(qiáng)磁產(chǎn)品設(shè)計(jì)的誤區(qū)


  由于磁保持繼電器的工作原理是由磁鋼為轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu),靠線圈磁力推動(dòng)來改變斷開閉合的狀態(tài),而屏蔽鐵殼也會(huì)對(duì)此狀態(tài)產(chǎn)生影響,再加上外界恒定磁場(chǎng)的干擾,往往在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí),不得不犧牲一些性能參數(shù)來滿足繼電器動(dòng)作的靈活性,但降低了可靠性。


  線圈功耗增大受到繼電器尺寸的限制,又受到電表方案的驅(qū)動(dòng)電壓的限制,所以在增加線圈功耗設(shè)計(jì)受限的時(shí)候,往往會(huì)降低銜鐵組件的磁力,同時(shí)再降低觸點(diǎn)間的閉合壓力,才能更容易使繼電器動(dòng)作正常,但繼電器的溫升、抗短路電流的能力,還有磁保持力都會(huì)降低,一般的常規(guī)測(cè)試中也很難發(fā)現(xiàn)。


  五、需要關(guān)注的抗強(qiáng)磁產(chǎn)品的主要參數(shù)與普通產(chǎn)品的比較


  1、銜鐵組件磁力


  銜鐵組件的磁力決定了磁保持繼電器的磁保持力,表現(xiàn)在運(yùn)輸途中的顛簸不易使?fàn)顟B(tài)發(fā)生改變,在外界恒定磁場(chǎng)干擾下,狀態(tài)也不易發(fā)生改變,所以抗強(qiáng)磁產(chǎn)品的銜鐵組件磁力不應(yīng)該比普通產(chǎn)品小。


  2、觸點(diǎn)閉合壓力


  閉合壓力過大的時(shí)候,在抗強(qiáng)磁產(chǎn)品參數(shù)的調(diào)整中,可能會(huì)導(dǎo)致繼電器斷開或閉合受限,所以抗強(qiáng)磁產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,觸點(diǎn)壓力不應(yīng)該比普通產(chǎn)品小。


  3、帶屏蔽鐵殼前后動(dòng)作電壓升高的幅度


  屏蔽殼會(huì)導(dǎo)走線圈產(chǎn)生的磁力,使繼電器動(dòng)作不干脆或不動(dòng)作,在線圈功耗加大受限時(shí),會(huì)降低銜鐵組件的磁力,可以比原來更低的電壓被線圈驅(qū)動(dòng)。而此時(shí)線圈部分的參數(shù)在帶屏蔽殼前,動(dòng)作電壓*低(30%額定電壓),帶屏蔽殼后,動(dòng)作電壓上升幅度較大(上升為60%甚至超過70%)。所以在帶屏蔽殼前后的參數(shù)調(diào)整中需要保證動(dòng)作電壓變化的幅度不應(yīng)該過大,才可以保證產(chǎn)品的可靠性。


  綜上所述,磁保持繼電器產(chǎn)品需要抗強(qiáng)磁干擾,從原理上來講是兩件矛盾的事情,但從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中是可以改善的,通過優(yōu)化磨具精度,調(diào)整相關(guān)參數(shù)的配合,可以使產(chǎn)品性能不降低,同時(shí)又抗強(qiáng)磁干擾。