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一般继电器 参考资料

■外部条件、环境、周围环境对继电器的影响

●线圈

与电源的关系

(1) 在直流继电器中、

线圈电流=外加电压/线圈电阻

(2) 在交流继电器中,线圈的电感系数产生影响,因此需要考虑线 圈阻抗。

另外,线圈阻抗根据频率而发生变化,如果以60Hz下的特性为 100%, 在50Hz下使用同一继电器时, 其特性如下表所示。但 是, 根据继电器不同, 该值也会发生变化, 因此使用前请确认。

额定电流、消耗功率、温度上升

约117%

动作电流

约100%

动作电压、复位电压

约85%

(3) 关于线圈应注意以下几点: 在DC 操作继电器中, 带动作表 示、带浪涌吸收用二极管继电器及保持继电器的情况下有极 性。极性弄错可能会导致元件损坏、动作不良, 敬请注意。 如果在AC操作继电器上外加DC电压,线圈发热,可能造成烧 损。相反如果在DC操作继电器上外加AC电压,可动铁片反复 振动, 不能正常动作。

与温度的关系

线圈中所使用的铜线的电阻, 对于温度变化, 约受0.4%/℃的影 响。这种情况直接对继电器的动作特性产生影响。

这使电磁铁产生吸引力,使线圈电流发生变化。在交流操作继电器 中, 由于线圈直流电阻的比率相对于线圈阻抗较小, 温度引起的 动作特性(动作电压· 复位电压) 的变化也变少。

另外, 在直流电压操作的继电器中, 线圈电阻的变化对线圈的温 度上升产生影响。这是根据线圈电流的变化, 引起消费功率的增 减, 温度上升值仅根据温度所引起的线圈电流变化率而进行变 化。代表性示例如下所示。

环境温度的定义

继电器自身的发热、其他设备的发热使控制柜内的温度上升。

使用环境温度应为盒子内继电器附近的温度。


电气腐蚀

继电器线圈在非工作状态下暴露在高温、高湿的环境中,而且线圈卷线和铁芯等其他金属之间有电位差时,如果它们之间的绝缘不充分,两者间流通的离子化电流,将可能腐蚀线圈上所卷的铜线。与在金属上进行电镀的作用相同,通过酸、碱等,将可促进该作用。在以往的继电器中,往往忽视这种现象,但是最近在卷轴材方面开发出了特性较好的塑料,而且卷线的绝缘材也开发出了聚氨酯类、聚 脂、聚酰胺、氟树脂等特性优良的材料,减少了一部分危险性。要防止电气腐蚀,应避免在高温、高湿中保管及使用。在电路构成方面应注意开关的位置,使其不在卷线上施加+电位,需要考虑+接地等。右边列举了良性示例和不良示例。


●动作时间

与形状和动作时间的关系

继电器的动作时间由延迟时间(线圈时间常数、惯性力矩引起 的)、接点切换时间等决定, 但是这些值根据继电器的形状而不 同。例如, 铁芯和可动铁片之间空隙较大的继电器, 带电磁铁(使用磁气电阻较大的材质)的继电器中, 为降低其电感系数的 值而缩小时间常数, 但反而减少了吸引力, 吸引可动铁片所需的 时间也变长。这种倾向, 在直流操作继电器中尤为显著。因为电 磁铁的吸引力与铁芯、可动铁片间的空隙的平方成反比, 降低后 发生这种现象。因此在高速继电器中, 可缩小空隙, 使用高透磁率材料, 减少线圈卷线等。

在交流操作下, 由于启动时流通的电流大于额定电流, 与直流操作不同, 与形状无关。

此外, 对于惯性力矩, 间接驱动形比较有效, 在可动铁片开始动 作时不会施加较大的负载载荷。

另外, 接点的切换时间几乎由可动铁片的动作直接传达, 因此其 动作应尽可能地小, 而且为通过动作全行程顺利动作, 要考虑载 荷和吸引力的平衡。接点的反弹受可动铁片的动作速度, 可动部 分的重量, 接点弹簧的弹性等要素的影响。

一般接点弹簧、接触片的形状、制动块的构造等应缓和动作时的 冲击能量。

线圈外加电压(电流)与动作时间的关系 继电器的动作时间受线圈的外加电压(电流) 支配。如下图所 示, 施加若干超出动作电压的电压时, 线圈电流达到动作电流之 前的时间;克服可动部惯性到可动部开始动作之前的时间;吸引 力克服负载载荷, 可动部加速, 接点切换之前的时间, 由于任何 一个都延长, 因此其动作时间也大幅延长。

另一方面, 施加大幅超过动作电压的电压时, 任何一个都缩短, 动作时间也提前。线圈外加电压和动作时间的关系如上所述, 但线圈外加电压与其 他特性也有关系, 因此规定了线圈额定电压。



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