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2. 線圈的注意事項
2020-09-02 16:48

給線圈施加額定電壓是使繼電器的工作正常的基礎。僅施加超過動作電壓的電壓時,繼電器雖然可以工裝,但是考慮到電源電壓變動、溫升等引起的變化,會影響繼電器的正常工裝,所以必須向線圈施加額定電壓。


2.1 安類型

2.1.1 交流動作型(以下簡稱為AC型)

一般AC型繼電器的工作電壓基本上都是50Hz或60Hz的工頻電壓,建議盡量選用產品說明書上所列出的標準電壓規格的產品,如果需要其它電壓規格時,請與宏發技術人員聯系確定。

對于AC型繼電器,因伴有渦流損失、磁滯損失和線圈效率降低等因素,所以其溫升一般比DC型高。在超出額定電壓±10%時,易產生蜂鳴聲,所以請注意電源電壓的變動。

對于AC型繼電器,線圈斷電時,供電賄賂中不能與有殘留的直流分量電壓,否則有可能導致繼電器不能正常釋放。而且殘留的交流分量電壓盡可能接近0VAC,否則有可能導致繼電器產生蜂鳴聲。

2.1 直流工作型(以下簡稱為DC型)

一般DC型繼電器多分為電壓驅動型,建議盡量選用產品說明書上所判出的標準電壓規格的產品,如果需要其它電壓規格時,請與金天技術人員聯系確定。

請確認說明書上各繼電器線圈的電壓極性,如果附加了抑制用二極管或顯示用器件時,一旦線圈的電壓接反,會引起繼電器動作不良,或附加器件動作不正常,甚至會引出電路短路,線圈并聯二級管或顯示用器件(發光二級管),會導致繼電器釋放時間加長,有可能影響電耐久性,請注意。

另外,對于極化繼電器,如果線圈上施加的電壓的極性與說明書規定的相反,則繼電器不會工作。


2.2 線圈輸入電源

2.2.1 交流線圈的輸入電源

為了使繼電器穩定工作,請向線圈施加額定電壓。如果向線圈施加(連續施加)不能使繼電器完全動作的電壓時,線圈會異常發熱,致使線圈異常損耗。

AC型繼電器的電源電壓最好是正弦波形(sine curve),因為在正弦波形的情況下交流線圈能較好的抑制蜂鳴聲,如果波形失真或畸變時,則這種抑制功能不能得到很好的發揮。圖9顯示了幾種常見波形的例子。

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如果在繼電器的驅動電路上連接有電動機、螺線管、變壓器等器件,當這些器件工作時,繼電器線圈上的電壓會降低,導致繼電器的觸點會發生抖動,從而引起觸點的粘接、異常損耗、或不通。使用小型變壓器時或沒有充裕容量的變壓器做電源而配線又較長時,或家庭用、商店用等配線較細時,也會出現類似線圈電壓降低的現象。如果發生類似故障,請使用同步示波器等進行檢測和正確調整。

如果采用電動機等變動較大的負載,請根據用途將線圈的驅動電路和電力電路分開。

如果交流繼電器不能穩定工作時,可將交流變換為直流,然后選用適當的直流繼電器。

2.2.2 直流線圈的輸入電源

為了穩定工作,DC型繼電器的線圈兩端所加電壓推薦使用波紋變化率小于±5%的線圈額定電壓,否則繼電器會工作不穩定,引起觸點的粘接或異常損耗,特別是在繼電器的驅動電路上連接有電動機、螺線管、變壓器等器件時,這種情況更明顯。

作為DC型繼電器的電源,有蓄電池,帶濾波電容的全波(如圖10)或者半波整流電路等,這些不同的電源種類會影響繼電器的動作特性,所以請在實際使用中進行試驗確認。

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2.3 線圈的最大電壓

線圈的最大電壓除了受限于線圈溫升和線圈漆包線絕緣層材料的耐熱溫度(一旦超出耐熱溫度,線圈會發生局部短路,甚至至燒壞)之外,還受到絕緣材料的熱變形、老化的影響。特別是不能損壞其它機器、危害人體安全或引起火災,因此要限制在一定的范圍之內。所以請不要超出說明書中規定的值。

最大電壓可以短時間加到繼電器線圈上的最大電壓值,而不是允許連續施加的電壓值。


2.4 線圈溫升

2.4.1 溫升

在繼電器動作過程中,線圈會發熱使其溫度升高。一般在接通時間為2分種以下的脈沖電壓下使用時,線圈溫升值與接通(ON)時間、及接通與斷開(OFF)的比例有關,各種繼電器基本相同,參見表13。

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2.4.2 線圈溫升引起的動作電壓的變化

線圈的溫度上升會造成線圈電阻的增加,動作電壓也會相應升高。銅線的電阻溫度系數為每1°C約升高0.4%,線圈電阻會按這個比例增加。產品說明書中規定的動作電壓、釋放電壓和復歸電壓均是在溫度為23°C時的值。

在線圈溫度高于23°C時,有時動作電壓會超出說明書的規定值,請在實際使用中進行試驗確認。


2.5 漏電流

在電路設計時,請注意避免在繼電器不工作時有漏電流流過線圈,如圖11所示。

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2.6 線圈施加電壓和動作時間

AC型繼電器根據給線圈施加電壓時相位的不同,動作時間上會有偏差。

DC型繼電器,雖然提高給線圈施加的電壓,繼電器的動作時間會適當加快,但觸點閉合時的回跳也會變大,在額定負載下工作或沖擊電流大的情況會引起壽命降低或者觸點的粘接,所以需要注意。


2.7 幾只繼電器的串并聯使用

幾只繼電器構成串并聯電路時,請注意避免因旁通電流和漏電流而引起誤動作,如圖12。

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2.8 線圈應避免施加漸增電壓

一般繼電器在動作過程中,存在觸點壓力變化、觸點抖動和接觸不穩定等階段,當在線圈上施加的電壓是逐漸增加時,會使這一不穩定階段的時間變長,影響繼電器的使用壽命。為了盡量減少這種情況對繼電器的影響,請盡量使用階躍電壓(采用開關電路)給線圈供電。


2.9 電源線較長時的注意事項

如果電源線較長時,請務必在測量繼電器線圈兩端的電壓后,根據施加額定電壓的原則選用繼電器。

如果在與動力線等并行進行長距離配線時,當線圈電源斷開時,線圈兩端會由于電線的寄生電容產生電壓,造成釋放不良,在這種情況下,請在線圈兩端連接旁路電阻。


2.10 長年連續通電

線圈長期連續通電時,由于線圈自身發熱會促使線圈絕緣材料的老化、特性劣化,因此,在這種情況下,請使用磁保持型繼電器。必須使用單穩態繼電器時,請使用不易受外部環境影響的密封型繼電器,并采用適當保護電路以防止萬一接觸不良或斷線時造成損失。


2.11 小頻率通斷

通斷頻率低于1個月1次時,請定期檢查觸點接通情況。長期不通斷觸點時,觸點表面可能會生成有機膜造成觸點接觸不良。


2.12 線圈電蝕

繼電器長期放置在高溫、高濕的環境中或者連續通電時,如果將線圈接地容易使線圈被電蝕而引起斷線,所以請盡量不要將繼電器線圈接地。如果線圈不得不接地,請將繼電器線圈端的控制開關設置在線圈的正極端。


2.13 磁保特繼電器線圈的注意事項

2.13.1 線圈電壓

請確認線圈上施加電壓的方向是否正確,否則繼電器可能不動作。

由于磁保持繼電器的特性,不允許給線圈長期施加電壓,,以防止繼電器過熱燒毀。

2.13.2 繼電器的自鎖

請避免使用繼電器自己的常閉觸點切斷自己的線圈,這樣會因繼電器動作的不穩定性造成故障,如圖13。

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2.13.3 并聯幾只繼電器使用的注意事項

當磁保持繼電器線圈與其它繼電器線圈或螺線管并聯時,請增加二極管防止反問電壓影響繼電器的正常工作。

2.13.4 動作、復歸時的最小脈沖寬度

為了使磁保持繼電器動作或者復歸,請在線圈上施加超過說明書規定的動作或復歸時間5倍以上時間的矩形額定電壓,之后進行操作確認。如果脈沖寬度達不到上述要求,請在實際使用中進行試驗確認。

請避免在電源含有較多浪涌的條性下使用。

2.13.5 雙線圈型繼電器的注意事項

請不要同時向設定線圈和復位線圈施加電壓,否則會使繼電器異常發熱、異常動作,甚至異常損耗。

如圖14所示,當電路上需要將動作線圈和復歸線圈的任意一方端子連接起來,另一方的端子連在電源的同一極上時,請將要連接起來的兩個端子直接連接(短路)再連接到電源上,這樣可以保持兩線圈之間間的絕緣良好。

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2.13.5 磁保持單線圈繼電器的一種驅動電路

如圖15所示為磁保持單線圈繼電器的一種驅動電路。當有輸入信號時,電流給電容C充電,利用這一充電電流給線圈供電,使繼電器動作,當去掉輸入信號時,電容C上儲存的電能通過三極管Tr和線圈Coil放電,使繼電器復歸。

在使用該電路時,請在實際使用中確認電路參數。

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