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2. 线圈的注意事项
2020-09-02 16:48

给线圈施加额定电压是使继电器的工作正常的基础。仅施加超过动作电压的电压时,继电器虽然可以工装,但是考虑到电源电压变动、温升等引起的变化,会影响继电器的正常工装,所以必须向线圈施加额定电压。


2.1 安类型

2.1.1 交流动作型(以下简称为AC型)

一般AC型继电器的工作电压基本上都是50Hz或60Hz的工频电压,建议尽量选用产品说明书上所列出的标准电压规格的产品,如果需要其它电压规格时,请与宏发技术人员联系确定。

对于AC型继电器,因伴有涡流损失、磁滞损失和线圈效率降低等因素,所以其温升一般比DC型高。在超出额定电压±10%时,易产生蜂鸣声,所以请注意电源电压的变动。

对于AC型继电器,线圈断电时,供电贿赂中不能与有残留的直流分量电压,否则有可能导致继电器不能正常释放。而且残留的交流分量电压尽可能接近0VAC,否则有可能导致继电器产生蜂鸣声。

2.1 直流工作型(以下简称为DC型)

一般DC型继电器多分为电压驱动型,建议尽量选用产品说明书上所判出的标准电压规格的产品,如果需要其它电压规格时,请与金天技术人员联系确定。

请确认说明书上各继电器线圈的电压极性,如果附加了抑制用二极管或显示用器件时,一旦线圈的电压接反,会引起继电器动作不良,或附加器件动作不正常,甚至会引出电路短路,线圈并联二级管或显示用器件(发光二级管),会导致继电器释放时间加长,有可能影响电耐久性,请注意。

另外,对于极化继电器,如果线圈上施加的电压的极性与说明书规定的相反,则继电器不会工作。


2.2 线圈输入电源

2.2.1 交流线圈的输入电源

为了使继电器稳定工作,请向线圈施加额定电压。如果向线圈施加(连续施加)不能使继电器完全动作的电压时,线圈会异常发热,致使线圈异常损耗。

AC型继电器的电源电压最好是正弦波形(sine curve),因为在正弦波形的情况下交流线圈能较好的抑制蜂鸣声,如果波形失真或畸变时,则这种抑制功能不能得到很好的发挥。图9显示了几种常见波形的例子。

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如果在继电器的驱动电路上连接有电动机、螺线管、变压器等器件,当这些器件工作时,继电器线圈上的电压会降低,导致继电器的触点会发生抖动,从而引起触点的粘接、异常损耗、或不通。使用小型变压器时或没有充裕容量的变压器做电源而配线又较长时,或家庭用、商店用等配线较细时,也会出现类似线圈电压降低的现象。如果发生类似故障,请使用同步示波器等进行检测和正确调整。

如果采用电动机等变动较大的负载,请根据用途将线圈的驱动电路和电力电路分开。

如果交流继电器不能稳定工作时,可将交流变换为直流,然后选用适当的直流继电器。

2.2.2 直流线圈的输入电源

为了稳定工作,DC型继电器的线圈两端所加电压推荐使用波纹变化率小于±5%的线圈额定电压,否则继电器会工作不稳定,引起触点的粘接或异常损耗,特别是在继电器的驱动电路上连接有电动机、螺线管、变压器等器件时,这种情况更明显。

作为DC型继电器的电源,有蓄电池,带滤波电容的全波(如图10)或者半波整流电路等,这些不同的电源种类会影响继电器的动作特性,所以请在实际使用中进行试验确认。

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2.3 线圈的最大电压

线圈的最大电压除了受限于线圈温升和线圈漆包线绝缘层材料的耐热温度(一旦超出耐热温度,线圈会发生局部短路,甚至至烧坏)之外,还受到绝缘材料的热变形、老化的影响。特别是不能损坏其它机器、危害人体安全或引起火灾,因此要限制在一定的范围之内。所以请不要超出说明书中规定的值。

最大电压可以短时间加到继电器线圈上的最大电压值,而不是允许连续施加的电压值。


2.4 线圈温升

2.4.1 温升

在继电器动作过程中,线圈会发热使其温度升高。一般在接通时间为2分种以下的脉冲电压下使用时,线圈温升值与接通(ON)时间、及接通与断开(OFF)的比例有关,各种继电器基本相同,参见表13。

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2.4.2 线圈温升引起的动作电压的变化

线圈的温度上升会造成线圈电阻的增加,动作电压也会相应升高。铜线的电阻温度系数为每1°C约升高0.4%,线圈电阻会按这个比例增加。产品说明书中规定的动作电压、释放电压和复归电压均是在温度为23°C时的值。

在线圈温度高于23°C时,有时动作电压会超出说明书的规定值,请在实际使用中进行试验确认。


2.5 漏电流

在电路设计时,请注意避免在继电器不工作时有漏电流流过线圈,如图11所示。

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2.6 线圈施加电压和动作时间

AC型继电器根据给线圈施加电压时相位的不同,动作时间上会有偏差。

DC型继电器,虽然提高给线圈施加的电压,继电器的动作时间会适当加快,但触点闭合时的回跳也会变大,在额定负载下工作或冲击电流大的情况会引起寿命降低或者触点的粘接,所以需要注意。


2.7 几只继电器的串并联使用

几只继电器构成串并联电路时,请注意避免因旁通电流和漏电流而引起误动作,如图12。

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2.8 线圈应避免施加渐增电压

一般继电器在动作过程中,存在触点压力变化、触点抖动和接触不稳定等阶段,当在线圈上施加的电压是逐渐增加时,会使这一不稳定阶段的时间变长,影响继电器的使用寿命。为了尽量减少这种情况对继电器的影响,请尽量使用阶跃电压(采用开关电路)给线圈供电。


2.9 电源线较长时的注意事项

如果电源线较长时,请务必在测量继电器线圈两端的电压后,根据施加额定电压的原则选用继电器。

如果在与动力线等并行进行长距离配线时,当线圈电源断开时,线圈两端会由于电线的寄生电容产生电压,造成释放不良,在这种情况下,请在线圈两端连接旁路电阻。


2.10 长年连续通电

线圈长期连续通电时,由于线圈自身发热会促使线圈绝缘材料的老化、特性劣化,因此,在这种情况下,请使用磁保持型继电器。必须使用单稳态继电器时,请使用不易受外部环境影响的密封型继电器,并采用适当保护电路以防止万一接触不良或断线时造成损失。


2.11 小频率通断

通断频率低于1个月1次时,请定期检查触点接通情况。长期不通断触点时,触点表面可能会生成有机膜造成触点接触不良。


2.12 线圈电蚀

继电器长期放置在高温、高湿的环境中或者连续通电时,如果将线圈接地容易使线圈被电蚀而引起断线,所以请尽量不要将继电器线圈接地。如果线圈不得不接地,请将继电器线圈端的控制开关设置在线圈的正极端。


2.13 磁保特继电器线圈的注意事项

2.13.1 线圈电压

请确认线圈上施加电压的方向是否正确,否则继电器可能不动作。

由于磁保持继电器的特性,不允许给线圈长期施加电压,,以防止继电器过热烧毁。

2.13.2 继电器的自锁

请避免使用继电器自己的常闭触点切断自己的线圈,这样会因继电器动作的不稳定性造成故障,如图13。

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2.13.3 并联几只继电器使用的注意事项

当磁保持继电器线圈与其它继电器线圈或螺线管并联时,请增加二极管防止反问电压影响继电器的正常工作。

2.13.4 动作、复归时的最小脉冲宽度

为了使磁保持继电器动作或者复归,请在线圈上施加超过说明书规定的动作或复归时间5倍以上时间的矩形额定电压,之后进行操作确认。如果脉冲宽度达不到上述要求,请在实际使用中进行试验确认。

请避免在电源含有较多浪涌的条性下使用。

2.13.5 双线圈型继电器的注意事项

请不要同时向设定线圈和复位线圈施加电压,否则会使继电器异常发热、异常动作,甚至异常损耗。

如图14所示,当电路上需要将动作线圈和复归线圈的任意一方端子连接起来,另一方的端子连在电源的同一极上时,请将要连接起来的两个端子直接连接(短路)再连接到电源上,这样可以保持两线圈之间间的绝缘良好。

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2.13.5 磁保持单线圈继电器的一种驱动电路

如图15所示为磁保持单线圈继电器的一种驱动电路。当有输入信号时,电流给电容C充电,利用这一充电电流给线圈供电,使继电器动作,当去掉输入信号时,电容C上储存的电能通过三极管Tr和线圈Coil放电,使继电器复归。

在使用该电路时,请在实际使用中确认电路参数。

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