電氣繼電器：繼電器觸點(diǎn)概述

介紹

所述繼電器被視為在電路中的開(kāi)關(guān)的電氣設(shè)備。也就是說(shuō)，控制電路中的電流取決于繼電器觸點(diǎn)的“打開(kāi)”和“關(guān)閉” 。因此，繼電器的可靠性和使用壽命在很大程度上取決于觸點(diǎn)的質(zhì)量和性能。觸頭的性能受觸頭材料、觸頭電壓、負(fù)載類(lèi)型、工作頻率、大氣環(huán)境、觸頭配置和彈跳等因素的影響。

如果這些因素中的任何一個(gè)不能滿足預(yù)定值，則可能會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)之間金屬的電化學(xué)腐蝕、觸點(diǎn)焊接、觸點(diǎn)磨損、接觸電阻等接觸問(wèn)題。負(fù)載的大小決定了繼電器所能控制的電壓和電流的大小（觸點(diǎn)的額定負(fù)載是指電磁繼電器允許開(kāi)斷的電壓和電流。）。如果使用時(shí)不注意，很容易損壞繼電器觸點(diǎn)。

繼電器觸點(diǎn)

目錄

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Ⅰ 繼電器觸點(diǎn)形式配置

一種。常開(kāi)觸點(diǎn)

這意味著當(dāng)繼電器線圈未通電或簧片開(kāi)關(guān)附近沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，觸點(diǎn)是常開(kāi)的。

灣 常閉觸點(diǎn)

這意味著當(dāng)繼電器線圈未通電或簧片開(kāi)關(guān)附近沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，觸點(diǎn)通常是閉合的。

C。常見(jiàn)聯(lián)系方式

它將有 3 根引線，并且有一個(gè)常開(kāi)電路和一個(gè)常閉電路。這也稱為“轉(zhuǎn)換”，因?yàn)楫?dāng)繼電器中的線圈通電或磁簧開(kāi)關(guān)中的磁場(chǎng)附近時(shí)，公共觸點(diǎn)從常閉位置變?yōu)槌ｉ_(kāi)位置。

Ⅱ繼電器觸點(diǎn)符號(hào)三、繼電器觸點(diǎn)故障分析3.1 術(shù)語(yǔ)

繼電器觸點(diǎn)似乎閉合，但電路有時(shí)會(huì)異常工作。這是由于繼電器觸點(diǎn)的接觸電阻的存在。當(dāng)電流通過(guò)閉合觸點(diǎn)時(shí)，觸點(diǎn)電阻會(huì)消耗一定的功率，使觸點(diǎn)溫度升高。如果電流大，觸頭材料會(huì)軟化變形，導(dǎo)致接觸電阻變大，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)熔接失敗，使閉合的觸頭無(wú)法斷開(kāi)。

另一種形式的接觸電阻是“膜電阻”。因?yàn)槔^電器的觸點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，總會(huì)有灰塵、水蒸氣、化學(xué)氣體等產(chǎn)生的化合物附著在觸點(diǎn)上形成薄膜。正因?yàn)槿绱?，觸點(diǎn)的導(dǎo)電性會(huì)變差，嚴(yán)重時(shí)甚至不導(dǎo)電。

3.2 接觸粘接和熔焊

當(dāng)觸點(diǎn)處于靜態(tài)連接時(shí)，通常會(huì)發(fā)生接觸鍵合。接觸電阻使導(dǎo)電點(diǎn)及其附近材料的溫度升高，從而導(dǎo)致擴(kuò)散速率大大增加和接觸面積的大量擴(kuò)展。金屬分子在接觸點(diǎn)相互擠壓和滲透形成的分子力是導(dǎo)致接觸鍵合的內(nèi)在因素，此外，觸點(diǎn)之間的滑動(dòng)摩擦是加速分子擠壓滲透和積累鍵合力的必要條件. 結(jié)合力的大小取決于接觸材料的剛性和引起分子擠出和滲透的物理?xiàng)l件。觸點(diǎn)是否粘合取決于粘合力是否大于簧片的返回力。

熔焊是指通過(guò)金屬焊接將兩個(gè)電極的接觸區(qū)域結(jié)合在一起的現(xiàn)象。根據(jù)形成的原因，焊接可分為靜態(tài)焊接和動(dòng)態(tài)焊接。接觸電阻產(chǎn)生的焦耳熱使觸點(diǎn)部分熔化，它們結(jié)合而不能斷開(kāi)的現(xiàn)象稱為靜焊。在觸點(diǎn)控制外電路的過(guò)程中，觸點(diǎn)的接觸壓力接近于零或更高，同時(shí)在觸點(diǎn)之間形成液態(tài)金屬橋。由于電弧熱流熔化觸點(diǎn)而發(fā)生的焊接現(xiàn)象稱為動(dòng)態(tài)焊接。

3.3 接觸侵蝕

觸點(diǎn)切換負(fù)載大多是電感性的。當(dāng)感性負(fù)載斷開(kāi)時(shí)，其累積的磁能會(huì)在觸頭兩端產(chǎn)生很高的反電動(dòng)勢(shì)，使觸頭之間的氣隙破裂，形成火花，引起電腐蝕。造成接觸面凹陷或粘連無(wú)法分離，均屬于接觸不良，會(huì)造成短路。

影響電弧腐蝕的主要因素包括電弧的特性及其對(duì)電極熱流和力的影響以及觸頭材料對(duì)電弧熱和力的響應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)，電弧腐蝕有兩種主要形式：

1）汽化蒸發(fā)：在電弧能量的作用下，觸頭的表面材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，然后變成氣態(tài)離開(kāi)觸頭。除此之外，在一定條件下，接觸材料也有從固態(tài)到氣態(tài)的升華過(guò)程。

2）液體飛濺：在電弧能量的作用下，觸頭表面一定面積熔化。液態(tài)金屬在各種力的作用下以微小的液滴形式飛濺出來(lái)，造成較大的材料損失。這些力包括點(diǎn)壓力、靜電場(chǎng)力、電磁力、材料運(yùn)動(dòng)的力和反作用力、接觸表面張力等。

電弧腐蝕的形式隨觸頭材料和負(fù)載電流條件而變化。當(dāng)負(fù)載電流較小時(shí)，接觸材料的侵蝕以汽化和蒸發(fā)為主。當(dāng)電流增大時(shí)，不僅會(huì)發(fā)生接觸材料的汽化和蒸發(fā)，還會(huì)發(fā)生液態(tài)金屬的飛濺現(xiàn)象。當(dāng)電流進(jìn)一步增大時(shí)，金屬液體飛濺成為接觸腐蝕的主要形式。可通過(guò)設(shè)置電阻滅火花電路和電阻電容滅火花電路來(lái)防止觸點(diǎn)間的電腐蝕。

因此，在選擇繼電器時(shí)，應(yīng)考慮施加在觸點(diǎn)上的電壓和觸點(diǎn)的負(fù)載能力。例如觸點(diǎn)負(fù)載為28V(DC)×10A的繼電器意味著繼電器觸點(diǎn)只能在28V的直流電壓下工作，觸點(diǎn)電流為10A。如果超過(guò)這兩個(gè)額定值，就會(huì)影響繼電器的使用壽命，甚至?xí)龤в|點(diǎn)。另外，繼電器需要控制的回路數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。在同一型號(hào)系列的繼電器中，一般有多種觸點(diǎn)形式可供選擇，使用時(shí)應(yīng)充分利用每一組觸點(diǎn)。

3.4 接觸金屬遷移

在工作過(guò)程中，兩個(gè)觸點(diǎn)之間通常會(huì)發(fā)生材料的相互轉(zhuǎn)移。如果這種相互轉(zhuǎn)移不能抵消，就會(huì)發(fā)生材料的凈轉(zhuǎn)移。顯著的接觸金屬遷移是大的凈遷移。觸頭操作中各種因素的不對(duì)稱性是造成觸頭金屬遷移的主要原因。這些因素包括電弧、觸頭材料特性和各種外力。詳情如下：

1）電弧有多種形式的能量輸入到觸點(diǎn)。對(duì)于陰極接觸，通過(guò)減壓加速后與陰極碰撞的離子流的動(dòng)能，陰極表面的離子流與電子釋放的勢(shì)能，弧柱輻射或傳導(dǎo)到陰極的能量。陰極表面，以及體內(nèi)電流產(chǎn)生的陰極焦耳熱。所有這些能量都會(huì)增加觸點(diǎn)材料的溫度，導(dǎo)致觸點(diǎn)材料熔化和蒸發(fā)。

2）接觸在工作過(guò)程中具有各種力，包括電子力、靜電力、電磁力、材料運(yùn)動(dòng)的反作用力、等離子流動(dòng)力，這些力可能導(dǎo)致接觸表面熔池中的金屬液發(fā)生飛濺。

3）影響接觸金屬遷移的材料特性包括電導(dǎo)率、比熱容、熔化和汽化潛熱、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)、冶金動(dòng)力學(xué)等。此外，觸點(diǎn)的尺寸、形狀和連接形式也會(huì)影響金屬遷移。

3.5 接觸松動(dòng)和裂紋

觸點(diǎn)是繼電器切換負(fù)載的電氣觸點(diǎn)部件。某些產(chǎn)品具有通過(guò)鉚接壓入的觸點(diǎn)。這種安裝方法的主要缺點(diǎn)是觸點(diǎn)松動(dòng)、觸點(diǎn)有裂紋或尺寸過(guò)大等。它們會(huì)影響繼電器的接觸可靠性。觸點(diǎn)松動(dòng)是由于簧片與觸點(diǎn)配合部分尺寸不當(dāng)或操作者調(diào)整力不當(dāng)造成的。觸點(diǎn)開(kāi)裂是由材料硬度過(guò)高或壓力過(guò)大引起的。不同材料的觸頭應(yīng)采用不同的工藝，一些硬度較高的觸頭材料在觸頭制造、鉚接或焊接前應(yīng)進(jìn)行退火處理。

3.6 接觸粉塵

使用一段時(shí)間后，灰塵和污垢會(huì)沉積在繼電器的觸點(diǎn)上，使表面形成黑色氧化膜，從而導(dǎo)致接觸不良。因此，需要定期清潔觸點(diǎn)。例如，可以使用四氯化碳液體來(lái)保證良好的接觸性能。

四、接觸保護(hù)方法

圖 1. Contact Oscillogram（接觸動(dòng)作時(shí)間、釋放時(shí)間、回彈時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間）

我們知道繼電器觸點(diǎn)保護(hù)需要比MOSFET更小心。一般繼電器的負(fù)載比MOSFET大很多。常見(jiàn)的直流電機(jī)、直流離合器和直流電磁閥等直流負(fù)載較大，這些感性負(fù)載開(kāi)關(guān)往往是閉合的，因?yàn)閿?shù)百甚至數(shù)千個(gè)反電動(dòng)勢(shì)引起的浪涌會(huì)縮短觸點(diǎn)的壽命甚至完全損壞它們。相反，如果電流很小，如1A左右，反電動(dòng)勢(shì)會(huì)引起電弧放電，使金屬氧化物污染觸點(diǎn)，導(dǎo)致觸點(diǎn)失效，增加接觸電阻。

保護(hù)觸點(diǎn)主要是為了延長(zhǎng)繼電器的使用時(shí)間，因?yàn)橛|點(diǎn)總會(huì)積碳老化，表面也沒(méi)有原來(lái)那么干凈。更重要的是，當(dāng)繼電器壽命接近尾聲時(shí)，其接觸電阻會(huì)迅速增加。

一般在常溫常壓下，關(guān)鍵介質(zhì)在空氣中的擊穿電壓為200~300V。因此，我們的目標(biāo)一般是將電壓控制在200V以下或更低。

圖 2. 擊穿電壓

一般有以下方法可以做到：

標(biāo)準(zhǔn)二極管可以顯著延長(zhǎng)回彈時(shí)間。將常規(guī)二極管與齊納二極管串聯(lián)連接會(huì)對(duì)其產(chǎn)生輕微影響。如果是感性負(fù)載，當(dāng)觸頭分離時(shí)，較長(zhǎng)的回彈時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)電弧產(chǎn)生時(shí)間，縮短觸頭壽命。例如，線圈上接有二極管的繼電器需要 9.8ms 才能釋放觸點(diǎn)。將齊納二極管與小信號(hào)二極管結(jié)合使用可以將時(shí)間縮短至 1.9ms。另外，線圈未接二極管時(shí)繼電器的返回時(shí)間為1.5ms。

雖然感性負(fù)載不如阻性負(fù)載好處理，但使用有效的保護(hù)會(huì)使性能更好。有兩種方法不能使用。

圖 3. 電容器和繼電器電路

在實(shí)際電路中，保護(hù)器件（二極管、電阻、電容、壓敏電阻等）與負(fù)載應(yīng)有一定的距離。如果兩者相距太遠(yuǎn)，可能會(huì)削弱保護(hù)裝置的作用。一般兩者之間的距離應(yīng)在50cm以內(nèi)。

較高頻率的直流負(fù)載會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)異常腐蝕（產(chǎn)生電火花）。當(dāng)直流電磁閥或離合器控制在較高頻率時(shí)，觸點(diǎn)可能會(huì)腐蝕。這樣做的原因是當(dāng)產(chǎn)生電火花（電弧放電）時(shí)，氮和氧之間的反應(yīng)會(huì)引起接觸腐蝕。

五、繼電器觸點(diǎn)常見(jiàn)問(wèn)題

1.繼電器觸點(diǎn)如何工作？

繼電器是一種電動(dòng)開(kāi)關(guān)。它們通常使用電磁鐵（線圈）來(lái)操作其內(nèi)部機(jī)械開(kāi)關(guān)機(jī)制（觸點(diǎn)）。當(dāng)繼電器觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)，這將在線圈激活時(shí)為電路接通電源。

2. 什么是繼電器觸點(diǎn)輸出？

繼電器觸點(diǎn)輸出的工作原理基本上類(lèi)似于開(kāi)/關(guān)開(kāi)關(guān)。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，如果輸出“關(guān)閉”，則電路將斷開(kāi)（開(kāi)路）。如果輸出為“on”，則將進(jìn)行接觸，從而完成電路。因此，控制器本身不提供任何電流或電壓。

3、繼電器觸點(diǎn)為什么會(huì)熔接？

因此，當(dāng)觸點(diǎn)再次打開(kāi)時(shí)，來(lái)自電容的短路電流可能會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)熔接。當(dāng)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，該電路可有效抑制電弧。然而，當(dāng)觸點(diǎn)再次打開(kāi)時(shí)，充電電流會(huì)流向電容器，這可能會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)焊接。

4. 如何保護(hù)我的繼電器觸點(diǎn)？

保護(hù)繼電器觸點(diǎn)免受感性負(fù)載切換影響的各種方法——從左到右：二極管、火花熄滅電容器、齊納二極管或晶體管、壓敏電阻。

5. 什么是觸點(diǎn)形式繼電器？

觸點(diǎn)形式：繼電器中觸點(diǎn)的排列方式。這決定了繼電器可以操作的電路數(shù)量。1A 型（或“1 型 A”）：一個(gè)電路打開(kāi)和關(guān)閉，觸點(diǎn)處于常開(kāi)位置。

6. 什么是繼電器觸點(diǎn)？

繼電器通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉另一電路中的觸點(diǎn)來(lái)控制一個(gè)電路。... 當(dāng)繼電器觸點(diǎn)為常閉 (NC) 時(shí)，繼電器未通電時(shí)觸點(diǎn)閉合。在任何一種情況下，向觸點(diǎn)施加電流都會(huì)改變它們的狀態(tài)。

7. 一個(gè)繼電器有多少個(gè)觸點(diǎn)？

二。簡(jiǎn)單的電磁繼電器由纏繞在軟鐵芯上的線圈、為磁通提供低磁阻路徑的鐵軛、可移動(dòng)的鐵銜鐵和一組或多組觸點(diǎn)組成。

8、繼電器和接觸器有什么區(qū)別？

接觸器將 2 個(gè)極連接在一起，它們之間沒(méi)有公共電路，而繼電器具有連接到中性位置的公共觸點(diǎn)。此外，接觸器的額定電壓通常高達(dá) 1000V，而繼電器的額定電壓通常僅為 250V。

9、接觸器或繼電器的用途是什么？

接觸器是一種大型繼電器，通常用于將電流切換到電動(dòng)機(jī)或其他大功率負(fù)載。通過(guò)使用過(guò)載加熱器和過(guò)載觸點(diǎn)，可以保護(hù)大型電動(dòng)機(jī)免受過(guò)流損壞。

10. 接觸器或繼電器的三大部件是什么？

接觸器或繼電器由三個(gè)主要部分組成：線圈、機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置和觸點(diǎn)。線圈用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，額定電壓基于電壓（24 V、120 V、208/204 V、480 V）。當(dāng)線圈通電時(shí)，機(jī)械連桿將電樞連接到觸點(diǎn)，從而完成電路。