電氣繼電器：繼電器觸點概述

介紹

所述繼電器被視為在電路中的開關(guān)的電氣設(shè)備。也就是說，控制電路中的電流取決于繼電器觸點的“打開”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不能滿足預(yù)定值，則可能會出現(xiàn)觸點之間金屬的電化學(xué)腐蝕、觸點焊接、觸點磨損、接觸電阻等接觸問題。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（觸點的額定負(fù)載是指電磁繼電器允許開斷的電壓和電流。）。如果使用時不注意，很容易損壞繼電器觸點。

繼電器觸點

目錄

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Ⅰ 繼電器觸點形式配置

一種。常開觸點

這意味著當(dāng)繼電器線圈未通電或簧片開關(guān)附近沒有磁場時，觸點是常開的。

灣 常閉觸點

這意味著當(dāng)繼電器線圈未通電或簧片開關(guān)附近沒有磁場時，觸點通常是閉合的。

C。常見聯(lián)系方式

它將有 3 根引線，并且有一個常開電路和一個常閉電路。這也稱為“轉(zhuǎn)換”，因為當(dāng)繼電器中的線圈通電或磁簧開關(guān)中的磁場附近時，公共觸點從常閉位置變?yōu)槌ｉ_位置。

Ⅱ繼電器觸點符號三、繼電器觸點故障分析3.1 術(shù)語

繼電器觸點似乎閉合，但電路有時會異常工作。這是由于繼電器觸點的接觸電阻的存在。當(dāng)電流通過閉合觸點時，觸點電阻會消耗一定的功率，使觸點溫度升高。如果電流大，觸頭材料會軟化變形，導(dǎo)致接觸電阻變大，嚴(yán)重時甚至出現(xiàn)熔接失敗，使閉合的觸頭無法斷開。

另一種形式的接觸電阻是“膜電阻”。因為繼電器的觸點長時間暴露在空氣中，總會有灰塵、水蒸氣、化學(xué)氣體等產(chǎn)生的化合物附著在觸點上形成薄膜。正因為如此，觸點的導(dǎo)電性會變差，嚴(yán)重時甚至不導(dǎo)電。

3.2 接觸粘接和熔焊

當(dāng)觸點處于靜態(tài)連接時，通常會發(fā)生接觸鍵合。接觸電阻使導(dǎo)電點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，觸點之間的滑動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條件。觸點是否粘合取決于粘合力是否大于簧片的返回力。

熔焊是指通過金屬焊接將兩個電極的接觸區(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)焊接和動態(tài)焊接。接觸電阻產(chǎn)生的焦耳熱使觸點部分熔化，它們結(jié)合而不能斷開的現(xiàn)象稱為靜焊。在觸點控制外電路的過程中，觸點的接觸壓力接近于零或更高，同時在觸點之間形成液態(tài)金屬橋。由于電弧熱流熔化觸點而發(fā)生的焊接現(xiàn)象稱為動態(tài)焊接。

3.3 接觸侵蝕

觸點切換負(fù)載大多是電感性的。當(dāng)感性負(fù)載斷開時，其累積的磁能會在觸頭兩端產(chǎn)生很高的反電動勢，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法分離，均屬于接觸不良，會造成短路。

影響電弧腐蝕的主要因素包括電弧的特性及其對電極熱流和力的影響以及觸頭材料對電弧熱和力的響應(yīng)。一般來說，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，造成較大的材料損失。這些力包括點壓力、靜電場力、電磁力、材料運(yùn)動的力和反作用力、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，接觸材料的侵蝕以汽化和蒸發(fā)為主。當(dāng)電流增大時，不僅會發(fā)生接觸材料的汽化和蒸發(fā)，還會發(fā)生液態(tài)金屬的飛濺現(xiàn)象。當(dāng)電流進(jìn)一步增大時，金屬液體飛濺成為接觸腐蝕的主要形式?？赏ㄟ^設(shè)置電阻滅火花電路和電阻電容滅火花電路來防止觸點間的電腐蝕。

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

3.4 接觸金屬遷移

在工作過程中，兩個觸點之間通常會發(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。對于陰極接觸，通過減壓加速后與陰極碰撞的離子流的動能，陰極表面的離子流與電子釋放的勢能，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。所有這些能量都會增加觸點材料的溫度，導(dǎo)致觸點材料熔化和蒸發(fā)。

2）接觸在工作過程中具有各種力，包括電子力、靜電力、電磁力、材料運(yùn)動的反作用力、等離子流動力，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、熔點和沸點、冶金動力學(xué)等。此外，觸點的尺寸、形狀和連接形式也會影響金屬遷移。

3.5 接觸松動和裂紋

觸點是繼電器切換負(fù)載的電氣觸點部件。某些產(chǎn)品具有通過鉚接壓入的觸點。這種安裝方法的主要缺點是觸點松動、觸點有裂紋或尺寸過大等。它們會影響繼電器的接觸可靠性。觸點松動是由于簧片與觸點配合部分尺寸不當(dāng)或操作者調(diào)整力不當(dāng)造成的。觸點開裂是由材料硬度過高或壓力過大引起的。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

使用一段時間后，灰塵和污垢會沉積在繼電器的觸點上，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。例如，可以使用四氯化碳液體來保證良好的接觸性能。

四、接觸保護(hù)方法

圖 1. Contact Oscillogram（接觸動作時間、釋放時間、回彈時間和穩(wěn)定時間）

我們知道繼電器觸點保護(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)載開關(guān)往往是閉合的，因為數(shù)百甚至數(shù)千個反電動勢引起的浪涌會縮短觸點的壽命甚至完全損壞它們。相反，如果電流很小，如1A左右，反電動勢會引起電弧放電，使金屬氧化物污染觸點，導(dǎo)致觸點失效，增加接觸電阻。

保護(hù)觸點主要是為了延長繼電器的使用時間，因為觸點總會積碳老化，表面也沒有原來那么干凈。更重要的是，當(dāng)繼電器壽命接近尾聲時，其接觸電阻會迅速增加。

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回彈時間。將常規(guī)二極管與齊納二極管串聯(lián)連接會對其產(chǎn)生輕微影響。如果是感性負(fù)載，當(dāng)觸頭分離時，較長的回彈時間會延長電弧產(chǎn)生時間，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。將齊納二極管與小信號二極管結(jié)合使用可以將時間縮短至 1.9ms。另外，線圈未接二極管時繼電器的返回時間為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)載會導(dǎo)致開關(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，觸點可能會腐蝕。這樣做的原因是當(dāng)產(chǎn)生電火花（電弧放電）時，氮和氧之間的反應(yīng)會引起接觸腐蝕。

五、繼電器觸點常見問題

1.繼電器觸點如何工作？

繼電器是一種電動開關(guān)。它們通常使用電磁鐵（線圈）來操作其內(nèi)部機(jī)械開關(guān)機(jī)制（觸點）。當(dāng)繼電器觸點打開時，這將在線圈激活時為電路接通電源。

2. 什么是繼電器觸點輸出？

繼電器觸點輸出的工作原理基本上類似于開/關(guān)開關(guān)。為簡化起見，如果輸出“關(guān)閉”，則電路將斷開（開路）。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、繼電器觸點為什么會熔接？

因此，當(dāng)觸點再次打開時，來自電容的短路電流可能會導(dǎo)致觸點熔接。當(dāng)觸點斷開時，該電路可有效抑制電弧。然而，當(dāng)觸點再次打開時，充電電流會流向電容器，這可能會導(dǎo)致觸點焊接。

4. 如何保護(hù)我的繼電器觸點？

保護(hù)繼電器觸點免受感性負(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. 什么是觸點形式繼電器？

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

6. 什么是繼電器觸點？

繼電器通過打開和關(guān)閉另一電路中的觸點來控制一個電路。... 當(dāng)繼電器觸點為常閉 (NC) 時，繼電器未通電時觸點閉合。在任何一種情況下，向觸點施加電流都會改變它們的狀態(tài)。

7. 一個繼電器有多少個觸點？

二。簡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、可移動的鐵銜鐵和一組或多組觸點組成。

8、繼電器和接觸器有什么區(qū)別？

接觸器將 2 個極連接在一起，它們之間沒有公共電路，而繼電器具有連接到中性位置的公共觸點。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機(jī)或其他大功率負(fù)載。通過使用過載加熱器和過載觸點，可以保護(hù)大型電動機(jī)免受過流損壞。

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主要部分組成：線圈、機(jī)械聯(lián)動裝置和觸點。線圈用于產(chǎn)生磁場，額定電壓基于電壓（24 V、120 V、208/204 V、480 V）。當(dāng)線圈通電時，機(jī)械連桿將電樞連接到觸點，從而完成電路。