(湖南省特种设备检验检测研究院(郴州分院) 湖南 郴州 423000)
摘要:近年来,随着社会的发展,电梯行业发展的如火如荼,作为特种设备,和人们的生活息息相关,继电器作为电梯中使用最多的电子元器件之一也显得尤为重要,本文将对其中的电磁式继电器的应用做一些深入的探讨。
关键词:电磁式继电器;驱动;切换;触点
一、继电器的技术特点
继电器类似于电子开关,器件内部有线圈,电流或电压驱动,输出采用机械触点;相对于半导体类电子开关,可实现输入与输出完全电气隔离,触点抗浪涌电流能力高,在大电流下使用,由于触点接触电阻小,可以不用考虑额外的散热[1]。它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”,故在电路中起着起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
二、继电器应用的深入研究
对继电器的应用其外围电路尤其重要,主要来说有以下一些注意事项
1、软启动继电器驱动延时要足够,为减小继电器切换时触点上的电应力,软启动继电器驱动时,要待软启动电阻给滤波电容充满电,以降低触点两端的电压差,减小切换时的冲击电流,根据滤波电容容量大小,延时时间从数百毫秒到数秒不等[2]。
2、尽量使继电器在零电流下切换,在容性和感性负载下,触点的切换能力大大降低,需要对继电器驱动进行处理,尽量保证继电器在电流的零点或零点附近切换,最大限度降低触点上的应力。
3、继电器工作环境温度要满足,为保证继电器寿命满足产品设计寿命,正常工作温度不要超过继电器的最高工作环境温度,如果是受到继电器周围发热器件的影响,需要确认外壳材料温度是否达到要求。
4、负载最小值不能低于继电器的最小负载,小电流信号对触点的要求很高,切换毫安级电流负载应优先选用信号继电器,使用功率继电器时,需要注意负载电流和电压要大于继电器的最小负载,规格书中一般都会给出最小负载指标,如100mA@5VDC。
5、继电器倍压驱动时注意控制驱动时间和驱动电压,可以采用瞬时高电压驱动继电器以获得更快的动作速度,但需要控制高电压持续的时间,推荐高电压采用175%~200%额定电压,低压时推荐75%~110%额定电压,高电压持续的时间最大200ms,最小应保证继电器的动作时间2倍以上。
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6、继电器带负载切换时尽量不要并联使用,继电器并联使用时,触点不能达到同步切换,注意控制切换时的电应力,不要超过单个触点的负载能力;触点稳定后,相当于一个稳定小电阻,短时可以通过超过额定值的浪涌电流;软启动继电器由于切换时应力很小,可以多个继电器并联使用,以提高稳态载流能力。
7、禁止采用NPN管射级输出驱动继电器,采用NPN管射级驱动继电器时,继电器线圈直接与地线相连,线圈断开时产生的反电势,会将地线电平拉低,造成其它器件功能紊乱或是损坏。
8、继电器尽量选用密封型,需注意继电器是否为密封性,非密封继电器在喷三防漆时需要防护,防止三防漆进入继电器内部造成污染。
9、继电器应尽量远离集成电路,特别是DSP、MCU,在功率继电器在接通、断开负载瞬间,线圈和触点上的拉弧会产生较大的电磁干扰,导致集成电路功能紊乱。
三、继电器常见应用问题
1、动作不良。有些电梯中采用220V转24V变压器直接从电网降压后给继电器供电,电网电压波动时,线圈驱动电压增高,继电器线圈功耗较大,易造成线圈温升过高导致损坏[3]。
2、触点不通。电梯使用发现问题不及时修理,仍然有损坏的一些模块在系统上工作(例如监控模块,一些使用疲劳的接触器等),使继电器工作在异常状态,线圈过热,导致内部结构件损坏,引起结构干涉,触点不能正常转换。有的小厂家出厂时检测不到位程序有bug,导致继电器误动作,导致输入继电器误动作。电梯机房中设计不合理,导致温度湿度不能满足电梯工作要求,低温下水份或结霜导致触点接触不良[4]。
3、触点粘连。电梯使用周期过长,维保单位没有根据继电器使用寿命合理更换,导致继电器动作次数超过其设计,触点因电弧能量发生轻微熔焊。有的电梯会出现使用一段时间后当系统故障时,其故障继电器无法释放,用手轻敲继电器后,又正常,使用一下后会再次出现,基本是由于触点在断开和闭合过程中感性负载导致(负载为中间继电器),可以建议增加RC吸收电路。
参考文献
[1]金程程.PLC与变频器在四层电梯教学模型中的应用探讨[J].信息与电脑(理论版),2016(19):64-65.
[2]田若秋.基于PLC和组态软件的电梯监控系统的研究[D].北京:北方工业大学,2010.
[3]杨志毅.单片机在电梯控制系统中的应用[J].科技创新与应用,2016(35):156.
[4]连迅.基于AT89C51单片机的四层电梯自动控制系统的设计[J].电子技术与软件工程,2014,12(10):262.
论文作者:欧俊希
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/7
标签:继电器论文; 触点论文; 负载论文; 电流论文; 电压论文; 电梯论文; 线圈论文; 《电力设备》2017年第2期论文;