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继电器故障【图文】
继电器故障
(1)继电器故障
继电器的主要功能为: 「根据规定的输入条件开关或切换输出(接点)」。脱离该功能的状态即为故障。
根据继电器的构成要素大致可以把继电器的故障分为以下几类:
在这些故障中以下故障的发生比率较高:
(1) 接触不良 |
但是从继电器的各个种类来看, 易发生以下故障:
· 信号用继电器
(1) 接触不良
在小功率电路上, 有时会发生接触电阻增加(数百毫欧) 的问 题。
由于附着在接点表面的有机物产生影响, 为事先去除构成继电器 的成型品中排出的燃气, 实施烤焙(在高真空条件下加热)。 还开发了大幅度降低燃气的成型品, 正逐渐应用到各产品中。
(2) 线圈断线
信号用继电器对小型、高灵敏度的要求较高, 为此线圈的芯线越 来越细。
一方面, 信号用继电器安装在印刷基板上, 虽然进行过清洗, 但 是有时超声波能量集中到线圈芯线, 会造成断线。
特别是使用清洗器(采用单一的数万Hz频率的信号发射器)或在 溶剂中使用水的情况下, 会产生强力驻波, 可能导致线圈芯线断 线, 因此必须事先进行确认。
·一般继电器、功率继电器
(1) 接触不良
主要用途为: 在发生电弧放电领域中开关负载。但是在这种条件 下存在硝酸反应造成的腐蚀问题, 因此多使用带机壳型或裸露 型。
这种继电器易受尘埃或燃气等环境的影响。
在控制盘上必须注意不要使线屑、再加工时的切割粉末、涂料等 侵入继电器内部。
(2) 差拍
交流操作继电器的电磁铁一般采用屏蔽线圈方式。这种方式的原 理是, 通过屏蔽部和非屏蔽部各磁极的磁束产生吸引力, 并交互 运行, 外观上形成平坦的吸引力。
形成外观上平坦的吸引力的范围比较狭窄, 如果磁极面上有异物 侵入, 或者反复动作引起磁极面消耗, 就容易受到影响。
在这种方式下, 不可能从技术上100%地解决这些问题。 设置在家庭、住宅街区等地方的设备、设备中内置的继电器, 可 能会发生差拍问题。在这种情况下, 必须采取措施, 例如更换成 直流操作, 或者组合全波整流二极管与直流操作继电器等。
(3) 熔敷
在交流操作继电器上, 一般操作电源和负载电源为同一个, 为此 而会引发故障。
大型灯光、各种设备的电源变压器、电机等接通电流时, 会流通 冲击电流, 该电流为额定电流的数倍甚至数十倍。为此, 施加到 继电器线圈的操作电压急剧下降, 发生偏离。由于偏离, 会造成 短时间内反复开关, 有时会造成熔敷。
列举完上述故障, 人们会犹豫是否要使用继电器, 但是, 在零 件、设备、装置方面, 没有不会发生故障的产品。
由于故障是相对于要求功能的脱离现象, 理解继电器的故障模 式, 对设备装置采用安全设计, 这样才能满足最终使用者的要 求。
· 没有流通规定的电流
尽管已施加额定电压, 但线圈电流却没有达到规定值, 这种情况 下的故障主要是线圈断线(电流完全不流通, 或时断时续), 除 此之外, 可能是交流操作全波整流二极管内置继电器的一部分二 极管发生了打开故障。
线圈断线原因常见的有以下几种:
(1) 可能是超声波清洗印刷基板时的共振引起断线;
(2) 可能是盘的共振引起断线;
(3) 硝酸反应造成的线圈芯线的腐蚀断线;
(4) 电腐蚀引起的断线。
容易与故障混淆的是, 随着直流操作继电器的线圈温度升高而产 生的电流减少(以23℃为基准, 每上升1℃减少约0.4%)、将防 止反向连接的二极管内置继电器的极性弄错。
· 过负载电流流通
施加额定电压时, 造成过负载电流流通的原因可能有以下几个:
(1) 线圈芯线间的局部短路(层间短路) ;
(2) 浪涌吸收二极管等内置元件的短路;
(3) 交流操作继电器的动作不良。
下列现象容易与故障混淆:
· 有极性的继电器(内置浪涌吸收二极管等) 的极性错误。
· 不进行规定的动作
规定动作根据机型不同而稍有差异, 不能一概而论, 因此仅介绍 一些明显事例。
· 昆虫类(蚂蚁、蟑螂等) 侵入继电器内部, 造成不动作。
· 得不到规定的导通
一般统称为接触不良, 可分为以下几类:
(1) 由接点消耗等引起的接点追随(接点随动) 及接点压力消 失造成的接触不良(使用寿命)。
(2) 接点间夹杂异物(尘埃、成型粉、涂料类、线屑、绝缘 护套、碳等)
(3) 输入侧的故障、输入输出之间的故障、输出侧切换接点的 熔敷对其他极产生影响, 从而导致二次性接触不良。
接触不良分为两种情况: 一, 完全不导通的情况;二, 由于碳等 在接点表面堆积, 虽然导通, 但可能会超过使用电路中规定的上 限值。
· 绝缘不良
输入输出间的绝缘不良有下列情况:
(1)开关负载时,接点间发生的电弧放电被外部磁场或操作线圈 产生的磁场扭曲, 到达线圈端子, 产生闪络。
(2)开关负载时接点间发生的电弧放电生成的碳或接点飞散粉末 堆积, 造成绝缘动作或者耐受电压值下降。
(3) 由于施加直接雷电或感应雷电等浪涌电压, 造成闪络。
· 得不到规定的绝缘
一般可分为以下几类:
(1)开关负载时接点间发生的电弧放电生成的碳或接点消耗粉末 堆积, 造成绝缘老化;
(2) 线屑等的侵入造成绝缘不良;
(3) 熔敷、粘着、摇摆等造成接点电路不打开;
(4) 输入侧的故障、输入输出间的故障等造成的二次性开路不 良;
(5)移动、触须、支柱等化学性、物理性现象造成的绝缘老化。
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