選擇繼電器應(yīng)考慮哪些因素

1、選擇繼電器應(yīng)考慮哪些因素面對(duì)品種規(guī)格繁多的繼電器產(chǎn)品，如何合理選擇、正確使用，將直接影響到產(chǎn)品整機(jī)的性能、可靠性。 如 何合理選用繼電器？首先要深入分析、研究整機(jī)的使用條件、技術(shù)要求，按照價(jià)值工程”原理，合理地 提出入選繼電器產(chǎn)品必須達(dá)到的技術(shù)性能?？梢园聪率鲆c(diǎn)，逐項(xiàng)開(kāi)展分析、研究：外形及安裝方式、安 裝尺寸；輸入?yún)⒘?；輸出參量；環(huán)境條件；安全要求；可靠性。下面按上述要求分別闡述。1、外形、安裝方式、安裝尺寸繼電器的外形、安裝方式、安裝尺寸品種很多，用戶(hù)必須按整機(jī)的具 體要求，提出具體的安裝面積，允許繼電器的高度、安裝方式、安裝尺寸。這是選擇繼電器首先要考慮的 問(wèn)題。以下幾個(gè)問(wèn)題，選用時(shí)應(yīng)予

2、以注意：（1）.對(duì)于PC板式引出腳;腳間距大都為2.54xn（n = 1、2、3.，以下同），如JZW5；也有2.5n， 如JZG2 -2/B；也有不符合標(biāo)準(zhǔn)間距的繼電器，如MR72。引出腳的長(zhǎng)度一般為3.5。（2）.引出腳的可焊性、繼電器的抗焊接熱、引出腳相對(duì)底座的不垂直度等應(yīng)有嚴(yán)格的要求。（3）.快連接式繼電器；快連接引出腳通常有250# （6.35x0.8）、187# （4.75x0.5） 2種。這 類(lèi)引出腳要 特別注意插拔力要求，250#引出腳：拔力矩10kg.cm; 187#引出腳：拔力矩 5kg.cm。二、輸入?yún)⒘坎煌N類(lèi)的輸入?yún)⒘?，是選擇繼電器型號(hào)的重要依據(jù)。常見(jiàn)的輸入?yún)⒘康姆N類(lèi)

3、有：（1）.交流輸入?yún)⒘?。?dāng)輸入?yún)⒘繛榻涣麟妷海娏鳎r(shí)，應(yīng)選用交流繼電器。選用這一類(lèi)型的繼電 器，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：交流頻率-交流繼電器輸入電壓（電流）的頻率一般為50HZ，或60HZ。 由于二者線圈的感抗不同，吸動(dòng)電壓有明顯差異。合同中應(yīng)予注明。環(huán)境溫度-交流繼電器由于存在 渦流損耗、磁滯損耗，繼電器的溫升較高，一般為70C到80C。工作環(huán)境溫度不宜過(guò)高，最好為40r 到65C，確定環(huán)境溫度的計(jì)算 公式：tMt2-t3-150C；注：t1：繼電器最高環(huán)境溫度，0C； t2：漆 包線、絕緣材料最高允許長(zhǎng)期工作溫度0C （B級(jí)為1300C； F級(jí)為1550C） t3：繼電器平均溫升， 0C。

4、由此可見(jiàn)，當(dāng)提高環(huán)境溫度，要求漆包線及絕緣材料的耐溫等級(jí)相應(yīng)提高，繼電器成本將大幅度上升。 交流噪聲-繼電器工作時(shí)，會(huì)發(fā)出交流噪聲。初始要求小于45dB （分貝），實(shí)際使用中，由于磁極間 出現(xiàn)砂塵等污物、機(jī)械參數(shù)的變化，交流噪聲會(huì)有所增大。吸動(dòng)電壓-交流繼電器的吸動(dòng)電壓一般小 于80%VH（額定工作電壓以下同）；允許最高吸動(dòng)電壓90%VH。用供電電壓直接激勵(lì)的繼電器，當(dāng)供 電電壓波動(dòng)幅度大于土 10%，將導(dǎo)致繼電器的失效，電壓過(guò)低，吸動(dòng)不可靠，會(huì)出現(xiàn)似吸非吸而失效； 電壓過(guò)高，溫升上升，繼電器絕緣受損而失效。當(dāng)供電電壓大于土 10%時(shí)（如農(nóng)村電網(wǎng)電壓波動(dòng)大）。 合同中應(yīng)提出，將吸動(dòng)電壓酌情降低

5、；選擇較高耐溫等級(jí)的漆包線、絕緣材料。（2）.直流輸入?yún)⒘?。這類(lèi)繼電器應(yīng)用很廣，分幾種情況加以討論。選擇直流繼電器，突出問(wèn)題是靈 敏度L （線圈額定功耗）問(wèn)題，L與輸出功率大小、外形尺寸、環(huán)境條件（環(huán)境溫度，振動(dòng)、沖擊.）有 關(guān)，確定繼電器靈敏度應(yīng)十分謹(jǐn)慎，不可片面強(qiáng)調(diào)靈敏度，而犧牲其他性能。當(dāng)對(duì)靈敏度要求不高時(shí)， 可采用一般靈敏度的直流繼電器；當(dāng)靈敏度要求較高，輸出功率為強(qiáng)電，環(huán)境條件苛刻，可用固態(tài)繼電 器、中等靈敏度的繼電器；當(dāng)要求高靈敏度（如0.2W以下），可采用混合繼電器、極化繼電器。但混 合繼電器的價(jià)格較高，體積較大；極化繼電器環(huán)境適應(yīng)性較差，負(fù)載能力不高。當(dāng)輸入電壓持續(xù)時(shí)間較 長(zhǎng)，

6、如幾個(gè)小時(shí)、幾天、幾個(gè)月、建議 采用磁保持繼電器。有幾個(gè)好處：節(jié)省輸入電能;降低繼電器溫升； 提高環(huán)境適應(yīng)性。但要求輸入量為脈沖，有極性要求，輸入線路復(fù)雜化。如磁卡電表用繼電器、衛(wèi)星山源 控制用繼電器，繼電器觸點(diǎn)在一種導(dǎo)通狀態(tài)下可連續(xù)工作幾十小時(shí)，幾個(gè)月，采用磁保持很合算。在電能 消耗嚴(yán)加控制的場(chǎng)合下，經(jīng)常采用磁保持繼電器。當(dāng)輸入?yún)⒘款l率達(dá)10Hz及以上，要求繼電器快速動(dòng) 作時(shí)，應(yīng)選用舌簧繼電器、極化繼電器或固態(tài)繼電器。舌簧繼電器動(dòng)作頻率可達(dá)50次/秒，價(jià)格低廉， 但觸點(diǎn)負(fù)載能力低，一般只能達(dá)50mA、28VDC；極化繼電器、固態(tài)繼電器、切換速度可達(dá)100次/秒， 工作可靠，但價(jià)格高，體積較大

7、；（3）.溫度變化影響：繼電器線圈皿隨溫度的變化而變化，對(duì)繼電 器吸動(dòng)、釋放電壓的影響是明顯的。溫度上升到極限高溫時(shí)，釋放電壓趨于最大值，吸動(dòng)電壓相應(yīng)升高； 溫度降到極限低溫時(shí)，釋放電壓趨于最小值，吸動(dòng)電壓會(huì)有所降低。極限高溫下的不吸動(dòng)或吸合不可靠； 極低溫度下不釋放或釋放遲緩，將導(dǎo)致繼電器的失效。對(duì)電流型繼電器，因吸動(dòng)安匝，釋放安匝不受線 圈電阻變化的影響，故不隨繼電器溫度的變化而變化。必須指出，有些用戶(hù)選用電流型繼電器，而不是用 恒流源作為繼電器的激勵(lì)源，實(shí)際上用的是電壓源。在 這種情況，必須考慮溫度對(duì)線圈電阻的影響。（4）.固體器件開(kāi)關(guān)激勵(lì)：a.固體器件開(kāi)關(guān)的負(fù)載能力必須與被激勵(lì)繼電器的

8、線圈相適應(yīng)，且留有 充分 的裕量（一般為2倍）。b.固體器件開(kāi)關(guān)接通時(shí)，激勵(lì)回路電壓分配必須確保繼電器線圈上的實(shí)際 激勵(lì)電壓值符合額定工作電壓要求。c.固體器件開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，激勵(lì)回路的漏電流必須小于繼電器的最小 釋放電流。d.固體器件開(kāi)關(guān)反向耐壓必須與5080V峰值電壓相適應(yīng)，且具有必要的余量。由于繼電 器線圈斷電瞬間，會(huì)產(chǎn)生很高的浪涌電壓，有時(shí)可達(dá)1500V，為將電壓峰值限制在5080V之內(nèi)，必 須采用的抑制措施。低壓激勵(lì)與高壓輸出隔離：現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，往往以低壓回路的固體器件 開(kāi)關(guān)控制小型中間繼適當(dāng)電器的輸入，再用該 繼電器的觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換220VAC或380VAC感性負(fù)載回路（如 電磁鐵

9、、接觸器線圈），實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)功能。中間繼電器實(shí)際上承擔(dān)了低壓、高壓隔離并轉(zhuǎn)換 感性負(fù)載功能。選用此類(lèi)中間繼電器，必須具備良好的絕緣抗電水平和長(zhǎng)期耐受高、低溫、潮濕、砂塵及 有害氣體作用的能力。一般說(shuō)來(lái)，抗惡劣環(huán)境能力，可由密封措施與必要的防護(hù)手段加以保證；絕緣抗電 水平可由絕緣間隙、配電距離嚴(yán)格的控制、認(rèn)定得以保證。（5）.互相干擾、誤動(dòng)作：在印刷電路板上高密度組裝多種繼電器，特別是含有大型電磁鐵或接觸 器產(chǎn)品時(shí)，有可能產(chǎn)生電磁互感，導(dǎo)致繼電器誤動(dòng)作；也可能由于其活動(dòng)部分的沖擊，振動(dòng)而導(dǎo)致地繼 電器的誤動(dòng)作。對(duì)于靈敏型、簡(jiǎn)易通皿電器產(chǎn)品的安裝，相關(guān)位置的安排，要特別留意。遠(yuǎn)距離有線 激勵(lì)

10、方式：自動(dòng)電話振鈴電路、門(mén)鈴型布線激勵(lì)方式等均屬于此類(lèi)。由于激勵(lì)用的連接導(dǎo)線較長(zhǎng)，應(yīng)充 分考慮連接導(dǎo)線的電壓降對(duì)激勵(lì)值的影響，確保加在繼電器線圈上的實(shí)際激勵(lì)值達(dá)到規(guī)定的額定電壓工作 值的要求。3、輸出參量。國(guó)內(nèi)大多數(shù)繼電器負(fù)載能力，只標(biāo)最大純阻性負(fù)載，這給用戶(hù)在選擇繼電器負(fù)載時(shí)，產(chǎn)生二種誤解， 導(dǎo)致 選型失誤。誤解之一是：用戶(hù)實(shí)用的往往不是純阻負(fù)載，而是感性的、燈的、電機(jī)的或容性的負(fù)載， 負(fù)載大小 等同或接近于阻性負(fù)載；誤解之二是：負(fù)載可以從低電平到額定負(fù)載，均能適應(yīng)。應(yīng)該指出，能 可靠轉(zhuǎn)換10A阻性負(fù)載的繼電器，不可轉(zhuǎn)換10A的感性負(fù)載，不一定能可靠轉(zhuǎn)換10mA的負(fù)載。因?yàn)?不同性質(zhì)負(fù)載條件

11、下的電接觸失效機(jī)理是截然不同的。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，觸點(diǎn)故障是繼電器失效的主要原因。 正確理解觸點(diǎn)在不同負(fù)載類(lèi)型、不同負(fù)載大小條件的電接觸特性、失效現(xiàn)象及失效機(jī)理，統(tǒng)一制造方與用 戶(hù)的認(rèn)識(shí)，對(duì)提高繼電器工作的可靠性，尤重要為。制造廠應(yīng)改進(jìn)觸點(diǎn)負(fù)載的標(biāo)識(shí)、內(nèi)容，對(duì)不同負(fù)載 類(lèi)型應(yīng)分別標(biāo)注。1.白熾燈-由于白熾燈鎢絲冷態(tài)電阻很小，接通瞬間的浪涌電流高達(dá)穩(wěn)態(tài)電流15倍。如此大的浪 涌電流會(huì)使觸點(diǎn)迅速燒蝕，甚至產(chǎn)出熔焊失效。可串入限流電阻來(lái)減少浪涌電流。電機(jī)負(fù)載-電動(dòng)機(jī)靜止時(shí)輸入阻抗很小，啟動(dòng)瞬間浪涌電流很大。電流注入后，電流和磁場(chǎng)相互 作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，產(chǎn)生內(nèi)部電動(dòng)勢(shì)，致使觸點(diǎn)電流趨于減小，關(guān)斷時(shí)

12、，觸點(diǎn)間出現(xiàn)反電勢(shì)， 常常會(huì)引起拉弧，造成觸點(diǎn)燒蝕。不過(guò)，電機(jī)是緩慢地停下來(lái)，電機(jī)內(nèi)部貯存的電磁能，動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能 消耗掉一部分，反電勢(shì)不會(huì)太高。感性負(fù)載-電感器、電磁鐵、接觸器線圈、軛流圈等都是感性負(fù)載。接通瞬間，電磁線圈有抑制 電流 上升的功能，不會(huì)出現(xiàn)浪涌電流；但關(guān)斷時(shí)，貯存在電磁線圈中的電磁能通過(guò)觸點(diǎn)間燃弧消耗掉，這 將導(dǎo)致觸點(diǎn)燒蝕，金屬轉(zhuǎn)移、沾結(jié)。采用RC網(wǎng)絡(luò)、一.極管，壓敏電阻等觸點(diǎn)保護(hù)裝置可減少觸點(diǎn)的燒蝕。容性負(fù)載-容性電路的充電電流可能非常大，開(kāi)始時(shí)，電容器類(lèi)似短路，其電流僅受線路電阻的 限制。有時(shí)，用戶(hù)并未意識(shí)到其負(fù)載是容性的，實(shí)際上，長(zhǎng)的傳輸線、消除磁干擾的濾波器、電源等都

13、是 強(qiáng)容性的。串聯(lián)限流電阻，可以減少接通瞬間的浪涌電流。直流負(fù)載-直流負(fù)載比交流負(fù)載難斷開(kāi)，因?yàn)殡妷翰贿^(guò)零，觸點(diǎn)開(kāi)斷瞬間，即產(chǎn)生電弧，且由于 外加電壓持續(xù)保持，只有電弧被拉長(zhǎng)，不能自持而熄滅。電弧熱能會(huì)使觸點(diǎn)嚴(yán)重?zé)龘p。直流負(fù)載辿器觸 點(diǎn)間隙應(yīng) 設(shè)計(jì)大些。滅弧措施也經(jīng)常被采用。低電平-低電平指開(kāi)路電壓為10100mV；觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換電流為微安級(jí)到10mA。吸附在觸點(diǎn)表 面的有機(jī)物、化合物，難以在轉(zhuǎn)換負(fù)載時(shí)消除，導(dǎo)致觸點(diǎn)接觸電阻大而不穩(wěn)定，觸點(diǎn)壓降遞增。有效的 解決辦法是：選擇軟化電壓低的觸點(diǎn)材料；表面鍍1到3u的金。從工藝上保證觸點(diǎn)表面潔凈；控制繼電 器內(nèi)部有害氣體的含量。但 繼電器成本將大幅度上升。

14、4、環(huán)境條件。環(huán)境溫度導(dǎo)致繼電器失效方式有如下幾個(gè)方面：高溫條件下，絕緣材料軟化、熔化；低溫條件下，材料龜裂。絕緣抗電性能下降，以致失效。高、低 溫交替作用下，造成結(jié)構(gòu)松動(dòng)，活動(dòng)部件位置發(fā)生變化，導(dǎo)致吸合、釋放失控，觸點(diǎn)接觸不良或不接觸。 低溫下，繼電器內(nèi)部水汽凝露、結(jié)冰，導(dǎo)致絕緣性能下降。高溫條件下，線圈電阻增大，吸動(dòng)電壓相應(yīng) 增大，造成不吸動(dòng)或似吸非吸，導(dǎo)致繼電器失效。高溫條件下，觸點(diǎn)切換功率負(fù)載時(shí)，斷弧能力降低， 觸點(diǎn)腐蝕、金屬轉(zhuǎn)移加劇，失效可能性增加，壽命縮短。溫度變化，將導(dǎo)致熱繼電器、固體繼電器、混 合式繼電器性能參數(shù)不穩(wěn)定。繼電器的環(huán)境溫度范圍由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、所選用的材料性能和制造

15、工藝決 定，應(yīng)在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)定的范圍內(nèi)選用。繼電器的溫升，尤其是交流繼電器的溫升加最高環(huán)境溫度應(yīng)小于 所選漆包線絕緣材料的耐溫等級(jí)。繼電器的選用，必須十分注意此問(wèn)題。溫度范圍分級(jí)如下，推薦選用：極限低溫(C):-53；-103； -253； -403； -553； -653。極 限高溫(C) :402； 552； 702； 852； 1002； 1252； 1552； 1752； 2002。 2.濕 熱濕熱對(duì)繼電器性能構(gòu)成威脅，具體表現(xiàn)如下：長(zhǎng)期濕熱將直接導(dǎo)致絕緣抗電水平的下降，以致完全失 效。特別是長(zhǎng)期裸露貯存或使用過(guò)程中繼電器絕緣受砂塵等污染后再受濕熱作用，將造成絕緣失效。非 密封繼電器在

16、濕熱條件下，線圈因電化學(xué)腐蝕或霉變而斷線，觸點(diǎn)電化學(xué)腐蝕、氧化加??；金屬零件腐蝕 速度顯著上升，繼電器性能變壞，工作可靠性變差，以致失效。在濕熱條件下，觸點(diǎn)帶電切換負(fù)載時(shí)， 拉弧現(xiàn)象加劇，電壽命縮短。在熱帶、亞熱帶使用的電子產(chǎn)品，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料選用時(shí)充分考慮濕熱問(wèn)題。低氣壓條件下，將對(duì)繼電器產(chǎn)生以下不良影響：絕緣零、部件的絕緣電阻，介質(zhì)耐壓下降，觸點(diǎn)斷弧 能力 下降，壽命降低。繼電器散熱變壞，溫升增高。對(duì)功耗大的繼電器的影響尤為明顯。民用繼電器，低 氣壓的影響不明顯，不詳談。砂塵污染繼電器的失效，還未引起用戶(hù)的足夠重視。在自然環(huán)境條件下或工業(yè)車(chē)間環(huán)境條件下，尤其 汽車(chē) 上使用的電子裝置，砂塵會(huì)

17、通過(guò)散熱孔、裂紋部位滲入繼電器內(nèi)部，經(jīng)日積月累，開(kāi)機(jī)察看，均可發(fā) 現(xiàn)污塵堆 積，活動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)（滑動(dòng)）不靈，卡死；觸點(diǎn)電接觸失效；在潮濕作用下，金屬件腐蝕加劇，絕 緣件絕緣性能下降，以致失效。某些電力保護(hù)用繼電器、汽車(chē)用繼電器出廠前檢驗(yàn)合格，經(jīng)一、二年運(yùn)行 后，繼電器故障。設(shè)計(jì)和使用時(shí)充分考慮砂塵污染的危害。用戶(hù)根據(jù)實(shí)用，提出特定?；瘜W(xué)氣氛污染-環(huán)境氣氛中的有機(jī)蒸氣、氧氣、二氧化硫、鹽霧等，對(duì)繼電器觸點(diǎn)、金屬零件、線 圈、絕緣零件有侵蝕性影響，觸點(diǎn)電接觸不良，以致失效；線圈引線銹蝕斷線、絕緣水平下降。化學(xué)有 害氣體在自然界是存在，只是在不同場(chǎng)合，有害氣體（蒸汽）的種類(lèi)不同而已。采取工藝措施，減輕

18、、免 除其侵蝕，但成本將大幅度上升。如軍用密封繼電器，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高溫真空焙烘、在繼電器內(nèi)腔充以高純 N2,采用電子束（或激光）進(jìn)行密封焊，其泄漏率可達(dá)10-8pa.cm3/s；觸點(diǎn)鍍13u的金。民用繼 電器受價(jià)格的限制，只是加外殼、塑封緩解大氣中有害氣體（蒸氣）的侵蝕，使用時(shí)，根據(jù)繼電器負(fù)載大 小，環(huán)境的優(yōu)劣，可酌情將工藝孔打開(kāi)，以提高散熱能力，減少內(nèi)部有機(jī)蒸氣、二氧化硫?qū)τ|點(diǎn)表面的污 染。機(jī)械振動(dòng)-繼電器在強(qiáng)動(dòng)力設(shè)備周?chē)?、在運(yùn)輸途中都會(huì)遇到頻率范圍、加速度值的振動(dòng)；隨機(jī)振動(dòng) 可代 表導(dǎo)彈、高推力噴氣機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)應(yīng)力作用。（1）振動(dòng)對(duì)繼電器的影響表：a.振動(dòng) 致使機(jī)械結(jié)構(gòu)件松動(dòng)

19、、疲勞、斷裂失效；b.閉合觸點(diǎn)因振動(dòng)產(chǎn)生大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)間（10us、100us）的 瞬間斷開(kāi)而失效；斷開(kāi)觸點(diǎn)因振動(dòng)產(chǎn)生大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)間（10us、100us）的瞬間閉合而失效；c.活 動(dòng)零件的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生噪聲、磨損和其他物理失效。（2）振動(dòng)分級(jí)：振動(dòng)頻率范圍推薦選用：1055HZ； 10100HZ； 10150HZ； 10 500HZ； 102000HZ。105000HZ； 55500HZ； 55 2000HZ； 555000HZ； 1002000HZ。振幅（雙振幅），加速度推薦選用：交界頻率（57HZ） 以下選用雙振幅（mm）： 0.035； 0.075； 0.15； 0.35； 0.75；

20、1.0； 1.5； 2.0； 3.5。交界頻率， 選用加速度（m/s2）： 4.9 （0.5g）沖擊-繼電器在運(yùn)輸、搬運(yùn)、使用中經(jīng)常會(huì)受到機(jī)械沖擊的作用。 沖擊對(duì)繼電器的影響表：1）沖擊，造成結(jié)構(gòu)松動(dòng)、損傷、斷裂而喪失工作能力。2）沖擊，閉合觸點(diǎn)產(chǎn) 生大于規(guī)定（10us或100us）的瞬間斷開(kāi)而失效；斷開(kāi)觸點(diǎn)產(chǎn)生大于規(guī)定（10us或100us）的瞬間閉 合而失效。針對(duì)1）繼電器應(yīng)具有抗沖擊強(qiáng)度的性能，在試驗(yàn)前后進(jìn)行的規(guī)定項(xiàng)目的測(cè)量結(jié)果，應(yīng)符合產(chǎn) 品標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)2）繼電器應(yīng)具有抗沖擊穩(wěn)定性的性能，要對(duì)觸點(diǎn)的接觸進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。沖擊加速度分級(jí) （m/s2）： 147（11ms）、294（18ms）、490（11ms）、490（3ms）、