1、浅谈功率继电器的触点粘接浅谈功率继电器的触点粘接2I9t6-.25ectrdrilecbaniICODon!上.1:l,j0,I一,l:lil:,gj,罐羹.!小I1一I:且fL1c,.11,1.i,i:iIl_豫刊,0奠浅谈磅率_鲣电器的触点粘接糊州I.玉f瞬常蠢璺公司醑蚺和凇司釉篱禧粪殚的捕难:拇舞的敕擗糍灞黜寿特插胯啐弼毒芏开闭目敞幽申勺蛐痹特攘帆逃分析,明确粘接的形成机理,通过麴惟化设来延继j用寿命.?略仰降一触点的动,;黏程可分为触点合和触点断开两部分,酊继电器的破备和释放过程,它们以撷举循换形成触点断胄圉J砷鸯订i蔓巷lmL曲宣越崭黼时孙M荚址熙两眷睹酌劫康娌蚰哺2f所示.继电器的
2、动触点与静触点在相互商接赢露!萨奠断开与闵台蛳幽的电弧霜通咆电流产生的焦耳热,大大影响了继电器的开闭能舞.叠斟j.婚菇暑.,卜虹鼗奠锄:_l火膊I向业l,l干蒜i卉J件二!l卡效,九r1”卉l姚奠tI1I牛越I!虹犬啦咀岍半器擀裂“tjI画l丝畦!j-.r一,r-I1Fl垩电弧l*,!Jrm堕ij佰晒愀r妊赫xJI_“.臻妻斟”斟辞金甲昱辑梃啭怖碍斟封I作女昭摁秆癫撕开礴穆与郴的火花和电弧,发生的电羁汪鲸电弧电压下降到最小电弧f采下1.乒自对婚蒜滞鹅榭r鬲触点机电元件材料和触点间隙大小直接影响了电弧电子的放射状态及发生的难易性.所以它们是决定电弧的重要影响条件.缝圈电压断开t最小电弧电压蠼小电
3、弧持续电压图4触点断开时的电压电流波形2触点负载和触点粘接的关系触点在不同的负载类型及在不同的负载量值条件下,有不同的电接触特征和失效现象.负载的类型有容性负载,电动机负载,感性负载,直流负载,低电平负载和干电路等.不同的负载类型各自有其比较常见的失效形式.负载的大小同失效形式,失效机理有紧密的联系.在中功率以上的负载情况下就容易发生触点粘接现象.负载具体地可分为以下几种类型(见表面,引起电阻增大;异物在触点表面引起接触不良.3.2金属转移金属转移从本质上来说是由电弧产生的.电弧引起的金属转移,是指金属小球(直径约0lm)从电极离开,向电极的反向侧移动而产生的转移.另外电极蒸汽的蒸发也是金属转
4、移的一个原因.触点的被消耗程度是由电弧特性来决定的,金属转移随着电弧能量和持续时问的增大而变大.3_3粘接接触表面及它的附近发生熔融同接而使断开困难的现象称为粘接.粘接现象可分为由焦耳热产生的静态粘接和由放电产生的动态粘接.图5和图6说明了它们产生的过程.一一吕图5静态粘接墨吕囝6动态粘接静态粘接是由于通电时电流及接触电阻产生热量,在触点的接触部分发生熔融.其产生的原理与接触电阻的粘接现象相同.它的牯接的程度与触点材料(熔点和硬度等),触点形状和触点压力有很大的关系.动态粘接是由于继电器闭合时因抖动和断开而发生的电弧热产生的牯接,原理与电弧粘接现象相同.它的粘接程度与触点动作机构(抖动时间和断
5、开力等)有很大的关系.对于负载超过中等电流的触点来说,IVol21No.2ElectromechanicalComponents49由于发生开闭电弧,在开闭时就可能产生粘接.如果粘接力大于断开力,就会发生触点不能断开的故障.故障现象的特性因素罔如网7所示.家电中使用的继电器主要故瘴是触点粘接.防止粘接的法一般来说有以下几种:(11选择接点材料高熔点,沸点,高导电性材料;含有挥发性氧化物的材料,它可减少触点粘接.(2)选择触点的电气机械条件采用较大的触点断开力(包含蠕动),以便更好地克服粘接力;采用适当的触点分离速度,特别是要提高触点分离时的初始速度;减少触点抖动,防止闭合时发生电弧:采用散热性
6、能较好的结构;使用灭弧电路和保护电路;在触点周围充填适当的惰性保护气体等.颦蠡,!篓墨基/一董电豇持续时一/镕酬姗旦/?垌一塑丝塾;击里垦兰Il堡旦堕l固7韩接现象的特闻索圈4触点材料与触点粘接的关系功率继电器的触点材料经常采用Ag.氧化物系触点,这类触点可以提高耐粘接特性.在A分氧化物系触点中有代表性的是Agcd0系和AgSnO2系.这种类型的触点耐粘接性较好,可在负载为中等电流以上,有电弧发生的领域中使用.AgCdO系触点因氧化物的作用接触电阻增加较少,粘接力也较小,电弧消耗也较少还确,随着粘接电流的增大,粘接强度的增加不是很大.AgCdO粘接强度较小的原因有两个:在接触区域,绝缘性CdO
7、微粒分割出小而多的接触点,在接触区域的周围电流密度最高,减少了粘接强度.多个接触点的周围面积要比单个接触点的周围面积大得多.粘接强度与熔解物同化后在粘接区域出现的较软金属的抗张力有关系.比如银和烧钝的银抗张力相同,但在含有CdO成分的时候,固化前的一些氧化物在固态和液态的临界面会固化成弱的临界面,粘接力变小.这两点同时也可以说明电弧消耗少的原因Cd和CdO成分列电弧有消去作用,日CdO的结构阵列可以在表面保持熔解的银,防止被电弧吹起电弧消耗也取决于CdO的含有牢,的耐转移性较强,但如果提高它的含有量会使加T性变差为了促进内部氰化,加入ln成分.图9AgSnO:(中等电流以I-.】牯接过程5防止
8、触点粘接的实例分析功率绻电器在电寿命实验中经常发生触点粘接故障.观察发生粘接后的触点状态,发现触点金属转移较少,而是南在触点表面堆积的银层粘接引起的.如前所述,电弧对粘接的影响非常大,为了避免电弧在接触部附近集中,应避免Ag层早期在接触部堆积.我们可以使用圈7所示的特性囡索罔,利用产5T程学中行也IlJ采用萁它慑牯接痕迹柏大小拽形式等等从实验的结果来看.触点捌料如前所述,氧化物系触点有其明显的特点,可采用AgCdO和AgSnO2两种类.静触点引出端子形状改变时,有必要进行磁场解析,bl21No.2分析磁场强度是否符合要求.触点间隙要滓意继电器的可调整性,它对触点的金属转移和电弧飞溅也有很大的影
9、响.触点的直径,体积和触点间的曲率配合对寿命有很大的影响对于密封性,也可以考虑有孔外壳和环氧密封等.通过实验比较分析后,就可以得到能减少粘接障碍发生的最佳控制因素的组合.当然列于每一种类刊的继电器都有其自己的结构特点,有其自己的控制因素,但可以参照上述方法进行实验,寻找可以减少电弧发生,减少触点粘接发生,提高继电器寿命的最佳设计方案.参考文献:【真野闭夫继电器他IF册Fl丰:森北出版株会,I91122k义彬继电器rJ蛮r:J下1JM北京:国防TIk,q.版.I2(上接第23页)为平坦的橡皮头在与钢模版贴合的瞬间.它可能捕集印版标志区域的空气而不能把它排放掉.并随即产生气泡,这些气泡会在最后的印
10、品中显露出针孔这时可以试用端面曲率半径大的橡皮头,如果此法不切实可行,可换另一种硬度较高(肖氏硬度45度)的橡皮头来解决此问题(正常情况下用肖氏35度的橡皮头)(3)移印机下移行程太快也可产生针孔,换言之,橡皮头下移停留时间太短而不能沾起全部油墨,从而使标志上出现针孔,这可通过降低橡皮头下移速度来解决6其它质量缺陷6,l标志变形如果罩壳承印表面不完全平整,高低不平,或南于印字夹具使承印面倾斜,将会使橡皮头与承印面贴合时发生偏斜,导致标志变形,这可以通过调整夹具,保证承印面水平来解决另一个原因可能是橡皮头端面相对于标志图像太小了,可更换大小合适的橡皮头.62断线,掉字断线和掉字可能是钢模版上标志
11、凹槽中某些部位,某些点已被干涸”的油墨完全填堵,因而无法形成可转移墨层,移印头也就不能将其沾起转印在承印物上.这必须将钢模版用稀释剂或香蕉水浸泡数小时,再用牙刷充分刷洗,确保除去填堵物,即可解决标志线条有毛刺(即边缘不整齐j,最大可能是钢模版标志凹槽受损伤,出现斜面或豁口,这得更换新钢模版.6.3标志线条有锯齿,重影或”光晕”锯齿是指标志线条边缘参差不齐,重影或”光晕”都是指标志图像看上去稍有扩大,重影是标志图像大部分线条不呈单线,而”光晕”是线条出现扩散模糊现象.这些现象大都因油墨过度稀释,流动性过高所致,有时橡皮头压向承印面压力过大时也可产生这种现象可根据情况减小橡皮头压力或降低油墨稀释度,亦可换用端面直径较大的橡皮头或硬度较高的橡皮头64标志面上有多余的线状和片状油墨痕迹这是钢模版平面不平整(有凹痕),或刮刀损伤有豁口造成的.可根据具体原因更换钢模版或修复刮刀即可.7结语继电器标志移印质量缺陷很多,具体情况复杂,有可能单一出现,有可能同时发生,但关健是要把握好钢模版,油墨,橡皮头,刮刀等几个移印相关因素,这样就基本可以针对问题找出原因,逐一排除故障,使继电器标志移印质量不断提高.
