Analýza pracovného princípu elektrických relé a fenoménu kontaktu Rebound

V systémoch výkonu a elektronického riadenia hrajú elektrické relé ako dôležitý riadiaci prvok úlohu zosilnenia signálu, izolácie, konverzie a ochrany. Jeho základný pracovný princíp je založený na javu elektromagnetickej indukcie, to znamená, že uzavretie a otvorenie kontaktov sú riadené elektromagnetickou silou na dosiahnutie účinnej kontroly obvodu.

1. Základný pracovný princíp elektrické relé
Elektrické relé sa skladajú hlavne z cievok, železných jadier, kontaktných mechanizmov a ďalších častí. Ak sa na obidve konce reléovej cievky aplikuje určité napätie, prúd bude prúdiť vo vnútri cievky. Podľa zákona elektromagnetickej indukcie sa okolo cievky vytvorí magnetické pole. Toto magnetické pole bude pôsobiť na železné jadro, čo spôsobí, že sa priťahuje do stredu cievky. Pohyb železného jadra neexistuje izolovane. Zvyčajne je pripojený k kontaktnému mechanizmu, takže posunutie železného jadra poháňa kontaktný mechanizmus na pohyb.

Kontakty relé sú rozdelené do dvoch typov: normálne otvorené kontakty a normálne uzavreté kontakty. V počiatočnom stave je normálne otvorený kontakt v otvorenom stave, zatiaľ čo normálne uzavretý kontakt je v uzavretom stave. Keď je železné jadro priťahované a posúvané magnetickým poľom, normálne otvorený kontakt bude nútený uzavrieť, čo umožní prejsť prúdom; Zároveň bude normálne uzavretý kontakt tlačený otvorený a obvod bude odrezaný. Tento konverzný mechanizmus umožňuje relé flexibilne ovládať zapínanie a vypnutie obvodu a realizovať funkcie, ako je diaľkové ovládanie a automatická prevádzka.

2. Kontaktujte fenomén a jeho príčiny
Počas procesu uzavretia kontaktu je bežným problémom fenomén kontaktných odrazov. Je to tak preto, že keď sa pohybujúci kontakt a statický kontakt prvý kontakt, v dôsledku mechanickej zotrvačnosti, nerovnomernosti povrchu alebo kolísania elektromagnetickej sily, sú kontakty nekontrolované prerušovane odpojené a uzavreté. Tento rýchly a nestabilný kontaktný stav spôsobí nielen prerušenie skratu, ale môže byť sprevádzaný aj tvorbou oblúkov.

Oblúk je vodivý kanál tvorený ionizáciou plynu v kontaktnej medzere pri pôsobení napätia. Bude generovať vysokú teplotu a silné elektromagnetické žiarenie, erodovať kontaktný materiál a urýchliť opotrebovanie kontaktu. Zároveň energia uvoľnená, keď je oblúk zhasnutý, pôsobí na kontakt vo forme Joule Heat, čo ďalej zhoršuje tepelné poškodenie kontaktu.

3. Vplyv fenoménu kontaktných odrazov
Fenomén kontaktného odrazenia má významný vplyv na výkonnosť a životnosť relé. Časté kontaktné odrazy spôsobia, že sa na kontaktnej ploche vytvorí vrstva oxidu alebo ablačná jama, zvýši kontaktný odpor, zníži vodivosť a dokonca spôsobí kontaktnú adhéziu alebo zlyhanie v závažných prípadoch. Okrem toho môže teplo generované oblúkom spôsobiť zvýšenie vnútornej teploty relé, čo ovplyvňuje výkon a stabilitu iných komponentov.

Iv. Vylepšené opatrenia
Aby sa znížil fenomén kontaktného odrazu a zlepšil spoľahlivosť a životnosť relé, je možné prijať tieto opatrenia:

Optimalizujte dizajn kontaktu: Na zlepšenie odolnosti proti opotrebovaniu a odporu oblúka používajte vysokokvalitné a vysoké náhodné kontaktné materiály, ako je zliatina striebra. Zároveň navrhnite primeraný kontaktný tvar a kontaktnú plochu, aby ste zaistili dobrý kontaktný efekt a výkon rozptylu tepla.
Pridajte mechanizmus vyrovnávacej pamäte: V rámci kontaktného mechanizmu zavádzajte nárazové pružiny alebo materiály absorbujúce nárazy, aby ste spomalili nárazovú silu, keď je kontakt uzavretý, a znížte možnosť odrazu.
Použite technológiu magnetického vyfukovania: Nastavte okolo kontaktu magnetické pole, pomocou sily magnetického poľa na predĺženie oblúka a rýchlo ju zhasnite a znížte poškodenie oblúka na kontakt.
Návrh na ochranu obvodu: Pridajte komponenty, ako sú napríklad rezistory obmedzujúcich prúd a absorbéry prepätia v regulačnom obvode relé, aby sa obmedzil aktuálny vrchol a znížil pravdepodobnosť generovania oblúka.