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继电器触点材料的选择
2012-9-21
继电器触点材料的选择
 
作者:邓彬
 
    随着工业自动化、汽车电子、信息产业的快速发展,对电磁继电器的发展提出了更高的性能要求,单一的负载类型已不能满足人们日常生活的需要,我们常常需要用继电器来控制不同类型的负载。如:阻性负载、灯负载、感性负载、容性负载及电机负载等,这些负载有着各自不同的电流特性。因此,对于接触系统控制负载执行部位的触点材料的选择就显得尤为重要。
   下面介绍几种典型的负载电流特性
    灯载:以白炽灯为例,由于白炽灯钨丝冷态电流很小,接通瞬间的浪涌电流会高达稳态电流的15倍。如此大的浪涌电流会使触点迅速烧蚀,故经常出现的失效现象为瞬间粘结,即‘熔焊’事故。 

白炽灯电流波形示意图

   电机负载:电动机静止时输入阻抗很小,启动瞬间电流很大。电流注入后,电流和磁场相互作用会产生转距。当电机启动后会产生内部电动势,致使触点电流减小,关断时触点间会产生反电动势,常常引起拉弧,造成触点烧蚀。

电动机电流波形示意图

   阻性负载:电阻负载接通时,不会产生冲击电流,接通电流就是稳态电流。工作一段时间后,电阻由于温度的升高会有所上升,从而引起电流的减小,但此影响很小,可以忽略。

电阻电流波形示意图

    感性负载:电感器、轭流圈、电磁铁、接触器线圈等都是感性负载。电感器、轭流圈接通瞬间,电磁线圈有抑制电流上升的功能,不会出现浪涌电流;电磁铁、接触线圈接通时会出现浪涌电流。但这四种负载关断时,贮存在线圈中的电磁能均是通过触点间燃弧消耗掉,易出现触点烧蚀,金属材料转移,粘接失效。

感性负载电流波形示意图

    容性负载:容性负载电路的充电电流非常大,一般是稳态电流20-40倍。在启动瞬间,电容器类似于短路,其电流仅受线路电阻的影响。

容性负载电流波形示意图

   综上可知,不同种类负载的电流波形有很大差别,有些负载的冲击电流是稳态电流的几十倍,而有些负载却没有冲击电流。冲击电流的大小很大程度影响着触点的可靠性和寿命,因此根据负载类型选择合适的触点材料就显得尤为重要。
   下面介绍几种继电器行业广泛使用的几种触点材料的特性。
    AgNi:
    银镍触点具有导电率、导热率好,具有很高的耐烧蚀性,接触电阻小,加工性能好等特性。但其抗浪涌电流的能力较差,当电路中存在浪涌电流时,极易导致触点发生瞬间粘连失效。因此,银镍触点最适合的控制负载是阻性负载。
    AgCdO :
    银氧化镉材料具有良好的抗电磨损和抗熔焊性,接触电阻低而稳定的特性,对浪涌电流的抵抗有一定作用。但由于电流对MeO的热稳定性要求不同,小电流时要求MeO易分解以消耗大量电弧能量,AgCdO正好满足这一特性要求,因此AgCdO触点材料比较适合控制电机、电感和阻性负载等。
   AgSnO2:
   氧化锡具有较高的熔点和沸点,且硬度比较大的特点,因此使合金具有较高的抗材料转移、抗熔焊以及耐磨损性能。同时它具有满足大电流时要求MeO有高的热稳定性以抑制喷溅发生的特性,因此它能适应很高的浪涌电流。AgSnO2比较适合控制灯负载、感性负载和电容负载等浪涌电流比较大的负载。
 
 
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