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如何保证和提高电磁继电器的使用可靠性
2.2 电磁继电器触点的连接
理论上电磁继电器触点可以并联,也可以串联。触点并联可以提高电路接通的可靠性,对电路断开的可靠性则相反;触点串联可以提高电路断开的可靠性,对电路接通的可靠性则相反。这是由于电磁继电器各组触点间不可能完全同时动作,故一般不采用两组或多组触点并联起来切换一个大于单个触点额定负载电流的电路;同时也不采用两组或多组触点串联起来去切换一个大于单个触点额定负载电压的电路。目前多数采用将两个(或以上)同类型,两组触点串、并联使用来提高其可靠性,其并联可靠度为:
Rt=1-(1-R)n
式中:Rt为并联后的可靠度;R为每个继电器的可靠度。触点串联能够提高其负载电压,提高的倍数为串联触点的组数。但使用时电压不要高于线圈最大工作电压,也不要低于额定工作电压的90%,否则会危及线圈寿命和使用可靠性,如图2所示。
3 电磁继电器的电磁兼容性
电磁干扰是造成产品故障或性能降级的主要原因之一,电磁继电器的感应机构是由电磁铁构成,于是存在着漏磁场和磁分路的问题,在电路中应用时需避免其对其他元器件的电磁干扰。特别是在小信号电路中,如各型鱼雷产品的引信系统应选用电磁屏蔽非常好的小功率继电器。同时,电磁继电器在电路中应远离磁性敏感元件或磁性物质,确保其本身能正常工作。如某型鱼雷操雷仪表上使用的电磁继电器,在单机使用时完全符合单机的技术性能要求,但在段调试时,该继电器不能正常转换。其原因是段装壳体上有一磁感应强度很强的磁铁,在其磁场的作用下,单机上使用的继电器中的磁感应部分被磁化而不能正常工作,后经对该电磁继电器进行屏蔽,才保证了段装调试的顺利进行。
在GJB65B中已明确规定相邻的同类继电器安装时网格间距、安装间距沿磁轴线方向排列间距应为1.27 mm的整倍数。最近的网格间距最小为2.54 mm,层间间距为3.18 mm的整倍数。所以要求产品设计师们要不断地学习新知识、新标准,不断地掌握电磁继电器的技术性能,在设计产品时要充分考虑到电磁继电器的磁特性,确保其在产品中能够正常地、可靠地转换。
4 电磁继电器的正确安装
电磁继电器合理安装是保证其使用可靠性不可忽视的问题,如某型鱼雷接线盒和供电切换装置组件上使用的JRC-071M继电器,由于在00D1,00D2组件上的安装方式不合理造成该两种组件的环境应力筛选试验的振动项目无法通过,又由于设计图纸已经定型,无法更改,工艺人员历经四个多月的摸索试验,改变了产品振动的安装姿态,即通过改变振动台的方向保证了该电磁继电器的触点振动方向、衔铁的吸合方向和整机振动方向垂直,从而解决了00D1,00D2组件的环境应力筛选试验。为了确保设计图纸与工艺文件文文一致、文实相符,工厂在这方面浪费了大量的人力和财力。因此设计师和工艺师在型号设计、研制阶段应充分考虑电磁继电器的正确安装方式,避免人为因素造成电磁继电器失效。
4.1 正确选择电磁继电器的安装方式
电磁继电器不同的安装方式,在不同的振动方向上,加速度的放大程度有很大的差异。SJl51A-84中规定的安装方式有6种,如图3所示。据相关资料统计,这6种安装方式对加速度的放大程度从小到大的顺序为2型,3型,5型,1型,6型,0型。但随着科技的不断发展,各行各业对电磁继电器的需求也不断增加,对电磁继电器的性能及可靠性提出了更高的要求,安装方式也随着产品的实际状态而不断变化而变化,因此设计师在设计产品的印制线路板时,一定要考虑电磁继电器的安装方式,保证其触点振动方向、衔铁的吸合方向尽量和整机振动方向垂直;同时在安装继电器的印制线路板上采取减振措施,如锁紧装置、压片安装架等,但要注意减振措施中各个边上的受力一定要平衡。
4.2 电磁继电器的引出端整形与焊接
电磁继电器的引出端多数为玻璃绝缘子进行密封,因此在装配前一定要注意以下三点要求:
(1)对于硬引出端的电磁继电器,不允许弯折引出端,以防止玻璃绝缘子破裂造成电磁继电器漏气;对于软引出端的电磁继电器,也不允许直接弯折,应在距电磁继电器地板跟部3~5 mm处用镊子先行夹持后再在端部施力缓慢弯曲到需要的位置,避免反复弯折,保证引出端跟部不受力。
(2)当电磁继电器直接安装在印制线路板上时,要求印制线路板的孔距符合继电器引出端的尺寸要求,且孔距不能太小,要保证继电器引出端能顺利插下,印制线路和继电器底部留有一定的间隙,防止贴得过紧或拉得太紧使继电器跟部受到引力的作用。
(3)焊接时,必须要根据电磁继电器功率大小来选择焊接温度和焊接时间,对一般中、小功率的电磁继电器,选择电烙铁不要超过60 w,焊接时间不要大于3 s,因为焊接温度过高,且时间过长,会使电磁继电器引出端受热作用的影响,使继电器线圈与引出端脱焊或虚焊,使弹簧片触点性能下降,或使玻璃绝缘子开裂等。
5 结 语
电磁继电器随着微电子技术、电子计算机技术、通信技术等的飞速发展而不断地向小型化、表面贴装化、高可靠方向发展,因此要求整机设计师、工艺师要不断地学习各类继电器使用方面的知识,进一步总结和探讨其使用可靠性方面的问题,以满足整机系统对电磁继电器的可靠性要求。
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