淺析電磁繼電器的調(diào)整工藝

彭德教

(浙江利爾德繼電器有限公司，浙江樂(lè)清，325604)

1 引言

由于零部件不可能完全一致,線圈的直流電阻和匝數(shù)不可能一樣,導(dǎo)致了裝配質(zhì)量的差異,影響到繼電器的功能千差萬(wàn)別,甚至根本不能使用。因此,需要加以調(diào)整,以便使繼電器的功能基本一致。這就是說(shuō),調(diào)整的目的是使繼電器功能趨于一致,以滿足使用要求。一般來(lái)說(shuō),電磁繼電器需要調(diào)整的參數(shù)有兩類:機(jī)械參數(shù)和電氣參數(shù)。

2 機(jī)械參數(shù)的調(diào)整

電磁繼電器的機(jī)械參數(shù)有觸點(diǎn)間隙、觸點(diǎn)超行程、觸點(diǎn)壓力、銜鐵行程、銜鐵超行程、電磁吸力、銜鐵間隙等,這里只著重介紹對(duì)繼電器影響較大的幾個(gè)參數(shù)。

2.1 觸點(diǎn)間隙的調(diào)整和測(cè)量

(1)規(guī)定觸點(diǎn)間隙的目的是保證觸點(diǎn)在額定負(fù)載電壓和額定負(fù)載電流下能正?？煽康毓ぷ?在斷開和閉合時(shí)能迅速熄滅電弧,不至于因電弧或火花而燒壞觸點(diǎn)。同時(shí)也為了在切斷和閉合外電路(負(fù)載)時(shí)干脆利落。

(2)因?yàn)殡娀〉臏囟仁菢O高的(有幾千攝氏度),足以熔化觸點(diǎn);假若有電弧,就等于沒(méi)有斷開觸點(diǎn),外電路就沒(méi)有切斷,所以觸點(diǎn)間不能有連續(xù)電弧,它必須有足夠的距離,保證不產(chǎn)生連續(xù)電弧,只能有點(diǎn)火花(即迅速滅弧)。

(3)觸點(diǎn)間隙就是指繼電器在釋放狀態(tài)時(shí)動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)之間的距離,它是由設(shè)計(jì)確定、工藝來(lái)保證的,正常情況下無(wú)需調(diào)整。但由于零件的偏差,使得裝配出來(lái)的觸點(diǎn)間隙有時(shí)會(huì)偏大或偏小,那就必須進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)是從靜簧片的根部扳動(dòng)上或下靜簧片來(lái)改變觸點(diǎn)間隙的大小,然后再將上、下靜簧片校正平行。

但是,究竟扳動(dòng)上靜簧片還是扳動(dòng)下靜簧片呢?這就必須要根據(jù)觸點(diǎn)超行程來(lái)決定了,若觸點(diǎn)超行程剛好滿足工藝要求,無(wú)論觸點(diǎn)間隙偏大或偏小,都不能扳動(dòng)下靜簧片,只能扳動(dòng)上靜簧片了。間隙偏大,向下扳動(dòng);間隙偏小,向上扳動(dòng)。當(dāng)然,這種扳動(dòng)是不能太大的。因此,若觸點(diǎn)間隙與工藝要求的間隙值偏差太大時(shí),只能退回重裝;另外還可以改變動(dòng)觸點(diǎn)的鉚壓高度來(lái)適當(dāng)調(diào)整觸點(diǎn)間隙。

(4)觸點(diǎn)間隙是用塞尺或塞規(guī)測(cè)量的。在保持靜簧片、動(dòng)簧片基本平直的情況下,看塞尺或塞規(guī)能否順利通過(guò)間隙來(lái)衡量觸點(diǎn)間隙是否合格。若能輕松自如地通過(guò)間隙,即為合格;若通過(guò)間隙困難或通過(guò)時(shí)觸點(diǎn)與塞規(guī)(尺)的擦動(dòng)較大,即通過(guò)時(shí)不順利,那就是不合格;若通過(guò)時(shí)如入無(wú)人之境,那就說(shuō)明間隙偏大。塞規(guī)的直徑或塞尺的厚度由設(shè)計(jì)、工藝來(lái)確定。若間隙偏大時(shí),只要不影響吸合電壓,一般情況下可以不去調(diào)整。

2.2 觸點(diǎn)超行程的調(diào)整和測(cè)量

(1)規(guī)定觸點(diǎn)超行程的目的是為了保證動(dòng)合觸點(diǎn)在閉合后有足夠的壓力和盡可能小的接觸電阻,從而保證觸點(diǎn)安全可靠地工作,同時(shí)也為了促使動(dòng)觸點(diǎn)在斷電或釋放時(shí)能迅速跳開。

(2)觸點(diǎn)超行程是指動(dòng)合觸點(diǎn)組接觸后(此時(shí)銜鐵并未完全吸合)到完全閉合還應(yīng)該走的距離。所以它是指動(dòng)合觸點(diǎn)超行程(簡(jiǎn)稱超行程),其調(diào)整方法一般是從動(dòng)簧片的根部扳動(dòng)動(dòng)簧片來(lái)實(shí)現(xiàn)超行程的調(diào)整。向上扳動(dòng)是減小超行程,向下扳動(dòng)是增大超行程。在有多組觸點(diǎn)時(shí),一個(gè)一個(gè)地扳動(dòng)是不可能扳動(dòng)得一致的,往往采用如下辦法:取下拉簧,拿住動(dòng)接觸組合的塑壓部分,將動(dòng)觸點(diǎn)擱在上靜簧片上向下壓塑壓部分,使動(dòng)簧片向上翹起一點(diǎn)且較為一致,從而達(dá)到減小超行程的目的。當(dāng)超行程偏大時(shí),可用鑷子插入銜鐵與鐵芯之間(見圖1),扳動(dòng)鑷子使銜鐵向上抬起,或用手拿住塑壓部分向上抬起銜鐵,從而達(dá)到適當(dāng)增大超行程的目的。

圖1 繼電器結(jié)構(gòu)示意圖

有時(shí),由于某個(gè)零件的超差,裝配時(shí)又未注意,結(jié)果導(dǎo)致繼電器無(wú)超行程。此時(shí)調(diào)整較為麻煩,一般可以松開固定螺釘,將磁路組合向下移動(dòng)。若向上移動(dòng)則可減小超行程,最后再將螺釘擰緊。

(3)在有些小型繼電器如:T90、T73、22F等(見圖3),當(dāng)超行程偏大時(shí)只能將動(dòng)簧片的頭部適當(dāng)抬起(在用力點(diǎn)6加力)來(lái)減小超行程,同時(shí)增大了觸點(diǎn)壓力,降低了吸合電壓,也降低了釋放電壓。當(dāng)超行程偏小時(shí),可壓低動(dòng)簧片頭部(在用力點(diǎn)7加力)以增大超行程,同時(shí)減小了觸點(diǎn)壓力,提高了吸合電壓,也提高了釋放電壓。這種調(diào)整最好與觸點(diǎn)壓力配合起來(lái)調(diào)整。

(4)觸點(diǎn)超行程的測(cè)量

由于觸點(diǎn)超行程無(wú)法直接測(cè)量,通常采用替代或近似測(cè)量方法。即將塞尺或塞規(guī)插入銜鐵與鐵芯之間(見圖1),然后使繼電器吸合或用手指壓住動(dòng)接觸組件使繼電器達(dá)到吸合狀態(tài),此時(shí)如果動(dòng)合觸點(diǎn)組仍處于閉合狀態(tài)或動(dòng)合指示燈仍點(diǎn)亮,則表明超行程已達(dá)到要求(或合格),大于規(guī)定值。若觸點(diǎn)組間有間隙或指示燈不亮,則表明超行程不合格,必須調(diào)整。

塞規(guī)直徑或塞尺厚度由設(shè)計(jì)、工藝規(guī)定。由于觸點(diǎn)處的力臂大于銜鐵的力臂(鐵芯中心處),因此塞規(guī)直徑或塞尺厚度值可以小于超行程的規(guī)定值。超行程過(guò)大也是不可取的,因?yàn)槌谐檀笠馕吨佑|壓力大,易使觸點(diǎn)磨損,縮短了繼電器的壽命,同時(shí)也延長(zhǎng)了釋放時(shí)間。一般來(lái)說(shuō),只要接觸壓力大于觸點(diǎn)壓力的1.5～2倍就可以了。

2.3 觸點(diǎn)壓力的調(diào)整和測(cè)量

(1)規(guī)定觸點(diǎn)壓力的目的是保證在釋放狀態(tài)下,靜合觸點(diǎn)間有足夠的壓力,從而保證有較小的接觸電阻,使靜合觸點(diǎn)組能可靠地工作。

(2)觸點(diǎn)壓力指的是靜合觸點(diǎn)壓力,動(dòng)合觸點(diǎn)壓力由電磁吸力和超行程來(lái)保證,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于靜合觸點(diǎn)壓力,所以一般不提出要求,也無(wú)需測(cè)量。若客戶有此要求可在技術(shù)協(xié)議中規(guī)定。

(3)繼電器在釋放狀態(tài)下測(cè)試觸點(diǎn)壓力,方法是將測(cè)力計(jì)的測(cè)試桿頭部壓在動(dòng)簧片的頭部(見圖2),壓下動(dòng)簧片,當(dāng)動(dòng)觸點(diǎn)剛剛離開靜觸點(diǎn)(常閉指示燈剛剛熄滅)時(shí),所得到的測(cè)力計(jì)的讀數(shù)即為觸點(diǎn)壓力值。測(cè)量時(shí)要求測(cè)試桿平行于動(dòng)簧片的平面、垂直于動(dòng)簧片的中心線或與中心線一致(圖2),否則測(cè)試就不正確。

圖2 觸點(diǎn)壓力測(cè)試示意圖

(4)在用拉簧的繼電器上,當(dāng)觸點(diǎn)壓力偏小時(shí),可將拉簧兩端的掛鉤壓扁些,使拉力增大一點(diǎn),即可達(dá)到增大觸點(diǎn)壓力的目的,但也同時(shí)提高了吸合電壓,有利于釋放。在允許情況下,也可減小超行程,以增大觸點(diǎn)壓力,此時(shí)有可能減小吸合電壓,也降低了釋放電壓。原因是在增大拉簧拉力時(shí),增大了銜鐵間隙,而減小超行程時(shí)卻減小了銜鐵間隙。

若觸點(diǎn)壓力偏大,在不影響吸合電壓時(shí),可不去調(diào)整。如果需要調(diào)整,可將拉簧拉長(zhǎng)一些或?qū)煦^放松一點(diǎn),使其拉力下降,即可使觸點(diǎn)壓力減小,但也同時(shí)降低了吸合電壓,不利于釋放。在吸合電壓允許的情況下,也可將超行程增大,達(dá)到減小觸點(diǎn)壓力的目的,此時(shí)也提高了釋放電壓。

(5)在有些小型繼電器如:T90、T73、22F等,它們只靠動(dòng)簧片的延長(zhǎng)部分預(yù)壓彎來(lái)獲得觸點(diǎn)壓力。其壓力的調(diào)整可見圖3。用鑷子尖端插入間隙1處可增大觸點(diǎn)壓力,插入間隙2處可減小觸點(diǎn)壓力;在用力方向3用鑷子同時(shí)加力可減小觸點(diǎn)壓力,在用力方向4用鑷子同時(shí)加力可增大觸點(diǎn)壓力;在用力方向5加力可減小觸點(diǎn)壓力,同時(shí)也將動(dòng)觸點(diǎn)向左推移了一點(diǎn)。這是在兩個(gè)靜觸點(diǎn)固定不動(dòng)時(shí)才有這樣的效果,若取下上靜接觸簧片,就不一定是如此效果了。

圖3 T73、T90機(jī)械參數(shù)調(diào)整示圖

當(dāng)觸點(diǎn)壓力消失時(shí),可以將上靜簧片取下,扳起銜鐵增大動(dòng)簧片的預(yù)應(yīng)力,然后再裝好上靜接觸簧片,用前面的方法調(diào)整好觸點(diǎn)壓力。

(6)觸點(diǎn)壓力的大小由設(shè)計(jì)、工藝來(lái)規(guī)定,它的單位是牛頓(N)。

3 繼電器電氣參數(shù)的調(diào)整和測(cè)量

繼電器的電氣參數(shù)很多,但需要且能夠調(diào)整的主要有三個(gè):動(dòng)作(吸合)電壓、釋放電壓和接觸電阻。

3.1 動(dòng)作電壓和釋放電壓的測(cè)量和調(diào)整

(1)動(dòng)作電壓和釋放電壓的定義

動(dòng)作電壓又稱為吸合電壓。當(dāng)繼電器的輸入電壓由零上升到某一定值時(shí),繼電器動(dòng)作,此時(shí)靜合觸點(diǎn)組全部斷開,動(dòng)合觸點(diǎn)組全部閉合,這個(gè)定值就叫做吸合電壓。繼電器自吸合電壓繼續(xù)上升至額定值時(shí),繼電器保持吸合狀態(tài)不變。

釋放電壓是當(dāng)繼電器由額定值下降至某一定值時(shí),繼電器由吸合狀態(tài)放開,恢復(fù)原狀,此時(shí)閉合的動(dòng)合觸點(diǎn)組全部斷開,動(dòng)斷(常閉)觸點(diǎn)組又重新全部閉合,這一定值就稱為釋放電壓。釋放電壓要比吸合電壓低得多,繼電器在電壓下降至釋放電壓之前,繼電器保持吸合狀態(tài)不變;從釋放電壓下降至零的過(guò)程中,繼電器保持釋放狀態(tài)不變。

(2)規(guī)定動(dòng)作電壓和釋放電壓的目的是保證繼電器工作可靠。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定繼電器的動(dòng)作電壓在直流時(shí)≤75%的額定工作電壓,交流時(shí)≤80%的額定工作電壓;釋放電壓在直流時(shí)≥5%的額定工作電壓,交流時(shí)≥15%的額定工作電壓。具體規(guī)定時(shí)制造廠可提高這些值或與客戶商定。

(3)測(cè)量方法

繼電器的動(dòng)作(吸合)電壓和釋放電壓的具體測(cè)量方法是這樣的:將繼電器插到繼電器測(cè)試儀的測(cè)試插座上,調(diào)整好儀表,緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)旋鈕,使繼電器的輸入電壓(又稱為激勵(lì)電壓)逐漸上升至額定工作電壓(甚至110%的額定電壓);然后緩慢下降輸入電壓到繼電器釋放(動(dòng)斷即常閉指示燈剛剛點(diǎn)亮)時(shí)的電壓讀數(shù)即為該繼電器的“釋放電壓”。繼電器繼續(xù)下降至零,其釋放狀態(tài)不變。而后再緩慢升高輸入電壓至繼電器吸合(動(dòng)合即常開指示燈剛剛點(diǎn)亮)時(shí)的電壓讀數(shù)即為該繼電器的“動(dòng)作(吸合)電壓”(見圖4)。第一次的吸合電壓不算,因?yàn)榇怕窙](méi)有磁化,會(huì)使釋放過(guò)早而造成誤判。吸合、釋放電壓均應(yīng)符合設(shè)計(jì)、工藝的規(guī)定。

圖4 吸合、釋放電壓示意圖

(4)繼電器動(dòng)作(吸合)、釋放電壓的調(diào)整方法

當(dāng)繼電器的動(dòng)作電壓偏大時(shí),可增大觸點(diǎn)壓力或減小超行程;當(dāng)動(dòng)作電壓偏小時(shí),可減小觸點(diǎn)壓力或增大超行程。當(dāng)釋放電壓偏小時(shí),可減小觸點(diǎn)壓力或增大超行程;當(dāng)釋放電壓偏大時(shí),可增大觸點(diǎn)壓力或減小超行程。對(duì)于有拉簧的繼電器,增大或減小拉力即可使觸點(diǎn)壓力增大或減小,此時(shí)并不影響超行程的大小。

(5)對(duì)于交流繼電器,當(dāng)將鐵芯工作面與銜鐵配平后,在初步檢測(cè)吸合電壓的過(guò)程中,顫抖(吸合噪音)電壓范圍應(yīng)不大于額定電壓的5%,并在吸合后再繼續(xù)升高電壓至額定電壓的110%的過(guò)程中應(yīng)無(wú)交流聲(將繼電器移近耳旁約10厘米左右,應(yīng)聽不到電壓頻率的嗡嗡聲或嗡嗡聲極小)。

否則必需重新調(diào)整銜鐵、鐵芯、軛鐵的配合間隙。

在較好的鉚裝、裝配下,調(diào)整時(shí)只要將觸點(diǎn)的同步性調(diào)好,也一樣可以避免吸合噪音和交流聲。

3.2 接觸電阻的測(cè)量和調(diào)整

(1)規(guī)定接觸電阻的目的是為了保證觸點(diǎn)的接觸可靠性和使觸點(diǎn)組在工作過(guò)程中不發(fā)熱或盡量少發(fā)熱,以保證和延長(zhǎng)觸點(diǎn)的壽命。

(2)接觸電阻的測(cè)量一般可用直讀式的毫歐(mΩ)表或電橋,也可用萬(wàn)用表粗測(cè)。最精確的方法是壓降法,就是測(cè)量觸點(diǎn)的電壓降和流過(guò)它的電流,然后用歐姆定律的公式來(lái)計(jì)算,即:

Ri=V/I

(1)

式中:Rj--接觸電阻;

V--觸點(diǎn)電壓降;

I--流過(guò)觸點(diǎn)的電流。

具體測(cè)量是從觸點(diǎn)引出端來(lái)測(cè)量,就是說(shuō)接觸電阻包括靜簧片的電阻、靜觸點(diǎn)本身的電阻、動(dòng)觸點(diǎn)本身的電阻、動(dòng)簧片的電阻、動(dòng)簧片引出線和引出腳的電阻和兩個(gè)觸點(diǎn)接觸處的電阻。

(3)接觸電阻的調(diào)整

一般來(lái)說(shuō)，接觸電阻越小越好。減小接觸電阻主要有兩個(gè)途徑：一是增大接觸壓力，這個(gè)壓力可以使觸點(diǎn)接觸時(shí)產(chǎn)生擦動(dòng)，磨破表面的氧化膜，從而減小接觸電阻。二是用電纜紙或干凈的復(fù)印紙進(jìn)行擦拭，目的是破壞或減薄觸點(diǎn)表面的氧化膜和擦掉表面的污染物，從而減小接觸電阻。當(dāng)然還可以清洗?，F(xiàn)在有一種觸點(diǎn)清洗劑，當(dāng)時(shí)用上的確不錯(cuò)，但它有一定的粘性，可能是今后導(dǎo)致接觸電阻變大的罪魁禍?zhǔn)?，?yīng)當(dāng)慎重。

另外,接觸電阻大小還與觸點(diǎn)材料有關(guān),應(yīng)審慎選擇。一般工藝上規(guī)定出廠時(shí)接觸電阻要小于或等于50毫歐。

3.3 動(dòng)作時(shí)間、釋放時(shí)間和接觸時(shí)差

這里,順便介紹一下另一個(gè)參數(shù),即動(dòng)作時(shí)間、釋放時(shí)間和接觸時(shí)差。它們與拉簧的拉力和動(dòng)簧片的反力有關(guān),與觸點(diǎn)間隙大小有關(guān),與超行程有關(guān)。因此,前面講到的:“若間隙偏大時(shí),只要不影響吸合電壓,一般情況下可以不去調(diào)整”這句話是不完整的,因?yàn)橛|點(diǎn)間隙偏大時(shí),勢(shì)必要延長(zhǎng)吸合和釋放時(shí)間,應(yīng)在實(shí)踐中細(xì)心掌握。

總之,上面所講的內(nèi)容只能起到理論上的指導(dǎo)作用,具體怎樣操作更好、更快、質(zhì)量更好,還需要操者細(xì)心摸索、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。