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日本SUNX关于传感器线圈输入的注意事项

简要描述:

日本SUNX关于传感器线圈输入的注意事项
直流线圈的输入电源
直流型继电器的线圈两端所加电压建议使用线圈额定电压±5%。
作为直流型继电器的电源,有蓄电池、全波或者半波整流电路与滤波电容的组合等。继电器的吸合电压等的特性根据这些电源的种类而多少有些变化,所以为了发挥稳定特性,希望能够使用纯直流电源。

更新时间:2020-01-04
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日本SUNX关于传感器线圈输入的注意事项


.关于线圈输入的注意事项

施加额定电压是使继电器的工作正常进行的zui基本的方法。施加超过吸合电压的电压时继电器虽然可以工作,但是考虑到电源种类、电压变动、温升引起的线圈电阻的变化,必须向线圈施加额定电压。 另外,如果超过了zui大连续施加电压会引起线圈的局部短路、烧损等情况,这点要注意。关于线圈输入有以下注意事项,请作为防止事故的参考。
1.关于线圈的基本注意事项
交流动作型(以下为AC型)
使AC型继电器工作的电源基本上都是工频(50或60Hz),作为标准电压,有AC6、12、24、48、100、200V。所以如果是标准电压以外的电压时,需要特别定制,特别定制的商品在价格、交货期方面不稳定,所以建议尽量选用标准电压的商品。
另外AC型有复合缠绕线圈的电阻损失、电磁电路的涡电流损失、磁滞损失等,由于线圈的输入也变大了,所以般温升比DC型高是正常的。尤其是在吸合电压(zui小工作电压)以下及额定电压以上,会产生呜呜声,所以请注意电源电压的变动。 例如电动机启动时,如果电源电压下降,继电器会边发出呜呜的声音边复位,这样会引起触点烧损、粘连、或者不能自我保持等情况。
AC型工作时有冲击电流(在衔铁脱离的状态电阻低,比额定电流大;在衔铁被吸着的状态电阻变大,为额定电流),所以将多个继电器并联连接使用时需要同时考虑消耗功率。
直流工作型(DC型)
使DC型继电器工作的电源有以电压为基准的情况和以电流为基准的情况,以电压为基准情况的标准电压是DC5、6、12、24、48、100V等,以电流为基准的情况,在手册上是用几mA来表示的。
但是,吸合电压(电流)只是使衔铁勉强工作的zui低保障,所以考虑到施加电压和电阻值的无法动作、线圈温升引起的电阻值的増加,必须施加额定电压(电流)。另外在DC型里采用了界限继电器(电压或者电流到了某种界限值时,继电器变为ON、OFF的继电器)的使用方法,作为计量器的代用品使用的情况很多,这是因为在线圈上施加的电流渐渐增加或减少使得触点的移动变慢不能满足规定的控制容量,这点需要注意。DC型继电器的线圈电阻值由于环境温度的变化以及继电器自身的发热会引起约0.4%℃的变化,因此温度如果变高,吸合电压及断开电压也会变高,这点需要注意。(但是,在部分有极型里这种变化率非常小。)
2.关于线圈输入电源
交流线圈的输入电源
为了使继电器稳定工作,请加线圈额定电压。另外,电源电压变动范围基本上请设为额定电流+10%-15%。不过虽然正弦波形(sine curve)是线圈施加的理想电压,但是直接使用工频电源时请确认好波形。使用交流的稳压电源时,会有由于装置的波形不正引起呜呜声、异常过热的情况。交流线圈虽然是用复合缠绕线圈来消除呜呜声的构造,可是由于波形不正不能使此功能发挥。下面是波形不正的例子。
与继电器的操作电路电源相同的线上连接电动机、螺线管、变压器等的话,这些机器工作时电压降低,引起继电器的振荡,会有烧损触点的情况。特别是小型变压器或者变压器的容量没有余地的时候,布线长的情况或者家庭用、商店用等布线过细的情况等也是这种使用方法,所以使用时要注意考虑平常的电压变动。发生这种情况时要用示波器正确调查电压的变化状况,作为对策可以采用适合此情况的感动特性的继电器,或者交换DC电路如图2电路那样用电容器进行电压变动吸收也不失为个方法。
特别是使用电磁开关时,如果采用电动机等变动较大的负载,请根据用途将操作电路和电力电路分开。
 交流稳压电源的不正波形

 使用电容器的电压变动吸收电路

含有波形的直流电流的情况下,特别是半波整流电路与滤波电容的组合时,如果滤波电容的容量过少,由于波形的影响,会产生吸合电压大幅度变化、发出呜呜声等问题,所以有必要考虑使用波形率5%以下的直流电源。用实际使用电路进行特性确认也是非常必要的。
另外,可能会有下面的情况,请到时定要进行咨询。
1.干簧型继电器受波形的影响很大所以需要注意。
2.在铰链(hinge)继电器里只有半波整流是不能使用的,但是作为半波滤波电容可以使用。但需要讨论波形率及特性。
3.在铰链继电器里只有全波整流时,有可用机种和不可用机种,所以请定行咨询。
4.线圈施加电压和电压降压
如下图所示在线圈·触点侧,用同电路电源(蓄电池等)驱动的电路里,由于负载为ON时线圈侧电压降压而对电气寿命有影响所以请在实际的负载上进行确认。

日本SUNX关于传感器线圈输入的注意事项

3.zui大连续施加电压和温升
向线圈施加额定电压是基本操作规则,如果超过了zui大连续施加电压,会发生由温升引起的线圈烧损或局部短路等情况,请注意。另外,使用环境温度注意不要超过手册中标记的范围值。
线圈的zui大连续施加电压
线圈的zui大连续施加电压除继电器工作的稳定性之外,也受到绝缘物受热造成的劣化或变形、火灾等限制。
实际使用中E种绝缘(极限温度40℃)在环境温度为40℃的情况下,可以考虑温升限度在电阻法里设为80℃。但电气用品安全法中(极限温度115℃)设定为75℃。
脉冲电压引起的温升
在ON的时间为2分以下的脉冲电压下使用时,线圈温升值与为ON的时间无关,根据ON、OFF的比率而不同,即使与连续通电时比较也很小。各继电器基本相同。
通电时间    (%)
连续通电时    温升值为100%
ON:OFF=3:1    约80%
ON:OFF=1:1    约50%
ON:OFF=1:3    约35%
线圈温升引起的吸合电压的变化(热启动)
在直流型继电器向线圈连续通电后度闭合,立刻再打开,由于线圈温度的上升线圈电阻増加,吸合电压稍微变高。另外在温度高的环境使用也同样变高。铜线的电阻温度系数为1℃对应0.4%,线圈电阻以这个比例増加。也就是说要使继电器工作,需要大于吸合电压的电压,伴随电阻值的増加吸合电压变高。但是,在些有极继电器,这个变化率很小。
4.线圈施加电压和动作时间
AC工作时,根据线圈励磁开关为ON时的相位,动作时间上有偏差,小型继电器基本以半个周期工作。型号略大的继电器振荡变大,动作时间为7~16ms,复位时间为9~18ms。另外DC工作时,线圈的输入越大动作时间也就越快,a触点的振荡也会变大。由于负载的条件(特别是冲击电流大的情况或者与额定负载差不多的情况)会引起寿命降低或者轻度粘连的情况所以需要注意。
5.闭环电路(迂入电路)
构成串联电路时,需要注意不要因为迂入而引起误动作或者异常操作。下图4是设计串联电路的心得,有2根电源线的时候,上边的线定为+,下边的线为-(交流电路也样),记得使+极定接触点电路(继电器触点、定时器触点、限位触点等),-极定接负载电路(继电器线圈、定时器线圈、励磁线圈、螺线管线圈、电动机、指示灯等)。
图5是闭环电路的例子。在图(a)关闭触点A、B、C,继电器R1、R2、R3工作之后,触点B、C打开形成A→R1→R2→R3的串联电路,继电器或者呜呜响,或者不能恢复。
图(b)是正确的电路设计方法。在直流电路里,二极管能够简单的防止迂入,请灵活把握。
6.线圈施加电压的渐增和自锁电路
施加在线圈的电压逐渐增加时,继电器的反转工作不稳定,会引起触点压力降低、触点振荡增大、接触不稳定等情况。为了避免这种情况出现,请考虑线圈施加方法(开关电路的采用)。保护继电器或磁保持型继电器的情况下,有用自己的b触点切断自己的线圈电路的使用方法,这是造成故障的原因,请避免这种做法。是按时间顺序使用干簧形继电器使其工作的电路,是线圈施加电压的渐增与自锁电路相互掺杂的不好的例子,继电器R1的时间电路到时间被切断,产生触点的偏差而造成故障。在初期(试做的)的实验里虽然很好,但是随着触点使用次数的增加,产生了触点的炭化(碳化物)和由继电器的无法动作引起的不稳定。
按时间顺序使用干簧继电器使其工作的错误实例
7.关于交流负载通断的相位同步
继电器触点的接入与交流电源相位同步时,会由于电气寿命的降低或者触点粘连或者触点移动引起磁保持现象(恢复不良),所以请在实际的系统上确认是否用随机相位的通断。用timer、微型计算机、可控硅整流器等驱动继电器时,可能会出现电源相位同步。
8.感应故障引起的误动作
长距离布线,把操作电路用电线和电力用电线插入1根电线管进行布线时,无论操作用信号是否为OFF状态,由于电力线的感应操作线圈被施加感应电压,会产生继电器或者定时器不能恢复的情况。以上那样的长距离布线,伴随着感应故障会产生由分布容量引起的故障,由雷等外来浪涌的影响引起的机器破损等,这些需要注意。
9.长年连续通电
在不通断继电器,长年连续通电的电路(只在异常发生时恢复,用b触点发出警报的非常灯、警报设备、异常点检电路)中,希望设计为放置在无励磁电路上。
线圈长期连续通电,由线圈自身发热而促使线圈绝缘老化·特性劣化。在这样的电路里,请使用磁保持型继电器。必须使用单稳态继电器时,请在使用不易受外部环境影响的密封型继电器的基础上,用防备万接触不良或断线的安全装置的电路设计。
10.关于小频率使用通断
通断频率为1个月1次以下时,请定期进行触点的通电检查。长期间不用通断触点时,触点表面生成的有机皮膜可能成为接触不良的原因。
11.关于线圈电蚀
继电器线圈电压电路较高时,直流继电器被长时间放置在温·湿度高的环境或者连续通电时,线圈会被腐蚀也就是电蚀而引起断线,所以请留意以下几点。
1.请将电源的+极接底盘地线。(参照图-1)(全继电器共通)
2.不得已电源的-极接地线情况,或者不能接地线的情况
3.电源的-极接地线,而且-极尽量避免有触点(或者开关)。(参考图-4)(全继电器共通)
4.有地线端子的继电器,不考虑地线端子的效果(防止触电、防止电信号紊乱)时,不连接地线对于防止电蚀能起到作用(除了图-3的情况)
※    是用铁芯隔着绝缘物与底盘连接。有地线端子的继电器,铁芯虽然可以直接连地线,但是考虑到电蚀不要直接连接。

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