磁保持繼電器抗強(qiáng)磁設(shè)計(jì)中性能變化的探討

　　
　　一、磁保持繼電器工作原理及在恒定磁場(chǎng)下的影響
　　
　　磁保持繼電器主要由線圈、銜鐵組件、動(dòng)靜片三部分組成，靠線圈通電時(shí)產(chǎn)生的磁力來驅(qū)動(dòng)銜鐵組件方向的改變，從而改變動(dòng)靜片觸電的斷開與閉合。在恒定磁場(chǎng)的影響下，線圈產(chǎn)生的磁力會(huì)被抵消，會(huì)導(dǎo)致相同的驅(qū)動(dòng)電壓下，繼電器動(dòng)作不干脆或者不動(dòng)作；同時(shí)，銜鐵組件的狀態(tài)可能會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)致繼電器誤動(dòng)作。
　　
　　二、恒定磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的分析
　　
　　新規(guī)范中規(guī)定了磁鐵的體積為50mm*50mm*50mm，磁力分別為200mT（單相電表）和300mT（三相電表）。而在普通條件下，充磁不是很均勻，磁鐵的表面磁力分布為中間小，四周大，所以在設(shè)計(jì)抗強(qiáng)磁的產(chǎn)品中所用的磁鐵應(yīng)該選擇中心磁場(chǎng)200mT或300mT，留有余量。
　　
　　三、抗強(qiáng)磁設(shè)計(jì)的影響因素
　　
　　1、線圈功耗
　　
　　為保證足夠的驅(qū)動(dòng)力不被磁鐵抵消以正常驅(qū)動(dòng)繼電器，線圈功耗需要適當(dāng)加大，需要調(diào)節(jié)漆包線的線徑和安匝數(shù)，同時(shí)由于繼電器產(chǎn)品外形尺寸的限制，可以繞線的空間相對(duì)有限，需要在設(shè)計(jì)時(shí)更加合理的計(jì)算。
　　
　　2、銜鐵組件的磁力
　　
　　為保證外界磁場(chǎng)的影響下，銜鐵組件的狀態(tài)不發(fā)生改變，需要適當(dāng)增加銜鐵組件的磁力，提供足夠的磁保持力，但同時(shí)由于線圈也受外界磁場(chǎng)的影響產(chǎn)生的磁力會(huì)降低，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證銜鐵組件和線圈的配合，又不能降低保持力。
　　
　　3、觸點(diǎn)壓力
　　
　　足夠的觸點(diǎn)壓力可以降低接觸電阻，進(jìn)而降低繼電器通電狀態(tài)下的溫升，同時(shí)，還可以在短路電流沖擊時(shí)，觸點(diǎn)不會(huì)斥開，保證觸點(diǎn)完整和繼電器不爆炸。但在線圈磁力的降低及銜鐵組件的磁力調(diào)整配合的過程中，會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)壓力過大而無法正常斷開閉合，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證觸點(diǎn)壓力足夠，同時(shí)又保證繼電器可以正常動(dòng)作，需要調(diào)節(jié)模具及相關(guān)參數(shù)以達(dá)到此目的。
　　
　　4、屏蔽殼
　　
　　屏蔽殼可以抵消外界磁場(chǎng)的部分磁力，降低外界磁場(chǎng)對(duì)繼電器的影響，但同時(shí)，屏蔽殼也會(huì)導(dǎo)走線圈產(chǎn)生的磁力，對(duì)繼電器的動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，屏蔽殼的外形尺寸和位置沒有多少可以改變，需要考慮調(diào)整繼電器內(nèi)部參數(shù)來配合屏蔽罩對(duì)繼電器性能的影響。
　　
　　四、抗強(qiáng)磁產(chǎn)品設(shè)計(jì)的誤區(qū)
　　
　　由于磁保持繼電器的工作原理是由磁鋼為轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，靠線圈磁力推動(dòng)來改變斷開閉合的狀態(tài)，而屏蔽鐵殼也會(huì)對(duì)此狀態(tài)產(chǎn)生影響，再加上外界恒定磁場(chǎng)的干擾，往往在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，不得不犧牲一些性能參數(shù)來滿足繼電器動(dòng)作的靈活性，但降低了可靠性。
　　
　　線圈功耗增大受到繼電器尺寸的限制，又受到電表方案的驅(qū)動(dòng)電壓的限制，所以在增加線圈功耗設(shè)計(jì)受限的時(shí)候，往往會(huì)降低銜鐵組件的磁力，同時(shí)再降低觸點(diǎn)間的閉合壓力，才能更容易使繼電器動(dòng)作正常，但繼電器的溫升、抗短路電流的能力，還有磁保持力都會(huì)降低，一般的常規(guī)測(cè)試中也很難發(fā)現(xiàn)。
　　
　　五、需要關(guān)注的抗強(qiáng)磁產(chǎn)品的主要參數(shù)與普通產(chǎn)品的比較
　　
　　1、銜鐵組件磁力
　　
　　銜鐵組件的磁力決定了磁保持繼電器的磁保持力，表現(xiàn)在運(yùn)輸途中的顛簸不易使?fàn)顟B(tài)發(fā)生改變，在外界恒定磁場(chǎng)干擾下，狀態(tài)也不易發(fā)生改變，所以抗強(qiáng)磁產(chǎn)品的銜鐵組件磁力不應(yīng)該比普通產(chǎn)品小。
　　
　　2、觸點(diǎn)閉合壓力
　　
　　閉合壓力過大的時(shí)候，在抗強(qiáng)磁產(chǎn)品參數(shù)的調(diào)整中，可能會(huì)導(dǎo)致繼電器斷開或閉合受限，所以抗強(qiáng)磁產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，觸點(diǎn)壓力不應(yīng)該比普通產(chǎn)品小。
　　
　　3、帶屏蔽鐵殼前后動(dòng)作電壓升高的幅度
　　
　　屏蔽殼會(huì)導(dǎo)走線圈產(chǎn)生的磁力，使繼電器動(dòng)作不干脆或不動(dòng)作，在線圈功耗加大受*，會(huì)降低銜鐵組件的磁力，可以比原來更低的電壓被線圈驅(qū)動(dòng)。而此時(shí)線圈部分的參數(shù)在帶屏蔽殼前，動(dòng)作電壓極低（30%額定電壓），帶屏蔽殼后，動(dòng)作電壓上升幅度較大（上升為60%甚至超過70%）。所以在帶屏蔽殼前后的參數(shù)調(diào)整中需要保證動(dòng)作電壓變化的幅度不應(yīng)該過大，才可以保證產(chǎn)品的可靠性。　　綜上所述，磁保持繼電器產(chǎn)品需要抗強(qiáng)磁干擾，從原理上來講是兩件矛盾的事情，但從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中是可以改善的，通過優(yōu)化磨具精度，調(diào)整相關(guān)參數(shù)的配合，可以使產(chǎn)品性能不降低，同時(shí)又抗強(qiáng)磁干擾。