磁保持继电器基础知识培训PPT课件

继电器基础知识 目录 1继电器常识2继电器零件前道工艺3继电器装配工艺4继电器生产中不导通控制 1磁保持继电器常识 接触系统 电磁系统 固定与连接机构 1 2磁保持继电器的工作原理 当继电器线圈两端加上一定的电压或电流脉冲 线圈产生的磁通通过铁心 轭铁 衔铁 磁路工作气隙组成的磁路 在线圈磁场和磁钢磁场的共同作用下 衔铁部分进行转动 从而推动触点闭合 断开 不通电时 靠磁钢保持在原始状态 1 2磁保持继电器的工作原理 1 当线圈通一个正向脉冲电压后 继电器的衔铁组件在线圈的电磁吸力作用下 状态改变 触点闭合 2 当线圈电流撤销后 继电器的衔铁组件状态保持不变 触点依然闭合 3 当线圈通一个反向脉冲电压后 继电器的衔铁组件在线圈的电磁吸力作用下 状态再次改变 触点断开 4 当线圈电流撤销后 继电器的衔铁组件状态保持不变 触点保持断开 由控制电流通过线圈所产生的电磁场与磁钢的磁场相互作用 驱动磁路中的可动部分而实现触点开 闭或转换功能的电磁机构 1 3磁保持继电器的定义 1 4磁保持继电器的结构 磁路系统 固定与连接机构 接触系统 继电器爆炸图 固定与连接机构 接触系统 电磁系统 1 4磁保持继电器的结构 磁保持继电器由电磁系统 接触系统和固定连接机构三大部分组成 电磁系统 线圈 轭铁 铁芯 衔铁部分 衔铁和磁钢 接触系统 动触点 静触点 动簧片 动簧支架 静簧片 固定与连接机构 底座 推动片 固定架 外壳 HFV6继电器三维模形 底座 轭铁 铁心 衔铁 ZK0180A三维图 1 5磁保持继电器的分类 磁保继电器的分类方法主要是按触点负载 防护特征 触点形式等分类 1 5 1按触点负载分类 1 触点负载 10A以下主要产品有松下DSP DK宏发HFE7 HFE82 触点负载 10 60A之间主要产品有GRUNER703 715宏发HFE10 HFE203 触点负载 60 90A主要产品有GRUNER704 730宏发HFE9 HFE19贝斯特901 902 万佳3014 触点负载 100 120A主要产品有GRUNER721 722宏发HFE12 HFE21 HFE285 触点负载 200A主要产品GRUNER740BLP36 37宏发HFE17 HFE25 1 5 2继电器标志示例 继电器型号ZK01ZK 企业代号表示中坤01 产品顺序号 ZK01 60 9 HT1R 线圈代号 继电器型号 触点额定电流 线圈额定电压 触点形式 触点材料 线圈极性 试验的标准条件温度 15 35 相对湿度 25 75 大气压力 86 106Kpa当继电器处于超出标准条件下测试时 继电器的技术指标将可能会发生偏差 1 6主要电气参数 1 6 1动作电压继电器的所有常闭触点从闭合状态断开 常开触点从断开状态恢复闭合时 所需线圈电压的最小值 磁保持继电器一般规定为70 80 额定电压值 1 6 2复归电压继电器的所有常开触点从闭合状态恢复至常开 常闭触点从断开状态恢复闭合时 线圈电压的最大值 磁保继电器一般规定为70 80 额定电压值 1 6 3接触电阻在规定的测量条件下测量得到一对闭合触点间的电阻值 一般为毫欧级 测量条件根据触点应用类别分为 30mV 10mA 6V 10mA 6V 100mA 6V 1A 24V 1A测量过程中 一般采用四端法进行测量 准确度较高 触点单体进行测量时 采用专用装置进行测量 田中公司采用 1V10mA7g测量 测量时 加到触点上的负载应符合产品标准的规定 测试部位在引出端离其根部4mm之内 负载应在触点达稳定闭合之后施加 触点断开之前切除 线圈电阻的测量可用电压 电流法和电桥法 用电压 电流法测量时 应尽量避免或减小电压表 电流表内阻的影响 测试过程要尽量短 以避免线圈温升 测试数值Ra应换算成基准温度 一般为23 下的值 换算公式为 Ra R0 1 Ta 23 式中 Ta为环境温度 为电阻温度系数 铜导线的温度系数是0 004 1 6 4线圈直流电阻从线圈引出脚两端测得的直流电阻值 一般是指环境温度为23 的值 1 6 5介质耐压继电器的介质耐压指互不相连导电部分间的绝缘部分承受规定电压而无击穿和规定漏电流的能力 一般情况下 常开触点间 触点组间 触点线圈间介质耐压为不同值 介质耐压的测试一般都使用专用介质耐压表 测试时可在最高电压 110 试验电压 下保持1s 有争议时应以试验电压保持1min为准 漏电流一般为1mA 1 6 6绝缘电阻继电器的绝缘电阻是指各不相连导电部分间的绝缘部分在外加一定直流电压时所呈现的电阻值 一般情况下 常开触点间 触点组间 触点线圈间绝缘电阻值为同一值 绝缘电阻的测试一般都使用兆欧表 被测继电器应置于优质绝缘板上 测试电压应符合各产品技术要求规定 一般加电压2s之后的最小值即为被测值 1 6 7动作 吸合 时间处于释放状态 初始状态 的继电器 在规定的条件下 从施加输入激励量规定值的瞬间起到继电器切换的瞬间止的时间间隔 不含吸合回跳时间 时间参数的测量电路如图示所示 也可以用其他合适的电子仪器 仪表代替 但触点负载应为阻性 测动作 释放及回跳时间用10mA 6v 阻性负载 测稳定时间负载为50 A 50mV 阻性负载 仪器的分辩率为1 S 1 6 8释放时间处于动作状态 终止状态 的继电器 在规定的条件下 从断开输入激励量规定值的瞬间起到继电器切换的瞬间止的时间间隔 不含释放回跳时间 1 6 9回跳时间对于正在闭合其电路的触点 从触点电路第一次闭合的瞬间起至触点电路最终闭合的瞬间止的时间间隔 1 7 1触点间隙当触点电路断开时 动触点与静触点之间的间隙1 7 2触点压力处于闭合位置的两个触点之间的相互作用力1 7 3衔铁超行程继电器吸合时 衔铁向铁心极面运动过程中 当动合触点接触瞬间 衔铁与铁心极面的间隙 1 7主要机械参数 1 7 1二次动作 两响 在继电器线圈电压逐渐增加的过程中 某一时刻继电器停留在常开触点已闭合或常闭触点已断开 仅指只有常闭触点产品 但衔铁与铁芯极面还未贴合的状态下 随着线圈电压进一步上升 衔铁才与铁芯极面贴合 而形成的衔铁第二次动作 称二次动作 此时的电压叫二次动作电压 V2 1 7 2接触时差 不同时 对于具有多组转换的继电器 最慢触点的动作时间与最快触点的动作时间的差值 1 7常见概念 1 7 3动合触点 常开触点 继电器处于动作状态时闭合 处于释放状态时断开的一种触点1 7 4动断触点 常闭触点 继电器处于动作状态时断开 处于释放状态时闭合的一种触点1 7 5动触点固定在动簧片上的触点 随衔铁运动而移动1 7 6静触点固定在静簧片上的触点 1 7 8触点表达符号 2继电器前道工艺 2 1金属零件加工工艺2 2塑料零件塑压成形工艺2 3触点冷墩成形工艺2 4线圈绕制成形工艺 2 1金属件加工工艺 A 导磁铁件加工 衔铁 轭铁加工 材料 冲压 滚光 热处理 表面电镀B 导磁铁件加工 铁心加工 材料 冷墩 滚光 热处理 表面电镀C 导电簧片加工 动 静簧片 材料 冲压 滚光 表面处理 2 1 1冲压 2 1 2导磁材料 使用冲床 冲压模具 将材料经过冲裁 弯曲 翻边 冷挤等工步的加工 得到所需求形状的零件 电工纯铁 硅钢片 低碳钢DT4CDT4EDT4A 让软导磁材料的晶粒粗化 长大 使材料中的磁畴由定向排列变为自由排列 从而降低零件的矫顽力 剩磁Hc 让导磁材料有最多磁畴参与磁通的流动 确保继电器的动作电压 释放电压 2 1 3滚光 去除零件加工过程中产生的毛刺 工具显微镜检查无毛刺 2 1 4热处理 2 1 5热处理效果检查矫顽力大小 必要时可做晶粒检查 晶粒度由粗到细分为1 2 8级 矫顽力与材料含碳量 热处理工艺有关 8级1级DT4E DT4A DT4C由于材料加工时含碳量不一样 因此材料的等级不一样 其热处理后的矫顽力也不一样 含碳量越低 其热处理后矫顽力越小 2 1 6 1机械加工会使软导磁材料的磁性能变差 矫顽力增大 磁导率降低 热处理可消除加工内应力 2 1 6 2使磁畴的排列更加有序 晶粒组织涨大 能够通过更多的磁通 确保磁路有磁通 通电 流过时 损耗最小 同时 材料硬度也会降低 2 1 6 3降低软导磁材料的矫顽力 减少剩磁 确保磁路断电时的磁力最小 2 1 6导磁材料热处理的主要作用 2 1 7硬度分类 A 布氏硬度 HB 用圆面球头打金属表面 测量球头打入金属后在表面留下的球面面积 用于经退火 正火 调质的零件及铸件的硬度检查 B 洛氏硬度 HRC 用球头或圆锥头打金属表面 测量其深度 用于经淬火 回火及表面化学热处理的零件硬度检查 C 韦氏硬度 HV 用四棱锥头打金属 以其留在金属表面的正方形对角线上来测硬度 用于薄层硬化零件的硬度检查 2 1 8电镀 2 1 8 1电镀目的电镀的主要目的是通过电镀或化学镀的方法 在零件表面形成一层保护层 防止零件生锈 这主要是防护 装饰性电镀 当需要镀层起隔磁 增加焊接强度时 这种镀层称功能性电镀 镀锡 铜 铁用其合金镀锡 目的在于提高可焊性和增加装饰性 镀镍 铁及其合金镀镍 目的在于防护装饰 镀铜锡 钢铁件电镀中锡铜合金 主要是防护作用 镀铜 导磁件镀铜主要是屏敝磁力 提高释放电压 作为过渡层 增加基体与镀层的结合力 2 1 8 2主要镀种及用途 电镀处理基体材料 镀覆方法 镀覆层名称镀覆层厚度镀覆层特征 后处理例 Fe Ep Cu1Ni3b 铁或钢 电镀铜1 m以上 光亮镍3 m以上 化学处理基体材料 处理方法 处理名称处理特征 后处理例 Cu Ct P 铜材 化学处理 钝化 2 1 8 3主要镀种标记 2 1 8 3 1基体材料表示符号 2 1 8 3 2镀覆方法 处理方法表示符号 2 1 8 3 3镀覆层特征 处理特征的表示符号 2 1 8 4后处理名称表示符号 2 1 8 5镀层结合力检查 锤击法 十字划格法 刀铲法 2 2塑料件加工工艺 A 热塑性塑料件加工 塑料 烘干 塑压成形 清洗B 带嵌件热塑性塑料件加工 塑料 烘干 摆放嵌件 塑压成形C 热固性塑料件加工 塑料 称量 模压加工 去除飞边 2 2 1塑料品种 PBT类3316 4130 420SEO CN7030 5010GN66PA666410 6210 A0520FN AN4720SN高温材料PA46 PA6T热固性塑料酚醛塑料 电木料 DF料团模压料 2 2 2烘干 经高温作用120 3 4小时 去除塑料粒中含有水份 避免塑压过程中 水份产生的气体影响塑料件的质量 2 2 3塑压成形 塑料进入塑压机的料筒后 经高温软化成熔化液态塑料 料筒内螺杆旋转挤压 将塑料液注入模具型腔 冷却成形后得到所需零件 2 2 4塑件清洗 目的 去除加工成形 零件贮藏过程中 塑料件表面吸附的纤维 塑料粉等污染物 一般采用水洗后 烘干 必须研究清洗工艺方法 防止清洗所带来的二次污染 2 3触点冷礅成形工艺 银合金丝材 纯铜丝材 切断 切断 冷墩复合成形 滚光 热处理 表面处理 触点零件的关注点 银 铜结合力必须足够大 触点表面不能有污染膜 材料 尺寸符合图纸 2 4线圈绕制成形工艺 线圈部件的关注点 绕线张力合适 不能拉伤漆包线 沾锡必须使用无铅焊料 助焊剂不能有腐蚀性 严格控制助焊剂浓度 浓度改变可能引起腐蚀性变化 线圈表层必须紧密密排 不能松散 线圈引出线必须留有足够松弛量 线圈架绕线窗口内的分型面毛边越小越好 电阻值测量必须考虑绕制升温 环境温度影响 3继电器装配工艺 3 1装配工艺概述3 2铆装工艺3 3焊接工艺3 4清洗工艺3 5特种工艺3 6标志工艺 3 1装配工艺概述 XXX XXF继电器装配流程简图 插装 铆接 胶固 铆接 装配 装配 校正 仪表 合格品 3 1 1装配用技术文件 设计文件企业标准调整检验说明及其附表 机械 电气参数 规格元件变换表 装配零部件变化 部件图纸零件图纸技术通知 技术规范 技术规定 设计临时通知 3 1 2工艺 检验文件装配工艺流程图装配过程指导卡装配过程检验指导卡控制计划 质量控制图 技术通知 技术规范 技术规定 工艺临时通知 相关质量统计表格 3 1 3装配形式 中坤主要使用 固定式装配 这是不可拆卸式的装配形式 主要有铆接 焊接 粘接 封接 3 1 4装配方法 中坤主要使用 完全互换性装配法便于专业化 标准化 装配效率高 对装配人员技能要求低 但对零件精度要求高 3 1 5装配生产的组织形式 中坤主要使用 移动式装配 所装配的零部件 不断地从一个工作地点变换到另一个工作地点 每个工作地点重复进行固定的工序 这种生产形式也叫流水线 分为手工流水线 半自动流水线 全自动流水线 手工生产线 102F产品半自动生产线 HFD2全自动生产线 3 2铆装工艺 3 2 1铆接两个 或多个 零件用铆钉或零件上的凸苞 薄壁 轴颈等连接起来 得到不可拆卸的组合件叫做铆接 分为冷铆接和热铆接两种方式 例如 冷铆热铆衔铁 动簧片铆接衔铁 动簧组烫铆 3 2 2铆装方法 压铆 用垂直于铆接处的冲击力进行铆接 如铆触点 铁心 细长轴类零件压铆时易变形 旋铆 用旋转挤压力使铆钉处铆牢的铆接 如HFD27铁心旋铆 镀层易发生起皮 铁心 轭铁铆接时 贴合度较好 锤铆 用能作圆周运动的法向冲击力连续不断地改变铆钉的冲击位置 使铆钉头部成形并被铆紧 如试制时采用敲击铆接 扩铆 用压力使铆钉扩张成形而将零件铆紧成组合件 锥铆的效果也类似扩铆 如JE11的铁芯轭铁铆接 花铆 又叫冲胀铆 利用冲头上的刃口 在压力作用下 将铆钉头部切口并扩充而铆牢成组合件 如JE9的动触点铆接 扩铆 花铆 3 3焊接工艺 宏发主要焊接方法 钎焊 烙铁钎焊 电阻钎焊 压力焊 点焊 熔焊 激光焊 3 3 1烙铁钎焊 使用电烙铁作为热源对零件进行钎焊 因多数情况下使用锡合金焊料 因此 也叫锡焊 如 HF13F HF18FF的动簧组中动簧片 软接线的焊接 焊接注意事项 严格控制焊接温度 时间 时间过短 温度过低 焊锡不能充分熔化 造成虚焊 时间过长 温度过高 有可能造成零件损坏 焊接使用的电烙铁功率 类型 要根据焊件体积 厚度 焊料熔点来选择 不能随意选取 批产生产时 要维持电烙铁温度恒定 焊前检查焊料是否符合ROHS要求 是否是无铅焊料 待焊零件的表面要清洁 无污染 焊接时避免焊料堆积 也要避免焊料过少 例 焊料过多焊料正常焊料过少 3 3 1 1常用焊剂性能表 3 3 2电阻钎焊 鑞焊 利用电流通过电极与被焊零件接合处的电阻热作为热源 对零件进行钎焊 特点 焊点质量 一致性好 焊点的耐温高 采用银铜焊料 焊后需要进行清洗 由于焊接时会采用硼砂粉末 因此要用醋酸 自来水反复清洗 最后用超声波 酒精清洗 直至用5倍放大镜检查合格 主要用于密封继电器的引出线与簧片的焊接 3 3 3点焊 将两种以上金属材料搭接 置于两电极之间施加压力并通以电流 利用材料自身的电阻和接触电阻 材料之间和材料与电极之间的接触电阻 总称为焊接区电阻 所产生的热量 加热材料并使之熔化 形成熔池 断电后在压力作用下冷却 最终形成牢固的接头 优点 热量集中 加热时间短 热影响区小 零件变形小 结构简单 与铆接相比 不增加重量 能降低成本 生产效率高 便于自动化 焊接无有害气体 噪声小 污染少 3 4清洗工艺 目的 将继电器零件 部件 整件上的物理 化学污染物 如油污 焊剂 尘埃 纤维 金属和非金属残渣 酸碱等 分散或溶解到清洗溶剂中去 从而达到降低接触电阻 延长触点寿命 提高绝缘性能与抗电强度 确保继电器工作可靠之目的 清洗剂选择 去污能力强 对工件材料无相溶性 不溶胀 无毒 不爆炸 不易燃 使用方便 尽可能不用 少用复杂设备 价格低 货源足 符合ROHS规定 3 4 1常见清洗剂 a 航空煤油 轻汽油 无色 易挥发 易燃 无毒 略有气味 去污能力强 适用于零件 部件上的去油污清洗 在零件车间使用较多 沸点100 b 工业酒精 乙醇 无色 透明 易挥发 易燃 可冷却 脱水 防氧化 适用于触点 簧片 零件 模具等的清洗 不适宜作继电器整体清洗 水 沸点78 3 3 4 2常用清洗方法 超声波清洗法 三氟三氯乙烷蒸气清洗法 高压气体吹除清洗法 3 4 2 1超声波清洗 超声波清洗是以清洗溶剂的空化作用为基础的 超声波是一种交变声压 在液体中传播时出现稀疏密集状态 在密集状态时液体受到正压力 约几个大气压 而在稀疏状态时 液体受到拉力即负压力 所以液体分子在超声波作用下 时而受控 时而受压形成一个微小的空隙 即所谓的 空化泡 空化泡的内外压力相差十分悬殊 所以空化泡破裂时有很大的冲击力 如果超声波的频率为f时 这种空化作用也是每秒钟运行f次 当每秒钟这么大的冲击力冲击清洗器件表面时 使粘附在器件表面的污染物被剥掉 这就是空化的侵蚀作用 超声波的空化作用能使液体 液体相互加速 相互分散 形成乳化作用 在气泡附近产生高速的微冲流动 形成搅拌作用 所以 超声波清洗的机理就是被清洗的器件所粘附的不同类型的污染物在超声波的空化侵蚀 乳化 搅拌作用下被清洗干净的 在适当的清洗温度和时间等工艺条件下可提高超声波被清洗的效果 影响超声波清洗的因素 超声波强度 超声波频率 清洗液的选择 清洗温度 清洗时间 合理的清洗工艺 超声波清洗应注意 清洗篮不能与超声机槽底接触 清洗时间一般不能超15分钟 尽可能将清洗剂直接放入槽中对零件进行清洗 清洗剂要经常更换或过滤 不能将带有线圈的部件放入超声波槽内清洗 特别是漆包线很细时 3 4 2 2三氟三氯乙烷清洗法 利用该溶剂的低沸点特性 在专用设备中采用超声波和新鲜清洗溶剂冲刷工件达到清洗目的 3 4 2 3高压气体吹除清洗法 利用压缩空气对工件表面进行清洁的方式 主要适用于表面附着可动异物的去除 一般情况下 同时采用脉动气体 并对气体进行电离脱磁 3 4 3清洗剂 清洗方法先择原则 工件有可能被两种污染物污染 清洗时 先去除非离子型污染物 再去除离子型污染物 避免非离子型污染物吸合离子型污染物 影响清洗效果 工件和清洗液不能相溶 避免腐蚀工件 清洗剂不能对人有害 不能污染环境 清洗效果好 安全 经济 效率高 3 4 4清洗质量检查 外观检查法 用肉眼直接或放大镜检查 不能有污染物残留 水膜破裂鉴定法 将工件浸入去离子水 多次蒸馏水 中取出 工件表面水膜能保持约30秒以上 则清洗效果很好 若水膜在10秒内破裂 则清洗效果尚可 若工件有1 3以上不被润湿 表示未洗干净 工件表面布满水珠 则工件仍严重污染 3 4 5溶剂清洗后材料的干燥温度 3 5特种工艺 特种工艺指胶粘 浸渍 灌封 被银 卡紧等工艺措施 3 5 1粘结工艺 使用胶粘剂将两个以上工件粘结在一起 达到一定的机械强度 满足工件强度 密封等要求 优点 无应力集中现象 抗振动 冲击性好 能连接复杂微小 薄片零件 工艺简单 成本低 缺点 连接处耐热性能低 胶易老化 胶固化过程中需加温固化 固化过程会对接触电阻带来一定影响 胶种 双组份胶 胶液 固化剂 可常温 中温固化 单组份胶 胶液 一般高温固化 3 5 2卡紧工艺 继电器零件装配中 簧片 或其它金属件 装入底座槽中时 一般采用在金属件上加工出