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疑似继电器故障的验证和诊断

发布日期:2022-04-27 04:38 点击率:83

一般注释

  • 可在“最小指定触点负载”或更高负载的条件下对新继电器(刚拆包)进行功能测试。

  • 必须在高得多的电压和电流下对用过的继电器(已安装或已开关任何负载电流)进行功能测试 - 通常约为 12 V、100 mA(或 500 mA)。请咨询质量或产品工程部获取建议。

  • 新继电器(刚拆包)必须在触点电阻的数据手册中指定的负载电压和电流下通过触点电阻测试。

  • 由于正常开关导致的点蚀和在触点表面上积聚的电弧残留物,用过的继电器(已安装或已开关任何负载电流)在安装或使用后无法可靠地进行测试。只能按上述方式执行功能测试。

  • 具有较大触点的继电器和接触器需要更高级别的功能测试,并且通常没有指定“新”触点电阻。请咨询产品工程部获取建议。

电路中继电器验证

- 继电器是否无法闭合(或打开)触点等。

验证触点性能(是闭合 (NO) 还是打开 (NC))

  • 监控至少具有 6 VDC 和 100 mA 的触点(建议在除“信号”电平继电器以外的所有继电器上使用 12 VDC 和 500 mA)。

  • 不要使用欧姆表或数字逻辑电平来监控触点(数字逻辑电平可用于自动化测试仪,以筛选良好的继电器和正确的控制操作,但逻辑电平条件下的触点故障可能并不表示所测试的继电器或控制装置有问题(即 false 错误),因此还必须提供高于最低负载额定值的备用筛选方法)。

图 1 典型的触点验证电路:K1 = 测试的继电器触点。V1 = 最低额定电压。R1 = 选择 R 以设置通过 K1 触点的最低额定电流(包括灯)。L1 = 指示灯(V1 下的额定值)。

验证线圈驱动电路

  • 测量施加在继电器线圈端子上的电压

  • 是否等于或高于最低电压?

  • 如果是,能否听到(或看到)电枢移动?

  • 是否发出嗡嗡声?

直流线圈类型:

  • 如果发出嗡嗡声,施加的线圈电压是否对直流进行了平稳滤波?

  • 如果是,请小心地从 PCB 上拆下继电器,并使用下面的“脱离 PCB”方法进行评估。

交流线圈类型:

  • 如果发出嗡嗡声,施加的线圈电压是否为标称值时的正常 50 或 60 Hz 线路功率?

  • 如果是,请小心地从 PCB 上拆下继电器,并使用下面的“脱离 PCB”方法进行评估。

  • 如果以上都正常,请转到下面的“脱离 PCB”方法。

 

电路外(脱离 PCB)继电器验证

如果继电器无法运行或发出嗡嗡声:(交流或直流线圈)

  • 测量线圈电阻(此处欧姆表正常),并与规格进行比较。

  • 如果打开线圈(阻值无穷大)– 返回进行评估

  • 如果线圈电阻超出规格,请静置 1 小时并重新测试,以确保线圈未因拆卸过程或施加的电压而发热。

  • 如果仍超出规格,则返回进行评估。

  • 如果电阻符合规格,请继续执行以下步骤。

  • 不要使用欧姆表或数字逻辑电平来监控触点(数字逻辑电平可用于自动化测试仪,以筛选良好的继电器和正确的控制操作,但逻辑电平条件下的触点故障可能并不表示所测试的继电器或控制装置有问题(即 false 错误),因此还必须提供高于最低负载额定值的备用筛选方法)。

 

直流继电器 

  • 在标称指定电平下施加滤波良好的直流电压 

  • 监控至少具有 6 VDC 和 100 mA 的触点(建议在除“信号”电平继电器以外的所有继电器上使用 12 VDC 和 500 mA) 

  • 不要使用欧姆表或数字逻辑电平来监控触点(数字逻辑电平可用于自动化测试仪,以筛选良好的继电器和正确的控制操作,但逻辑电平条件下的触点故障可能并不表示所测试的继电器或控制装置有问题(即 false 错误),因此还必须提供高于最低负载额定值的备用筛选方法)。

  • 触点是否正常运行?

  • 如果正常,则重复测试几次以检查是否存在间歇性情况

  • 如果仍然正常:

  • 所测试的控制装置可能存在问题

  • 所使用的测试仪可能存在问题

  • 可能是继电器的间歇性情况,在去焊和处理过程中会消失。

  • 如果可能,请将继电器放回受试控制装置中并重新测试。

  • 如果现在通过,则可能是间歇性继电器、控制装置或测试仪问题。

  • 如果在测试仪中仍然失败,则控制装置或测试仪肯定存在某个问题。

  • 调查控制装置和测试仪问题。如果找不到问题,则返回继电器进行评估。

  • 如果触点无法正常运行或如果继电器发出嗡嗡声,则返回进行评估。

 

交流继电器 

  • 在标称指定电平下施加稳定的交流电压

  • 监控至少具有 6 VDC 和 100 mA 的触点(建议在除“信号”电平继电器以外的所有继电器上使用 12 VDC 和 500 mA)

  • 不要使用欧姆表或数字逻辑电平来监控触点(数字逻辑电平可用于自动化测试仪,以筛选良好的继电器和正确的控制操作,但逻辑电平条件下的触点故障可能并不表示所测试的继电器或控制装置有问题(即 false 错误),因此还必须提供高于最低负载额定值的备用筛选方法)。

  • 触点是否正常运行?

  • 如果正常,则重复测试几次以检查是否存在间歇性情况

  • 如果仍然正常:

  • 所测试的控制装置可能存在问题

  • 所使用的测试仪可能存在问题

  • 可能是继电器的间歇性情况,在去焊和处理过程中会消失。

  • 如果可能,请将继电器放回受试控制装置中并重新测试。

  • 如果现在通过,则可能是间歇性继电器、控制装置或测试仪问题。

  • 如果在测试仪中仍然失败,则控制装置或测试仪肯定存在某个问题。

  • 调查控制装置和测试仪问题。如果找不到问题,则返回继电器进行评估。

  • 如果触点无法正常运行或如果继电器发出嗡嗡声,则返回进行评估。

 

常用的专业测试和测试注意事项

交流继电器(以及未滤波或部分滤波的电源上的直流继电器):

  • 交流继电器也可能发出“哼哼声”(而不是“嗡嗡声”)

  • 嗡嗡声(如上所示)通常会使触点震颤(间歇性接通)

  • 几乎所有的交流继电器在某种程度上都会发出哼哼声。

  • 根据背景声级,哼哼声通常只是让用户感到不适。甚至在同一继电器的连续操作之间,哼声电平也可能会发生变化,因为内部部件始终从一个操作稍微移动到下一个操作。

  • 典型的哼声电平也因继电器而异

  • 交流继电器(以及未滤波或部分滤波的电源上的直流继电器):

  • 交流继电器也可能发出“哼哼声”(而不是“嗡嗡声”)

  • 嗡嗡声(如上所示)通常会使触点震颤(间歇性接通)

  • 几乎所有的交流继电器在某种程度上都会发出哼哼声。

  • 根据背景声级,哼哼声通常只是让用户感到不适。

  • 甚至在同一继电器的连续操作之间,哼声电平也可能会发生变化,因为内部部件始终从一个操作稍微移动到下一个操作。

  • 典型的哼声电平也因继电器而异

  • 持续过度发出哼哼声的继电器应返回进行评估。

  • 从半波/全波进行整流且未完全滤波的电源驱动的直流继电器也可能发出哼哼声。这也是正常的。与上述交流继电器相同的注意事项在此也适用。

 

测量 - 工作或“吸合”电压

  • 使用正确的线圈电源(稳定的交流或滤波稳压直流)

  • 使用上面定义的正确电压和电流监控触点状态。

  • 缓慢增大施加到线圈的电压

  • 继电器将开始“震颤”

  • 不断增大电压,直到触点转换状态

  • 如果触点当时正在弹跳(反复开关),请继续增大电压,直到其不再弹跳。

  • 此时的电压为“吸合电压”

  • 它应该小于或等于指定值

 

测量 - 释放或“开断”电压

  • 使用正确的线圈电源(稳定的交流或滤波稳压直流)

  • 使用上面定义的正确电压和电流监控触点状态。

  • 施加标称线圈电压,然后缓慢减小施加到线圈的电压

  • 继电器可能开始“震颤”

  • 不断减小电压,直到触点转换状态

  • 如果触点当时正在弹跳(反复开关),请继续减小电压,直到其不再弹跳。

  • 此时的电压为“开断电压”

  • 它应该大于或等于指定值

 

测量 – 触点电阻

  • 仅为“新”(未使用的)继电器触点指定

  • 在最小触点负载(电压和电流)下指定

图 2 典型的触点电阻电路:K1 = 测试的继电器触点。V1 = 最低额定电压。R1 = 选择 R1 以获得最小额定电流。M1 = 毫伏计。M2 = 毫安计。

  • 通常为“负载切换”状态指定(即触点“接通”指定的额定负载电压 + 测量前触点电阻额定电流)。该值几乎总是某个超过“最小触点负载额定值”的值。有关所需的测试参数,请参阅数据手册或咨询产品工程部。

  • 除非继电器额定用于“干电路”运行,否则将不使用“干电路”触点电阻。(“干电路”是指闭合没有施加电压和电流的触点,然后施加电压和电流 - 通常在非常低的电平下。)

  • 简单测试方法:

  • 使用稳压直流电源和一个串联电阻器,将电压设置为数据手册指定的触点电阻测试电压,并选择一个电阻器将电流限制为指定电流。(电压和电流在 ±10% 范围内都可以)

  • 断开电路并以串联方式插入继电器触点。

  • 确保您测量的触点已打开(即,在线圈电源关闭时测量 NO 触点,在施加标称线圈电源时测量 NC 触点)。

  • 以串联方式插入一个电流计,以测量电流

  • 与继电器触点并联插入一个电压计,以测量触点之间的电压降

  • 电源打开时:

  • 以标称电压(即闭合受试触点)运行(或释放)继电器线圈 典型的触点电阻电路。K1 = 测试的继电器触点。V1 = 最低额定电压。R1 = 选择 R1 以获得最小额定电流。M1 = 毫伏计。M2 = 毫安计。V1 R1 mA K1 mV M1 M2 疑似继电器故障的验证和诊断 第 4 页(共 4 页)

  • 读取电压降 (E) 和串联电流 (I)

  • 使用公式(欧姆定律)R = E ÷ I

  • 计算触点电阻 R(单位为欧姆 (Ω))

  • R 应小于或等于数据手册中指定的值。

  • R 通常为 50 到约 200 毫欧姆 (mΩ)。信号或干电路额定继电器的电阻较小,电源继电器、接触器等的电阻较大。

 

测量 – 初始介电强度(高压测试)

  • (警告 – 使用危险电压。需要适当的培训和安全控制。)

  • 在数据手册指定的交流电压 (Vrms) 下进行测试

  • 仅适用于“新”或未使用的继电器

  • 对于用过的继电器有不同的限制

  • 测试仪设置为额定电压,传感电平设置为指定电流(可在测试仪中固定下来 – 通常为 10 或 20 mA)

  • 施加指定测试电压一分钟

  • 不得让传感器跳闸(这是“通过/失败”测试,而不是参数测试)

  • 测试通常应用于以下一个或多个点(每个点可能都有自己的数据手册指定电压电平)

  • 线圈到触点

  • 电极到电极(在多极继电器上)

  • 跨打开的触点

  • 应排除故障或返回以进行评估

 

杂项分析

  • 物理损坏

  • 如果继电器从大约 6 英寸以上的高度掉落在坚硬表面上,或在运输过程中损耗超过 10 g 的运输损坏额定值,则继电器应报废,因为对确保良好性能至关重要的继电器密封和内部调整可能会损坏。不能仅仅因为继电器仍然工作,就认为它在正常运行。

  • 请勿切断或锯掉继电器触点。否则可能导致密封件损坏(从而导致泄漏)和/或端子移动(从而导致操作不当或线圈导线断裂)。

  • 密封完整性(密封继电器

  • 如果清洗继电器且密封件损坏,流体可能会渗入继电器

  • 可能导致运行/释放失败或间歇性操作

  • 可能导致触点电阻或介电故障

  • 可能几小时/几天都不明显(需要一定的时间才会生锈)

  • 从最初的供应商发货到最终装配,再到最终用途的产品,周期的任何阶段都可能发生损坏情况。

  • 端子的移动

  • 掉落在坚硬表面上(弯曲或“堵塞”端子)

  • 在处理和焊接期间弯曲端子以固定

  • 将端子压入过紧或未对准的孔中

  • 将端子拉出或推入

  • 可能导致操作不当、线圈打开等

  • 外壳压缩、弯曲或穿刺

  • 可能影响密封完整性

  • 可能会堵塞或限制内部元件

  • 要防止上述损坏

  • 检查装配、处理、焊接和清洗流程

  • 咨询供应商应用工程和质量人员