Najczęstsze typy awarii przekaźników i ich przyczyny

Przekaźniki są kluczowymi elementami wykonawczymi w sterowaniu przemysłowym, systemach zasilania i sprzęcie automatyki; ich niezawodność bezpośrednio wpływa na stabilność systemu. Awarie przekaźników zwykle nie są spowodowane pojedynczym czynnikiem, ale raczej połączeniem wielu czynników, w tym styków, układów elektromagnetycznych, cewek, struktury obwodu magnetycznego i elementów mechanicznych. Poniżej w sposób systematyczny omówiono najczęstsze typy awarii przekaźników i ich przyczyny w praktycznych zastosowaniach z inżynierskiego punktu widzenia.

 

 

Styki są najbardziej bezpośrednimi elementami przekaźnika odpowiedzialnymi za włączanie i wyłączanie. Ich stan operacyjny jest ściśle powiązany z materiałami, poszyciem, konstrukcją konstrukcyjną i charakterystyką obciążenia. W przypadku długotrwałej-pracy lub w nietypowych warunkach styki są podatne na różne rodzaje awarii.

 

Podczas mechanicznego sprzęgania, spawanie lub zgrzewanie na zimno pomiędzy stykami może uniemożliwić ich rozłączenie, powodując ciągłe przewodzenie obwodu. Ten typ problemu jest szczególnie powszechny w przypadku-wysokiego prądu lub obciążenia impulsowego. Jeśli rezystancja styku z czasem wzrośnie lub stanie się niestabilna, może to spowodować osłabienie sygnału, przegrzanie, a nawet nieprawidłowe działanie, wpływając na ogólną niezawodność systemu.

 

Gdy przekaźnik zostanie nieprawidłowo wybrany, jego znamionowa pojemność styków jest niższa niż rzeczywiste wymagania dotyczące obciążenia lub charakterystyka obciążenia jest silnie indukcyjna lub pojemnościowa, styki mogą nie otwierać się lub zamykać prawidłowo. Ponadto w warunkach zbyt wysokiego napięcia niewystarczające przerwy stykowe mogą powodować wtórne przebicia, prowadzące do trwałego wyładowania łukowego i dalszej przyspieszającej erozji styków.

 

W środowiskach zasilania-o wysokiej częstotliwości duża rozproszona pojemność między stykami może również powodować błędne oceny, takie jak niedokładne rozłączenie obwodu. Warunki środowiskowe są również istotnym czynnikiem wpływającym; wysoka wilgotność, kurz i żrące gazy mogą niekorzystnie wpływać na stan powierzchni stykowej. Jeśli w przekaźniku brakuje odpowiednich środków-gaszenia łuku lub jego parametry są niewłaściwie zaprojektowane, energia łuku bezpośrednio uszkodzi materiał powierzchni stykowej i zakłóci strukturę wewnętrzną.

 

W powyższych zagadnieniach stabilność obwodu magnetycznego jest ściśle powiązana z stałością działania styku. Rdzeń obwodu magnetycznego często opiera się na wysoce spójnych rdzeniach magnetycznych z miękkiego żelaza do przekaźników, aby zapewnić synchroniczną pracę i powtarzalność.

 

 

Cewka jest źródłem energii napędzającym działanie przekaźnika; jego wydajność izolacji i parametry elektryczne bezpośrednio determinują żywotność przekaźnika. Awarie cewek w zastosowaniach praktycznych charakteryzują się nagłym początkiem i znaczną destrukcyjnością.

 

Gdy temperatura otoczenia wzrasta lub rozpraszanie ciepła jest niewystarczające, wzrost temperatury cewki może przekroczyć dopuszczalne granice materiału izolacyjnego, co prowadzi do starzenia się izolacji, a nawet jej uszkodzenia. Jednocześnie wysoka wilgotność znacznie zmniejsza wytrzymałość izolacji, a korozja może powodować-zwarcia międzyzwojowe lub obwody otwarte.

 

Jeśli cewka pracuje przez dłuższy czas przy napięciu 110% powyżej jej napięcia znamionowego, jej wewnętrzne przewody szybko się przegrzeją i spalą. Niewłaściwa obsługa, zadrapania narzędzia lub ściskanie podczas konserwacji lub montażu mogą również uszkodzić zewnętrzną izolację cewki, stwarzając potencjalne ryzyko awarii. Jeszcze poważniejsze jest nieprawidłowe podłączenie napięcia cewki; na przykład bezpośrednie podłączenie cewki o niskim-napięciem znamionowym do źródła zasilania-o wysokim napięciu lub omyłkowe podłączenie cewki prądu przemiennego do zasilacza prądu stałego spowoduje awarię cewki w bardzo krótkim czasie.

 

W przypadku przekaźników prądu przemiennego, gdy napięcie robocze jest niższe niż 85% wartości znamionowej lub częstotliwość jest nienormalnie wysoka, zwora może nie załączyć się prawidłowo, a cewka pozostanie w stanie wysokich-strat przez dłuższy czas, aż w końcu ulegnie spaleniu. Stabilna praca cewki jest ściśle związana z gładkością ścieżki strumienia magnetycznego, która w dużym stopniu zależy od konsystencji materiału i precyzji przetwarzania rdzenia cewki przekaźnika i rdzenia elektromagnesu.

 

 

Układ obwodów magnetycznych stanowi rdzeń konwersji energii elektrycznej-na-przekaźnik. Jego stabilność bezpośrednio wpływa na siłę przyciągania-, szybkość zwalniania i spójność działania. Usterki obwodów magnetycznych zwykle objawiają się opóźnionym działaniem, wibracjami, hałasem lub awarią.

 

Podczas długotrwałej-pracy zużycie wału twornika, krawędzi narożników lub punktów styku może powodować odchylenia w trajektorii twornika, co prowadzi do zakleszczenia lub niepełnego sprzężenia. W niektórych przekaźnikach prądu stałego, jeśli podkładka magnetyczna jest zużyta lub uszkodzona, minimalna szczelina powietrzna po zamknięciu twornika zmniejsza się, znacznie zwiększając magnetyzm szczątkowy i potencjalnie zapobiegając zwolnieniu twornika.

 

W przypadku przekaźników prądu przemiennego uszkodzony pierścień magnetyczny w rdzeniu lub korozja i uszkodzenie biegunów rdzenia lub powierzchni roboczych spowoduje znaczne wibracje elektromagnetyczne i hałas podczas pracy. W konstrukcjach rdzeniowych typu E-kiedy szczelina powietrzna w kolumnie środkowej zniknie z powodu-długoterminowego zużycia, zwora przylgnie do nieprawidłowych obszarów, co doprowadzi do awarii.

 

Źródła tych problemów są często ściśle związane z czystością i jednorodnością samego materiału magnetycznego oraz metodą przetwarzania. Stosowanie-czystego rdzenia z czystego żelaza dla elektryków, rdzenia z żelaza DT4C lub-kutego na zimno rdzenia przekaźnika może znacznie zmniejszyć ryzyko utraty histerezy i ryzyka magnetyzmu szczątkowego, poprawiając w ten sposób długoterminową-niezawodność przekaźnika.

 

 

Oprócz głównych systemów wymienionych powyżej, przekaźniki mogą również ulec uszkodzeniu z powodu problemów ze strukturą mechaniczną lub montażem. Na przykład odkształcenie elementów wewnętrznych, luźne elementy złączne i mechaniczne uszkodzenie obudowy mogą zmienić pierwotne zależności naprężeń lub luzów. Pękanie lub łuszczenie się powłoki powierzchniowej osłabia odporność na korozję, wpływając w ten sposób na stabilność styków i elementów obwodu magnetycznego.

 

Co więcej, niewystarczająca izolacja pomiędzy cewką a obudową, zmniejszona elastyczność sprężyny powrotnej na skutek zmęczenia i niewłaściwe parametry ustawień fabrycznych będą stopniowo zwiększać problemy w trakcie długotrwałego-użytkowania. Każdy produkt przekaźnikowy ma swoją znamionową żywotność elektryczną i mechaniczną; po przekroczeniu tych ograniczeń projektowych wskaźnik awaryjności znacznie wzrośnie.

 

W zastosowaniach wymagających wysokiej{0}niezawodności konsystencja materiałów i proces produkcji kluczowych elementów obwodu magnetycznego, takich jak rdzeń przekaźnika z czystego żelaza, rdzeń stalowy przekaźnika, rdzeń przekaźnika elektromagnetycznego oraz dopasowany sworzeń rdzenia i sworzeń przekaźnika są często kluczowymi czynnikami decydującymi o tym, czy przekaźnik będzie mógł stabilnie działać do końca swojej żywotności.

 

 

Od styków i cewek elektromagnetycznych po układ obwodów magnetycznych, wszystkie typy awarii przekaźników są zasadniczo ściśle powiązane z wydajnością materiału, konstrukcją konstrukcyjną i procesami produkcyjnymi. Szczególnie w sterowaniu przemysłowym, systemach zasilania i nowych zastosowaniach energetycznych stawiane są wyższe wymagania dotyczące konsystencji, niskiej remanencji i długoterminowej-stabilności elementów magnetycznych.

 

W oparciu o potrzeby branży koncentrujemy się na produkcji-wysoko wydajnych komponentów obwodów magnetycznych przekaźników, obejmujących takie produkty jakCzysty żelazny rdzeń, miękkie magnetyczne rdzenie żelazne do przekaźników, żelazny rdzeń przekaźnika DT4C kuty na zimno i żelazny rdzeń do przemysłowych przekaźników sterujących. Dzięki stabilnym systemom materiałów i zaawansowanym procesom kucia na zimno zapewniamy producentom przekaźników niezawodne podstawy obwodów magnetycznych, pomagając im osiągnąć dłuższą żywotność i wyższą niezawodność w trudnych warunkach pracy.