Analyse des Arbeitsprinzips von elektrischen Relais und dem Phänomen des Kontaktaufpralls

In Strom- und elektronischen Kontrollsystemen spielen elektrische Relais als wichtiges Steuerelement die Rolle der Signalverstärkung, Isolation, Umwandlung und Schutz. Sein Kernarbeitsprinzip basiert auf dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion, dh dem Schließen und Öffnen von Kontakten werden durch elektromagnetische Kraft gesteuert, um eine effektive Kontrolle des Schaltkreises zu erreichen.

1. Basic working principle of elektrische Relais
electrical relays are mainly composed of coils, iron cores, contact mechanisms and other parts. When a certain voltage is applied to both ends of the relay coil, current will flow inside the coil. According to the law of electromagnetic induction, a magnetic field will be generated around the coil. This magnetic field will act on the iron core, causing it to be attracted toward the center of the coil. The movement of the iron core does not exist in isolation. It is usually connected to the contact mechanism, so the displacement of the iron core will drive the contact mechanism to move.

Relay contacts are divided into two types: normally open contacts and normally closed contacts. In the initial state, the normally open contact is in the open state, while the normally closed contact is in the closed state. When the iron core is attracted and moved by the magnetic field, the normally open contact will be forced to close, allowing current to pass; at the same time, the normally closed contact will be pushed open and the circuit will be cut off. Mit diesem Konvertierungsmechanismus kann das Relais das Ein- und Ausschalten der Schaltung flexibel steuern und Funktionen wie Fernbedienung und automatischer Betrieb realisieren.

2. Contact bounce phenomenon and its causes
During the process of contact closing, a common problem is the contact bounce phenomenon. Dies liegt daran, dass bei mechanischer Trägheit, Oberflächenunfähigkeit oder elektromagnetischen Kraftschwankungen, wenn der bewegliche Kontakt und der erste Kontakt mit mechanischer Trägheit, Oberflächenunebenheit oder elektromagnetischen Kraft -Schwankungen unkontrolliert sind, unkontrolliert. This fast and unstable contact state will not only cause a short circuit interruption, but may also be accompanied by the generation of arcs.

The arc is a conductive channel formed by the ionization of gas in the contact gap under the action of voltage. It will generate high temperature and strong electromagnetic radiation, erode the contact material, and accelerate the wear of the contact. Gleichzeitig wird die Energie freigesetzt, wenn der Lichtbogen in Form von Joule Wärme gelöscht wird, wodurch die thermische Schädigung des Kontakts weiter verstärkt.

3. The impact of contact bounce phenomenon
The contact bounce phenomenon has a significant impact on the performance and service life of the relay. Auf der Kontaktfläche bilden sich eine Häufigkeitssprung einer Oxidschicht oder einer Ablationsgrube, erhöhen die Kontaktresistenz, verringern in schweren Fällen die Leitfähigkeit und führen sogar die Kontaktadhäsion oder ein Versagen. Darüber hinaus kann die vom ARC erzeugte Wärme auch dazu führen, dass die Innentemperatur des Relais steigt und die Leistung und Stabilität anderer Komponenten beeinflusst.

Iv. Improvement measures
In order to reduce the contact bounce phenomenon and improve the reliability and life of the relay, the following measures can be taken:

Optimieren Sie das Kontaktdesign: Verwenden Sie hochwertige und hochrangige Kontaktmaterialien wie Silberlegierung, um die Verschleißfestigkeit und die Bogenfestigkeit zu verbessern. At the same time, design a reasonable contact shape and contact area to ensure good contact effect and heat dissipation performance.
Puffermechanismus hinzufügen: Führen Sie Pufferfedern oder Schockabsorbing-Materialien in den Kontaktmechanismus ein, um die Aufprallkraft zu verlangsamen, wenn der Kontakt geschlossen ist, und verringern Sie die Möglichkeit einer Sprung.
Verwenden Sie Magnetic Blowo-Out-Technologie: Stellen Sie ein Magnetfeld um den Kontakt ein, verwenden Sie die Magnetfeldkraft, um den Bogen zu verlängern und schnell zu löschen und die Schädigung des Bogens auf den Kontakt zu verringern.
Schaltungsschutzdesign: Fügen Sie Komponenten wie Strombegrenzungswiderstände und Anstiegsabsorber in der Relaisregelschaltung hinzu, um den Stromspitzen zu begrenzen und die Wahrscheinlichkeit einer Bogenerzeugung zu verringern.