在本文中,我們將討論機械繼電器故障的主要原因,并研究使用常用手動工具測試繼電器的簡單方法。
由于繼電器是控制系統架構的基本組成部分,因此設計簡單、有效的故障排除方法一定很有用。
花額外的時間來識別有故障的組件是一種成本高昂且效率低下的做法,尤其是在可以使用簡單的技術對設備進行故障排除和維修的情況下。
機械和固態繼電器是常見的組件,通常會因控制系統故障而出現故障。雖然問題肯定來自其他組件,但首先調查常見組件可以提高故障排除效率。
是什么導致繼電器故障?
大多數情況下,繼電器損壞的罪魁禍首是線圈或觸點的電壓尖峰,或端子電源不正確。
歐姆表顯示383歐姆的線圈電阻。該數據表摘錄顯示該繼電器據稱具有388歐姆-這幾乎是完美的。
輸入端子將向機械繼電器的線圈供電。這些繼電器中的每一個都將具有非常明確的電壓或耐受電壓范圍。超過此線圈電壓將導致故障。
在機械繼電器中,線圈將開始過熱,導致電阻絲涂層熔化,并將線圈內部的線圈熔合在一起。
如果電壓只是瞬時尖峰,可能會導致匝數減少,這會降低電阻并降低其產生磁場的能力,并且觸點可能無法通電。不過要小心,因為指示燈LED仍可能指示功能繼電器。在固態繼電器中,過高的電壓可能會導致瞬間無法修復的故障。
在許多情況下,由于線圈和觸點之間或觸點組之間的電弧,極高的電壓尖峰可能會導致瞬間故障。這可能發生在機械或固態繼電器中,但當接觸器或電磁閥等感應負載是觸點的輸出時最常見。
當此螺線管關閉時,會出現較大的電壓尖峰(通常伴有可見的火花),繼電器的壽命會大大降低,觸點可以焊接在一起。如果繼電器位于PLC或其他數字控制設備內,也可能是非常昂貴的故障。
機械“冰塊”繼電器上接觸墊的特寫視圖。該繼電器幾乎是新的,但損壞的觸點可能會在觸點上甚至塑料外殼上顯示黑色標記。
另一個故障原因是由過多的開關動作引起的電氣故障。這與機械繼電器中可能遇到的損壞部件的機械故障不同,盡管這種情況并不常見。
電氣故障是由重復開關引起的,這會在觸點上產生小電弧。最終,低電阻鍍層會腐蝕,導致更高的電阻。接觸墊上的黑色標記和高于正常電壓損失的過熱證明了這一點。更高的電壓會導致這種腐蝕更快地發生。
了解繼電器:測試輸入線圈
測試繼電器線圈涉及確定電阻是否大于或小于應有的值。首先,從插座上的端子上拆下一根電線,或將繼電器從插座上完全拆下。使用歐姆表測量線圈的電阻,準備三個不同的值。
如果讀數為OL,則表示該值超出儀表的測量范圍,或線圈“開路”。請注意,指示燈LED可能仍會亮起,因為它與線圈平行。即使線圈壞了,LED仍可能會亮起。
如果讀數小于5歐姆左右,這也表示故障。最有可能的是,電線絕緣層已經熔化并且電線的匝數已經大大減少,導致線圈“短路”。在這種情況下,輸入保險絲或斷路器很可能由于負載電流的增加而跳閘。如果是這種情況,請檢查是否存在短路線圈,而不是開路。
最后,該值可能在100-1000歐姆的范圍內,這使得確定比簡單的即時評估更加困難。您需要有可用的數據表,或者手頭有一個已知的工作相同的繼電器來比較值。
如果線圈的電阻小于數據表或已知的良好值,則很可能匝數已減少并且沒有足夠的電感來產生切換觸點所需的磁場。
測試輸出觸點
在確定線圈功能正常后,移至繼電器的觸點端子繼續測試。先用歐姆表從公共端測量到常閉端。如果提供手動撥動開關,您也可以測試常開端子。電阻很可能是兩個值之一。
在功能繼電器中,公共端和常閉端之間的電阻不應超過幾分之一歐姆。數據表將顯示預期的準確值和容差,但通常為0.05歐姆或50毫歐。
確保在確定之前測試萬用表引線-僅引線的電阻可能接近0.5歐姆,這會顯著影響您的讀數!如果閉合觸點的電阻高于公差上限,可能會導致觸點中的電壓損失和散熱過多。舊的、使用良好的繼電器會顯示出增加的接觸電阻,特別是如果它們已用于切換110伏交流負載。
許多萬用表無法測量如此低的電阻,因此在這些情況下很難判斷。但是,通過觸點對帶電電路中的電壓進行測試將顯示觸點損失的毫伏電壓。將此電壓降與功能電路中已知工作繼電器的電壓降進行比較,以便進行更好的測量。
常閉觸點的樣品歐姆表測量。該儀表不夠精確,無法測量0.05歐姆,而且它僅顯示引線的附加電阻。
在這些情況下,可能需要測量有源電路中的小電壓降以對繼電器進行故障排除。
如果繼電器配備了撥動開關,則撥動此開關應立即將讀數更改為OL,或“打開”,這意味著它已正確切換。
為了絕對確定,臺架測試將涉及用適當的電壓為線圈供電,并測試常閉和常開接觸電阻的電阻(或電壓,如上所述)。它們應該在0.05(大約)和OL之間切換。
機械繼電器可能很難進行故障排除和測試。但是,它有助于將它們分解成單獨的組件-線圈和觸點。在隔離組件中,可以測量線圈和接觸電阻。在帶電電路中,與工作繼電器相比,觸點的電壓降可以很好地指示繼電器可能已發生故障。
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