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浅谈平衡力式继电器线圈瞬态抑制电路的选择

目录

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正文 1

文1：浅谈平衡力式继电器线圈瞬态抑制电路的选择 1

2平衡力式继电器的基本结构与工作原理 2

3线圈瞬态抑制电路选择 2

3.1续流二极管电路 3

3.2二极管+电阻电路 4

3.3稳压二极管+二极管电路 4

文2：会车瞬态气动特性分析与研究 5

1数值模拟 7

1.1基本控制方程组 7

1.2模型的建立 8

1.3计算域与网格划分 8

原创性声明（模板） 9

正文

浅谈平衡力式继电器线圈瞬态抑制电路的选择

文1：浅谈平衡力式继电器线圈瞬态抑制电路的选择

1引言

随着科学技术的飞速发展，各种电子、电气设备中对固态器件的使用量不断增加。由于电磁继电器线圈去激励时，线圈会产生高达十几倍于额定电压的反电势，势必会对周边器件产生影响，因此必须对继电器线圈进行瞬态抑制，将其电压峰值限制在一定范围之内。平衡力式继电器是现今综合性能非常优良的功率型电磁继电器，使用非常广泛，由于其结构明显不同于拍合式、平衡旋转式等其它结构继电器，如采用不适当的线圈瞬态抑制电路会引起继电器触点断开时的回跳时间变长等缺陷，导致触点燃弧加剧，从而缩短其寿命，所以选择合适的线圈瞬态抑制电路就显得尤为重要。

图1

图2

2平衡力式继电器的基本结构与工作原理

目前立方英寸系列平衡力式继电器结构大致相同，本文主要以1立方英寸平衡力式继电器（以下简称继电器）进行介绍，图1为1立方英寸平衡力式继电器结构简图，其工作原理是继电器初始时，由于磁钢力的作用，衔铁被保持在图2所示位置，继电器线圈按极性要求激励后，由于线圈产生的磁通方向与磁钢的磁通方向相反，在电磁吸力的作用下，克服磁钢吸力，衔铁组件产生转动，转换到图3位置，从而带动了触点转换。线圈去激励后，由于电磁吸力的消失，受磁钢吸力，衔铁又返回到图2位置。

图3

由图1看出，该类继电器的结构不同于拍合式、平衡旋转式等继电器，衔铁与动簧片采用刚性连接，衔铁的转动直接带动触点的转换，而且衔铁在断开与闭合时都被强大的磁力所吸持，所以该类继电器具有很高的抗冲击、振动能力。基于平衡力式继电器以上特点，所以在选择线圈瞬态抑制电路时也有所不同。

3线圈瞬态抑制电路选择

线圈瞬态抑制的方法较多，早期主要采用在线圈两端并电阻、压敏电阻及电阻+电容的方法。随着半导体器件的发展，目前继电器主要采用线圈两端接续流二极管、二极管+电阻、稳压二极管+二极管等方法。对于平衡力式继电器采用哪种电路较好，下面我们对这常用三种电路的优缺点一一对比分析。

3.1续流二极管电路

线圈两端接续流二极管电路（见图4）是最简单、最方便的线圈瞬态抑制电路，目前被广泛使用。

图4

由图4电路看出，继电器线圈与续流二极管构成了完整的回路，继电器线圈去激励时，线圈所产生的反电势就可通过这条回路继续泄放，形成电流，进而使继电器线圈产生磁场，影响继电器衔铁动作，使触点释放时间延长。对于平衡力式继电器来说，衔铁与动簧片为刚性连接，一体化设计，采用图4电路进行线圈瞬态抑制时，在影响衔铁动作的同时也影响动簧片的接触状态，从而使触点释放时间延长的同时回跳时间可能也会变长。

我们对继电器采用图4电路进行了实际测试对比分析，结果见表1。

表1

从表1看出，继电器线圈接图4电路，与未接线圈瞬态抑制电路相比，动作时间基本没有变化，但释放时间增大了5倍以上，其中3只继电器（1#、2#、4#）回跳时间增大了10倍以上。由于继电器使用的材料、装配工艺水平等影响，继电器与继电器之间性能参数有一定的差异，因此对每只继电器回跳时间的影响也不同。

3.2二极管+电阻电路

由于线圈两端接续流二极管电路进行线圈瞬态抑制会延长继电器释放时间，有些还影响回跳时间，因此某些用户采用二极管+电阻电路（见图5），通过调整电阻阻值的大小，从而减小对释放时间、回跳时间的影响。

我们对继电器采用图5电路，二极管分别串接不同阻值的电阻，实际测试继电器的反电势、时间参数，结果见表2。

图5

表2

从表2看出，采用二极管+电阻电路，电阻阻值较小时，反电势抑制彻底，但继电器释放时间、回跳时间增大；电阻阻值较大时，对继电器时间参数影响变小，但反电势增大。原因是继电器线圈本身是一个电感，由时间常数公式τ=L/R看出，在线圈不变的情况下，电阻较小时，时间常数较大，因此对继电器释放时间、回跳时间的影响就大，反之影响就小。因此，采用图5电路进行线圈瞬态抑制时，存在选择合适电阻的影响，使用起来较为麻烦。

3.3稳压二极管+二极管电路

目前继电器广泛采用稳压二极管+二极管电路（见图6）进行线圈瞬态抑制，这一电路同样使继电器线圈与稳压管二极管+二极管构成了完整的回路