電磁繼電器的案例
某型號電磁繼電器抗振性優化設計
摘 要：本文首先采用有限元分析軟件MSC.Patran建立了電磁繼電器的有限元模型，隨后采用MSC.Nastran軟件完成了電磁繼電器的模態分析。最后，針對影響電磁繼電器抗振性能的關鍵因素進行優化設計，通過摸底試驗驗證優化方案的正確性及分析的合理性。所得結論對于同類型的平衡旋轉式電磁繼電器抗振性能的提高具有借鑒價值。
關鍵詞：電磁繼電器;仿真;模態;
1 引言
隨著電磁繼電器應用領域的不斷擴大以及市場對電磁繼 電器可靠性的要求越來越高，研究電磁繼電器的抗振性能，并結合失效模式和失效機理，確定影響抗振性能的關鍵因素。
本文采用有限元仿真分析軟件MSC.Patran/Nastran進行振動特性分析，對某型號電磁繼電器建立有限模型。通過模態分析可得到該型號電磁繼電器的固有頻率和振型，依據模態分析，在電磁繼電器裝配中采取相應的解決措施，可以避免電磁繼電器正弦振動試驗及使用中發生共振。
2 電磁繼電器有限元模型的建立
本文以某型號電磁繼電器為分析對象，該電磁繼電器由22種零件組成，電磁繼電器內部結構幾何模型見圖1。在有限元分析軟件MSC.Patran下采用手動分網的方法構建電磁繼電器整機有限元模型，見圖2。圖2所建立的電磁繼電器模型共有142847個節點和76321個單元。
構建有限元模型時，采用經典的Hertz接觸理論對動、靜觸頭接觸部位進行等效處理，在電磁繼電器釋放狀態下，常閉靜簧 片與動簧 片之間加入1D(一維)的Spring(線性彈簧)單元來模擬常閉靜簧 片 與動簧 片之間的相互作用力，見圖3。動、靜簧 片均采用銀鎂鎳材料，可將動、靜簧 片看做以平面為界的半彈性固體，二者之間的接觸視為球/平面Hertz接觸(見圖4),即可按照線性模型進行動力學計算。
展開 【5月30日-6月02日 南京】ANSYS Maxwell電磁閥及電磁繼電器模擬分析專題
一、給方法解決以下關鍵問題
1、仿真分析結果主要在于經驗積累，12年以上工程應用專家帶你答疑解惑
2、有效掌握ANSYS Maxwell電磁閥及電磁繼電器模擬分析方法+實操模型訓練
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二、8個實例模型貼近工程實戰操作
實例01：螺旋線圈磁場仿真
實例02：繼電器2D場分析
實例03：電磁閥3D場分析
實例04：繼電器電磁力參數化分析
實例05：電磁閥電磁力最優化分析
實例06：電磁閥熱分析
實例07：電磁閥穩態磁熱耦合
實例08：繼電器瞬態磁熱耦合
三、本質問題與差異化
1、工程案例積累：專注CAE仿真計算，有大量的工程案例
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四、增值服務
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五、時間地點
2019年5月30日-6月02日 南京
（第一天報道，上課三天）
六、課程大綱
七、培訓費用
1、3980元/人（含CAE結業證書一本），住宿可統一安排，食宿費用自理。
展開 考慮渦流效應的電磁繼電器響應時間分析
電磁繼電器是使用電磁鐵來連接或斷開的設備。推動繼電器運動的磁吸力大小是由繞組的匝數和電流的乘積來決定的。響應時間可以由運動方程來計算得到。
不考慮渦流效應的電磁繼電器響應時間分析
電磁繼電器是使用電磁鐵來連接或斷開的設備。推動繼電器運動的磁吸力大小是由繞組的匝數和電流的乘積來決定的。響應時間可以由運動方程來計算得到。
【原創分享】一文讀懂繼電器分類
2）封閉式繼電器：用罩殼將觸點和線圈等密封（非密封）加以防護的繼電器。
3）敞開式繼電器：不用防護罩來保護觸電和線圈等的繼電器。
以上繼電器在電子制作中最常用的是電磁繼電器和
干簧繼電器
兩種。
好了，本期文章就到這里，下期文章將從繼電器的工作原理及期主要參數進行講解
|本文凡億教育原創文章，轉載請注明來源
六種常用的繼電器介紹
電磁繼電器
工作原理：
用較小的電流或電壓去控制較大的電流或電壓的一種“自動開關”。
電壓繼電器
工作原理：
用來增加控制電路中信號數量或將信號放大，是一種動作值與釋放值固定的電壓繼電器。
時間繼電器
工作原理：
內部感測機構接受到外界動作信號，經過一段時間延時觸頭動作或輸出電路產生跳躍式改變的繼電器。
壓力繼電器
工作原理：
根據壓力的變化情況來決定觸頭的開通和斷開，方便對機械設備提供控制和保護作用。
熱繼電器
工作原理：
電氣保護元件，利用電流的熱效應來推動內部的動作機構使觸頭閉合或斷開的保護電器。
過電壓繼電器
工作原理：
按電壓值大小而動作的繼電器，當輸入的電壓值達到設定的電壓時，其觸頭會做出相應動作。
展開 熱繼電器的作用是什么
熱繼電器主要用在電氣設備上，避免其發生燒毀現象。熱繼電器由電熱絲、導板、彈簧等組成。一旦電流過大，熱繼電器內的觸點就會發生相應的閉合動作，起到長期保護作用。但熱繼電器無法保護瞬間電路負荷或短路情況。
說到熱繼電器，相信許多朋友比較陌生，它是一種電控制器件，常用于各種電路設備中。那么熱繼電器的作用是什么？繼電器有哪些種類？帶著這兩個問題我們一起來看看吧！
熱繼電器的作用是什么：
熱繼電器主要用在電氣設備上，避免其發生燒毀現象。熱繼電器由電熱絲、導板、彈簧等組成。一旦電流過大，繼電器內的觸點就會發生相應的閉合動作，起到長期保護作用。但繼電器無法保護瞬間電路負荷或短路情況。
繼電器有哪些種類：
1、電磁式繼電器
電磁式繼電器分作過電流和欠電流兩種，其中過電流繼電器根據電流大小決定。當額定電流超標時，應按1.1～1.3倍整定。而欠電流繼電器對直流電動機起到保護作用，同樣依據電流大小決定，一旦電流超標，整定電流就要小于勵磁電流。
2、熱繼電器的選擇
熱繼電器用于電動機上，選購時根據電動機的型號、工作地點及負載情況選擇。如電壓不穩或環境不好，適用三相結構的繼電器。反之不常用的電動機，可按額定電流選擇，但若電動需要重復工作的，還需根據電動機的起動時間及電流來選擇。
展開 固態繼電器作用和原理
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固態繼電器是具有隔離功能的無觸點電子開關，在開關過程中無機械接觸部件，因此固態繼電器除具有與電磁繼電器一樣的功能外，還具有邏輯電路兼容，耐振耐機械沖擊，安裝位置無限制，具有良好的防潮防霉防腐蝕性能，在防爆和防止臭氧污染方面的性能也極佳，輸入功率小，靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好，噪聲低和工作頻率高等特點。
固態繼電器原理圖
為了讓大家更好的了解固態繼電器工作原理，小編特地給出了固態繼電器工作原理圖，結合固態繼電器工作原理圖好更加方便直觀的為大家講解固態繼電器工作原理。
盡管市場上固態繼電器型號規格繁多，但固態繼電器工作原理基本上是相似的。主要由輸入(控制)電路，驅動電路和輸出(負載)電路三部分組成。下面通過兩個固態繼電器工作原理圖來說明固態繼電器工作原理。
固態繼電器原理圖一：
從DW1、DW2上取出的削頂正弦信號經反相器BG1輸出方波再經運算放大器A輸出尖峰脈沖信號。尖峰脈沖加 在D3~D6的交流對角線與SCR的控制極和陰極間，D3~D6的直流對角線接在光電耦合器的輸出端。當從A、B輸入低壓小電流信號時，二極管發光，光敏 管導通，于是從A運算放大器中輸出的尖峰脈沖觸發SCR導通，角載RL得電。A、B無信號輸入時，光電耦合器BG2截止，尖峰脈沖通不過而使SCR不能導通。
固態繼電器原理圖二：
當無輸入信號時，GD中的光敏三極管裁止，VT1是交流電壓零點檢測器，通過R3獲得基極電流而飽和導通，將VTH的門極箝在低電位而處于關斷狀態。當有 輸人信號時，光敏三極管導通，此時VTH的狀態由VT1決定，如此電源電壓大于過零電壓時，分壓器R3、R2的分壓點P電壓大于VBE1，VT1飽和導 通，SCR門極因箝位在低電位而截止，TR的門極因沒有觸發脈沖而處于關斷狀態。
展開 固態繼電器作用和原理
固態繼電器是具有隔離功能的無觸點電子開關，在開關過程中無機械接觸部件，因此固態繼電器除具有與電磁繼電器一樣的功能外，還具有邏輯電路兼容，耐振耐機械沖擊，安裝位置無限制，具有良好的防潮防霉防腐蝕性能，在防爆和防止臭氧污染方面的性能也極佳，輸入功率小，靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好，噪聲低和工作頻率高等特點。
固態繼電器原理圖
為了讓大家更好的了解固態繼電器工作原理，小編特地給出了固態繼電器工作原理圖，結合固態繼電器工作原理圖好更加方便直觀的為大家講解固態繼電器工作原理。
盡管市場上固態繼電器型號規格繁多，但固態繼電器工作原理基本上是相似的。主要由輸入(控制)電路，驅動電路和輸出(負載)電路三部分組成。下面通過兩個固態繼電器工作原理圖來說明固態繼電器工作原理。
固態繼電器原理圖一：
從DW1、DW2上取出的削頂正弦信號經反相器BG1輸出方波再經運算放大器A輸出尖峰脈沖信號。尖峰脈沖加 在D3~D6的交流對角線與SCR的控制極和陰極間，D3~D6的直流對角線接在光電耦合器的輸出端。當從A、B輸入低壓小電流信號時，二極管發光，光敏 管導通，于是從A運算放大器中輸出的尖峰脈沖觸發SCR導通，角載RL得電。A、B無信號輸入時，光電耦合器BG2截止，尖峰脈沖通不過而使SCR不能導通。
固態繼電器原理圖二：
當無輸入信號時，GD中的光敏三極管裁止，VT1是交流電壓零點檢測器，通過R3獲得基極電流而飽和導通，將VTH的門極箝在低電位而處于關斷狀態。
展開 【米思米機械設備知識分享】- 繼電器工作原理和作用
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反力彈簧的作用就是為銜鐵提供與動作方向相反的斥力，當線圈斷電后它能幫助銜鐵和觸點復位。
觸點用于對外執行控制輸出，它由常閉觸點和常開觸點構成。線圈得電繼電器吸合后，常閉觸點打開而常開觸點閉合，線圈斷電釋放后，常閉觸點和常開觸點均復位為初始狀態。
繼電器根據種類區別工作原理
繼電器的種類非常多，可以根據繼電器輸入量、工作原理及用途分別劃分繼電器種類和工作原理
1、電磁繼電器
工作原理：用較小的電流或電壓去控制較大的電流或電壓的一種“自動開關”。
2、電壓繼電器
工作原理：用來增加控制電路中信號數量或將信號放大，是一種動作值與釋放值固定的電壓繼電器。
3、時間繼電器
工作原理：內部感測機構接受到外界動作信號，經過一段時間延時觸頭動作或輸出電路產生跳躍式改變的繼電器。
4、壓力繼電器
工作原理：根據壓力的變化情況來決定觸頭的開通和斷開，方便對機械設備提供控制和保護作用。
5、熱繼電器
工作原理：電氣保護元件，利用電流的熱效應來推動內部的動作機構使觸頭閉合或斷開的保護電器。
6、過電壓繼電器
工作原理：按大小而動作的繼電器，當輸入的電壓值達到設定的電壓時，其觸頭會做出相應動作。
展開 一文講透時間繼電器，90%的電工都收藏了！
時
間繼
電器作為電工基礎中常用的繼電器之一，在控制領域應用廣泛，雖然現在都在使用可編程控制器、時控開關等智能控制設備，但是都是基于基礎的時間繼電器原理，那么下面我們開始學習吧。
時間繼電器是指當加入（或去掉）輸入的動作信號后，其輸出電路需經過規定的準確時間才產生跳躍式變化（或觸頭動作）的一種繼電器。是一種使用在較低的電壓或較小電流的電路上，用來接通或切斷較高電壓、較大電流的電路的電氣元件。
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繼電器的分類
時間繼電器可以按照工作原理和延時方式分為好幾大類，我們著重分析常用的幾類，根據工作原理可以分為：空氣阻尼式時間繼電器、電動式時間繼電器、電磁式時間繼電器、電子式時間繼電器等。
常用的有兩種，因為價格低廉、原理清晰、控制要求不高，我們一般選擇空氣阻尼式時間繼電器、電磁式時間繼電器。
根據延時方式我們分為通電延時型、斷電延時型，工作原理和含義顧名思義。
展開 
一文講透時間繼電器，再也不用到處找資料
時間繼電器作為電工基礎中常用的繼電器之一，在控制領域應用廣泛，雖然現在都在使用可編程控制器、時控開關等智能控制設備，但是都是基于基礎的時間繼電器原理，那么下面我們開始學習吧。
時間繼電器是指當加入（或去掉）輸入的動作信號后，其輸出電路需經過規定的準確時間才產生跳躍式變化（或觸頭動作）的一種繼電器。是一種使用在較低的電壓或較小電流的電路上，用來接通或切斷較高電壓、較大電流的電路的電氣元件。
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繼電器的分類
時間繼電器可以按照工作原理和延時方式分為好幾大類，我們著重分析常用的幾類，根據工作原理可以分為：空氣阻尼式時間繼電器、電動式時間繼電器、電磁式時間繼電器、電子式時間繼電器等。
常用的有兩種，因為價格低廉、原理清晰、控制要求不高，我們一般選擇空氣阻尼式時間繼電器、電磁式時間繼電器。
根據延時方式我們分為通電延時型、斷電延時型，工作原理和含義顧名思義。
展開 基于Icepak的固體繼電器熱仿真研究
摘 要：本文結合固體繼電器結構，采用ANSYS Icepak熱仿真分析方法進行熱仿真分析，得出固體繼電器不同環境溫度下表面和全部元器件的熱量分布云圖，以及溫升曲線，再通過熱耦法和熱成像技術測試固體繼電器實際的溫升，將實際測試結果與仿真結果進行對比，驗證軟件熱仿真結果的精度，熱仿真的精度滿足設計和應用需求。
關鍵詞：固體繼電器;熱仿真;電子散熱;熱成像技術;
1 引言
固體繼電器是一種采用半導體芯片、分立器件封裝而成的繼電器，相比傳統電磁繼電器具有抗振動、沖擊，可靠性高、壽命時間長的優點，廣泛應用于工業控制，地面、船舶、車載和機載設備。固體繼電器目前正朝小體積、高功率密度的趨勢發展。固體繼電器的熱設計、熱分析關系著產品的成敗。傳統的熱設計根據經驗公式僅對功率器件進行散熱計算，固體繼電器內部的其他器件無準確的散熱模型，未進行計算，導致產品實際溫升過高，與理論計算相差過大，使經驗計算的準確度大大降低。另一種傳統的熱設計是先裝配功能樣機進行溫升測試、驗證，再進行設計改進，這種方法需要耗費大量的時間和精力，不能滿足目前高效項目的研制需求。ANSYS Icepak是一款可進行實際工程應用的專業電子設備熱仿真分析軟件，使用Icepak進行熱仿真分析，可以縮短研制周期，減少成本[4],降低產品因為熱設計不當和熱失效的概率，提升產品質量和可靠性，讓產品快速上市，為企業帶來經濟效益。Icepak熱仿真分析軟件可以進行環境級、板級和元器件級的熱分析。廣泛應用于工業、航空航天、通訊、電器等領域。通過學習ANSYS Icepak軟件熱仿真分析技術[4]。對某型號大功率固體繼電器(以下簡稱：產品)進行熱仿真分析，分析后可得出的產品所有元器件的溫度以及熱量分布情況，在研制初期對產品結構進行改進，降低產品溫升，縮短研制周期。
展開 電動車高壓繼電器粘連失效機理分析
文章來源：上汽通用五菱汽車股份有限公司
0引言
高壓繼電器是動力電池輸入輸出的連接樞紐，通過繼電器的開閉來進行輸入輸出的通斷。目前新能源汽車上使用的大多是電磁繼電器。其中，預充回路因有預充電阻，可以選擇規格較小的
10～20A繼電器，上電時承受電流脈沖；充放電主回路，因通過的電流較大，往往需要選擇規格更大的100～500A繼電器。為了能安全切斷高壓，一般在正極和負極各布置1個繼電器。
常見的繼電器失效模式主要有粘連以及開路。在此摘選繼電器失效模式中最常見的繼電器粘連進行失效機理分析，并根據實際應用中出現的案例，對電動車高壓繼電器粘連的排查思路進行了闡述。
1繼電器粘連失效機理
1.1容性接通粘連失效機理
（
1）接通浪涌電流的產生
由于整個動力母線上存在的容性負載，當繼電器接通時，會產生接通浪涌電流，尤其是設計不合理的保護策略可能會直接導致繼電器受到遠超額定電流的沖擊。
（
2）觸點粘接形成
觸點在閉合時，觸點回跳時所產生的反復拉弧可能在短時間內釋放巨大的熱量（尤其是受到大電流沖擊時），使接觸面局部快速加熱、軟化、熔化，然后迅速冷卻、凝固導致觸點材料連接一體，進而在分斷過程中阻礙觸點脫離接觸
。
1.2分斷粘連失效機理
（
1）大電流分斷
大電流分斷時，觸頭分斷瞬間會產生很大的電弧，使觸頭瞬間熔融（圖
1），本應斷開的觸頭重新粘接在一起。如果在回路中并聯了二極管，繼電器釋放時間會加長，導致拉弧時間加長，加劇燒蝕。
（
2）長期帶載切斷
同理，長期帶載切斷會引起燒蝕累積，導致分斷力下降。
展開 電動車高壓繼電器粘連失效機理分析及排查思路
文章來源：上汽通用五菱汽車股份有限公司
0引言
高壓繼電器是動力電池輸入輸出的連接樞紐，通過繼電器的開閉來進行輸入輸出的通斷。目前新能源汽車上使用的大多是電磁繼電器。其中，預充回路因有預充電阻，可以選擇規格較小的
10～20A繼電器，上電時承受電流脈沖；充放電主回路，因通過的電流較大，往往需要選擇規格更大的100～500A繼電器。為了能安全切斷高壓，一般在正極和負極各布置1個繼電器。
常見的繼電器失效模式主要有粘連以及開路。在此摘選繼電器失效模式中最常見的繼電器粘連進行失效機理分析，并根據實際應用中出現的案例，對電動車高壓繼電器粘連的排查思路進行了闡述。
1繼電器粘連失效機理
1.1容性接通粘連失效機理
（
1）接通浪涌電流的產生
由于整個動力母線上存在的容性負載，當繼電器接通時，會產生接通浪涌電流，尤其是設計不合理的保護策略可能會直接導致繼電器受到遠超額定電流的沖擊。
（
2）觸點粘接形成
觸點在閉合時，觸點回跳時所產生的反復拉弧可能在短時間內釋放巨大的熱量（尤其是受到大電流沖擊時），使接觸面局部快速加熱、軟化、熔化，然后迅速冷卻、凝固導致觸點材料連接一體，進而在分斷過程中阻礙觸點脫離接觸
。
1.2分斷粘連失效機理
（
1）大電流分斷
大電流分斷時，觸頭分斷瞬間會產生很大的電弧，使觸頭瞬間熔融（圖
1），本應斷開的觸頭重新粘接在一起。如果在回路中并聯了二極管，繼電器釋放時間會加長，導致拉弧時間加長，加劇燒蝕。
（
2）長期帶載切斷
同理，長期帶載切斷會引起燒蝕累積，導致分斷力下降。
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