用VibrationVIEW阻止继电器颤振

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你是否对含有电磁继电器或接触器的产品进行过振动测试?

如果进行过振动测试,就有可能由于振动试验导致电磁继电器的颤振。VR公司的VibrationVIEW软件提供了一个颤振监测的模块,可以检测和测量继电器在振动测试过程中的颤振。

VR振动研究公司的颤振监测模块的能力对许多测试情况是有帮助的,包括:

– 含有继电器或接触器产品的地震振动测试

– 识别继电器中可能存在的不连续情况

– 评估继电器的验收标准(IEEE 501;ANSI C37.98)。

背景介绍

机械继电器和接触器是许多电气系统中的重要组成部分。电气系统设计一般是由低电压对高压系统进行控制。这种设计使电工和技术人员直接控制一系列的电气元件(如接触器、继电器等),而不需要运行中压或高压线路。

无论是直流电还是低压交流电都可以控制机械继电器的开关,来打开或关闭连接设备的电源。图1表示的是一个典型的继电器配置;图2表示的是一个典型的接触器配置。

图1显示了单刀双掷(SPDT)机械继电器的典型案例,它由两个触点组成:常开(N.O)和常闭(N.C)。如果5V电线没有通电,红色指示灯将亮起,绿色指示灯将熄灭。当5V电线通电时,R1线圈(一个电磁线圈)通电,从而切换两个触点的位置。N.O.触点将关闭,而N.C.触点将打开。这个动作将使绿色指示灯通电,使红色指示灯断电。

在图2中,一个继电器线圈控制另外三个触点。当线圈通电时,R2-1、R2-2和R2-3将关闭,电机将启动。当线圈断电时,其中三个触点都将打开,使电机停止运转。在每种情况下,电磁线圈(R1或R2)都会改变继电器触电的位置,使技术人员能够控制所连接设备的运行。

什么是继电器的颤振?

图 3. 典型的电磁继电器

 

一个普通的继电器是一个由电磁铁操作的开关组成(图3)。

振动试验过程中,到达继电器共振频率附近会导致继电器刀与开关触点瞬间断开。在发生巨大的、类似冲击的振动时,弹簧末端的质量可能会先向下,然后向上反弹,瞬间迫使继电器刀与N.C.开关触点分离。

同样,如果电磁铁被激活,而继电器刀与N.O.开关触点接触,巨大的振动可能足以克服继电器刀和电磁铁之间的磁吸引力,导致继电器刀与N.O.开关触点瞬间分离

关于颤振的类型

继电器颤振可分为不连续或来回弹跳。

不连续是指与被监测参数的明显偏差。

来回弹跳是指在电磁线圈通电后,N.O.触点没有立即进行安全连接的事件。如果在线圈最初通电后电流过载,那么可能会启动一个循环的弹跳周期,使其中的触点一直处于闭合、打开的动作。

这种类型的颤振会对触点造成严重损害,因为电荷会跳过触点之间的短间隙,造成额外的磨损和损害。触点跳动是电机接触器的一个常见问题,是由于这些接触器的尺寸与设备不匹配。

振动引起颤振

由振动引起的颤振是技术人员必须在乎的一个事件。如果继电器或接触器受到巨大的冲击,如地震,将触点保持在通电位置的电磁线圈和将触点保持在断电位置的的线圈的弹簧张力必须足够强大,以承受该巨大冲击的力量。

技术人员可以在实验室环境中复现这种继电器的颤振,将继电器或接触器,进行冲击测试或地震模拟,并监测触点的状态。N.C.或N.O.触点的任何电压变化都表明发生了继电器触点发生了颤振。然后,技术人员可以根据颤振的大小,来确保继电器在地震或其他冲击环境下触点的有效性。

监测颤振软件

VibrationVIEW软件包括一个能够监测颤振的软件。

VibrationVIEW使用RecorderVIEW软件功能来记录整个测试的输入。然后,软件分析记录的数据,以确定继电器是否有颤振。

在分析完成后,将出现一个对话框,让技术人员看到每个监测到的状态。完成后,他们可以为每个状态创建一个颤振的报告。记录的文件(.vfw)也可以用颤振软件来处理。

在下面的例子中,使用冲击测试模块中的颤振监测软件对记录的文件进行后处理(图4)。为了分析数据。

  1. 选择 “颤振”栏
  2. 选择 “启用颤振监测”框
  3. 选择需要监测的通道
  4. 设置每个通道的传递关系
  5. 设置其余配置与颤振的标准
  6. 选择分析文件
  7. 打开需要分析的文件

图4. 冲击测试软件中的颤振监测软件

 

在软件对文件进行分析后,会出现一个对话框,显示检测到的颤振状态,并根据测试配置文件的颤振选项卡中设置的标准进行通过/失败判断(图5)。

图5. VibrationVIEW软件中的颤振监测对话框

 

图6:通道1和2的颤振监测结果

 

选择Ch+和Ch-按钮可改变图形窗口中的通道。Ev+和Ev-可进行疲劳试验(图6)。

通过VR的VibrationVIEW软件和控制器,您可以在振动测试中检测、测量和监控继电器或接触器出现的颤振情况来改善其可靠性。

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日期

Tue, 08 Mar 2022 06:59:55 +0000

作者

VR China

类别

通用