Phân tích nguyên tắc làm việc của rơle điện và hiện tượng hồi phục tiếp xúc

Trong các hệ thống điều khiển điện và điện tử, rơle điện, như một yếu tố điều khiển quan trọng, đóng vai trò khuếch đại tín hiệu, cách ly, chuyển đổi và bảo vệ. Nguyên tắc làm việc cốt lõi của nó dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, nghĩa là việc đóng và mở các tiếp điểm được điều khiển bởi lực điện từ để đạt được sự kiểm soát hiệu quả của mạch.

1. Nguyên tắc làm việc cơ bản của rơle điện
Rơle điện chủ yếu bao gồm các cuộn dây, lõi sắt, cơ chế tiếp xúc và các bộ phận khác. Khi một điện áp nhất định được áp dụng cho cả hai đầu của cuộn dây rơle, dòng điện sẽ chảy bên trong cuộn dây. Theo luật cảm ứng điện từ, một từ trường sẽ được tạo ra xung quanh cuộn dây. Từ trường này sẽ hành động trên lõi sắt, khiến nó bị thu hút về phía trung tâm của cuộn dây. Sự chuyển động của lõi sắt không tồn tại trong sự cô lập. Nó thường được kết nối với cơ chế tiếp xúc, vì vậy sự dịch chuyển của lõi sắt sẽ điều khiển cơ chế tiếp xúc để di chuyển.

Các tiếp điểm rơle được chia thành hai loại: thông thường các liên hệ mở và thông thường các liên hệ đóng. Ở trạng thái ban đầu, tiếp xúc thường mở ở trạng thái mở, trong khi liên hệ thường đóng ở trạng thái đóng. Khi lõi sắt bị thu hút và di chuyển bởi từ trường, tiếp xúc mở thường sẽ bị buộc phải đóng, cho phép dòng điện vượt qua; Đồng thời, tiếp xúc bình thường sẽ được đẩy và mạch sẽ bị cắt. Cơ chế chuyển đổi này cho phép rơle điều khiển linh hoạt BẬT và TẮT của mạch và nhận ra các chức năng như điều khiển từ xa và hoạt động tự động.

2. Hiện tượng nảy liên hệ và nguyên nhân của nó
Trong quá trình đóng liên lạc, một vấn đề phổ biến là hiện tượng nảy liên lạc. Điều này là do khi tiếp xúc di chuyển và tiếp xúc tĩnh tiếp xúc đầu tiên, do quán tính cơ học, không đồng đều bề mặt hoặc dao động lực điện từ, các tiếp điểm không được kiểm soát không liên tục bị ngắt kết nối và đóng. Trạng thái tiếp xúc nhanh và không ổn định này sẽ không chỉ gây ra sự gián đoạn ngắn mạch mà còn có thể đi kèm với việc tạo ra các cung.

ARC là một kênh dẫn điện được hình thành bởi sự ion hóa khí trong khoảng cách tiếp xúc dưới tác động của điện áp. Nó sẽ tạo ra nhiệt độ cao và bức xạ điện từ mạnh, làm xói mòn vật liệu tiếp xúc và tăng tốc độ mòn của tiếp xúc. Đồng thời, năng lượng được giải phóng khi vòng cung bị dập tắt các hành vi tiếp xúc dưới dạng Heat Joule, làm tăng thêm thiệt hại nhiệt của tiếp xúc.

3. Tác động của hiện tượng nảy tiếp xúc
Hiện tượng nảy liên lạc có tác động đáng kể đến hiệu suất và tuổi thọ dịch vụ của rơle. Bounce tiếp xúc thường xuyên sẽ làm cho một lớp oxit hoặc hố cắt bỏ hình thành trên bề mặt tiếp xúc, tăng điện trở tiếp xúc, giảm độ dẫn và thậm chí gây ra sự kết dính hoặc thất bại tiếp xúc trong các trường hợp nghiêm trọng. Ngoài ra, nhiệt được tạo ra bởi ARC cũng có thể khiến nhiệt độ bên trong của rơle tăng lên, ảnh hưởng đến hiệu suất và tính ổn định của các thành phần khác.

Iv. Các biện pháp cải tiến
Để giảm hiện tượng nảy tiếp xúc và cải thiện độ tin cậy và tuổi thọ của rơle, các biện pháp sau đây có thể được thực hiện:

Tối ưu hóa thiết kế tiếp xúc: Sử dụng vật liệu tiếp xúc chất lượng cao và độ cứng cao, như hợp kim bạc, để cải thiện khả năng chống mài mòn và khả năng chống hồ quang. Đồng thời, thiết kế một hình dạng tiếp xúc hợp lý và khu vực tiếp xúc để đảm bảo hiệu ứng tiếp xúc tốt và hiệu suất tản nhiệt.
Thêm cơ chế đệm: Giới thiệu lò xo đệm hoặc vật liệu hấp thụ sốc trong cơ chế tiếp xúc để làm chậm lực tác động khi tiếp xúc được đóng lại và giảm khả năng nảy.
Sử dụng công nghệ thổi từ: Đặt từ trường xung quanh tiếp xúc, sử dụng lực từ trường để kéo dài vòng cung và dập tắt nó một cách nhanh chóng, và giảm thiệt hại của cung với tiếp xúc.
Thiết kế bảo vệ mạch: Thêm các thành phần như điện trở giới hạn hiện tại và bộ hấp thụ tăng trong mạch điều khiển rơle để giới hạn đỉnh hiện tại và giảm khả năng tạo ra hồ quang.