继电器线圈绕制工艺探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-06-20
/ 2

继电器线圈绕制工艺探讨

王琪 孙娜娜 卢广宏 王磊 任浩

陕西群力电工有限责任公司 陕西省宝鸡市 721300


摘要:随着当前自动化以及电力机电保护等多个领域的快速发展和进步,继电器也有了更多新的改变,目前正在朝着超小型化以及高可靠等多个有利的方向发展。在这种情况下,继电器线圈所面临的要求也在逐渐的提高,因此需要对继电器线圈生产工艺提出更多的需求,生产工艺需要满足在这方面的一些设计要求。

关键词:继电器;线圈;绕制工艺


本文剖析的就是在继电器线圈中经常发生的一系列问题,比如,匝间短路现象包括造成的严重后果,针对这些问题提出相应的解决策略,提出笔者对此的一些建议。

1线圈安匝值

线圈磁场大小的产生和线圈的安匝值两者之间的关系相对来说比较密切,当线圈的安匝值设计方面相对比较小的时候,那么相应的所产生的电磁吸力也会比较小。继电器吸合电压如果说比较高,那么为了能够有效的降低吸合的电压,就应该随之而减少,继电器的反作用力,有效的降低,接触可靠性还可以不断的增加触点悬吊值。那么反过来来看,如果电磁的吸引力相对来说比较大的话,那么就需要使得触点压力不断的增加,触点的运动速度也需要不断的加快,使得触点的冲击力得到增加。在继电器原先进行工作时,加速触电出现了损坏的问题,会使得计算机的使用寿命不断的下降。继电器的机构决定了继电器的线圈架那么相应继电器的线圈架周长比较长,那么所产生的电阻也会比较大。

2绕制工艺相关介绍

在线圈绕制的时候,因为绕线机设备的精准程度以及操作技能方面存在一些差异,非常容易导致线圈出现跑线等多种问题。如果说线圈出现了乱绕的情况时,那么线圈的电阻值也会变得更差,而线圈的匝数相同的时候,那么继电器在生产的时候就不会有较高的合格率,会出现更多的残次品,使得耗费的生产成本不断的增加。当线圈绕制出现了一定的质量问题,无法及时的进入到市场中的时候,银漆包线的绝缘耐电压存在一定的限制,无法超过相应的标准,所以说在应用的时候就会受到各种不同电机设备电气方面的干扰,线圈非常容易产生烧线圈的情况,那么相应的继电器的工作也会随着而受到影响,无法正常的进行下去。线圈导线漆皮会直接脱落。那么造成的情况就是线圈被严重的损坏。在交流线圈上,如果说触点匝间短路的危害相对来比较大,那么短路的部分就会出现电流,线圈也会不断的升温,出现严重的烧损问题无法及时的解决。

3提高线圈质量,严防线圈匝间短路现象。

线圈加入的主要目的是希望能够产生相应的激励作用,产生一定的电磁吸力,根据F吸=1.5386(IW)2Sδ·δ-2·10-1(N)其中IW为线圈安匝值(安匝);Sδ为工作气隙的有效截面积(mm2);δ为工作气隙总长度(mm)。从以上公式可看出F吸∝(IW)2。其中存在的可靠性相对比较好的继电器,相应的所产生的吸力特性曲线和反力特性曲线,两者之间的匹配程度也比较高。在吸合的时候,F吸处于衔铁运动的全过程都要远远的大于其上的机械反力,这样继电器的衔接才更加顺利,也就说说,在衔铁的全过程当中,吸力特性曲线也需要持续低于反力特性曲线。

一旦出现匝间短路现象,不仅会影响线圈运行效率,而且会导致继电器无法正常工作,在使用过程中会出现无法按既定程序吸合、释放的情况,严重的会导致出现运行事故。为了最大程度避免出现上述情况,相关技术人员在前期进行继电器线圈绕制工作时要注重规范性和合理性,首先需要保证线径固定在0.06mm~0.1mm之间,这是避免出现线圈匝间短路现象的基本要求,但近年来伴随着技术优化和工艺革新,这一数值得到进一步缩小,当前可达到0.02mm,而这同时也导致线圈自身漆层变薄和抗电能力降低,因此如何更好地保护漆包线并避免出现运行故障成为相关领域密切讨论的重要问题之一。

结合实际经验来看,技术人员首先要提高漆包线自身的质量,这就需要选择有资质认证且质保体系健全的材料分承包方;其次需要做好运输过程管理,在运输时为其包裹好外包装,确保过程平稳,避免出现碰撞现象;再次需要做好线圈绕制工作,这一环节中需要结合实际需要灵活调整绕线机张力器,当前大多采用滚轮走线方法这不仅可能降低走线阻力,而且可以更好地保护漆层;最后要注意提高相关技术人员的职业素养和质量意识,避免出现赶进度而忽视质量的问题,例如当前部分技术人员为了提高绕线速度而盲目选择绕线机高速运行档,这会加大作业过程中出现断线情况的可能性,严重的还可能导致出现短路现象。就具体来看,技术人员要保证绕线机在运行过程中整体速度低于10000r/min,尤其对于粗线径情况,要及时控制并降低绕线机运行速度,这不仅可能保证线圈质量,而且可以提高设备使用寿命。

4继电器线圈的引出工艺

对于继电器线圈而言,厂家在生产时还需要解决如何引出线圈的问题,目前应用相对广泛的工艺主要包括以下几种。其一,对于线径较粗的线圈,技术人员可以采用一般方法,为继电器提供满足运行需要的电磁力,这时可以从线圈始末端正常引出;其二,对于线径较小的漆包线,技术人员要避免出现拉断现象,根据漆层情况选择辅助工艺,例如常采用的方法有扭绞,即将漆包线自身数股扭绞起来,由此来引出漆包线,但在绕制时要压住已绞头漆包线。

5一体化设计线圈绕制工艺

近年来伴随着工艺水平的提高的技术水平的优化,一体化设计线圈绕制工艺得到越来越广泛的应用,这一工艺的应用可以显著提高继电器磁效率,同时可以充分提升装配质量和生产效率。在实际使用中,需要将一体化设计应用到继电器线圈架和铁心中,一般情况下为了提高操作便捷程度会将前者设置成空心,而一体化设计工艺的应用可以使其完全固定在铁心上,这虽然保障了稳定性,但在一定程度上加大了工艺成本和绕制时长,一次只能绕制一个线圈。目前国内生产厂家多采用多头绕线机,常见的有四头绕线机、五头绕线机等,为了将一体化设计工艺应用到多头绕线机中,相关技术人员进行了研究试验,由此研制出新型夹具,需要先把线圈架铁心固定,然后使用半圆形螺钉来压紧固定线圈架,这不仅可能提高后续拆装的便捷程度,而且可以实现一次绕制四、五个线圈的目标,从而提高了整体效率。

6其它应注意的问题

首先需要保证线圈架内壁应光滑无毛刺,这样可以从根本上避免出现挂线现象,同时可以避免在热胀冷缩情况下出现断线的可能性,从而提高绕线效率和继电器抗电强度;其次需要控制好线圈包扎力度,如果包扎过紧会影响散热,从而导致继电器电寿命大打折扣;再次需要根据实际情况和线圈需要来选择合适的漆包线,对于大电压线圈或大电流线圈情况,通常会选择高强度漆包线;最后要保证排线的平整性。

结束语:

为了更好地保障继电器运行稳定性和工作可靠性,技术人员需要控制好线圈安匝值、继电器线圈两端的激励电压等数值,同时要参考释放电压等数据来做好继电器检测工作,这样才能进一步优化继电器线圈绕制工艺水平,从而提高整体效果。


参考文献:

[1]魏兰英. 探讨继电器线圈绕制工艺[J]. 消费电子, 2013(22):4-5.

[2]汪绍峰. 浅谈线圈对继电器的影响[J]. 2021(2013-36):96-97.