继电器在起重机控制电路中的应用
  摘要:针对继电器而言,其在起重机控制电路中发挥的作用极为关键,可实现电路的实时控制,具有较强的可靠性及安全性。本文主要围绕继电器在起重机控制电路中的应用进行了研究、分析,以供参考。
        关键词:继电器;起重机;控制电路;应用
        1、分析继电器的工作原理
        继电器控制电路主要由两部分组成,即线圈控制和触点控制电路,其特点是通过小电流控制大电流,这主要是因为操纵开关的触点承受的电流较小,无法直接对用电量较大的负荷进行控制,需通过继电器的触点对其通断进行控制。在继电器线圈两端加上一定的电压,亦或是电流,受线圈磁场作用的影响,就会促使衔铁吸向铁芯极面,影响常开触点的断开及闭合。同时,如若线圈两端电压,亦或是电流低于一定值时,就会促使机械反力大于电磁吸力,最终衔铁就会回归初始状态[1]。
        2、分析继电器控制电路的设计及应用
        (1)匹配选型
        首先,环境温度。继电器动作及释放电压会直接受环境温度及线圈自身温度的影响,随着
温度的变化线圈电阻也会发生变化,针对常见的湿热机型、寒冷机型等常见区域机型,就需在基于环境温度的前提下进行选择。其次,动作电压。在晶体管与集成电路驱动继电器时,受两者内部压降因素的影响,就会直接促使继电器线圈两端的电压变小,直至无法驱动继电器发出任何动作,当继电器线圈断电后就会在一定程度损伤晶体管及集成电路,故在线路的设计过程中,就可增加电路的保护。
        (2)继电器控制电路设计
        针对继电器控制电路设计而言,最为关键的就是要充分考虑两个参数,即保持电压和释放电压,继电器在发出动作后,如若保持电压参数不合理,就会直接影响产品的抗震性,当遇到车辆剧烈颠簸时,进而继电器就会出现误动作。常见的电路设计如下:1)灯光控制电力设计。就常用的起重机底盘灯光控制继电器而言,其有两种型式的控制继电器,即四脚和五脚,主要是对前照灯、转向灯、雾灯、仪表盘灯管等进行控制,在组合开关更换为ON档后,就会直接促使大灯继电器通电,从而产生磁场,这时合金触点就会及时的闭合,进而就可对大灯的开启进行控制;在组合开关更换至OFF档时,就会导致磁场的消失,从而对合金触点的分离进行控制,大灯关闭。2)启动电路的设计。针对汽车继电器而言,其工作会直接受钥匙的影响,在控制钥匙被接通后,就会直接促使继电器内吸力线圈通电,进而在吸力
的作用下,对启动电路触点发出吸合动作,在启动继电器后就可启动电机,钥匙拔掉,线圈就会断电,受吸力消失的影响,电机的被切断[2]。3)急停控制电路设计。在进行急停控制系统的设计时,使用继电器常闭触点予以控制最为适宜,系统处于工作状态中时,整车就会通电,而线圈的控制则由急停按钮负责,具备较高的可靠性。可靠性的具体分析:相较于常开触点从自然至闭合的时间,常闭触点从而闭合至断开的时间较短,在遇到危险状态要发出急停动作时,每分每秒的时间至关重要;基于机构结构而言,急停按钮不管是常闭、常开触点,如若没有将按钮按到底,就会被重新弹起,导致急停按钮动作失效。在采用常开触点时,如若急停按钮没有按到底,受常开触点没有闭合的影响,急停按钮就无法发挥其作用,而采用常闭触点时,就算急停按钮没有被按到底,只要是有出现触点动作,就会促使急停按钮发挥其自身的作用;从控制线路角度而言,急停按钮发挥的最为主要的作用就是遇到紧急情况时可发出紧急停车动作,从而规避机械事故,亦或是人身安全事故的出现。但值得注意的是,受机器长期运行的影响,对于线路来说,特别是急停线路,非常容易出现故障现象,此时如若采用常开触点,就无法及时发现急停线路的故障问题,故障出现在使用急停按钮就没有任何作用,而使用常闭触点,在遇到急停线路故障问题时,往往最为严重的后果就是机器停车,与常开触点相比,造成的损失较小。
        3、继电器在起重机控制电路中应用的注意事项
        通常情况下,针对技术条件的负荷应力而言,其就是触点的最大额定值,无论是在处于什么情况下均不可超出这个参数,如若使用时参数额定值超出,就会在一定程度上缩短继电器的寿命,从而影响其可靠性,情况严重的话甚至会导致触点烧毁,亦或是失效现象的出现。同时,当继电器触点处于大负荷工作状态时,就会产生飞弧,进而造成触点被烧溶,这时触点表面就会出现凹凸不平的现象,促使机械咬合无法分离,且触点负荷直接影响着飞弧的严重性,进而就会直接增加触点烧毁的可能性。从上述内容就可看出,合理的进行降额,可在一定程度上提升继电器的可靠性。具体降额设计:针对一般产品而言,给予降额处理,就可直接提升继电器的可靠性,而对于其它元件来说,在不考虑成本、体积等基础上,降额越多则可靠性就越高。值得注意的是,相较于其它元器件,继电器还是存在较大不同点,并不是所有触点的负荷应力越小就越可靠,而决定着应力的就是触点失效机理,在触点电流达到100毫安时,就会在一定程度上降低电弧作用,增大触点接触电阻,降低了可靠性;针对低电平负载而言,其主要是指电流低于10mA,电压低于50mV,在触点处于低电平负载的状态下时,就会直接降低接触的可靠性,这主要由于电压没法击穿膜电阻而导致,进而引发电平失效现象的出现,特别是处于高温状态下,低电平的失效就会显得更加严重,最终对整车
电路的可靠性造成影响。另外,通常情况下,针对使用蓄电池驱动的汽车继电器,受大负荷接通时电源电压降低的影响,就会直接缩短继电器的寿命,故在设计电路时,要加强对电源电压波动对继电器可靠性影响的注意度[3]。
        4、结束语
        综上所述,现阶段,汽车继电器发展的主要方向就是低能耗及小型化,这主要是因为汽车空间较小,存在一定的限制性,无法为继电器提供宽敞的面积,故小型化发展就极有必要,但需注意的是,在发展过程中需不断优化继电器功能,加大对继电器性能的研究,提高继电器的可靠性,规避或降低安全隐患的出现,从而进一步减少能源消耗,促使继电器在起重机的应用中充分发挥自身的作用。
        参考文献
汽车内部按钮图解        [1]李矿理.汽车电器电子装置检修图解[J].北京:金盾出版社,2018-06:56-67.
        [2]杨生辉.汽车电器与电子技术[J].北京:国防工业出版社,2017-07:16-61.
        [3]刘向军.汽车继电器触头系统研究新思路[J].电工技术杂志,2018,(8):19-21.