电磁继电器线圈断路故障总结

徐勇

摘 要:线圈是电磁继电器的心脏,线圈断路是继电器的致命故障,减少线圈断路的不良被各继电器厂商所重视。本文对继电器线圈断路的各类故障进行了分析总结,并提出了改进方案。

关键词:继电器线圈断路

中图分类号:TM58 文献标识码:Ａ 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0049-02

线圈是电磁继电器的重要组成部分,是将电能转换为转换为磁场并带动触点运动的部件,线圈断路将导致继电器无法动作,是继电器的致命故障之一。因此有必要对继电器线圈断路进行分析改进。

对我司近10年来遇到的继电器线圈断路故障进行分析,可以分为以下几类。

1零件原因,线圈架绕线窗口毛边。

现在使用的绕线机均是通过高速转到线圈架绕制线圈的,在绕线窗口范围内,线圈架应尽可能光滑。由于零件结构原因,在线圈架中心必然存在模具的分型面,此处非常容易出现毛边,毛边很容易钩挂、割伤漆包线,造成漆膜损伤,甚至直接割断漆包线。见图1。

解决此问题的措施在于将分型面毛边控制在合理的范围。

2工艺原因,在绕线过程中,漆包线的漆膜受损。始末端漆包线没有松弛量

线圈的终端绞并线过度绞并导致了漆膜破损,在潮湿环境下,裸露的铜线受潮发生腐蚀而断线。见图2。

漆包线在绕制过程中需要承受一定的拉力即张力,不同直径的漆包线所能承受的张力是不同的,过大的张力将使漆包线被拉长,从而使得漆膜破裂,在潮湿环境下,裸露的铜线受潮发生腐蚀而断线。见图3。直径较小的漆包线在缠头处一般需要进行绞并以增加强度,绞并的长度和圈数必须进行控制,过紧的绞并同样会损伤漆膜。

由于设计原因,部分继电器的线圈缠头需要打弯,如果控制不好,工装很容易打伤漆包线,从而导致断线。见图4。

3 材料原因,焊料腐蚀漆包线的铜芯

目前多数缠头使用锡焊工艺,在缠头浸锡时,熔融的焊料会溶解漆包线的铜芯,在规定的沾锡温度和时间下,不同焊料对于漆包线的蚀铜率是不同的,就我们的经验认为,剩铜率(沾锡后的漆包线铜芯截面积与沾锡前的漆包线铜芯截面积的比值)在60%以上是没有问题的。如果经沾锡后,铜芯截面积减小太多,就会造成漆包线在沾锡处强度大大降低,导致断线。

4设计原因,既可能是材料选择不当,也可能是结构设计缺陷

由于线圈架材料选用不当,在根据IEC60068-2-78进行恒定湿热试验时,我司的一个产品就出现了漆包线被腐蚀断线的故障,见图5。

我司某产品是通过过渡端子(φ0.5mm的铜包钢丝)将漆包线连接至线圈引出脚,铜包钢丝与线圈引出脚点焊连接。该产品在进行正弦振动耐久性试验时,试验至6天,出现线圈断路故障,故障位置为铜包钢丝与线圈引出脚点焊处,见图6。

对产品结构进行分析,由于该产品的线圈架孔与铁芯轴为间隙配合,导致振动时,线圈可以产生位移。振动产生的应力加在铜包钢丝与线圈引出脚的点焊处,导致此处发生疲劳断裂。更改线圈架孔与铁芯轴的配合后,该故障消失。

5结语

由于各继电器厂家生产的产品不同,继电器线圈断路的故障也有可能并不在以上的情况之列。