通用繼電器帶載老煉方法探討

潘建國

(陜西群力電工有限責任公司，陜西寶雞，721300)

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通用繼電器帶載老煉方法探討

潘建國

(陜西群力電工有限責任公司，陜西寶雞，721300)

摘要：本文通過對通用繼電器帶負載老煉方法的確定和試驗驗證及相應(yīng)的內(nèi)部觀察與分析，明確找出了通用繼電器帶負載老煉的負載性質(zhì)、大小、次數(shù)及儲存時間等相關(guān)參數(shù)，對提高成品合格率起到了積極的推動作用。

關(guān)鍵詞：繼電器；接觸電阻；帶載老煉

1引言

繼電器專業(yè)生產(chǎn)廠在成品檢驗過程中，普遍遇到通用繼電器接觸電阻不合格項占退修比例大、退修多的問題，經(jīng)過對產(chǎn)品1-4月份，下列7XX、7XX、7XX、8XX產(chǎn)品因接觸電阻退修占總退修數(shù)的比例最高分別達到32%、36%、35%、49.6%，所造成的經(jīng)濟損失是較大的，因此有必要針對這一問題進行探索研究。

2影響接觸電阻的因素

影響接觸電阻的因素很多，包括觸點材料、形狀、壓力、表面光潔度等以及各種氣氛對觸點氧化腐蝕產(chǎn)生的膜電阻。其中，觸點材料、形狀壓力、表面光潔度由設(shè)計給定，在工藝保障的前提下，其產(chǎn)生的接觸電阻為一定值。而由于多余物產(chǎn)生的接觸電阻不穩(wěn)定的問題，可通過加強生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制來解決。但是，由各種氣氛產(chǎn)生的膜電阻卻是不可避免的，在生產(chǎn)過程中，觸點不可避免地與空氣中的各種氣體以及塑料件、膠粘劑產(chǎn)生的氣氛進行接觸，極易與觸點表面的金、銀形成不導(dǎo)電的聚合物，以膜的形式附著在觸點表面，使接觸電阻增大，影響產(chǎn)品的接觸可靠性，根據(jù)我們在生產(chǎn)過程中對接觸電阻所做的專項分析，除少數(shù)部分是由于多余物造成接觸電阻不穩(wěn)定外，其余產(chǎn)品的表面沒有異常，與好的產(chǎn)品并無二樣。當用電纜紙擦拭觸點表面后，接觸電阻變得穩(wěn)定。因此，初步認定，造成接觸電阻不穩(wěn)定的主要原因是膜電阻過大。

在生產(chǎn)及試驗過程中，我們可以發(fā)現(xiàn)接觸電阻變大(不是無窮大)并不影響電流通過，剛做過大負載電流試驗的產(chǎn)品，接觸電阻還比原先的小，對此現(xiàn)象進行研究并應(yīng)用于生產(chǎn)過程會減小產(chǎn)品因觸點接觸電阻大造成的大量返修和提高產(chǎn)品的交驗合格率。為此，開展對觸點帶載老練課題的研究，希望通過研究找出一點規(guī)律，以解決接觸電阻不穩(wěn)定的問題。

3確定帶載老練的實施方案

根據(jù)觸點表面因表面膜造成繼電器接觸電阻增大或無窮大現(xiàn)象，帶載老練的電流、電壓選擇必須滿足以下幾點要求：

1)所選電壓值必須有效擊穿觸點表面膜；

2)所選電流值不應(yīng)對觸點表面造成損傷，顯微鏡下觀察應(yīng)無燒蝕現(xiàn)象；

3)產(chǎn)品帶載老練后，應(yīng)存放10 ～ 30天，觀察其產(chǎn)品接觸電阻穩(wěn)定性。

3.1　指導(dǎo)思想

按低電壓，大電流的思路進行摸索，探索出適合繼電器觸點帶載老練的電壓和電流值。帶載方式選擇：一是阻性負載(直流)；二是燈載。

3.2　實施步驟

3.2.1阻性負載選擇：1A×24Vd.c；2A×12Vd.c；3A×6Vd.c；5A×4Vd.c；10A×2Vd.c。動作速率：1次/秒，動作次數(shù)：10 ～ 30次，先在1A×24Vd.c摸底的基礎(chǔ)上逐步降低工作電壓，減少因工作電壓過高造成觸點動作過程中因電弧而造成對觸點的燒黑現(xiàn)象，從不同的負載中選取一種最佳的電壓、電流值。

3.2.2燈載(直流)，根據(jù)燈載所具有的浪涌電流效應(yīng)，在浪涌電流的沖擊下能夠有效擊穿觸點表面的有機膜和氧化膜，根據(jù)產(chǎn)品的額定負載能力不同，從26V、12V、6V 燈泡中選取不同的瓦數(shù)，從中選取適合觸點帶載老練的電壓和電流值。

4)帶載電壓、電流值的確定

經(jīng)對7XX、7XX、7XX、7XX、8XX等產(chǎn)品不同負載電壓、電流值反復(fù)多次的試驗摸底，動作次數(shù)由帶載50次、30次、20次、10次、最終優(yōu)選為：動作次數(shù)5次，動作速率：1次/秒為最佳值，負載電壓、電流值最終優(yōu)選為：阻性負載：4A×1.5Vd.c；燈載：12Vd.c、6Vd.c。

5)產(chǎn)品帶載試驗結(jié)果V負載性質(zhì)：燈載(12Vd.c，10W)樣品數(shù)：10只，測試儀表：OBH-2毫歐表7XX產(chǎn)品012-1H規(guī)格，見表1。

負載性質(zhì)：阻性(4A×1.5Vd.c) 樣品數(shù)：10只，測試儀表：OBH-2毫歐表8XX產(chǎn)品012-1Z11規(guī)格，見表2。

8XX產(chǎn)品012-1Z11規(guī)格，樣品數(shù)：10只，經(jīng)4A×1.5Vd.c阻性負載動作5次后，測試儀表：OBH-2毫歐表，采用燈載(12Vd.c，5W)繼續(xù)動作5次，測試儀表：OBH-2毫歐表，見表3。

經(jīng)阻性負載與燈載老練對比后，兩種負載電擊觸點后都能有效降低接觸電阻值，但燈載老練后接觸電阻值離散性小，優(yōu)于阻性負載。

7XX產(chǎn)品012-1H6規(guī)格，負載性質(zhì)：燈載(12Vd.c，10W)，樣品數(shù)：10只。測試儀表：OBH-2毫歐表，見表4。

經(jīng)在7XX、8XX、7XX三個產(chǎn)品上小批量帶載老練后，燈負載老練的效果是明顯的，但對儲存后接觸電阻是否穩(wěn)定應(yīng)進行批量儲存試驗，為此進行了儲存30天驗證試驗。

7XX產(chǎn)品005規(guī)格，負載性質(zhì)：燈載(6Vd.c，5W)，樣品數(shù)：50只，見表5。

7XX產(chǎn)品接觸電阻直方分布圖(帶載前見圖1，帶載后見圖2，儲存30天見圖3)

8XX產(chǎn)品012-1Z11規(guī)格，負載性質(zhì)：燈載(12Vd.c，5W)，樣品數(shù)：60只，見表6。

8XX產(chǎn)品接觸電阻(靜合觸點)直方分布圖(帶載前見圖4，帶載后見圖5，儲存20天見圖6)

8XX產(chǎn)品接觸電阻(動合觸點)直方分布圖(帶載前見圖7，帶載后見圖6，儲存20天圖9)

7XX產(chǎn)品012-1H6規(guī)格，負載性質(zhì)：燈載(12Vd.c，10W)，樣品數(shù)：52只，見表7。

7XX產(chǎn)品接觸電阻(動合觸點)直方分布圖(帶載前見圖10，帶載后見圖11，儲存15天見圖12)

產(chǎn)品帶載老練后批量儲存試驗在7XX、8XX、7XX三個產(chǎn)品中進行了五批次摸底。其中，7XX產(chǎn)品二批(儲存期30天，樣品數(shù)量50只；儲存期15天，樣品數(shù)100只)；8XX產(chǎn)品二批(儲存期30天，樣品數(shù)量50只；儲存期20天，樣品數(shù)60只)；7XX產(chǎn)品一批(儲存期15天，樣品數(shù)52只)。從以上五批產(chǎn)品儲存統(tǒng)計數(shù)據(jù)和接觸電阻直方分布圖表明，產(chǎn)品經(jīng)帶載老練后，產(chǎn)品的接觸電阻值是穩(wěn)定的，接觸電阻變化率很小，達到產(chǎn)品帶載老練的目的，為產(chǎn)品帶載老練的實施奠定了基礎(chǔ)。

6失效樣品分析

6.1　樣品失效因素

采用雙目式顯微鏡，對7XX、8XX、7XX產(chǎn)品帶載老臉后接觸電阻變化大或∞大樣品分析，主要由以下因素造成：

1)觸點表面有異物，造成接觸電阻變化或∞大；

2)塑壓件表面有打毛刺留下的絲狀或顆粒物；

3)機械參數(shù)(壓力、跟蹤)達不到技術(shù)要求。

6.2　觸點表面異物的種類

a)塑料微粒；b)松香晶體；c)灰白色片狀薄膠；d)頭痟；e)粉塵微粒。

對于失效樣品的分析，785產(chǎn)品由于黑色塑料微粒造成觸點接觸電阻變化占比例最大，同時也存在機械參數(shù)(壓力、跟蹤)達不到技術(shù)要求，造成接觸電阻變大；從失效樣品的分析，顯示出潔凈生產(chǎn)的重要性。因此，在產(chǎn)品帶載老練有效擊穿觸點表面膜的同時，應(yīng)重點抓好車間潔凈生產(chǎn)，創(chuàng)造一個非常潔凈的工作環(huán)境，同時提高塑壓件表面光潔度的質(zhì)量，控制因微粒、粉塵及操作過程中的不注意對觸點造成的污染。

7試驗結(jié)論

經(jīng)在7XX、8XX、7XX產(chǎn)品上的反復(fù)試驗和數(shù)據(jù)分析以及在顯微鏡下的觀察，可以得出以下結(jié)論：采用低電壓的燈負載老練能有效擊穿觸點表面的聚合物，減少膜電阻，并對觸點表面不產(chǎn)生任何損傷；產(chǎn)品儲存試驗也表明經(jīng)過帶載老練后的產(chǎn)品接觸電阻穩(wěn)定，一致性好，且離散性小，對產(chǎn)品性能沒有不良影響。

綜上所述，由于采用低電壓的燈負載老練具有對觸點表面膜擊穿效果好，動作次數(shù)少，對觸點表面無損傷，成本低和便于推廣的特點，對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、減少廢品損失，提高成品合格率將起到積極的推動作用。

收稿日期：2015-02-17

Doi:10.3969/j.issn.1000-6133.2015.02.009

中圖分類號：TN784

文獻標識碼：A

文章編號：1000-6133(2015)02-0037-07