Les relais sont des composants cruciaux dans le contrôle automatique, les équipements électriques, les nouveaux systèmes énergétiques et l'automatisation industrielle ; leur fiabilité a un impact direct sur la stabilité globale du système. Lors d'un fonctionnement à long terme-, les relais peuvent subir diverses pannes dues à la charge électrique, à l'usure mécanique, aux facteurs environnementaux et au vieillissement des matériaux. Le système de contact, le système de bobines et le système de circuit magnétique sont les plus sujets aux pannes, et l'armure du relais, en tant que composant mobile central du circuit magnétique, affecte souvent de manière significative la durée de vie du relais. Par conséquent, comprendre les types courants de défaillance des relais et leurs causes est essentiel pour la sélection, la maintenance et la prévention des pannes des équipements.
Les contacts, responsables de la connexion et de la déconnexion des circuits, sont les composants clés d'un relais qui transportent directement le courant. En cas de fonctionnement fréquent ou de conditions de courant-élevé, la surface de contact est soumise à des arcs électriques, à des températures élevées et à des chocs mécaniques, entraînant progressivement une usure. Dans certains cas, des saillies et des creux se forment sur la surface de contact, les faisant s'emboîter et empêchant une séparation correcte, voire entraînant un soudage. De plus, à mesure que la résistance de contact augmente, le circuit peut connaître une mauvaise conductivité ou une défaillance intermittente. Pour les relais utilisant une structure d'armature de terminal de relais, la précision de la coordination entre le système de contact et le mécanisme d'armature affecte également la fiabilité opérationnelle finale.
À mesure que les caractéristiques de la charge changent, par exemple d'une charge résistive à une charge inductive, les contacts peuvent être confrontés à des problèmes d'érosion par arc plus graves.
Une capacité de contact insuffisante ou des mesures d'extinction d'arc inadéquates peuvent facilement entraîner une brûlure, une déformation ou même une défaillance complète du contact. Simultanément, dans des conditions de fonctionnement à haute-fréquence, la capacité parasite entre les contacts augmente, ce qui peut également conduire à une déconnexion imprécise du circuit. Pour les produits de relais équipés d'une borne à plaque d'armature de relais, adapter correctement la capacité de contact à l'environnement d'exploitation est une condition préalable cruciale pour garantir un fonctionnement stable à long terme.
La bobine est le composant central d'un relais qui génère une force électromagnétique, et son état de fonctionnement détermine directement si le relais peut s'enclencher et se désengager correctement. Lorsqu'il fonctionne dans un environnement à température élevée pendant des périodes prolongées, le matériau isolant est sujet au vieillissement, ce qui entraîne une baisse des performances d'isolation. Lorsque l’humidité ambiante est élevée, la résistance d’isolement peut encore diminuer, provoquant même des fuites et des courts-circuits. Pour les relais électromagnétiques utilisant une structure d'armature en fer pur d'électricien, la relation d'adaptation entre la bobine et le système de circuit magnétique est particulièrement importante.
Dans les applications pratiques, une tension anormale est l’une des principales causes d’endommagement des bobines. Lorsque la tension de fonctionnement dépasse continuellement la valeur nominale, la température de la bobine augmente rapidement, provoquant la carbonisation ou même la combustion de la couche isolante. Si une bobine nominale de 110 V est connectée par erreur à une alimentation de 220 V, ou si une bobine CA est connectée à une alimentation CC du niveau correspondant, la bobine tombera généralement en panne dans un court laps de temps. De plus, lorsque le mécanisme de commande du relais se bloque, même si la tension est normale, la bobine peut toujours être endommagée en raison d'une surcharge prolongée. De tels défauts affectent souvent le fonctionnement normal de l'induit du relais.
Dans l'analyse des défauts de relais, de nombreux utilisateurs se concentrent davantage sur les contacts et les bobines, négligeant le rôle crucial du composant d'armature de relais de véhicule à énergie nouvelle. En fait, en tant que pont de connexion entre le circuit magnétique et le système de transmission mécanique, l'état de l'armature du relais électromagnétique affecte directement les caractéristiques de fonctionnement du relais. Lorsqu'il se déforme, se fatigue ou subit une usure superficielle, la distance de déplacement peut changer, entraînant une pression de contact insuffisante ou un fonctionnement asynchrone.
En particulier dans les relais de véhicules à énergie nouvelle, les relais CC haute tension- et les relais de commande industriels, le système d'armature de relais de véhicule à énergie nouvelle doit résister à des cycles de fonctionnement à plus haute fréquence. Une sélection inappropriée de matériaux peut entraîner une diminution des propriétés magnétiques ou une résistance mécanique insuffisante. Par conséquent, un nombre croissant de relais à haute -fiabilité adoptent la plaque de fer pur de l'armature de relais comme matériau de structure magnétique de base pour améliorer la perméabilité et la réactivité.
Le fonctionnement fiable à long terme d'un relais dépend non seulement de sa conception, mais également des performances des matériaux clés. Les matériaux magnétiques doux, en raison de leur haute perméabilité et de leur faible rémanence, peuvent améliorer l'efficacité de l'extraction et les performances de libération. Par conséquent, les relais modernes utilisent généralement du fer magnétique doux à armature de relais comme matériau de base du circuit magnétique pour garantir l'efficacité de la conversion électromagnétique.
Pendant ce temps, la conception structurelle de l’armature de relais du véhicule à énergie nouvelle est constamment optimisée. Un entrefer bien conçu, une structure légère et un processus d'estampage de précision réduisent non seulement la consommation d'énergie de fonctionnement, mais minimisent également l'usure et les vibrations. Pour les relais hautes-performances, la planéité, la précision dimensionnelle et la qualité de la finition de surface de la plaque d'armature du relais ont un impact direct sur la cohérence et la durée de vie du produit.
D'un point de vue pratique, la plupart des défaillances de relais ne sont pas causées par un seul facteur, mais plutôt le résultat d'une combinaison de facteurs, notamment la conception, l'environnement, la charge et la maintenance. Sélectionner correctement le modèle de relais, faire correspondre correctement les paramètres de charge, éviter le fonctionnement en surtension et inspecter régulièrement les pièces mécaniques en mouvement sont des mesures cruciales pour prolonger la durée de vie du relais.
Simultanément, pendant la phase de développement du produit, une attention particulière doit être accordée à la relation de correspondance entre le système de contact, le système de bobine et le système d'armature magnétique du relais EV afin d'assurer le fonctionnement coordonné de la structure du circuit magnétique et de la structure mécanique. Pour les applications impliquant un fonctionnement à haute fréquence, un contrôle à haute tension ou des conditions de fonctionnement complexes, la sélection de produits de relais dotés de matériaux d'armature magnétique de relais EV de haute qualité et de capacités d'usinage de précision améliorera efficacement la fiabilité globale du système.
En tant que produit électromécanique intégré, les défaillances des relais ont souvent un effet en cascade. Ce n'est qu'en comprenant profondément les mécanismes de fonctionnement des contacts, de la bobine, du circuit magnétique et du système d'armature magnétique du relais EV que la prévention des défauts et l'optimisation des performances peuvent être mises en œuvre plus efficacement, garantissant ainsi le fonctionnement stable à long terme de l'équipement.
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