电磁继电器设计规范-之元则电器.

电磁继电器设计规范深圳市元则电器有限公司元则电器编电磁继电器设计指导规范1.范围：在确定电磁继电器设计指标后，可据本指导规范之规定，作成设计规格书，以保证设计的一致性，设计的品质和设计的效率。2.对象：电磁式继电器。3.设计者：必须是符合规定要求条件的企业工程技术人员。4.设计体系4.1设计程序设计的基本步骤：设计的输入客户的技术协议、整机对元件的技术要求、企业部门的商品开发计划书、开发指导书等。设计的输出基于设计的输入，参考以往的设计基础数据、经验公式、计算、试验、技术开发等方面的相关技术支持组成设计规格书，并在此基础上制成施工图（画面）。验证按施工图制成样品进行试验（方法参照技术条件、IEC、DIS、MIL等规定）以验证设计。设计规格书与设计流程之间的关系：商品开发计划书设计规格书图面设计试制品及开发指导书试验结果书（报告）继电器的品质要求品质的基本要求决定设计规格书出图验证附带的品质要求对应基本品质要求和附加品质要求进行设计文件实物化4.2程序图FLOWCHARTOFNEWDESIGNMARKETDEVELOPMENTRESEARCHPROPOSALORIGINATINGNOMANAGEMENTDEPARTMENTMEETINGYESFIXINGCOMPETITORSPECIFICATIONANALYSISPARTSDRAWING＆ASSEMBLINGCONSTRUCTIONDRAWINGDESIGNTESTCOSTTABLETOOLS＆TIMESAMPLESMACHINESSCHEDULEEVALUATIONPLAANNINGTESTREPORTYES（TOBECONTINUED）MODIFICATIONCONTINUEDTOOLSTRIALASSEMBLINGTOOLSPECIFICATIONFIRSTTRIALEVALUATIONTESTSHEETMOLDORDERMODIFICATIONQCFLOWCHARTMOLDINSPECTIONMACHINEORDERPRODUCTIONPARTPURCHASEPROCEDURESECONDTRIALASSEMBLINGTOOLSPRODUCTIONSPECIFCATIONEVALUATIONTESTSEMI-MASSAPPLYTOAPPLYFORSAFTYPRODUCTIONCUSTOMERSTANDARDSMASSPRODUCTION4.3设计体系图设计体系商品开发计划书（由企管部门制定）设计的输入开发指南书开发部门据产品开发计划制定设计任务书电磁铁结构设计主体设计外形构造设计基本构造设计共通设计材料设计绝缘设计接点系统设计接点设计簧片设计电磁系统设计线圈设计磁路设计互配设计（含互换性标准化）设计的输出成本设计生产性设计部品加工组装功能性检查继电器检查规格检查图纸制成试验要项书验证试制/试验试验结果书检查记录4.4设计任务书它是设计的指导、设计的基准和设计的运作考核指南，一般需按下表填入。项目制品规格单制品品质规格备注运用资料编号按商品开发计划书本标准决定的目标实验数据等例：要求进行规格开发xx-口口口-口口口5.总体设计5.1主设计I/O（主体设计）输入输出项目记号备注项目记号备注开闭电压VL设接点开关形式点/线/面/可靠性开闭电流IL计接点驱动形式直接推动间接推动输入功耗PmW电磁铁方式有极/无极拍合式/旋转式/螺管式E形、U形、翘板形主要参考技术文件资料支持输入输出输入项目记号备注项目记号备注外形L外形设计尺寸LdW设WdH计Hd输出端印字接线配置容积计算密封性IEC网格系列型号端子技术泄漏计算金属密封型主要参数技术文件支持塑封5.2外形设计I/O输出要求：设计概要的把握基本结构构思基本结构的设计项目记号备注项目记号备注主参数设计基本构造结构图初稿外形设计参数文件、资料支持5.3基本结构I/O输入输出设计5.4共通设计5.4.1材料设计1）共性点①基于设计最基本的选料②基于企业、行业、国情选择材料③材料的选定必须满足客户对国际安全规格的要求（2）选定材料的认可试验材料的理论数据认可试验最终裁定（3）选定值还必须考虑以下各点：必要的物理特性寿命的经使变化材料确定材料接触有害物质的耐受能力*不可选择法律上制止的材料代用品成本颜色（考虑出口国别）易购买、运输，方便保管*受法律约束的材料例：物质名法律出处设计使用部位cd接点CFC蒙特利尔会议清洗液Cl及化合物地方环保法注塑成型品I/O设计项目记号备注项目记号备注开闭电压VL接点材料开闭电流IL主要参考资料支持经验设计接点制造商样本，企业的三化5.4.2接点材料接点材料选择（点击参考材料文献）设计输入输出项目记号备注项目记号备注周围温度TemMax簧片材料可动接点簧片静接点簧片复归簧片主要参数资料、文件支持经验数据技术手册材料生产商的数据同额产品的参数值设计必须考虑的要点：（点击见下页表）5.4.3簧片材料设计I/O设计输入输出设计主电气回路用簧片一般簧片（复归簧片）导电率高导热性好接触性能优主要要求铆接点焊锡焊（可焊性）良好的机械性能耐温性能共同要求良好的耐蚀性能良好的加工性能（弯曲、冲凸等）机械临界值很大良好的电镀性能（如果有要求的话）推荐用料（DIS标准）（点击参考材料文献）5.4.4输出端子设计I/O设计项目记号备注项目记号备注输出端方式设端子材料气密性要求计参考资料支持生产厂方样本IEC标准行业专用标准（如：AUTORelay)材料选择要点：①端子强度②良好的导电性③良好的可焊性④良好的耐蚀性⑤良好的加工性⑥对环氧封合不良推荐材料选用（点击参考材料文献）输出输入项目记号备注项目记号备注线圈功率P磁回路铁心材质轭铁衔铁主要参考资料及文件支持磁钢电磁继电器热带、寒带的处理基准镀Sn、Zn的金属触头的防止基准电磁继电器铁极面防绣处理基准磁性材料热处理工艺规范电磁软铁心技术要求品质规格清单磁性材料供应商样本企业标准、工艺规则同类产品用料参考5.4.5磁回路用料I/O设计磁性材料选择技术要求：（点击见下页表）输入输出设计特性共性铁心①棒料和丝料②可耐受反复表面冲击（处理良好）①μ要大铁片①耐受反复表面冲击②易实现热处理②铰链部分有良好的耐磨性能③方便电镀并有良好的耐蚀性（以上均涉及表面，处理要好）④机加工方便轭铁①与铁片的铰链部分必须有良好的⑤Hc要小耐磨性（表面处理良好）⑥Br要高磁钢①（BH）max要大其中①、⑥二点很重要②不易破损③充磁性能好参照：日本软铁标准德国软铁标准本地供应商成本易取材提供使用的磁化曲线磁性材料选用（点击参考材料文献）项目记号备注项目记号备注使用环境TMax线圈材料主要参考资料支持切包线制造商的样本TSUEW，线规镀锡铜线材料选择要求：①环境温度②线圈温升③线圈耐受最大温度④填充系数/不平整系数（不同企业不同标准）⑤导线线径稳定性，漆层的均匀度、纯度，Ω/m的稳定性⑥安全规格5.4.6线圈材料设计I/O设计线圈材料选用（点击参考材料文献）输入输出设计5.4.7成形材料I/O设计项目记号备注项目记号备注环境温度TemMax设各种成形骨架计材料基座外罩主要参考资料及文件支持推动卡注塑料制造方样本注塑料规格书注塑成形料的选择要点：①满足安全规格UL、CSA等要求②选定材料后必须注意成形条件一般选材时必须注意的项目如下表示：（点击参考材料文献）输入输出5.4.8粘结材料I/O设计项目记号备注项目记号备注密封性Tem设环氧树脂环境温度计主要参考资料支持环氧制造商的样本环氧规格书选择要点：①能耐受继电器生产、使用程序中的最高使用温度②针对已选定的成形材料必须有很强的粘合力③作业性良好（滚动性、渗透性、硬化条件、贮藏保管等）④少量有害挥发物⑤可以用紫外线固化材料选择：（点击参考材料文献）输入输出5.4.9绝缘设计I/O设计项目记号备注项目记号备注成形材料各绝缘部品设绝缘距离空间、沿面的绝缘部位计主要参考资料支持必须满足UL、CSA、VDE等安全规格要求提示：设计者须熟悉IEC的新思想（点击见下页）安全规格的设计步骤：要求在了解IEC规定进一步确定基本结构绝缘距离的决定基础上先据安全规格中的绝缘距离。此确定必须的距离之后外要充分考虑加工中再确认选定的绝缘材料。和组立中的误差，修正基本结构图设计时要留有裕度。材料选择：（点击参考材料文献）输入输出IEC的新思想要求欧洲方面的继电器的绝缘距离是空间距离和沿面距离都要保持8mm(IEC380/VDE0806),以此来防止感电不良发生，但是符合要求的继电器是有限的。可是随着科学技术的提高，诸多数据的证明使IEC产生了继电器使用的环境（污染度），被安装电源的区分（过电压区分或安装区分）。继电器充电部的绝缘材料外壳、外罩、线轴的绝缘材质的种类等3要素的组合方式，可使空间距离缩短成4mm、沿面距离缩短到5mm，也可以得到相同效果的新思想。因此定好机器的额定绝缘电压就是凭过电压区分和污染度，计算出空间距离，以CTI值和污染计算出沿面距离。过电压区分污染度CTI值材质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ1、2、3、4Ⅰ、Ⅱ、Ⅲa、Ⅲb空间距离沿面距离（实例）G2R系列继电器，在过电压区分Ⅱ污染度2CTI值175＜CTI≤250的条件下，满足IEC950的2重绝缘要求值，空间4mm、沿面5mm（250V回路）。随着G2R系列继电器也使用为事务机的Ⅱ极继电器。各规格的认定报告等术语：下表是继电器认定报告上经常看到的，各术语的说明如下：感电防止电压对策（SELV回路/ELV回路）（1次回路/2次回路）欧洲规格电流对策机器的绝缘机器的接地EN（CENELEC）（classⅠ/classⅡ/classⅢ)目日本的规格电取法的感电、火灾的中间型北美的规格UL/CSA火灾防止绝缘材料选择绝缘种类为了防止电脑相互间、外来（机能/基础/附加/二重/强化）噪音引起障碍的新规定绝缘距离（空间/沿面）无线障碍的防止（EMC规定）绝缘材料的性质○北美：美国/FCC、加拿大/DOC1.机械特性：极压力○欧洲：EN（CENELEC）2.电气特性：耐滑性（CTI）○日本：VCCI3.燃烧特性：难燃性○国际：CISPR为确保接点性能的设计（绝缘）由于接点在开闭过程中有许多飞溅物将会附着其周围，致使靠近接点的绝缘发生老化。为防止这一现象（或减少这一现象）须进行与绝缘相关的设计。绝缘老化防止类似继电器的类似设计绝缘距离调查修正基本结构号防止的方式方法及尺寸基座输出端近处如将两接点分开时的设计思想屏障的设置示意5.5开关系统设计开关系统是继电器的执行系统，是至关重要的设计。5.5.1开闭设计（1）.接点间隙设计CGminA.I/O设计项目记号备注项目记号备注同极接点VsVs设计Vsd击穿电压耐电压CG设计CG开路电压VL闭路电流IL主要参考资料支持巴森曲线电弧电压曲线企业经验公式设计输入输出)2(21)2/(2)223220CosSinSinSinSinSinKSinkCCbB.设计步骤：①从Vs计算CG按计算或经验实验确定验证最终确定CG②从负荷计算CG公式确定CGC.CG的计算①从Vs按下式计算CG基于工厂一般按Vs的110%加压1秒，如不击穿即认为可以。故：Vs′=1.1Vs+余量=VsdCGmin≥1.1Vs–650+余量（mm)2400②从开闭负荷计算CGmin≥IL（VL-14.2）-11.4(mm)19+3.6IL本式主要指Ag接点，如果是Ag以外的合金接点须加裕量，再定CGmin。Cgmin也可查巴森曲线，但须注意Vs指电压有效值而言，如接点在真空中时，这条曲线要用低气压那一段。经计算或查曲线之后，取CG中的最小值，当然还必须放有必要的裕量之后再最终确定CGmin的值。（点击查巴森曲线）（2）接点压力CP和接点跟踪CF的设计CP和CF的示意图如下：CPCF接点跟踪（mm)（超行程）Kc对接点位移而言的CF簧片参数（gf/mm)关系式：CP=Kc×CF(gf)A.I/O设