高壓繼電器的工作原理是什么?

高壓繼電器的工作原理和普通繼電器類似。

當電磁驅動部分未加激勵電壓時,線圈內無電流,不會產生磁通,銜鐵在彈簧反力下,讓高壓腔體中的電極與電極經接觸片連接,形成回路。

當電磁驅動部分加上激勵電壓,線圈有電流并產生磁通,銜鐵克服彈簧反力吸合,接觸片轉動,與電極 NC 分離,轉向電極 NO 并連接。

高壓直流繼電器最關鍵的是完成高電壓轉換的接觸部分,它被密封在高壓腔體內。

在電動車中,電機控制器負載有較大電容。車輛冷態啟動時,電容無電荷或電荷低,若主繼電器直接接通,會瞬間短路,極大電流會損壞繼電器。所以引入預充電解決方案,讓阻抗大的預充回路先接通,電容電壓升高,預充電流減小,當電容電壓接近電池系統端電壓的 90%及以上,切斷預充回路,再接通主繼電器,就不會有大電流沖擊導致主繼電器損壞。

高壓繼電器在切換負載瞬間,動觸點和靜觸點間會產生電弧,電弧大小隨系統電壓指數增加,電壓越高電弧越大,電弧是觸點磨損主因。

目前高壓直流繼電器大多用銅基觸點,其易氧化,需配套密封腔體,部分用銀合金觸點,能彌補易氧化缺點,還耐粘連、耐電弧燒損。

解決電弧的方法之一是把繼電器觸點周圍空氣去除,讓觸點在真空絕緣環境工作。比如陶瓷封裝真空室,靜觸點等零件組合成密封腔,抽出內部空氣成真空室,線圈通電帶動銜鐵移動,實現動觸點與靜觸點的高壓大電流負載切換。但陶瓷零件成型和與金屬零件裝配工藝復雜。

環氧封裝真空室用環氧替代陶瓷,解決了工藝復雜等問題,零件組合裝配后灌封特制環氧樹脂,環氧樹脂固化形成密封腔,內部抽真空成真空室,線圈通電帶動銜鐵實現觸點切換。特制環氧樹脂的基材采用微米級氧化鋁粉末加固化劑,真空室需回充正壓氣體,如六氟化硫等,有絕緣和電弧抑制特性,還能防止觸點氧化,提高繼電器使用壽命。

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