周 剛，張坤平

（許昌電氣職業(yè)學(xué)院，河南 許昌 461000）

電子領(lǐng)域的發(fā)展離不開電磁繼電器的使用。電磁繼電器類型不同，但都會(huì)受到電磁干擾影響。在電磁繼電器的應(yīng)用中，需要積極解決這種干擾，防范電磁繼電器運(yùn)行精度降低或者失誤運(yùn)行等問(wèn)題。通過(guò)改進(jìn)電磁繼電器的抗干擾能力，提高繼電器的可靠性，這對(duì)電子產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)意義重大。

1 電磁繼電器概述

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電磁繼電器也成為電力領(lǐng)域常見(jiàn)的設(shè)備。從技術(shù)原理上來(lái)說(shuō)，電磁繼電器是依托于電子技術(shù)制作而成的控制器件。電磁繼電器具有電磁感應(yīng)特性，能夠在電路中起到良好的輸入和輸出控制[1]。電磁繼電器的這種性能優(yōu)勢(shì)，可以滿足現(xiàn)代自動(dòng)系統(tǒng)的控制電路目標(biāo)。電磁繼電器可以通過(guò)較小的電流和電壓形式，完成較為復(fù)雜的系統(tǒng)控制，在控制電路中起到一種“自動(dòng)開關(guān)”的作用，在現(xiàn)代的電路自動(dòng)控制體系中發(fā)揮著重要的實(shí)踐價(jià)值。

2 電磁繼電器的電磁干擾分析

電磁繼電器在工作運(yùn)行中，由于流經(jīng)的電流和電壓等會(huì)對(duì)電子控制系統(tǒng)產(chǎn)生一定的電磁波，這就會(huì)使得電磁繼電器也處于這種電磁波環(huán)境中，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。電磁繼電器的干擾，從電子原理上來(lái)說(shuō)，是一種電磁線圈的磁場(chǎng)改變效應(yīng)。由于電磁波會(huì)形成繼電器內(nèi)部的電弧，電弧的波頻較大，對(duì)電磁繼電器來(lái)說(shuō)，影響的程度也較為明顯。電磁繼電器由于內(nèi)部構(gòu)成較為特殊，在存在電流和電壓的環(huán)境中，容易與周圍磁場(chǎng)發(fā)生作用，當(dāng)電磁繼電器處于這種干擾中時(shí)，繼電器的性能也會(huì)受到影響。電磁繼電器的電磁系統(tǒng)由磁鐵、電磁感應(yīng)線圈等構(gòu)成[2]。電磁繼電器連入電路當(dāng)中后，繼電器裝置上也會(huì)承擔(dān)較大的電容。當(dāng)繼電器處于電磁磁場(chǎng)環(huán)境中時(shí)，如果干擾造成磁場(chǎng)形態(tài)的突然性改變，電磁波就會(huì)突增或者突減，而電磁繼電器上的運(yùn)行電壓也會(huì)驟然升高，或者突然降至無(wú)電壓狀態(tài)。由于電磁繼電器在電路運(yùn)行中起到自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用，當(dāng)繼電器出現(xiàn)這種干擾現(xiàn)象時(shí)，也必然會(huì)直接影響到整個(gè)電路系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行情況，執(zhí)行電路邏輯計(jì)算的電子元器件也會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，導(dǎo)致電路系統(tǒng)整體故障。

有些電磁繼電器應(yīng)用中，綜合考慮到成本和耐用性等因素，會(huì)采用工程塑料材料再進(jìn)行繼電器內(nèi)部構(gòu)件的生產(chǎn)加工。這種電磁繼電器具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用性，但同時(shí)也存在著較為明顯的電磁干擾問(wèn)題。工程塑料在電路應(yīng)用過(guò)程中，長(zhǎng)時(shí)間的電流和電壓作用，會(huì)產(chǎn)生較大的熱效應(yīng)，受熱后的繼電器會(huì)形成靜電的電荷，這些電荷游離于電磁繼電器各個(gè)構(gòu)件的表面。電磁繼電器運(yùn)行中的電荷具有積聚性質(zhì)，如果電荷積聚過(guò)多，就會(huì)形成快速外放形態(tài)，這種電荷外放也會(huì)造成電磁干擾現(xiàn)象。電荷不僅能夠影響到線路的磁場(chǎng)波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)擊穿效應(yīng)，對(duì)電路系統(tǒng)的危害十分嚴(yán)重。電磁繼電器的干擾問(wèn)題，不僅是對(duì)繼電器運(yùn)行方面的影響，還包括了繼電器對(duì)外界的影響。在一部分具有密閉性的繼電器運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，由于電感線圈流經(jīng)的電流和電壓會(huì)形成能量的聚集，改變繼電器的電容量[3]。在繼電器電容量達(dá)到一個(gè)極限后，多余的能量就會(huì)經(jīng)由電磁繼電器的外部金屬層進(jìn)行釋放，這種能量釋放在環(huán)境中主要以能量波形態(tài)存在，釋放的能量波會(huì)對(duì)其他電器的電磁場(chǎng)造成干擾。

3 電磁繼電器的電磁干擾造成的影響

3.1 吸入式、拍合式電磁繼電器的干擾影響

電磁繼電器類型不同，所受到的干擾影響也存在差異。對(duì)于吸入式、拍合式電磁繼電器而言，由于繼電器的干擾因素主要來(lái)自于顳部的線圈與鐵芯之間的電磁反應(yīng)，因此干擾呈現(xiàn)出一種抵御型影響。電磁繼電器如果處于與自身電磁場(chǎng)方向相同的干擾環(huán)境中時(shí)，由于同向的電磁波會(huì)形成增益作用，導(dǎo)致電磁繼電器的的運(yùn)行電壓會(huì)顯著增加，對(duì)繼電器本身來(lái)說(shuō)是一種嚴(yán)重的不利影響，不僅會(huì)降低電磁繼電器在電路保護(hù)和調(diào)節(jié)功能的準(zhǔn)確度，還會(huì)造成繼電器內(nèi)部鐵芯的電阻值增加[4]。當(dāng)電磁繼電器處于與自身電磁場(chǎng)方向相反的干擾環(huán)境中時(shí)，繼電器電壓會(huì)被干擾源所降低，導(dǎo)致繼電器控制能力減弱，甚至造成繼電器運(yùn)行的停滯。

3.2 極化型電磁繼電器的干擾影響

極化型電磁繼電器也是繼電器的重要類型，極化型繼電器所受到的干擾影響是十分明顯的。這主要是由于極化型電磁繼電器的影響原理更加復(fù)雜導(dǎo)致的。極化型繼電器在所處的磁場(chǎng)方向與磁感線圈方向相同時(shí)，磁場(chǎng)的磁通密度就會(huì)增大，進(jìn)而磁感線之間的距離也會(huì)縮小。在電磁繼電器運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，會(huì)影響到繼電器的電壓轉(zhuǎn)換能力，從而影響到繼電器對(duì)電路情況檢測(cè)的準(zhǔn)確度。電磁感應(yīng)的干擾波如果是與電磁繼電器自身的磁場(chǎng)方向垂直的，就會(huì)形成電磁效應(yīng)的相互抵消作用。由于這種抵消作用會(huì)改變繼電器的轉(zhuǎn)化效果，會(huì)造成繼電器運(yùn)行受阻[5]。另外，由于電磁繼電器磁場(chǎng)的干擾，會(huì)造成繼電器失誤判斷電路情況，進(jìn)而會(huì)進(jìn)行電壓的調(diào)整，尤其是對(duì)于繼電器在線路磁感應(yīng)容量飽和狀態(tài)時(shí)，電磁繼電器將難以滿足電路保護(hù)方面的要求。

4 電磁繼電器的干擾抑制措施

4.1 利用阻尼措施抑制電磁繼電器的干擾

電磁繼電器由于處在電磁場(chǎng)環(huán)境中，想要徹底消除電磁干擾是不現(xiàn)實(shí)的，在實(shí)際的電磁繼電器工作環(huán)境中，只能依靠有效措施來(lái)抑制這種干擾影響。阻尼是一種較為有效的電磁干擾抑制途徑。阻尼具有較高的電阻性質(zhì)，將阻尼應(yīng)用于電磁繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中，可以改變?cè)械碾姶鸥袘?yīng)狀態(tài)。阻尼一般可以用作繼電器的線圈導(dǎo)線，阻尼的類型較多，在電磁繼電器使用中較為常見(jiàn)的是浸碳精纖維型阻尼導(dǎo)線[6]。浸碳精纖維型阻尼具有隨著環(huán)境的干擾變化，自行改變阻尼作用的優(yōu)勢(shì)。在繼電器運(yùn)行中，當(dāng)電磁干擾增大時(shí)，阻尼導(dǎo)線所產(chǎn)生的電阻作用也會(huì)越大，從而可以釋放出更多的抑制功能。阻尼還可以應(yīng)用于電磁繼電器的線圈端口上，通過(guò)阻尼作用來(lái)改變電感現(xiàn)象。當(dāng)繼電器處于較強(qiáng)的干擾環(huán)境中時(shí)，電壓會(huì)通過(guò)阻尼而降低，與此同時(shí)會(huì)緩解電感數(shù)值，抑制電容內(nèi)的脈沖電壓，從而實(shí)現(xiàn)抗干擾目的。

4.2 利用屏蔽措施抑制電磁繼電器的干擾

屏蔽措施也是電磁繼電器抑制干擾常用的方式。屏蔽的原理是將電磁繼電器的磁場(chǎng)環(huán)境與外部磁場(chǎng)環(huán)境相隔離，形成一個(gè)獨(dú)立的磁場(chǎng)條件。這種抑制干擾方式可以很多地抵御外部磁感應(yīng)對(duì)繼電器自身磁感應(yīng)造成的增益或者抵消干擾，從而可以為電磁繼電器的正常運(yùn)行構(gòu)建一個(gè)良好的環(huán)境[7]。屏蔽措施主要是利用一些金屬的屏蔽性能，通過(guò)電焊技術(shù)打造一個(gè)密閉空間。電磁繼電器所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不會(huì)釋放到外界，而外界的磁場(chǎng)也無(wú)法進(jìn)入到電磁繼電器所處空間內(nèi)。不同金屬物質(zhì)的磁場(chǎng)抵御能力不同。一般來(lái)說(shuō)，可以選擇與電磁繼電器磁場(chǎng)形態(tài)相近的金屬，如純鐵等作為抗干擾屏蔽層。

5 結(jié) 語(yǔ)

電磁繼電器在社會(huì)發(fā)展中起到非常重要的電路系統(tǒng)保護(hù)作用，對(duì)于電磁繼電器的電磁干擾問(wèn)題也受到廣泛的關(guān)注。在探討和研究干擾抑制方式時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)電磁繼電器的電磁干擾原理進(jìn)行全面深入的分析，才能夠更好地總結(jié)出有效的應(yīng)對(duì)措施。電磁繼電器受到干擾后會(huì)對(duì)電路運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響，當(dāng)采用積極措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)時(shí)，可以考慮阻尼或者屏蔽等形式來(lái)抑制這種干擾現(xiàn)象的發(fā)生。