1. 首页
  2. 文档大全

电磁继电器常见失效模式、失效原因及失效机理-朱军辉

上传者:2****5 2022-06-14 23:37:38上传 PPT文件 5.99MB
电磁继电器常见失效模式、失效原因及失效机理-朱军辉_第1页 电磁继电器常见失效模式、失效原因及失效机理-朱军辉_第2页 电磁继电器常见失效模式、失效原因及失效机理-朱军辉_第3页

《电磁继电器常见失效模式、失效原因及失效机理-朱军辉》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电磁继电器常见失效模式、失效原因及失效机理-朱军辉(50页珍藏版)》请在文档大全上搜索。

1、航天材料及工艺研究所航天材料及工艺研究所 继电器是航天、航空等领域应用非常广泛的电子元件,它是用较小电流来控制较大电流的一种自动开关。 继电器种类繁多,通常将继电器分为电磁继电器、干簧继电器、时间继电器及固态继电器等几种。 其中电磁继电器结构简单、工作可靠,是应用最广泛的一种继电器。 1.引言引言航天材料及工艺研究所 电磁继电器主要由线圈、铁芯、衔铁、轭铁、复位弹簧及两组或多组簧片等组成。 2.电磁继电器的基本结构及工作原理电磁继电器的基本结构及工作原理电磁继电器基本结构航天材料及工艺研究所 电磁继电器利用电磁感应原理进行工作。通:线圈通电 线圈中心的铁芯被磁化 衔铁吸合 推动簧片动作 常开簧

2、片吸合、常闭簧片打开断: 切断线圈电流 铁芯失去磁性 衔铁复位 常开簧片打开、常闭簧片吸合2.电磁继电器的基本结构及工作原理电磁继电器的基本结构及工作原理磁力杠杆作用弹簧力作用航天材料及工艺研究所 由于生产环境、工艺以及继电器本身的结构设计等原因, 导致继电器的失效时有发生。 对2004、2005年完成的1500余项电子元器件失效分析任务进行分析,发现继电器所占的失效比例相当高(18) ,仅次于单片集成电路(21) ,与分立器件并列排在第二位。3.继电器失效分析统计继电器失效分析统计2004、2005年各类元器件失效分析比例航天材料及工艺研究所 到2008年时,继电器在所有失效分析电子元器件中

3、的比例已经超过单片集成电路(19) ,居于失效元器件分析比例的第一位(22) 。3.继电器失效分析统计继电器失效分析统计2008年各类元器件失效分析比例航天材料及工艺研究所4.电磁继电器常见失效模式电磁继电器常见失效模式电磁继电器常见失效模式可以归纳为如下几种: 失效模式失效模式失效原因失效原因功能失效功能失效常闭点开路常闭点开路多余物、沾污及结构缺陷等多余物、沾污及结构缺陷等加电后常开点不吸合加电后常开点不吸合多余物、沾污、簧片断裂及间隙调多余物、沾污、簧片断裂及间隙调整不当等整不当等断电后常开点不释放断电后常开点不释放触点粘连、多余物卡滞、簧片位移触点粘连、多余物卡滞、簧片位移等等线圈开路

4、线圈开路焊点虚焊、引出线或漆包线断裂等焊点虚焊、引出线或漆包线断裂等参数失效参数失效触点接触电阻增大触点接触电阻增大触点沾污或烧蚀后接触压力变小、触点沾污或烧蚀后接触压力变小、镀层损坏氧化等镀层损坏氧化等触点或线圈与壳体绝缘触点或线圈与壳体绝缘电阻下降电阻下降绝缘子表面沾污、银离子迁移及间绝缘子表面沾污、银离子迁移及间隙过小等隙过小等航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.1继电器内部多余物 结合失效分析的实际案例,从以下几方面对电磁继电器常见失效原因及失效机理进行介绍:5.2触点表面沾污5.3工艺结构不当5.4触点烧蚀、粘连5.5银

5、离子迁移5.6外部应力导致簧片位移航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.1继电器内部多余物引起的失效 内部存在可动多余物而引起的失效是继电器出现最多的一种失效原因。由于继电器内部有动作部位,且触点间、推动杆与衔铁间间隙较小,因此极小的多余物即可能引起继电器失效。且多余物引起的失效有不固定性,可能表现为时好时坏,甚至可能出现一次故障后很难复现,这主要与多余物具有可动性有关。从失效分析结果来看,多余物主要分为导电性金属多余物和不导电的非金属多余物。 航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效

6、机理分析5.1继电器内部多余物引起的失效 从失效分析的结果来看,多余物主要分为导电性金属多余物和不导电的非金属多余物。金属多余物主要有金属屑、焊锡渣及点焊飞溅物等;非金属多余物则包括松香焊剂、包扎线圈用的生胶带、导线绝缘皮、纤维及某些无机物等。 金属多余物非金属多余物航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.1继电器内部多余物引起的失效多余物引起的失效机理主要有以下几种:a.多余物使推动杆受阻或者卡在衔铁与轭铁之间,使衔铁无法动作、推动杆动作不到位,导致触点不能正常开闭;多余物使推动杆受阻航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及

7、失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.1继电器内部多余物引起的失效多余物卡在衔铁与轭铁之间航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.1继电器内部多余物引起的失效b.金属多余物将不该导通的两点之间跨接;多余焊料将簧片之间搭接2.7mm机加工金属多余物将引线柱与壳体之间搭接航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.1继电器内部多余物引起的失效c.多余物卡在转轴与轴孔之间,使转轴卡滞,无法转动,导致触点不能正常开闭;金属多余物卡滞清洗后残留在轴孔内壁的有机多余物使转轴卡滞

8、有机纤维多余物卡滞航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.1继电器内部多余物引起的失效d.非金属多余物卡在簧片之间导致常开点或常闭点无法吸合。航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.1继电器内部多余物引起的失效 多余物的来源主要与生产工艺过程控制不严有关,如生产环境达不到控制要求,存在较多的灰尘及纤维等,点焊后的毛刺没有很好去除,焊接后未进行很好的清洗等均是引入多余物的根源。 此外,随着继电器使用环境,特别是振动条件的要求越来越高,在使用过程中,有些继电器转轴与轴孔之间产生较

9、严重的磨损,形成较多的金属粉末,使转轴与轴孔之间的摩擦阻力增大,导致继电器加电后衔铁无法动作、常闭簧片不吸合失效,有时增大线包电压,失效现象会消失。航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.1继电器内部多余物引起的失效轴孔内壁磨损转轴表面磨损磨损形成的金属粉末航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.2触点表面沾污引起的失效 触点表面存在沾污通常引起电磁继电器触点出现接触电阻增大甚至开路的失效模式。 接触电阻只有小幅增大的继电器,启封后接触电阻有可能恢复正常,对继电器内部结构及触

10、点压力进行检查,均无异常现象;但用扫描电镜观察触点表面时,会发现触点表面存在附着物,这些附着物主要有两类:一类为无机物,如Si、Ca、Al等的氧化物;而另一类主要成分为含C、O的有机物。 航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析无机沾污有机沾污航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.2触点表面沾污引起的失效 沾污引起触点开路的继电器,启封后对继电器内部进行观察,在触点表面会发现较多的白色颗粒状附着物,有时这些附着物会聚集成薄膜状,对这些附着物进行分析,主要成分为含C、O的有机物。

11、 颗粒状白色附着物白色附着物聚集成薄膜状航天材料及工艺研究所5.电磁继电器常见失效原因及失效机理分析电磁继电器常见失效原因及失效机理分析5.2触点表面沾污引起的失效 无机物沾污的来源与器件封装前工艺环境不良,存在较多尘土有关。 附着的有机沾污是如何形成的呢?有机附着物呈颗粒状或厚度很薄,且只有触点附近有这些物质存在,簧片上其它位置没有该种物质。从其形态判断,这些附着物应是在继电器封装后逐步生成,而不是有形的多余物直接附着所致。其形成机理为:继电器内部存在生胶带及封焊时采用松香焊剂,在一定温度下由于生胶带本身不稳定而释放一部分有机小分子,在焊接过程中松香焊料气化也会形成一部分有机小分子,这些小分


文档来源:https://www.renrendoc.com/paper/212626169.html

文档标签:

下载地址