探討繼電器線圈繞制工藝

摘 要：繼電器線圈質(zhì)量十分重要，線圈匝間短路后果是不可設(shè)想的，故其繞制工藝相當(dāng)重要，要想法解決。

關(guān)鍵詞：繼電器；線圈；繞制工藝

中圖分類號：TM58 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 22-0000-01

電磁繼電器主要由接觸系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)及一些附屬部分組成。其中電磁系統(tǒng)主要由線圈、銜鐵和工作氣隙等部分組成。線圈中加入電壓或電流后，產(chǎn)生電磁場，銜鐵在其作用下發(fā)生位移，繼而推動觸點(diǎn)切換。因此，線圈質(zhì)量十分重要，有人把線圈比作繼電器的心臟，

隨著通信、電力繼電保護(hù)、自動化等領(lǐng)域不斷發(fā)展，繼電器也逐步向高可靠、高靈敏度、超小型化方向發(fā)展，相應(yīng)地對繼電器線圈的要求也越來越高。所以，對其生產(chǎn)工藝提出了更高要求，即生產(chǎn)工藝要滿足繼電器設(shè)計(jì)的需要。

一、提高線圈質(zhì)量，嚴(yán)防線圈匝間短路現(xiàn)象

線圈的作用是加入一定的激勵(lì)后產(chǎn)生電磁吸力，根據(jù)推導(dǎo)

F吸=1.5386（IW）2Sδ·δ-2·10-1（N）其中IW為線圈安匝值（安匝）；Sδ為工作氣隙的有效橫截面積（mm2）；Sδ為工作氣隙總長度（mm）。

從以上公式可以看出F吸∝（IW）2。現(xiàn)在我們來看看電磁繼電器的特性曲線（如圖1所示）。

可靠性較好的繼電器，其吸力特性曲線與反力特性曲線必須很好匹配，這關(guān)系到電磁系統(tǒng)的工作效率和繼電器工作穩(wěn)定性。在吸合時(shí)，其F吸在銜鐵運(yùn)動的全過程中都大于作用在其上的機(jī)械反力，繼電器的銜鐵才能可靠地吸合，即在銜鐵的全部行程上，吸力特性曲線必須處處低于反力特性曲線，銜鐵才能可靠地釋放。

只要繼電器設(shè)計(jì)好了，其反力特性曲線也就基本固定了，其吸力特性曲線也定了，如果線圈發(fā)生匝間短路現(xiàn)象，其IW將變小，其吸力特性曲線將向下發(fā)生位移，其吸力特性與反力特性的配合將變得很糟，甚至不能工作，一旦繼電器裝入整機(jī)投入使用，其線圈發(fā)生了匝間短路，繼電器將不可能按預(yù)定的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行工作，即該吸合時(shí)不吸合，該釋放時(shí)不釋放，其后果是不可設(shè)想的！因此，繞制好繼電器線圈，首先要注意的是如何防止線圈匝間短路。

大部分情況下，繼電器線圈使用的線徑在0.66mm～0.1mm之間，近年來，繼電器線圈線徑在逐漸變小，一般可到0.02mm，由于漆包線線徑太小，其漆層越來越薄，其抗電能力也越來越小，所以要對漆包線倍加呵護(hù)，做到：

1.選定具有質(zhì)保體系的漆包線分承包方，只有這樣，漆包線漆層才能穩(wěn)定。

2.運(yùn)輸途中需要良好的外包裝，要輕拿輕放，以防撞傷。

3.繞制繼電器線圈時(shí)，要調(diào)整好繞線機(jī)張力器，現(xiàn)在繞線機(jī)排線一般改用滾輪，其滾輪走線比線槽走線的阻力小得多。這樣有利于保護(hù)好漆包線漆層，而原來繞線機(jī)排線大部分采用的是線槽走線。

4.要強(qiáng)化操作人員的質(zhì)量意思。雖然漆包線線徑越來越小，但繞線機(jī)性能越來越好，其運(yùn)行速度越來越快，有些操作人員為了搶進(jìn)度、趕速度，不管繞制什么線圈，用什么線徑，都在高速運(yùn)行檔運(yùn)行，這樣既不利于維護(hù)繞線機(jī)，也不利于保護(hù)漆包線，要么斷線，要么短路，欲速則不達(dá)。一般情況下，繞線機(jī)的運(yùn)行速度不宜超過10000r/min，線徑較粗時(shí)，繞線機(jī)的運(yùn)行速度應(yīng)該降下來，否則容易損壞繞線機(jī)。線圈線徑與繞線機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)該較好配合，如圖2所示。

5.漆包線庫存時(shí)和繼電器線圈周轉(zhuǎn)中，一定要采取防潮措施，以防潮濕銹蝕。

二、繼電器線圈的引出工藝

繼電器線圈另外一個(gè)值得注意的地方是線圈引出線如何引出問題，目前，一些繼電器生產(chǎn)廠家的繼電器線圈引出線主要有以下集中工藝：

1.對于線徑較粗的線圈（線徑0.3～0.9mm），雖然其圈數(shù)少，但激勵(lì)電流大，其IW仍能夠達(dá)到繼電器正常工作的電磁力，一般情況下，其漆包線可從線圈始末端正常引出，并不需要其它附加工藝.

2.對于線徑較小的漆包線，由于漆層薄，且容易拉斷，需要輔助工藝強(qiáng)化，有兩種工藝：

（1）扭絞辦法。其采用的是用漆包線自身數(shù)股扭絞在一起引出的辦法，但必須注意，繞制線圈是必須壓住已經(jīng)絞了頭的漆包線。

（2）可用鋅白銅引線（φ0.25mm）焊接在漆包線上，然后借助于包扎絕緣層的辦法來維持和提高其抗電強(qiáng)度。

由于該工藝焊接時(shí)易殘留酸性物質(zhì)或產(chǎn)生虛焊，加上工藝復(fù)雜、清洗困難、不易操作等特點(diǎn)，該工藝正逐漸被淘汰。

總之，采用扭絞工藝引出繼電器線圈的辦法，不破壞漆包線漆層，可不包扎絕緣層，因此其工藝越來越被廣泛采用。

三、一體化設(shè)計(jì)線圈繞制工藝

通常情況下，繼電器線圈架為空心的。空心線圈架繞制線圈相對比較容易，便于操作。因?yàn)榭招木€圈架很容易固定在繞線機(jī)夾具上。

隨著繼電器設(shè)計(jì)水平的不斷提高，為了提高繼電器磁效率、提高繼電器裝配質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，繼電器線圈架和鐵芯采取了一體化設(shè)計(jì)，即線圈架完全固定在鐵芯上，如圖3所示。

要繞制一體化設(shè)計(jì)的線圈，需要特種繞線機(jī)，繞線機(jī)繞制夾具需從線圈架兩端定位，繞制線圈才能穩(wěn)定、可靠。該類型繞線機(jī)國內(nèi)很少生產(chǎn)、使用，大部分是從國外進(jìn)口，價(jià)格昂貴。而且這種繞制方式繞制效率低，一次只能繞制一個(gè)線圈。現(xiàn)在國內(nèi)通常采用的是多頭繞線機(jī)，如四頭、五頭等。為了開發(fā)在多頭繞線機(jī)上繞制一體化設(shè)計(jì)線圈架的繼電器線圈，我們經(jīng)過反復(fù)研究，設(shè)計(jì)了較新穎的夾具，如圖4所示。

該夾具設(shè)計(jì)思路是首先把線圈架鐵芯固定于孔中，然后借助于螺釘?shù)墓潭ㄗ饔冒丫€圈架壓緊固定好，螺釘頭部為半圓形。這樣裝、取線圈架都很方便，提高了工作效率和工作質(zhì)量，一次可以繞制四個(gè)或五個(gè)線圈。

四、其他應(yīng)該注意的問題

1.線圈架內(nèi)壁應(yīng)光滑無毛刺，否則繞制線圈時(shí)易掛線，給線圈漆包線加了一個(gè)不應(yīng)該有的壓力，經(jīng)過熱脹冷縮很容易斷線，從而降低了繼電器的可靠性，另外掛線也降低了繼電器的抗電強(qiáng)度等。

2.線圈包扎不能太緊太厚，否則不利于繼電器線圈散熱，導(dǎo)致線圈溫升而降低繼電器電壽命。

3.大電壓線圈或大電流線圈在對其進(jìn)行漆包線選型時(shí)，一般宜選高強(qiáng)度漆包線。

4.線圈繞制時(shí)，排線應(yīng)盡可能平整美觀。

參考文獻(xiàn)：

[1]電子元件專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)教材編寫組.繼電器技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：電子工業(yè)出版社，1984.

[作者簡介]魏蘭英（1973-），女，江西廣昌人，南昌洪都無線電有限公司分廠廠長，助理工程師，研究方向：電子機(jī)電。