Как устранить неполадки, связанные с электромеханическими реле
Поскольку реле являются такой фундаментальной частью архитектур систем управления, необходимо разработать простые и эффективные методы их проверки и устранения неполадок. Дополнительное время для выявления неисправных компонентов является дорогостоящей и неэффективной практикой, особенно когда доступны простые методы устранения неполадок и ремонта оборудования.
Механические и твердотельные реле являются распространенными компонентами, которые часто являются причиной неисправности систем управления. Хотя проблемы, безусловно, могут быть связаны с другими компонентами, проверка реле может повысить эффективность устранения неполадок. В этой статье мы обсудим основные причины выхода из строя механических реле, а также рассмотрим простые методы тестирования реле с использованием обычных ручных инструментов.
Что является причиной поломки реле
В большинстве случаев причиной повреждения реле является скачок напряжения на катушке или контактах или неправильное питание клемм. Входные клеммы будут передавать энергию на катушку механического реле. Каждое реле будет иметь строго определенное напряжение или диапазон допустимых напряжений. Превышение этого напряжения катушки приведет к выводу из строя. Например, на следующем изображении мы видим, что омметр показывает 383 Ом сопротивления катушки. Отрывок из документации на реле справа показывает, что это реле имеет сопротивление 388 Ом, что говорить о том, что на данный момент катушка реле находится в практически идеальном состоянии.
В механическом реле при превышении напряжения катушки начнут перегреваться, вызывая плавление резистивного проволочного покрытия. Если высокое напряжение было только кратковременным скачком, это может привести к уменьшению витков, что одновременно уменьшит сопротивление, а также уменьшит способность катушки генерировать магнитное поле, и контакты могут не замкнуться. Будьте осторожны, потому что индикатор может все еще указывать на то, что перед вами функциональное реле. В твердотельном реле избыточное напряжение может вызвать мгновенный вывод из строя.
Во многих случаях чрезвычайно высокий всплеск напряжения может вызвать мгновенный сбой из-за дуги между катушкой и контактами или между наборами контактов. Это может происходить как в механических, так и в твердотельных реле, но чаще всего это происходит, когда на контакты подается индуктивная нагрузка, такая как контактор или электромагнитный клапан. Когда этот соленоид выключен, возникает большой скачок напряжения (часто сопровождаемый видимой искрой), и срок службы реле значительно уменьшается, и контакты могут быть сварены вместе. Если реле находятся внутри ПЛК или другого цифрового устройства управления, это также может привести к очень дорогостоящему сбою.
На следующем изображении показан крупный план контактных площадок механического реле. Это реле почти новое, но при поврежденном контакте могут быть черные пятна на контакте или даже на пластиковом корпусе.
Другой причиной выхода из строя является электрический сбой, вызванный чрезмерным количеством переключений, хотя такое происходит редко. Электрические сбои возникают в результате повторяющихся переключений, которые вызывают небольшие дуги на контактах. В конечном счете, покрытие с низким сопротивлением будет корродировать, приводя к более высокому сопротивлению. Об этом свидетельствуют черные метки на контактных площадках и чрезмерное нагревание от потери напряжения выше нормы. Более высокое напряжение приведет к более быстрой коррозии.
Проверка входных катушек реле
Проверка катушки реле предполагает определение того, насколько больше или меньше сопротивление, чем должно быть. Сначала отсоедините один из проводов от клеммы на розетке или полностью удалите реле из розетки. Используйте омметр, чтобы измерить сопротивление катушки, готовясь к трем различным значениям.
Если показание OL, это означает, что значение выходит за пределы диапазона измерения счетчика, или катушка "разомкнута". Обратите внимание, что индикатор может все еще светиться, поскольку он находится параллельно катушке. Даже если катушка неисправна, светодиод все равно может загореться.
Если показание составляет менее 5 Ом, это также указывает на неполадку. Скорее всего, изоляция провода была расплавлена, а число витков провода было значительно уменьшено, что привело к «закорачиванию» катушки. В этом случае вполне вероятно, что входной предохранитель или прерыватель сработал из-за увеличения тока нагрузки. Если это так, проверьте катушку на наличие закоротки, а не разрыва.
Наконец, значение сопротивления может быть где-то в диапазоне 100-1000 Ом, что делает определение состояния более сложным, чем простая мгновенная оценка. Вам необходимо иметь доступную документацию на реле или известное рабочее идентичное реле под рукой, чтобы сравнить это значение. Если сопротивление катушки меньше, приведенного в документации, или известного значения, вероятно, что число витков было уменьшено, и индуктивности недостаточно для создания магнитного поля, необходимого для переключения контактов.
Проверка выходных контактов реле
После того, как катушка будет определена как исправная, перейдите к контактным клеммам реле, чтобы продолжить тестирование. Также используйте омметр. Сопротивление, скорее всего, будет одним из двух вероятных значений. В функционирующем реле сопротивление между общей и нормально замкнутой клеммой должно составлять не более доли Ом. Документация покажет точное значение и допустимое отклонение, но это обычно 0,05 Ом, или 50 миллиом.
Убедитесь, что вы проверили выводы мультиметра, прежде чем принимать решение – сопротивление только одних выводов может быть близко к 0,5 Ом, это значительно повлияет на ваши замеры. Если сопротивление замкнутого контакта превышает верхний предел допуска, это может привести к слишком большой потере напряжения и рассеиванию тепла в контактах. Старые, часто используемые реле будут показывать повышенное контактное сопротивление, особенно если они использовались для переключения нагрузок 220 В переменного тока.
Многие мультиметры не смогут измерять такие низкие сопротивления, поэтому в таких случаях может быть сложно судить о качестве и работоспособности реле. Тем не менее, проверка напряжения в цепи под напряжением на контактах покажет милливольты, потерянные контактами. Сравните это падение напряжения с падением известного рабочего реле в функциональной цепи, чтобы сделать правильные выводы. На следующем изображении показан процесс измерения мультиметром нормально замкнутого контакта. Этот измеритель недостаточно точен для измерения 0,05 Ом, а также он показывает дополнительное сопротивление выводов.
В этих случаях может потребоваться измерить небольшое падение напряжения в активной цепи для устранения неисправностей реле. Если реле оснащено тумблером, то его переключение должно немедленно изменить показания на OL или «разомкнутое состояние». Это означает, что оно переключилось правильно. Для абсолютной уверенности в проверке следует собрать стендовый тест, который включал бы питание катушки соответствующим напряжением и тестирование сопротивления (или напряжения, как описано выше) как нормально замкнутого, так и нормально разомкнутого контакта.
Электромеханические реле могут быть сложным объектом в плане устранения неполадок и испытаний. Однако при проверке можно разбить их на отдельные компоненты – катушку и контакты. В отключенном компоненте можно измерять как катушку, так и контактное сопротивление. В цепи под напряжением измерение падения напряжения на контактах по сравнению со значениями рабочего реле может дать хорошее представление о состоянии реле, которое могло выйти из строя.
© digitrode.ru