开关触点应在不同负载条件下进行测试

开关触点应在不同负载条件下进行测试,例如阻性负载、感性负载和马力负载


     在开关研发与制造过程中,我们积累了丰富的开关触点材料测试经验。现针对各种负载条件下的开关触点选型及多种负载概念进行经验总结,与大家分享,若业界同仁发现谬误之处,请随时指正!

       首先,根据应用设备的不同,电器开关和电子开关基本分为以下几类负载类型。我们列出各种负载条件下开关触点的选型及处理方法:

1.电阻负载  Resistance load
阻性负载是指仅施加阻性负载时功率因数为1(cos =1)的情况。开关的额定标识指的是交流使用时的电流容量。通常用于开关负载测试柜,申请UL、CQC等产品认证时,认证机构指定为电阻负载,电阻负载一般指理论负载100%功率。只有这样才能给出开关产品的基本负载参数。
开关在阻性负载中的应用包括:烤箱、电炉、速热器、热水器等都属于阻性负载。


2.直流负载  DC load
在直流负载下,与交流不同,由于电流方向恒定,相同电压下的电弧持续时间更长。常用于车载电器产品,如车载吸尘器、车载充气泵等。直流负载的模拟计算方法是:14VDC=115VAC。28VDC=250VAC,最直观的模拟计算如下(这不是硬性规定,而是在开关行业实际应用中形成的计算公式),例如3A 14VDC。直流负载基本类似于3A 115VAC交流负载。但在相同电流和电压值下,直流负载对开关触点的损坏大于交流负载。


3.白炽灯负载 Incandescent lamp load
当灯点亮时,设置开关ON,由于瞬时冲击电流是通常电流的10至15倍,可能发生触点粘连,选型开关时请考虑瞬态电流。
开关用于舞台灯光、激光照明和聚光灯等。例如,灯的额定电流为5A 220VAC。在灯启动的瞬间,瞬时电流可达60A。在如此高负载下,如果开关触点选型不当,或开关分断力不足,容易导致开关触点粘连无法断开。

4.感性负载    Induction load
在感性负载(继电器、螺线管、蜂鸣器等)情况下,会产生由反向启动电势引起的电弧,可能导致触点故障。因此,建议采用适当的火花消除电路来消除电弧。
感性负载是开关电源中的常见负载,会产生远超正常工作电流的瞬态浪涌电流,浪涌电流可达稳态电流的8至10倍。当接通感性负载开关时,电感器或变压器会感应电路中的反向电压。该电压使电路电流产生任何变化,并可达到几百伏。如此高的电压能防止开关触点电弧腐蚀,起到自清洁作用。在相同条件下,直流感性负载对开关触点的腐蚀性更强,因此直流感性负载的选型标准应高于交流。电动机、电焊机、冰箱、空调、电风扇、抽油烟机、电钻等都属于感性负载。

5.电机负载 (马力负载)Motor load
电机启动时,流过的启动电流是通常电流的3~8倍,因此可能发生触点粘连。电机类型各异,但流过的电流是标称电流的数倍,因此选型开关时请参考下表中所示数值。
此外,当电机在旋转过程中反向旋转时,需要考虑倍增电流(启动电流+反向启动电流),应避免使用通-断-通开关。

电机类型

电机类型
启动电流
三相感应电机箱型
铭牌记录电流的约5~8倍
单相感应电机分相启动型
铭牌记录电流的约6倍
电容型
铭牌记录电流的约4~5倍
反弹启动型
铭牌记录电流的约3倍


在旋转过程中反向旋转的情况下,流过的电流约为启动电流的两倍。此外,用于具有过渡现象的负载,如电机反向旋转操作或异极切换等。由于延时影响,切换时可能在极间产生电弧短路(电路短路)。
马力负载和电机负载之间存在误解。实际上,当开关外壳标注时,常见30A 250VAC指的是继电器启动时的负载。
1/2HP是功率概念!约1250W。
1马力(HP)=2500W,日本严格定义为2499W,根据能效比EER计算。
1马力=735W,一马力定义为输入1马力所产生的功率量。存在系数问题,根据日本规定为3.4,3.4是应采用的最低能效比。
因此1马力=735*3.4=2499W

6.容性负载  Capacitor load
在汞灯、荧光灯和电容电路的容性负载下,当连接开关电路时,会流过非常大的冲击电流,有时达到稳定电流的100倍。因此,请使用实际负载测量其瞬态值,确认是否在不超过额定电流的范围内使用,并在使用实际负载确认后使用。电视、计算机等电子设备应为容性负载。


7.微小型负载  Mini Load
用于小负载领域的开关触点,如无特别标注,均为银或银合金材质。因此,由于时间变化和外部环境影响,接触面容易硫化,导电性可能变得不稳定。为此,在小电流、低使用频率的场合,请使用镀金Au或以下产品。

例如HONYONE的TS系列轻触开关型号。按钮开关型号PB06、PB26系列等。指最小电流低于6mA,最低电压低于3V,开关仅起触发信号作用,其施加在开关上的负载可忽略不计,但正是这种微小型开关,是开关行业最难控制的领域。HONYONE拥有20多年的制造和研究经验,在微负载开关领域已达到领先水平。

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