Inleiding tot het stroomverbruik vanrelais
In feite bestaat het stroomverbruik van relais hoofdzakelijk uit twee delen: het stroomverbruik van de spoel en het stroomverbruik van de contact. Laten we het hieronder afzonderlijk analyseren.
Stroomverbruik spoel
Stroomverbruik spoel: dit is de hoeveelheid stroom die de relaisspoel verbruikt wanneer deze is ingeschakeld. Spoelen zijn normaal gesproken gemaakt van koperdraden en wanneer er stroom doorheen gaat, ontstaat er een magnetisch veld dat er altijd voor zorgt dat het relais werkt.
Neem contact op met het stroomverbruik
Contactstroomverbruik: Het vermogen dat door de relaiscontacten wordt verbruikt tijdens het openen of sluiten. Meestal worden contacten gemaakt van geleidende materialen. Wanneer de contacten gesloten zijn, vloeit er stroom door het contact, waardoor er enige weerstand ontstaat en daardoor wat stroom wordt verbruikt.
De betekenis van het stroomverbruik van relais
De impact op het energieverbruik
Het stroomverbruik van relais heeft rechtstreeks invloed op het energieverbruik. In sommige gevallen met hoge energieverbruikseisen, zoals bij energiebesparende apparatuur, slimme netwerken, enz., is het noodzakelijk om relais met een lager energieverbruik te kiezen om het energieverbruik te verminderen.
In slimme meters worden bijvoorbeeld meestal laagvermogenrelais gebruikt om de aan/uit-schakeling van het circuit te regelen om het stroomverbruik te verminderen.
De impact op het ontwerp van warmteafvoer
Wanneer het stroomverbruik van het relais hoog is, zal het veel warmte genereren en is een ontwerp voor warmteafvoer vereist. Als het ontwerp van de warmteafvoer niet redelijk is, kan dit ertoe leiden dat de relaistemperatuur te hoog wordt, wat de prestaties en levensduur beïnvloedt.
Bij sommige hoogvermogenrelais worden bijvoorbeeld meestal warmteafvoermaatregelen zoals koellichamen en ventilatoren gebruikt om de normale werking van het relais te garanderen.
Impact op de betrouwbaarheid
Wanneer het stroomverbruik van een relais hoog is, zal het meer warmte genereren, wat veroudering en schade aan de interne componenten van het relais kan veroorzaken, waardoor de betrouwbaarheid ervan wordt aangetast.
Voor relais die in sommige omgevingen met hoge temperaturen werken, is de selectie van materialen en componenten die bestand zijn tegen hoge temperaturen nodig om hun prestaties te verbeterenbetrouwbaarheid.
De impact op de kosten
Wanneer het stroomverbruik van het relais hoog is, vereist het meer energieverbruik en een groter warmteafvoerontwerp, wat toeneemtde kosten.
In sommige kostenvereisende scenario's, zoals consumentenelektronica, huishoudelijke apparaten, enz., is het bijvoorbeeld noodzakelijk om relais met een lager energieverbruik te kiezen om de kosten te verlagen.
Factoren die van invloed zijnrelais vermogenconsumptie
Invloed van de spoel
Spoel weerstand
Volgens de formule van vermogen, P={V ^ 2}/{R}, waar is vermogen p, is stroom I, en is weerstand r, hoe groter de spoelweerstand is, hoe meer stroom deze verbruikt als de spoel dezelfde stroom draagt. Factoren die hierop van invloed zijn, zijn onder meer bepaalde materialen van de draad, draaddiameter, lengte en temperatuur. Zo is de elektrische weerstand van koperdraad relatief laag. Theoretisch zou een dunnere draaddiameter of een langere spoel de weerstand moeten vergroten.
werkspanning
Hoe hoger de werkspanning van de spoel, hoe groter de stroom bij constante weerstand, wat resulteert in een toename van het stroomverbruik. Verschillende toepassingsscenario's kunnen verschillende bedrijfsspanningen vereisen, en hoge spanning resulteert doorgaans in een hoger energieverbruik.
Stimuleringsmethoden
Het stroomverbruik van continue excitatie en pulsexcitatie is verschillend. Bij continue excitatie wordt de spoel altijd bekrachtigd, wat resulteert in een relatief hoog energieverbruik; Pulsexcitatie levert slechts een korte pulsstroom wanneer relaisactie vereist is, en de spoel wordt gedurende de rest van de tijd uitgeschakeld, waardoor het stroomverbruik aanzienlijk wordt verminderd.
Contactfactor
Contactweerstand van contacten
Hoe groter de contactweerstand van het contact, hoe hoger het energieverbruik van het contact wanneer de belastingsstroom er doorheen gaat, volgens de vermogensformule (waar is vermogen, is stroom en is weerstand). De contactweerstand wordt beïnvloed door factoren zoals contactmateriaal, oppervlakteconditie en contactdruk. Contacten van zilverlegeringen hebben bijvoorbeeld een goede geleidbaarheid en een relatief lage contactweerstand; Oxidatie en vervuiling op het contactoppervlak verhogen de contactweerstand.
Laadstroom en spanning
Hoe groter de belastingsstroom en -spanning, hoe groter het vermogen dat de contacten in gesloten toestand kunnen weerstaan. Volgens de vermogensformule (waar is vermogen, is spanning en is stroom), zullen hoge belastingsstromen en -spanningen een toename van het stroomverbruik door contact veroorzaken.
omgevingsfactor
Een andere factor is dat de temperatuur en vochtigheid van de externe omgeving ook het stroomverbruik van relais kunnen beïnvloeden. Over het algemeen geldt dat naarmate de temperatuur stijgt, de weerstand van de spoel toeneemt, wat leidt tot een toename van het energieverbruik van de spoel. Ondertussen kan een hoge temperatuur ook de contactprestaties van de contacten beïnvloeden, waardoor de contactweerstand toeneemt en het energieverbruik verder toeneemt. Relais die in omgevingen met hoge temperaturen werken, hebben doorgaans een hoger stroomverbruik dan relais die bij kamertemperatuur werken.
Meetmethode voor het stroomverbruik van het relais
Meting met voltmeter en ampèremeter
Gebruik een voltmeter om de spanning over de relaisspoel te meten en een ampèremeter om de stroom die door de spoel gaat te meten. Bereken het energieverbruik van de spoel met behulp van de vermogensformule P=UI (waarbij P vermogen is, U spanning en I stroom). Voor contactvermogensverbruik kunnen de spanning over de belasting en de stroom die door de belasting vloeit worden gemeten, en kan het energieverbruik van het contact in gesloten toestand worden berekend op basis van de vermogensformule
Tellen van weerstand en werkspanning
Gegeven de spoelweerstand R en de bedrijfsspanning U, kan het energieverbruik van de spoel worden geschat met behulp van de vermogensformule P=U/R. Deze methode is toepasbaar wanneer de spoelparameters bekend zijn.
Schatting van inductie en bedrijfsfrequentie
VoorACspoelen kan het energieverbruik van de spoel worden berekend op basis van de inductantie L, werkfrequentie f en bedrijfsspanning U van de spoel, door de impedantie Z=2 π fl van de spoel te berekenen en vervolgens het vermogen te gebruiken formule P=U ^ 2/Z. Deze methode vereist kennis van de inductieparameters van de spoel en is toepasbaar op wisselstroomcircuits.