一種帶免螺釘接線端子的繼電器在控制電柜制造中的應用

邱桂林

摘? 要：控制電柜已成為工業(yè)控制系統(tǒng)中比較重要的部件之一，在工業(yè)控制領(lǐng)域，有很多I/O電子模塊中，配對使用接線端子和繼電器，導線連接至接線端子，接線端子焊針通過PCB銅箔與繼電器引腳相連，元器件較多，焊接點和銅箔發(fā)熱也較多，在科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天具有先進水平控制系統(tǒng)的實現(xiàn)在滿足控制系統(tǒng)設計要求的前提下“一種帶免螺釘接線端子的繼電器”可以減小柜子占用空間，控制柜接線簡單清晰，安裝調(diào)試及維護方便，該產(chǎn)品可以解決導線不能和繼電器直接連接器的問題，該結(jié)構(gòu)導線可直接連接器繼電器常開端和公共端，免去接線端子和繼電器之間的焊點和銅箔，減少連接路徑，可以減少整體發(fā)熱量同時減少整體的材料用量。

關(guān)鍵詞：免螺釘;繼電器;接線端子

中圖分類號：TM581.3? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）32-0176-02

Abstract： The control cabinet has become one of the more important components in the industrial control system. In the field of industrial control， there are many I/O electronic modules， which pair the terminals and relays， and the wires are connected to the terminals. The welding pin of the terminal is connected to the relay pin through PCB copper foil， which has more components and more heating of welding point and copper foil. With the rapid development of science and technology， the realization of advanced level control system on the premise of meeting the design requirements of control system， "a relay with screw-free terminal" can reduce the space occupied by cabinets， and the wiring of control cabinets is simple and clear， easy to install， debug and maintain. The product can help solve the problem that the wire can not be directly connected to the relay. The structure wire can directly connect the relay to the common end， eliminating the solder joint and copper foil between the terminal and the relay. By reducing the connection path， the overall calorific value can be reduced and the overall material consumption can be reduced.

Keywords： screw free; relay; terminal

引言

對于我國國民經(jīng)濟發(fā)展來說，電氣控制技術(shù)的應用起到了重要的促進作用，并且隨著科學技術(shù)以及生產(chǎn)工藝的不斷進化，電氣控制技術(shù)也從傳統(tǒng)的手動控制發(fā)展成了以自動控制為主的操作模式，控制設備的復雜程度也有了明顯的提升。同時，硬接線繼電-接觸器控制系統(tǒng)這種傳統(tǒng)技術(shù)仍然有很大的普及量，這種系統(tǒng)也是傳統(tǒng)控制繼電技術(shù)的主要形式，且具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、便于維修等優(yōu)點，這也是其廣泛應用于機械制造、機床加工等方面的主要原因。這種技術(shù)除了能夠促進生產(chǎn)過程自動化之外，還能實現(xiàn)遠距離控制以及集中控制功能。但是通過實踐應用我們也發(fā)現(xiàn)，采用該技術(shù)的繼電器往往會處于長期磨損以及疲勞工作的狀態(tài)，所以極易出現(xiàn)損壞等問題。并且這種繼電器的觸點十分容易出現(xiàn)電弧，嚴重情況下金屬部件會熔在一起，進而導致誤操作的出現(xiàn)，并引起嚴重的損失。同時，很多控制電柜中繼電器的數(shù)量相對較多，且控制電柜的自重也相對較大，如果在全負荷運載的情況下，大型繼電器往往會產(chǎn)生較大的噪聲以及熱量，并伴隨大量電能的消耗。同時，繼電器控制又必須采取手工安裝的操作，這就導致大量的人力物力被運用到設備的安裝調(diào)試中，對繼電器進行優(yōu)化就成為提高控制柜性能的重要手段，本文則針對一種帶免螺釘接線端子的繼電器在控制電柜制造中的應用進行了介紹。

1 占用控制電柜空間少，達到極高的接線密度

在控制電柜的傳統(tǒng)應用中控制系統(tǒng)模塊的一個模擬量信號就需要多個端子。在工業(yè)控制領(lǐng)域，有很多I/O電子模塊中，配對使用接線端子和繼電器，導線連接至接線端子，接線端子焊針通過PCB銅箔與繼電器引腳相連，元器件較多，焊接點和銅箔發(fā)熱也較多，本文論述的是一種新結(jié)構(gòu)，可以解決導線不能和繼電器直接連接器的問題，該結(jié)構(gòu)導線可直接連接器繼電器常開端和公共端，免去接線端子和繼電器之間的焊點和銅箔，減少連接路徑，可以減少整體發(fā)熱量同時減少整體的材料用量。在進行了小體積設計、聯(lián)通繼電器和接線端子間的導電部件的結(jié)構(gòu)設計和適用兩類產(chǎn)品不同標準的設計的同時可以解決導線不能和繼電器直接連接器的問題，產(chǎn)品總體積大幅減小。由于節(jié)省了大量空間，控制電柜的尺寸及數(shù)量都可減少，提高了工程現(xiàn)場的空間使用效率。

2 原理分析

在傳統(tǒng)推動卡式繼電器基礎(chǔ)上增加帶按鈕免螺釘式接線結(jié)構(gòu);通過按鈕和彈片與靜簧部分和動簧部分的延伸接觸區(qū)域和配合，組成免螺釘接線結(jié)構(gòu)，可以利用螺絲刀按壓按鈕接線和拆線，如導線為硬質(zhì)導線則可以直接插入導線安裝孔進行安裝。

3 效果

解決繼電器產(chǎn)品不能方便與導線連接，簡化連接方式，省去傳統(tǒng)接線端子。

4 具體的實施方式

如圖1、圖2所示，磁路部分11、推動塊部分12、靜簧部分6、動簧部分7分別安裝在底座8對應安裝部位中，彈片5安裝在底座和靜簧部分延伸區(qū)域61、動簧部分延伸區(qū)域71中，按鈕安裝于外殼的按鈕安裝孔中，最后整體底座部分套入外殼中。

導線安裝，如圖3所示，按鈕按壓下去，彈片5變形離開61或71，導線穿過外殼2的導線安裝孔22插入彈片5和61或71之間的空間，按鈕按壓螺絲刀去除，彈片5自然回彈壓住導線。如導線為硬質(zhì)導線，則可直接插入外殼2的導線安裝孔，頂開彈片5，頂?shù)降鬃撞亢螅瑢Ь€自然安裝到位。

接線部分的兩根導線安裝到位。繼電器動作，磁路部分11通電，推動塊部分的銜鐵13閉合，帶動推動塊推動動簧向靜簧部分運動，直至閉合，兩根導線間電路導通;繼電器釋放，磁路部分斷電，銜鐵13的保持力消失，銜鐵13打開，動簧片的變形產(chǎn)生的復原力帶動動觸點往磁路方向運動，接線部分的兩根導線間電路斷開。

5 控制電柜接線簡單清晰

在控制電柜的傳統(tǒng)應用中這種帶免螺釘接線端子的小型大功率繼電器，在電路板中為了更方便排版也是分開使用，接線端子與繼電器間線路較長，焊點較多，整體溫升和裝配成本較高，總體積也較大。本產(chǎn)品是一種新結(jié)構(gòu)，在進行了小體積設計、聯(lián)通繼電器和接線端子間的導電部件的結(jié)構(gòu)設計和適用兩類產(chǎn)品不同標準的設計的同時可以解決導線不能和繼電器直接連接器的問題，產(chǎn)品總體積大幅減小。不用螺絲連接復雜又費時的環(huán)路橋接方式將一去不復返。

6 安裝調(diào)試及維護方便

由于多層端子機端子式繼電器采用錯層結(jié)構(gòu)，所以即使接線密度很高，技術(shù)人員還是可以看清下層的導線和標記，并且所有端子都具備帶發(fā)光顯示的型號供應，所以技術(shù)人員對大型設備查找其故障以及監(jiān)視開關(guān)狀態(tài)時的操作能夠得到有效簡化。并且，只有一個端子連接每個輸出輸入信號，所以技術(shù)人員能夠較為快捷地確定導線與回路之間的歸屬關(guān)系，所以控制電柜外接線速度得到了有效提高，并且大大避免了錯誤的發(fā)生。

7 實例分析

某地的自動化電氣研究所，在控制電柜的設計安裝以及調(diào)試方面積累了豐富的實踐經(jīng)驗，并且該設計院通過與業(yè)主進行溝通，將該端子式繼電器應用在控制電柜制造過程中，這種制造方式與傳統(tǒng)方式相比較，發(fā)現(xiàn)柜子的布局得到了優(yōu)化，且柜子的體積有所減小，安裝空間相對更為寬松。

8 接線數(shù)量少，故障率低，便于調(diào)試維護

此種端子式繼電器在沒有外接線的情況下使用，只需要給每個繼電器搭配一根信號線即可，其他的電源線一匯流排的方式連接，而如果使用傳統(tǒng)繼電器，則需要為每個繼電器搭配四根線，可見該端子式繼電器能夠有效減少信號線的數(shù)量。并且，技術(shù)人員能夠輕易地分辨出公共線、信號線、電源線，所以有效簡化了調(diào)試維護過程，進而大大減少了技術(shù)人員的工作量。

9 結(jié)束語

小型大功率電磁繼電器既要求繼電器的體積較小，又要求爬電距離、空氣間隙盡可能大，本文介紹了小型大功率繼電器結(jié)構(gòu)的一種創(chuàng)新方式，這種創(chuàng)新不是唯一的，也可能不是最好的，旨在開拓讀者的思路，進行更好的創(chuàng)新。

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