快连接式电磁继电器结构可靠性的研究与改进

作者/ 熊克勇  格力电器(合肥)有限公司(安徽 合肥 230088)

摘要：本文结合家电产品应用的快连接式电磁继电器，采用解剖、模拟、对比等分析方法，对释放电压偏低的电磁继电器进行失效原因分析。结果表明，快连接插片受到外力冲击变形，使快连接插片与基座铆接点固定柱受到破坏，继电器静簧片向动簧片反方向移动，GAP(触点间隙)变大，FOLLOW(超行程)变小，导致释放电压低。通过对快连接式继电器的研究，提出两种改善方案：1)在快连接式插片根部增加挡块;2)在快连接片的静簧片上增加挡钉，可提高快连接式继电器的结构强度，提高其使用可靠性。

引言

　　电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(即输入回路)和被控制系统(即输出回路)，是一种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时，输出量将发生阶跃式变化，通常应用于自动控制电路中。它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大的电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用^[1]。

　　根据安装方式的不同，电磁继电器可分为五种，分别为PCB直插式(THT)、表面贴装式(SMT)、插入式、快连接式(QC)和螺钉式，本文通过失效案例分析，主要针对快连接式电磁继电器结构可靠性进行研究，并提出改善方案。

1 快连接式继电器失效案例分析

1.1 失效案例

　　根据售后反馈的一台空调自动开机故障，空调上电后，在未开机的状态下，压机自动转，更换内机主板，空调使用正常。经回访反馈，为用户刚安装，电源插头接通220V电源，内机就自动开机工作，调换制热制冷模式正常工作，唯一故障是通电后自动开启无法关机。

1.2 失效分析

1.2.1 故障原因初步判定

　　取回内机主板多次上电测试，主板均可正常工作，压缩机继电器吸合正常，但继电器吸合和断开声音与正常品有差异，断电后继电器断开时间较长。测试继电器电气参数，发现释放电压偏小，根据技术图纸要求，继电器吸合电压不大于9V，释放电压不小于1.2V，测试对比，正常品释放电压在2V左右，故障品则为0.8V，释放电压不合格^[2]。

1.2.2 故障诱因分析

　　对故障继电器进行外观检查，发现继电器快连接插片变形(向内侧倾斜)，解剖后在放大镜下进行内部检查(如图1)，发现故障件内部快连接插片折弯处与基座之间间隙较大，固定铆接点与快连接插片结合位置松动。

1.2.3 分析与结论

　　通过分析，确认导致空调整机异常的主要原因为继电器电气参数不合格，释放电压低于产品设计要求。而导致电气参数不合格的原因为快连接插片受到外力冲击变形，使快连接插片与基座铆接点固定柱受到破坏，继电器静簧片向动簧片反方向移动，GAP(簧片间隙)变大，FOLLOW(超行程)变小，导致释放电压低。

2 失效故障模拟

2.1 同厂家故障模拟

　　根据对售后故障件的分析，可以确定故障品由于快连接插片受外力作用，导致继电器静簧片向动簧片反方向移动，使GAP变大，FOLLOW变小，释放电压低。故通过实验模拟的方法，确定正常品是否同样会出现此类情况。

　　模拟实验方法：选取与售后相同厂家的继电器，根据生产操作过程中可能存在推动继电器快连接插片的情况，模拟快连接插片受力，掰动插片倾斜成45°，测试实验前后继电器释放电压的变化。

　　样品选取：筛选初始释放电压较低的继电器进行试验模拟。测试数据如表2所示。