• 了解了压力与GAP的产生原因，是否可以调整控制办法获得更高的 工作效率呢？
S33调整办法的思考
• XXX对继电器的调整一直是采取对电气参数（动作、释放电压）的调 整，调整后对机械参数（触点压力、GAP、FOLLOW的测量控制）
• 但XXX的S37产品在BLP马丁的引导下，该产品的控制为：对机械参 数的调整，调整后对电气参数的测量控制
模型通过编程设计出电子电表
该数学模型的关键字为电流与电压，电压我们可以使用电压表原理设 计，电流可以使用标准电阻（使用锰铜、康铜材料制作的标准电阻） 或互感器读出标准电阻或互感器上的压降，换算出电流
电子表有取样电阻（互感器）、计量模块（含计算程序的IC）、显示 器、外壳组成
无需人工抄表的电子表必须有磁保持继电器，所以本项目的前景非常 好
UC1,UC2,UC3,UC4的寿命测试标准
要求(C3 电寿命) 寿命描述
UC1 UC2,UC3,UC4
额定电流、电压下3000次通、断循环，10A cosφ=0.4 3000次通、断 循环，合计6000次（频率：10S on, 20S off)
额定电流、电压下5000次通、断循环，10A cosφ=0.5 5000次通、断 循环，合计6000次（频率：10S on, 20S off)
• 产品的FOLLOW是如何产生的？ 压力簧片的变形量与FOLLOW的比例关系
• 影响产品压力与GAP常见起因（我个人的观点） 衔铁组件的表面剩磁 磁路出现漏磁（铁芯的平整度、中心线偏移、磁极片的倒角等等） 触点、导电片组件、基座尺寸问题 错误的线包安匝 推片在基座中运动出现阻力 压力簧片的预置压力
S
S
N
一个稳态A，永磁磁力线按照如 图方向走
N
一个稳态B，永磁磁力线按照如 图方向走
R
保持 力
S
N
一个特殊的状态C，一个对磁路 讲是一个平衡的状态，对设计者 讲设计是需要规避的状态
B
B
A 衔铁状 横坐标上的B为磁
态
体的剩磁，纵坐标
上的H为矫顽力，
连接线为退磁曲线，
永磁的吸力特性 曲线
求面积最大点D为 最大磁能积
• C6 短路电流承载能力：在额定电流、cosφ=1.0下进行3次循环（5S on，5S off） 测试要求1：闭合至下表电流，电流保持到第一次过零点，试验3次，每次间 隔至少1分钟 要求：触点可以粘接或烧损，但不能爆炸或起燃导致对电表影响，试验后保 证耐压要求 测试要求2：闭合至下表电流，电流保持到第一次过零点，试验3次，每次间 隔至少1分钟 无开关故障，触点必须在第一次尝试打开，试验后触点间耐压大于2KV
通过培训需要解决的问题
• 使磁保持继电器制造、质量、设计从业人员对磁保持继电器的工作原 理有一个清晰的认识
• 通过磁保持继电器在电表中的图片展示，使管理者对磁保持继电器外 围尺寸的控制的重要性得到认识
• 通过电表的计费模式，了解磁保持继电器外围的结构的重要性与控制 认识
• 本次培训从BLP的S33与S37展开 • 本次培训需要考核，希望各位认真听讲
磁保持电器工作原理
培训输入
• 培训对象：磁保持继电器设计、制造、品质从业人员 • 磁保持继电器原理。磁路分析，单双线圈的作用，磁钢作
用。 • 磁保持继电器与电磁继电器机械参数与电气参数的概念解
释。比如:FOLLOW是如何产生的？ 触点压力是如何产生 的？ • 各种机械及电气参数调整方法及为什么要这样调整？ • 磁保持外围安装方式及要求。 • 磁保持应用。 • BLP产品型号说明。因大家对三友型号都很清楚了。比如： SJ-S-112DM。 • 磁保持继电器常见不良及生产控制重点说明。
通过图片展示磁保持继电器的安装方式 告诉我们为什么继电器的外围尺寸的重要性
从照片中说明：电表中的关键器件是磁保持继电器， 我们必须与电表设计工程师一起开展设计 当三友采取替代法进入电表客户，必须按照顾客已经 确定的模式进行继电器的外形尺寸、安装尺寸的设计， 来满足顾客的要求 左图是BLP S37产品安装在GE公司的电表上，BLP 为了安装对继电器塑料件外围的重新设计，目的是避 位电容 可以看出设计工程师在销售中的重要性
• 指标：电寿命（C3)、误接通能力(C5)、短路电流承载能力(C6)（短路电流承 载能力又分破坏性测试与能力测试）
• C5 误接通能力：在额定电流、cosφ=1.0下进行3次循环（5S on，5S off） 测试要求：闭合至下表电流，电流保持到第一次过零点，试验3次，每次间隔 至少1分钟 要求：每次测试后，触点必须在第一次尝试打开，进行连续10次分断（10S on，20S off）
定性分析：磁力与磁通量大小成 比率关系，即磁通量越大，保持 力越大
我们在产线出现异常时我们总是 通过分析是否漏磁与检查永磁体 的表面剩磁展开分析的
S33工作原理解析
• 触点的压力是如何产生的？ 组立时的触点预压力 通过衔铁组件推动推片组件，通过压力簧片的形变传递触点压力 调整：预压力、压力簧片的变形量的调整可以获得触点压力
电表的计费模式
• 现在的电表采取计费加抄表完成服务与收益 • 抄表需要大量的人力 • 不人工抄表的解决方案是：磁卡预付式（类同手机储值卡）、利用
GPS、有线电视网、电信网进行远程抄表 • 电子表的计费模式 电量的单位为千瓦时，即使用1KW的负载工作1个小时 Q=I*U*t ，左面的公式可以使用数学模型实现，电表工程师按照数学
通过图片展示磁保持继电器的安装方式 告诉我们为什么继电器的外围尺寸的重要性
上图是S33继电器安装在电表上的图片，从图片中可以看出端子的尺寸的重要性， 因为这些均是100A的电表，外接均采取冷接触，尺寸的一次性非常重要。 中间图是BLP按照安装方式进行外形检查的夹具设计，确保通过夹具的测试，保证 产品交付顾客不出现安装干涉的异常 右图是对继电器的C脚、取样电阻在线路板安装孔的脚位板检查，同样是通过检查 保证顾客插板100%的合格
螺旋管的磁路解析
S
SS
磁力线只要有磁体是可以向任何 空间传播的，但一旦有导磁体， 磁力线将集中在导磁体中传播， 内部的磁力线密度（叫磁通量） 决定于磁体的磁场强度与导磁体 的磁阻（类同于电流在不同的电 S 阻材料上运动）
磁通量（φ）=剩磁（B)/磁阻（Z)
结论：磁阻小的磁回路，磁通量 大，反之也然
• 我们通过以上的解决方案的分析是否可以得到启发：我们选择对产品 特性还是过程特性的控制来获得满足顾客要求的产品特性？选择
• 品质课、PIE课是否可以通过将横坐标为电气参数，纵坐标为机械参 数，进行直方图的分析，找出两者的关系，按照作业容易性原则选择 调整：电气参数？机械参数？
触点 压力
触点 GAP
磁保持继电器法规要求（IEC)
章节 试验
UC1
C5
误接通能力
None
C6
带短路电流能力 测试1 7KA
C6
带短路电流能力 测试1 3KA
UC2 2.5KA 4.5KA 2.5KA
UC3 3KA 6KA 3KA
UC4 要求
4.5KA
开关必须保持正常 功能
10KA 开关必须保证安全
4.5KA
开关必须保持正常 功能
电磁条件下的磁力线
I
N
• 按照右手螺旋定律，四指方向是电流方向，拇指方向是北极方向 • 按照上图，当我们需要改变北极的方向可以通过2种方式实现
改变电流的方向 改变绕线的方向 • 我们需要改变衔铁组件的保持状态，在A状态到C状态是电磁克服永 磁的过程，从C状态到B状态是电磁与永磁叠加的过程 • 力的分析： 电磁力：与安匝的正比率关系，安匝为通过线包的电流与匝数乘积 永磁力：与永磁的剩磁的比率关系 永磁体剩磁：与材料的关系、与体积的关系
动作电压
动作电压
解析磁保持继电器机械参数与电气参数的关系
• 以S37为例展开 GAP与动作、释放电压的关系 触点压力与动作释放电压的关系 对双线包继电器言：动作线包安匝、释放线包安匝与电气参数的关系 如果出现释放高同时出现吸合低，我们采取什么办法改善呢？
磁保持继电器法规要求（IEC)
• IEC62055-31的要求摘要 UC1：适用与小于100A的仪表，没有对触点耐压特殊要求，寿命要求见附表 UC2，UC3，UC4要求有更大的GAP，确保试验后的GAP可以承受2KV/1min （漏电电流0.5mA)的绝缘
磁路的磁阻，影响磁路的磁阻要素 永磁体的选择，市场中有铁氧体、钕铁硼、铝镍钴 磁性材料的三个重要参数：剩磁、矫顽力（内禀矫顽力）、磁能积 剩磁：磁体的能量大小B 矫顽力：当外部反向磁场达到矫顽力时：永磁体的磁场强度为0 内禀矫顽力：当外部反向磁场达到内禀矫顽力时，永磁体被退磁 磁能积：退磁曲线上的任何点的H与B的乘积（横坐标为磁能B，纵坐 标为矫顽力H，连接线为退磁曲线如图）
产品磁路与原理展示图
工字型式的磁路分析
• 工字型衔铁组件从一个稳态到另一个稳态可以理解为释放与吸合的过 程
• 从图中可以分解成2段，衔铁组件从现在的常态到中线位置（我定义 为A）与从中线位置到另一个常态（定义为B）
• A为线圈电磁力克服永磁力的过程 • B为线圈电磁力叠加永磁力的过程 • 中线位置是零点，可以从永磁、电磁的吸力特性曲线可以读出 • 从该特性曲线对我们设计者的启发……. • 需要注意的问题点