一种带免螺钉接线端子的继电器在控制电柜制造中的应用

邱桂林

摘  要：控制电柜已成为工业控制系统中比较重要的部件之一，在工业控制领域，有很多I/O电子模块中，配对使用接线端子和继电器，导线连接至接线端子，接线端子焊针通过PCB铜箔与继电器引脚相连，元器件较多，焊接点和铜箔发热也较多，在科学技术飞速发展的今天具有先进水平控制系统的实现在满足控制系统设计要求的前提下“一种带免螺钉接线端子的继电器”可以减小柜子占用空间，控制柜接线简单清晰，安装调试及维护方便，该产品可以解决导线不能和继电器直接连接器的问题，该结构导线可直接连接器继电器常开端和公共端，免去接线端子和继电器之间的焊点和铜箔，减少连接路径，可以减少整体发热量同时减少整体的材料用量。

关键词：免螺钉;继电器;接线端子

中图分类号：TM581.3       文献标志码：A         文章编号：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

對于我国国民经济发展来说，电气控制技术的应用起到了重要的促进作用，并且随着科学技术以及生产工艺的不断进化，电气控制技术也从传统的手动控制发展成了以自动控制为主的操作模式，控制设备的复杂程度也有了明显的提升。同时，硬接线继电-接触器控制系统这种传统技术仍然有很大的普及量，这种系统也是传统控制继电技术的主要形式，且具有成本低廉、结构简单、便于维修等优点，这也是其广泛应用于机械制造、机床加工等方面的主要原因。这种技术除了能够促进生产过程自动化之外，还能实现远距离控制以及集中控制功能。但是通过实践应用我们也发现，采用该技术的继电器往往会处于长期磨损以及疲劳工作的状态，所以极易出现损坏等问题。并且这种继电器的触点十分容易出现电弧，严重情况下金属部件会熔在一起，进而导致误操作的出现，并引起严重的损失。同时，很多控制电柜中继电器的数量相对较多，且控制电柜的自重也相对较大，如果在全负荷运载的情况下，大型继电器往往会产生较大的噪声以及热量，并伴随大量电能的消耗。同时，继电器控制又必须采取手工安装的操作，这就导致大量的人力物力被运用到设备的安装调试中，对继电器进行优化就成为提高控制柜性能的重要手段，本文则针对一种带免螺钉接线端子的继电器在控制电柜制造中的应用进行了介绍。

1 占用控制电柜空间少，达到极高的接线密度

在控制电柜的传统应用中控制系统模块的一个模拟量信号就需要多个端子。在工业控制领域，有很多I/O电子模块中，配对使用接线端子和继电器，导线连接至接线端子，接线端子焊针通过PCB铜箔与继电器引脚相连，元器件较多，焊接点和铜箔发热也较多，本文论述的是一种新结构，可以解决导线不能和继电器直接连接器的问题，该结构导线可直接连接器继电器常开端和公共端，免去接线端子和继电器之间的焊点和铜箔，减少连接路径，可以减少整体发热量同时减少整体的材料用量。在进行了小体积设计、联通继电器和接线端子间的导电部件的结构设计和适用两类产品不同标准的设计的同时可以解决导线不能和继电器直接连接器的问题，产品总体积大幅减小。由于节省了大量空间，控制电柜的尺寸及数量都可减少，提高了工程现场的空间使用效率。

2 原理分析

在传统推动卡式继电器基础上增加带按钮免螺钉式接线结构;通过按钮和弹片与静簧部分和动簧部分的延伸接触区域和配合，组成免螺钉接线结构，可以利用螺丝刀按压按钮接线和拆线，如导线为硬质导线则可以直接插入导线安装孔进行安装。

3 效果

解决继电器产品不能方便与导线连接，简化连接方式，省去传统接线端子。

4 具体的实施方式

如图1、图2所示，磁路部分11、推动块部分12、静簧部分6、动簧部分7分别安装在底座8对应安装部位中，弹片5安装在底座和静簧部分延伸区域61、动簧部分延伸区域71中，按钮安装于外壳的按钮安装孔中，最后整体底座部分套入外壳中。

导线安装，如图3所示，按钮按压下去，弹片5变形离开61或71，导线穿过外壳2的导线安装孔22插入弹片5和61或71之间的空间，按钮按压螺丝刀去除，弹片5自然回弹压住导线。如导线为硬质导线，则可直接插入外壳2的导线安装孔，顶开弹片5，顶到底座底部后，导线自然安装到位。

接线部分的两根导线安装到位。继电器动作，磁路部分11通电，推动块部分的衔铁13闭合，带动推动块推动动簧向静簧部分运动，直至闭合，两根导线间電路导通;继电器释放，磁路部分断电，衔铁13的保持力消失，衔铁13打开，动簧片的变形产生的复原力带动动触点往磁路方向运动，接线部分的两根导线间电路断开。

5 控制电柜接线简单清晰

在控制电柜的传统应用中这种带免螺钉接线端子的小型大功率继电器，在电路板中为了更方便排版也是分开使用，接线端子与继电器间线路较长，焊点较多，整体温升和装配成本较高，总体积也较大。本产品是一种新结构，在进行了小体积设计、联通继电器和接线端子间的导电部件的结构设计和适用两类产品不同标准的设计的同时可以解决导线不能和继电器直接连接器的问题，产品总体积大幅减小。不用螺丝连接复杂又费时的环路桥接方式将一去不复返。

6 安装调试及维护方便

由于多层端子机端子式继电器采用错层结构，所以即使接线密度很高，技术人员还是可以看清下层的导线和标记，并且所有端子都具备带发光显示的型号供应，所以技术人员对大型设备查找其故障以及监视开关状态时的操作能够得到有效简化。并且，只有一个端子连接每个输出输入信号，所以技术人员能够较为快捷地确定导线与回路之间的归属关系，所以控制电柜外接线速度得到了有效提高，并且大大避免了错误的发生。

7 实例分析

某地的自动化电气研究所，在控制电柜的设计安装以及调试方面积累了丰富的实践经验，并且该设计院通过与业主进行沟通，将该端子式继电器应用在控制电柜制造过程中，这种制造方式与传统方式相比较，发现柜子的布局得到了优化，且柜子的体积有所减小，安装空间相对更为宽松。

8 接线数量少，故障率低，便于调试维护

此种端子式继电器在没有外接线的情况下使用，只需要给每个继电器搭配一根信号线即可，其他的电源线一汇流排的方式连接，而如果使用传统继电器，则需要为每个继电器搭配四根线，可见该端子式继电器能够有效减少信号线的数量。并且，技术人员能够轻易地分辨出公共线、信号线、电源线，所以有效简化了调试维护过程，进而大大减少了技术人员的工作量。

9 结束语

小型大功率电磁继电器既要求继电器的体积较小，又要求爬电距离、空气间隙尽可能大，本文介绍了小型大功率继电器结构的一种创新方式，这种创新不是唯一的，也可能不是最好的，旨在开拓读者的思路，进行更好的创新。

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