Liệu vật liệu tiếp điểm relay có thực sự quan trọng?

Đây là câu hỏi thường gặp khi relay đã hoạt động ổn định. Dựa trên bài phân tích từ Norman Carnt, Finder UK, bài viết này sẽ giúp bạn hiểu lý do tại sao việc chọn đúng vật liệu tiếp điểm lại có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất ứng dụng.

Relay là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống công nghiệp và tự động hóa. Thông thường, người dùng sẽ chọn các sản phẩm relay tiêu chuẩn cùng vật liệu tiếp điểm phổ biến mà không cân nhắc đến các lựa chọn khác. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc thù, việc thay đổi vật liệu tiếp điểm có thể mang lại lợi ích đáng kể.

1. Chuyển mạch tải công suất cao

Các relay công nghiệp thường được thiết kế để xử lý dòng tải từ 5A đến 50A, và trong những ứng dụng này, vật liệu tiếp điểm đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Dưới đây là các loại vật liệu tiếp điểm phổ biến nhất:

1.1. Bạc-Niken (AgNi)

Bạc-Niken đã tồn tại từ rất lâu và được sử dụng rộng rãi trong các relay công suất cao. Với thành phần 10% Niken, vật liệu này có những ưu điểm nổi bật:

• Tăng độ cứng cơ học.
• Giảm mài mòn tiếp điểm khi chuyển mạch dòng điện cao.
• Phù hợp với các tải thuần trở ở mức dòng danh định của relay.

Đây là vật liệu tiết kiệm chi phí và hiệu quả, thường được sử dụng làm tiêu chuẩn cho nhiều loại relay công suất lớn.

1.2. Bạc-Cadmium Oxide (AgCdO)

AgCdO là vật liệu phổ biến trong suốt 50 năm qua, nhờ hiệu suất vượt trội khi chuyển mạch tải cảm (inductive load) và động cơ:

• Giảm hiện tượng ăn mòn tiếp điểm.
• Ngăn ngừa hiện tượng hàn tiếp điểm khi xuất hiện dòng khởi động cao (ví dụ: đèn sợi đốt, cuộn dây contactor).

Tuy nhiên, do chỉ thị RoHS (2011/65/EU), vật liệu này sẽ bị loại bỏ hoàn toàn vào năm 2025. Finder đã ngừng sản xuất relay sử dụng AgCdO từ cuối năm 2023.

1.3. Bạc-Tin Oxide (AgSnO2)

AgSnO2 là vật liệu tiếp điểm tiên tiến hơn, được sản xuất thông qua quy trình nghiền mịn và thiêu kết. Dù ban đầu, chất lượng không ổn định, nhưng nhờ kiểm soát chặt chẽ, hiện nay AgSnO2 đã được tin dùng trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu tải khởi động cao:

• Đèn huỳnh quang và đèn LED.
• Tụ bù hệ số công suất.
• Các mạch nguồn trong thiết bị điện tử hiện đại như biến tần và nguồn xung.

Khả năng chịu được dòng khởi động cao của AgSnO2 giúp giảm hiện tượng hàn tiếp điểm và kéo dài tuổi thọ relay.

2. Chuyển mạch tải công suất thấp

Ở mức dòng điện thấp, vấn đề không nằm ở hiện tượng mài mòn hay hàn tiếp điểm, mà là đảm bảo kết nối điện trở thấp, đáng tin cậy.

2.1. Thách thức của chuyển mạch tải thấp

Relay công suất lớn thường có giới hạn tối thiểu khi chuyển mạch tải nhỏ (ví dụ: 10 V / 10 mA / 1000 mW). Việc tạo kết nối ổn định ở mức điện áp và dòng điện thấp đòi hỏi các tiêu chuẩn cao về:

• Áp lực giữa các tiếp điểm.
• Độ sạch bề mặt tiếp điểm trong quá trình sản xuất.

2.2. Giải pháp với tiếp điểm mạ vàng

Trong một số ứng dụng đặc biệt, relay công suất lớn có thể được mạ vàng để xử lý cả tải lớn và tải nhỏ:

• Tiếp điểm mạ vàng dày: Giúp giảm ăn mòn và duy trì kết nối bền vững trong thời gian dài.
• Lựa chọn tiếp điểm song song: Với hai hoặc nhiều tiếp điểm hoạt động cùng lúc, độ tin cậy của relay tăng lên theo cấp số nhân.

Ví dụ, relay trung bình 7A với tiếp điểm AgNi có thể chuyển mạch tối thiểu 5 V / 5 mA / 300 mW. Nhưng với tiếp điểm mạ vàng, relay này có thể chuyển mạch chỉ từ 5 V / 2 mA / 50 mW.

Nếu cần chuyển mạch ở mức thấp hơn nữa (ví dụ: 0.1 V / 1 mA / 1 mW), sử dụng hai tiếp điểm song song có thể tăng độ tin cậy lên gấp 100 lần, thậm chí 10,000 lần với ba tiếp điểm.

Kết luận: Tối ưu hóa relay với vật liệu tiếp điểm phù hợp

Tùy thuộc vào ứng dụng, việc lựa chọn đúng vật liệu tiếp điểm có thể mang lại hiệu suất vượt trội, tăng tuổi thọ relay và giảm chi phí vận hành. Công ty Cổ phần Tự Động Việt, với gần 20 năm kinh nghiệm, tự hào là nhà phân phối chính thức của Finder tại Việt Nam. Chúng tôi luôn sẵn sàng tư vấn và cung cấp giải pháp relay phù hợp nhất cho doanh nghiệp của bạn!

CÔNG TY CỔ PHẦN TỰ ĐỘNG VIỆT

Mã số thuế: 0304707217

 Địa chỉ: 108 Trần Hưng Đạo- Tân Sơn Nhì- Tân Phú- Hồ Chí Minh- Việt Nam

 Hotline: 0886 487 886

 Email: quochungautomation@gmail.com

Youtube: Tự động hóa châu âu

Facebook: Tự động hóa châu âu

Tiktok: Tự động hóa châu âu

Website: Tự Động Hóa Châu Âu