【选型】基于实际应用总结的魏德米勒重载连接器选型经验分享

2018-05-29 世强

重载连接器主要有插芯、外壳、接头等组成,是一种即可传输电力,又可以传输信号的联接器件。重载连接器的种类很多以便于适用于不同的应用场合,广泛应用到机械、能源、轨道交通以及一些设备制造、自动化等诸多行业。具有其他联接方式无法比拟的优势。

第一,也是最重要的一点,使得设备能够快捷实现拆装,方便运输以及后期的维护与维修;

第二,可使得现场布线更加整齐美观,减少接线出错几率。特别是在大规模布线的现场优势更加明显;

第三,坚固耐用的外壳以及超高的防护等级保证其能够在极其恶劣的环境下,依然保持其可靠联接。由于重载连接器出色的性能使得已然成为传输领域的首选方案。

 

魏德米勒公司在短短的二三十年的时间里,推出了种类丰富的重载连接器,不同的联接方式、安装方式、尺寸类型和回路数等齐全的产品可供客户选择,节约了客户的时间,其产品已在多个领域得到了应用。魏德米勒的重载连接器具有优异的机械性能、电气性能、环境性能,针对机械性能,重载连接器耐用持久,保证机械寿命(插拔次数)在500次以上;针对电气性能,其具有极小的接触电阻,突出的绝缘性能,额定电压从250V到1000V不等;针对环境性能。坚固的外壳具有抗振动和抗冲击作用,可在高温、高湿度、腐蚀性等环境下正常工作,此外还具有多种防护等级,已经投通过了RoHS认证。

图1 魏德米勒重载连接器示意图

 

由于魏德米勒重载连接器型号很多,因此如何选择一款合适自己项目使用的连接器也是困扰设计工程师的一大难题。笔者此前负责的多个项目中,为了实现快速拆装,方便设备移动,减少现场布线的难度,多采用魏德米勒重载连接器实现现场控制柜与现场的传感器和执行器件的联接。积累了一定的选型和应用经验,借此分享给大家,希望对在一般选型应用中提供一些帮助。


整套的重载连接器包括插头和插座的外壳、插芯、接头等。魏德米勒重载连接器的外壳和插芯中类很多,图2是笔者整理的关于各个系列插芯的产品描述。

 

图2关于插芯的各个系列产品描述

 

下面是笔者总结的具体的选型方法:

1、确认联接方式

笔者认为首先需要确定连接器的联接方式,魏德米勒重载连接器的联接方式有螺钉、弹片、直插、冷压、同轴螺钉等,常用的是螺钉、弹片、直插式、冷压。


冷压式需要额外购买专用的公母插针,并需专用压接工具进行压接,而且拆装也需要专用工具,对操作人员要求高,但此种方式比其他方式联接更加牢靠,工具价格贵,整体成本较高,适用于标准化大批量装配。


而螺钉、弹片式、直插式无需额外购买附件,直插式可无需工具,直接接线,但价格比螺钉和弹片式偏高,螺钉和弹片式需要螺丝刀进行接线,接线过程简单方便,后期现场维修维护较为灵活,笔者在项目中常使用联接方式为螺钉式的插芯,价格便宜,操作简单。选型时需要考虑价格、接线方便程度、后期维修和维护等实际情况。

 

2、确定回路数、电压和电流

重载连接器作为连接线缆两端,传输电力或信号的桥梁,设计人员在原理图设计时应该对使用电缆进行选型,主要依据所要传输的电压和电流,从而确定所使用线缆的芯数和线径,也就确定了线缆的最大直径,插芯的芯数、额定电压和额定电流,不管是电缆还是连接器,传输电压和电流必须低于电缆和连接器的额定电压和额定电流。


在一些动力电传输时,常出现所传输的电流大于回路的额定电流且接线线径范围有限情况下,可采取选用线径小的电缆但同一电位的电力由两芯线共同传输,这样就会增加一个回路数,不必选择线径规格大的电缆。

 

3.确定电缆接头

针对重载连接器的电缆接头,魏德米勒可提供塑料与金属两种材质的接头, IP54、IP67、IP68三种防护等级可选,通过以上已确定的线缆外径,再根据对接头防护等级的使用要求,可以轻松选择电缆接头的规格。此外,电缆接头的螺纹规格有公制和英制可供选择。

 

4.确认外壳

魏德米勒重载连接器保护外壳都采用高质量压铸铝制成,具有结构紧凑,重量轻。 抗振动、抗冲击、耐腐蚀等优点,提供了多种的保护外壳,外形尺寸,进线方式等均有所不同。具体的尺寸与插芯的对应关系,如图3所示。

图3 插芯与外壳尺寸之间的对应关系图,


外壳选型时,首先必须根据实际现场情况,确定好所需外壳的防护等级,魏德米勒重载连接器可提供两种防护等级的外壳,分别为IP65和IP68外壳,在绝大多数应用环境中,IP65的外壳完全能够满足要求,无需购买IP68的外壳。其次,通过选择好的插芯通过图2找到外壳的尺寸类型。再次根据现场布线情况,确定插头外壳和插座外壳的进线方式,插头外壳有顶部出线和侧面出线两种,插座外壳有穿体式和封闭式。最后根据现场的安装空间、电缆接头的规格、锁扣的数量即可选出所需的保护外壳。


5.其他附件选择

在一些现场需要安装多个重载连接器的情况下,编码销的作用是非常大的,可有效防止插错。还可以根据现场实际应用需求,还可以选用屏蔽夹、保护盖,有助于抗干扰能力和运输过程中防水防尘。

 

魏德米勒针对了重载连接器推出了一些优质的服务,比如为客户预接线、改进锁定系统等,为客户提供良好的使用体验感。

 

以上是笔者根据自己的使用经验总结的选型关键点可供大家参考,在没有其他特殊要求,一般使用条件下,建议选用通用型连接器HE系列,可满足大多数电力或者信号的传输要求。选型时由于使用要求多样化,型号毕竟还是有限的,有时常常不可能完美的符合客户的理想要求,这时需要综合考虑线缆线径、联接方式、电压、回路数、电流、外壳尺寸类型、防护等级等多种因素,退而求其次,选出可满足使用要求最优的连接器型号。


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