本文对2011年的700P载货汽车用起动继电器的结构和原理进行分析， 对该起动继电器的磁吹灭弧装置进行计算、 验证。 该磁吹灭弧装置首次在汽车电器领域应用， 开拓了国产起动继电器的设计思路。

汽车的起动继电器用于接通和断开起动机上电磁开关电路。起动机电磁开关的主体是电感线圈，在通电时会产生5~10倍冲击电流， 在断电时会产生上百伏的反向电动势，冲击电流和反向电动势均产生电弧，电弧的强弱由电流的大小和反向电动势的高低决定。电弧的烧蚀易造成起动继电器触点烧结。 起动继电器触点一旦烧结， 会造成起动机电磁开关无法及时断电，起动机长时间通电后烧毁，因此，起动继电器触点直接影响汽车起动回路的电路安全。在以往的设计和品质提升中，起动继电器触点材料是研究的核心，为解决触点易被电弧烧蚀问题，现在通行的做法是触点材料选用耐热性能、导电性能较好的AgCdO、 AgSnOlnO 等 ， 甚至选用纯银、纯金，不仅成本较高，效果也一般。起动继电器触点易被电弧烧蚀一直是困扰业界的问题。

700P车是由日本五十铃自动车株式会社于2008年全球上市的最新一代轻型载货汽车，并且2011年出产的700P车起动继电器比2008年的增加了磁吹灭弧装置，利用永磁铁的磁力将电弧拉长、冷却，电弧被冷却而熄灭，保护触点不被电弧烧蚀，从根本上解决起动继电器触点易被电弧烧蚀的问题，提高了起动继电器的可靠性。

1 结构和原理

1.1 磁吹灭弧原理分析

磁吹灭弧就是利用磁力将电弧拉长、 冷却， 电弧被冷却而熄灭， 保护触点不被电弧烧蚀。 该技术目前主要用于高电压、 大电流的通断产生的电弧熄灭，广泛应用于工业、航空等领域，在汽车上首次应用。该技术分交流磁吹灭弧、直流磁吹灭弧，根据磁力来源分电磁线圈型和永磁铁型等。 700P轻型载货汽车起动继电器采用的是永磁铁直流磁吹灭弧装置。下面介绍直流电弧的熄灭原理。

对直流电路的分断可等效为图1。 回路的微分方程式： E=Ldihdt+RiA+Uh，式中Uh为电弧电压。

直流电弧灭 弧原理见图2。 电弧静态伏安特性曲线与线路负载特性曲线有 两 个 交 点1 和 2。在这两点上dih/dt=0，Ih不随时间变化，电弧处于燃烧状态。但是在点1， 若有某种原因引起Ih稍大于I1，则电路工作状态将背离点l进入点1和点2之间的区域， Ih将继续增大至I2。 反之， 当Ih稍小于I1时， 则电路工作状态也将背离点1进入点l以左的区域， Ih将继续减小直到电弧熄灭。 而点2则完全不同， 无论Ih稍大于还是稍小于I2， Ih都会自动返回到点2。 可见， 点2才是真正的电弧燃烧的稳定点。

我们的目的在于熄灭电弧， 即希望电弧稳定的燃烧点2不存在。 可从两个方面采取措施： 一是增大负载电阻R； 二是提高电弧静态伏安特性 ， 使之与线路的伏安特性曲线不相交。 这样， 电弧将熄灭。 因负载电阻R是由用电器确定的， 显然增加电阻R是不可取的， 只有采取措施提高电弧伏安特性。采用外加磁场磁吹灭弧是提高电弧伏安特性的诸多方法之一。

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