繼電器簡介

2022-08-23 15:51:05 字數 4218 閱讀 6800

一、定義

繼電器(relay)——是一種電子控制器件,它具有控制系統(又稱輸入迴路)和被控制系統(又稱輸出迴路),通常應用於自動控制電路中,當輸入量(電、磁、聲、光、熱)達到一定值時,輸出量將發生跳躍式變化。它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種「自動開關」。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。

繼電特性——①繼電器的輸入訊號x從零連續增加到銜鐵開始吸合時的動作值xx時,繼電器的輸出訊號立刻從y=0跳躍到y=ym,即常開觸點從斷開到閉合。一旦觸點閉合,輸入量x若繼續增大,輸出訊號y將不再起變化。②當輸入量x從某一大於xx的值下降到xf,繼電器開始釋放,常開觸點斷開。

我們把繼電器的這種特性叫做繼電特性,也叫繼電器的輸入-輸出特性。xx稱為動作值,xf稱為釋放值。

二、工作原理

1.電磁繼電器的工作原理和特性

電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要**圈兩端加上一定的電壓,線圈中就會流過一定的電流,從而產生電磁效應,銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯,從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點(常開觸點)吸合。當線圈斷電後,電磁的吸力也隨之消失,銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置,使動觸點與原來的靜觸點(常閉觸點)吸合。

這樣吸合、釋放,從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對於繼電器的「常開、常閉」觸點,可以這樣來區分:繼電器線圈未通電時處於斷開狀態的靜觸點,稱為「常開觸點」;處於接通狀態的靜觸點稱為「常閉觸點」。

2.磁簧繼電器

磁簧繼電器是以線圈產生磁場將磁簧管作動之繼電器,為一種線圈感測裝置。因此磁簧繼電器之特徵、小型尺寸、輕量、反應速度快、短跳動時間等特性。當整塊鐵磁金屬或者其它導磁物質與之靠近的時候,發生動作,開通或者閉合電路。

由永久磁鐵和幹簧管組成。永久磁鐵、幹簧管固定在乙個不導磁也不帶有磁性的支架上。以永久磁鐵的南北極的連線為軸線,這個軸線應該與幹簧管的軸線重合或者基本重合。

由遠及近的調整永久磁鐵與幹簧管之間的距離,當幹簧管剛好發生動作(對於常開的幹簧管,變為閉合;對於常閉的幹簧管,變為斷開)時,將磁鐵的位置固定下來。這時,當有整塊導磁材料,例如鐵板同時靠近磁鐵和幹簧管時,幹簧管會再次發生動作,恢復到沒有磁場作用時的狀態;當該鐵板離開時,幹簧管即發生相反方向的動作。 磁簧繼電器結構堅固,觸點為密封狀態,耐用性高,可以作為機械裝置的位置限制開關,也可以用以探測鐵製門、窗等是否在指定位置。

3.固態繼電器(ssr)的工作原理和特性

固態繼電器是一種兩個接線端為輸入端,另兩個接線端為輸出端的四端器件,中間採用隔離器件實現輸入輸出的電隔離。固態繼電器按負載電源型別可分為交流型和直流型。按開關型式可分為常開型和常閉型。

按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型,以光電隔離型為最多。

三、主要技術引數

1.額定工作電壓

是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓,也就是控制電路的控制電壓。根據繼電器的型號不同,可以是交流電壓,也可以是直流電壓。

2.直流電阻

是指繼電器中線圈的直流電阻,可以通過萬能表測量。

3.接觸電阻

是指繼電器中接點接觸後的電阻值,可以通過萬用表測量。 對於許多繼電器來說,接觸電阻無窮大或者不穩定是最大的問題。

4.吸合電流

是指繼電器能夠產生吸合動作的最小電流。在正常使用時,給定的電流必須略大於吸合電流,這樣繼電器才能穩定地工作。而對於線圈所加的工作電壓,一般不要超過額定工作電壓的1.

5倍,否則會產生較大的電流而把線圈燒毀。

5.釋放電流

是指繼電器產生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態的電流減小到一定程度時,繼電器就會恢復到未通電的釋放狀態。這時的電流遠遠小於吸合電流。

6.觸點切換電壓和電流

是指繼電器允許載入的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小,使用時不能超過此值,否則很容易損壞繼電器的觸點。

四、作用

繼電器一般都有能反映一定輸入變數(如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等)的感應機構(輸入部分)+有能對被控電路實現「通」、「斷」控制的執行機構(輸出部分)+在繼電器的輸入部分和輸出部分之間,還有對輸入量進行耦合隔離,功能處理和對輸出部分進行驅動的中間機構(驅動部分)。繼電器有如下幾種作用:

1. 擴大控制範圍。例如,多觸點繼電器控制訊號達到某一定值時,可以按觸點組的不同形式,同時換接、開斷、接通多路電路。

2. 放大。例如,靈敏型繼電器、中間繼電器等,用乙個很微小的控制量,可以控制很大功率的電路。

3. 綜合訊號。例如,當多個控制訊號按規定的形式輸入多繞組繼電器時,經過比較綜合,達到預定的控制效果。

4. 自動、遙控、監測。例如,自動裝置上的繼電器與其他電器一起,可以組成程式控制線路,從而實現自動化執行。

五、選用

1.按使用環境選型

使用環境條件主要指溫度(最大與最小)、濕度(一般指40℃下的最大相對濕度)、低氣壓、振動和衝擊。此外,尚有封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。對電磁干擾或射頻干擾比較敏感的裝置周圍,最好不要選用交流電激勵的繼電器。

選用直流繼電器要選用帶線圈瞬態抑制電路的產品。那些用固態器件或電路提供激勵及對尖峰訊號比較敏感地地方,也要選擇有瞬態抑制電路的產品。

2.按輸入訊號不同確定繼電器種類

按輸入訊號是電、溫度、時間、光訊號確定選用電磁、溫度、時間、光電繼電器,這是沒有問題的。這裡特別說明電壓、電流繼電器的選用。若整機供給繼電器線圈是恆定的電流應選用電流繼電器,是恆定電壓值則選用電壓繼電器。

3.輸入參量的選定

選用之前要知道控制電路的電壓,所能提供的最大電流;被控電路的電壓和電流,以及被控電路的組數和觸點形式。繼電器的安全係數是工作電壓(電流)/吸合電壓(電流),如果在吸合值下使用繼電器,是不安全的,環境溫度公升高或處於振動、衝擊條件下,將使繼電器工作不可靠。整機設計時,不能以空載電壓作為繼電器工作電壓依據,而應將線圈接入作為負載來計算實際電壓,特別是電源內阻大時更是如此。

當用三極體作為開關元件控制線圈通斷時,三極體必須處於開關狀態,對6vdc以下工作電壓的繼電器來講,還應扣除三極體飽和壓降。當然,並非工作值加得愈高愈好,超過額定工作值太高會增加銜鐵的衝擊磨損,增加觸點回跳次數,縮短電氣壽命,一般,工作值為吸合值的1.5倍,工作值的誤差一般為±10%。

4.根據負載情況選擇繼電器觸點的種類和容量

國內外長期實踐證明,約70%的故障發生在觸點上,這足見正確選擇和使用繼電器觸點非常重要。觸點組合形式和觸點組數應根據被控迴路實際情況確定。動合觸點組和轉換觸點組中的動合觸點對,由於接通時觸點回跳次數少和觸點燒蝕後補償量大,其負載能力和接觸可靠性較動斷觸點組和轉換觸點組中的動斷觸點對要高,整機線路可通過對觸點位置適當調整,盡量多用動合觸點。

根據負載容量大小和負載性質(阻性、感性、容性、燈載及馬達負載)確定引數十分重要。認為觸點切換負荷小一定比切換負荷大可靠是不正確的,一般說,繼電器切換負荷在額定電壓下,電流大於100ma、小於額定電流的75%最好。電流小於100ma會使觸點積碳增加,可靠性下降,故100ma稱作試驗電流,是國內外專業標準對繼電器生產廠工藝條件和水平的考核內容。

由於一般繼電器不具備低電平切換能力,用於切換50mv、50μa以下負荷的繼電器訂貨,使用者需註明,必要時應請繼電器生產廠協助選型。

六、常見繼電器介紹

1.時間繼電器(time relay)

時間繼電器也稱延時繼電器,是一種利用電磁原理或機械原理實現延時控制的控制電器,當加入(或去掉)輸入的動作訊號後,其輸出電路需經過規定的準確時間才產生跳躍式變化(或觸頭動作)。一般分為通電延時和斷電延時兩種型別。時間繼電器的用途就是配合工藝要求,執行延時指令。

時間繼電器的文字元號是kt。

時間繼電器延時時間可調的時間繼電器

通電延時線圈圖形符號斷電延時線圈圖形符號

通電延時的常開觸點通電延時的常閉觸點

斷電延時的常開觸點斷電延時的常閉觸點

時間繼電器的觸點圖形符號主要是觸點的半圓符號的開口的指向,遵循的原則是:半圓開口方向是觸點延時動作的指向。

2.熱繼電器

熱繼電器是由流入熱元件的電流產生熱量,使有不同膨脹係數的雙金屬片發生形變,當形變達到一定距離時,就推動連桿動作,使控制電路斷開,從而使接觸器失電,主電路斷開,實現電動機的過載保護。主要用於電動機或其它電氣裝置、電氣線路的過載保護。

3.中間繼電器

中間繼電器的工作原理是將乙個輸入訊號變成乙個或多個輸出訊號的電子元件。它的輸入訊號為線圈的通電或斷電。它的輸出是觸頭的動作(所帶常開點閉合,常閉點開啟),它的觸點接在其他控制迴路中,通過觸點的變化導致控制迴路發生變化(例如導通或截止),從而實現既定的控制或保護的目的。

在此過程中,繼電器主要起了傳遞訊號的作用。

在工程實際中,中間繼電器主要有兩個作用:一是隔離作用;二是增加輔助接點。在實際應用中增加接點比較少,因為現在的接觸器可以另加很多對輔助接點,而且動作也可靠,所以沒有必要在一般控制日路中增加輔助繼電器。

繼電器簡介

摘要 繼電器主要用於控制與保護電路中做訊號轉換用。它具有輸入電路和輸出電路,當感應元件中的輸入量變化到一定值時繼電器動作,執行元件便接通和斷開控制迴路。繼電器的種類很多,常用的有電流繼電器 中間繼電器 固態繼電器 時間繼電器 熱繼電器等。關鍵字 繼電器工作原理應用 中圖分類號 tm58 文獻標識碼 ...

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繼電器結構原理 繼電器是一種電子控制器件,通常應用於自動控制電路中,它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 自動開關 故在電路中起著自動調節 安全保護 轉換電路等作用。繼電器的種類較多,如電磁式繼電器 舌簧式繼電器 啟動繼電器 限時繼電器 直流繼電器 交流繼電器等。但應用於電子電路的,用得最廣泛...