01·項(xiàng)目一—信號基礎(chǔ)設(shè)備——繼電器剖析

1、2021-12-191項(xiàng)目一項(xiàng)目一 信號基礎(chǔ)設(shè)備信號基礎(chǔ)設(shè)備繼電器繼電器 知識要點(diǎn)知識要點(diǎn) 1.1.了解直流無極繼電器、整流繼電器、有極繼了解直流無極繼電器、整流繼電器、有極繼電器、偏極繼電器、交流二元繼電器的工作原理。電器、偏極繼電器、交流二元繼電器的工作原理。 2. 2.以信號機(jī)控制電路為例掌握繼電器在控制電以信號機(jī)控制電路為例掌握繼電器在控制電路中的作用。路中的作用。 3. 3.了解故障了解故障- -安全原則的基本要求；了解信號設(shè)安全原則的基本要求；了解信號設(shè)備應(yīng)怎樣實(shí)現(xiàn)故障備應(yīng)怎樣實(shí)現(xiàn)故障- -安全原則。安全原則。2021-12-193 一、一、繼電器的基本原理繼電器的基本原理圖1-1

2、繼電器原理有電流時(shí)，銜鐵由于重力作用有電流時(shí)，銜鐵由于重力作用被釋放。銜鐵上的接點(diǎn)稱為動被釋放。銜鐵上的接點(diǎn)稱為動接點(diǎn)，隨著銜鐵的動作，動接接點(diǎn)，隨著銜鐵的動作，動接點(diǎn)與靜接點(diǎn)接通或斷開，從而點(diǎn)與靜接點(diǎn)接通或斷開，從而實(shí)現(xiàn)對其他設(shè)備的控制。實(shí)現(xiàn)對其他設(shè)備的控制。繼電器是一種電磁開關(guān)繼電器是一種電磁開關(guān), ,由電磁系統(tǒng)和接點(diǎn)系統(tǒng)兩部分組成。由電磁系統(tǒng)和接點(diǎn)系統(tǒng)兩部分組成。繼電器工作原理如圖繼電器工作原理如圖1 11 1所示，當(dāng)線圈中通入規(guī)定的電流后，所示，當(dāng)線圈中通入規(guī)定的電流后，根據(jù)電磁原理，線圈中產(chǎn)生磁性，銜鐵被吸引；當(dāng)線圈中沒根據(jù)電磁原理，線圈中產(chǎn)生磁性，銜鐵被吸引；當(dāng)線圈中沒2021-1

3、2-1941.1.按動作原理分類按動作原理分類(1)(1)電磁繼電器電磁繼電器是利用電流通過線圈產(chǎn)生的磁場來實(shí)現(xiàn)動是利用電流通過線圈產(chǎn)生的磁場來實(shí)現(xiàn)動 作的繼電器。作的繼電器。(2)(2)感應(yīng)繼電器感應(yīng)繼電器是利用電流通過線圈產(chǎn)生的交變磁場與其是利用電流通過線圈產(chǎn)生的交變磁場與其 翼板中的另一交變磁場所感應(yīng)的電流相互作用，使翼板轉(zhuǎn)翼板中的另一交變磁場所感應(yīng)的電流相互作用，使翼板轉(zhuǎn)動而動作的繼電器。動而動作的繼電器。2.2.按動作電流分類按動作電流分類(1)(1)直流繼電器直流繼電器是由直流電源供電的繼電器。是由直流電源供電的繼電器。(2)(2)交流繼電器交流繼電器是由交流電源供電的繼電器。是由

4、交流電源供電的繼電器。 二、二、繼電器的分類繼電器的分類3.3.按動作時(shí)間分類按動作時(shí)間分類(1)(1)正常動作繼電器正常動作繼電器銜鐵動作時(shí)間銜鐵動作時(shí)間0.10.10.3s0.3s，大部，大部分信號繼電器屬于此范圍。分信號繼電器屬于此范圍。(2)(2)緩動繼電器緩動繼電器包括緩吸和緩放兩種，銜鐵動作時(shí)間包括緩吸和緩放兩種，銜鐵動作時(shí)間超過超過0.3s0.3s。4.4.按工作可靠程度分類按工作可靠程度分類(1)(1)安全型繼電器安全型繼電器依靠自身結(jié)構(gòu)滿足系統(tǒng)的安全要求，依靠自身結(jié)構(gòu)滿足系統(tǒng)的安全要求，主要是依靠重力作用釋放銜鐵。主要是依靠重力作用釋放銜鐵。(2)(2)非安全型繼電器非安全型

5、繼電器斷電后依靠彈力保證繼電器落下，斷電后依靠彈力保證繼電器落下，又稱為彈力式繼電器。又稱為彈力式繼電器。2021-12-1951.1.直流無極繼電器直流無極繼電器(1)(1)結(jié)構(gòu)安全型直流無極繼電器結(jié)構(gòu)如圖結(jié)構(gòu)安全型直流無極繼電器結(jié)構(gòu)如圖1-21-2所示，由直流電所示，由直流電磁系統(tǒng)和觸點(diǎn)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。磁系統(tǒng)和觸點(diǎn)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。 三、安全型繼電器三、安全型繼電器圖1-2直流無極繼電器結(jié)構(gòu)示意圖2021-12-196(2)(2)工作原理當(dāng)線圈通以直流電后，產(chǎn)生磁通，經(jīng)鐵工作原理當(dāng)線圈通以直流電后，產(chǎn)生磁通，經(jīng)鐵心、軛鐵、銜鐵和氣隙，形成閉合磁路，使鐵心對銜鐵心、軛鐵、銜鐵和氣隙，形成閉合磁

6、路，使鐵心對銜鐵產(chǎn)生吸引力。產(chǎn)生吸引力。 這種繼電器使用直流電，同時(shí)繼電器的動作與通入線圈的電流方向無關(guān)，故稱直流無極繼電器，其線圈及接點(diǎn)的圖形符號參見表1-2和表1-3。表1-1繼電器線圈的圖形符號(部分)2021-12-197表1-2繼電器觸點(diǎn)的圖形符號(部分)2021-12-1982.2.整流式繼電器整流式繼電器流式繼電器應(yīng)用于交流電路中，其電磁系統(tǒng)、接點(diǎn)系統(tǒng)、流式繼電器應(yīng)用于交流電路中，其電磁系統(tǒng)、接點(diǎn)系統(tǒng)、動作原理與直流無極繼電器基本相同，在直流無極繼電器動作原理與直流無極繼電器基本相同，在直流無極繼電器的基礎(chǔ)上增加整流電路，一般采用四個(gè)二極管組成橋式整的基礎(chǔ)上增加整流電路，一般采用

7、四個(gè)二極管組成橋式整流電路，如圖流電路，如圖1 13 3所示，將交流電源整流后輸入繼電器線所示，將交流電源整流后輸入繼電器線圈。圈。 圖1-3橋式整流電路2021-12-1993.3.有極繼電器有極繼電器有極繼電器根據(jù)線圈中電流極性不同而具有定位和反位兩種穩(wěn)有極繼電器根據(jù)線圈中電流極性不同而具有定位和反位兩種穩(wěn)定狀態(tài)，這兩種穩(wěn)定狀態(tài)在線圈中電流消失后，仍能繼續(xù)保持，定狀態(tài)，這兩種穩(wěn)定狀態(tài)在線圈中電流消失后，仍能繼續(xù)保持，所以又稱為極性保持繼電器。所以又稱為極性保持繼電器。當(dāng)電路的電流較大時(shí)，接點(diǎn)斷開過程中在接點(diǎn)間會產(chǎn)生電弧。當(dāng)電路的電流較大時(shí)，接點(diǎn)斷開過程中在接點(diǎn)間會產(chǎn)生電弧。電弧溫度過高，會

8、引起接點(diǎn)表面氧化，造成接觸不良。為了通電弧溫度過高，會引起接點(diǎn)表面氧化，造成接觸不良。為了通斷較大電流，可采用改進(jìn)型的有極繼電器，其主要特點(diǎn)是動接斷較大電流，可采用改進(jìn)型的有極繼電器，其主要特點(diǎn)是動接點(diǎn)片改為面接觸，以增大接觸面積，接點(diǎn)系統(tǒng)配備永久磁鋼材點(diǎn)片改為面接觸，以增大接觸面積，接點(diǎn)系統(tǒng)配備永久磁鋼材料的磁吹弧裝置，如圖料的磁吹弧裝置，如圖1-41-4所示。所示。圖1-4磁吹弧裝置4.4.偏極繼電器偏極繼電器偏極繼電器是為了滿足信號電路中鑒別電流極性的需要而設(shè)偏極繼電器是為了滿足信號電路中鑒別電流極性的需要而設(shè)計(jì)的。它與無極繼電器不同，銜鐵的吸起與線圈中電流的極計(jì)的。它與無極繼電器不同，

9、銜鐵的吸起與線圈中電流的極性有關(guān)，只有通過規(guī)定方向的電流時(shí)，銜鐵才吸起，電流方性有關(guān)，只有通過規(guī)定方向的電流時(shí)，銜鐵才吸起，電流方向與要求的方向相反時(shí)，銜鐵不動作。它只有一種穩(wěn)定狀態(tài)，向與要求的方向相反時(shí)，銜鐵不動作。它只有一種穩(wěn)定狀態(tài)，銜鐵靠電磁力吸起，若斷電立即落下。銜鐵靠電磁力吸起，若斷電立即落下。偏極繼電器的兩組線圈串聯(lián)使用，接線方式與無極繼電器相偏極繼電器的兩組線圈串聯(lián)使用，接線方式與無極繼電器相同。同。偏極繼電器的接點(diǎn)系統(tǒng)與無極繼電器完全相同，具有偏極繼電器的接點(diǎn)系統(tǒng)與無極繼電器完全相同，具有8 8組接點(diǎn)。組接點(diǎn)。2021-12-19112021-12-19125.5.交流二元繼電

10、器交流二元繼電器交流二元繼電器屬于交流感應(yīng)式繼電器，具有兩個(gè)既相互獨(dú)交流二元繼電器屬于交流感應(yīng)式繼電器，具有兩個(gè)既相互獨(dú)立又相互作用的交變電磁系統(tǒng)，故稱二元繼電器，有吸起和立又相互作用的交變電磁系統(tǒng)，故稱二元繼電器，有吸起和落下兩種狀態(tài)。根據(jù)不同頻率，交流二元繼電器分為落下兩種狀態(tài)。根據(jù)不同頻率，交流二元繼電器分為25Hz25Hz和和50 Hz50 Hz兩種。兩種。圖1-5交流二元繼電器交流二元繼電器的結(jié)構(gòu)如圖交流二元繼電器的結(jié)構(gòu)如圖1-51-5所示，由電磁系統(tǒng)、翼所示，由電磁系統(tǒng)、翼板、接點(diǎn)等組成。板、接點(diǎn)等組成。2021-12-19135.5.交流二元繼電器交流二元繼電器交流二元繼電器具有

11、兩個(gè)特點(diǎn)：交流二元繼電器具有兩個(gè)特點(diǎn)：(1)(1)具有頻率選擇特性當(dāng)交流二元繼電器局部線圈中電具有頻率選擇特性當(dāng)交流二元繼電器局部線圈中電流頻率為流頻率為50Hz50Hz時(shí)，只有在軌道線圈接收到時(shí)，只有在軌道線圈接收到50Hz50Hz電流時(shí)，繼電流時(shí)，繼電器才可能動作，除此之外，翼板中平均轉(zhuǎn)矩為零，繼電電器才可能動作，除此之外，翼板中平均轉(zhuǎn)矩為零，繼電器不動作。器不動作。(2)(2)具有相位選擇特性即使軌道線圈與局部線圈中的電具有相位選擇特性即使軌道線圈與局部線圈中的電流頻率相同，繼電器并不一定吸起，只有局部線圈電流相流頻率相同，繼電器并不一定吸起，只有局部線圈電流相位超前軌道線圈相位位超前軌

12、道線圈相位0 0180180時(shí)，翼板中才產(chǎn)生正轉(zhuǎn)矩，時(shí)，翼板中才產(chǎn)生正轉(zhuǎn)矩，使繼電器能夠吸起。使繼電器能夠吸起。 四、繼電器的作用四、繼電器的作用(1)(1)表示功能表示功能利用不同繼電器表示線路的占用和空閑、信號的利用不同繼電器表示線路的占用和空閑、信號的開放和關(guān)閉、道岔是否在規(guī)定位置、區(qū)間是否閉塞等狀態(tài)。開放和關(guān)閉、道岔是否在規(guī)定位置、區(qū)間是否閉塞等狀態(tài)。(2)(2)驅(qū)動功能驅(qū)動功能目前軌道交通信號設(shè)備中主要被控對象是信號機(jī)目前軌道交通信號設(shè)備中主要被控對象是信號機(jī)和轉(zhuǎn)轍機(jī)，不論車站是采用繼電器聯(lián)鎖還是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，均利和轉(zhuǎn)轍機(jī)，不論車站是采用繼電器聯(lián)鎖還是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，均利用繼電器控制相應(yīng)設(shè)

13、備。用繼電器控制相應(yīng)設(shè)備。(3)(3)實(shí)現(xiàn)邏輯電路實(shí)現(xiàn)邏輯電路在繼電式車站聯(lián)鎖設(shè)備以及繼電式區(qū)間半自在繼電式車站聯(lián)鎖設(shè)備以及繼電式區(qū)間半自動閉塞設(shè)備中，利用繼電電路實(shí)現(xiàn)有關(guān)邏輯關(guān)系，以保證正線動閉塞設(shè)備中，利用繼電電路實(shí)現(xiàn)有關(guān)邏輯關(guān)系，以保證正線列車運(yùn)行和車輛段內(nèi)調(diào)車作業(yè)的安全。列車運(yùn)行和車輛段內(nèi)調(diào)車作業(yè)的安全。2021-12-1914 項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施 任務(wù)一任務(wù)一 認(rèn)識繼電器認(rèn)識繼電器1.1.目標(biāo)目標(biāo) 1) 1)能根據(jù)外觀區(qū)分不同繼電器，了解繼電器名稱中有關(guān)字能根據(jù)外觀區(qū)分不同繼電器，了解繼電器名稱中有關(guān)字母的含義。母的含義。 2) 2)能正確判別繼電器插座的觸點(diǎn)編號。能正確判別繼電器插座

14、的觸點(diǎn)編號。 3) 3)了解繼電器的鑒別孔和繼電器插座鑒別銷的作用。了解繼電器的鑒別孔和繼電器插座鑒別銷的作用。2.2.設(shè)備設(shè)備 常用繼電器及其插座。常用繼電器及其插座。3.3.相關(guān)資料相關(guān)資料 (1) (1)繼電器名稱中有關(guān)字母的含義安全型繼電器的型號繼電器名稱中有關(guān)字母的含義安全型繼電器的型號用漢語拼音和數(shù)字表示，字母表示繼電器種類，見表用漢語拼音和數(shù)字表示，字母表示繼電器種類，見表1-31-3，數(shù)字表示線圈電阻值。數(shù)字表示線圈電阻值。2021-12-1915表1-3繼電器代號意義(部分)2021-12-1916(2)(2)繼電器插座的觸點(diǎn)編號繼繼電器插座的觸點(diǎn)編號繼電器插座插孔旁標(biāo)注的觸

15、點(diǎn)編號電器插座插孔旁標(biāo)注的觸點(diǎn)編號是直流無極繼電器的觸點(diǎn)編號，是直流無極繼電器的觸點(diǎn)編號，如圖如圖1-61-6所示。所示。(3)(3)繼電器的鑒別孔和繼電器插繼電器的鑒別孔和繼電器插座鑒別銷安全型繼電器有多種座鑒別銷安全型繼電器有多種類型，為防止不同類型的繼電器類型，為防止不同類型的繼電器錯(cuò)誤插接，在繼電器插座下部鉚錯(cuò)誤插接，在繼電器插座下部鉚以鑒別銷。以鑒別銷。圖1-6插座觸點(diǎn)編號舉例2021-12-1917任務(wù)二任務(wù)二 繼電器的電氣特性繼電器的電氣特性1.1.目標(biāo)目標(biāo)1)1)掌握繼電器的應(yīng)用。掌握繼電器的應(yīng)用。2)2)區(qū)分不同繼電器的電氣特性。區(qū)分不同繼電器的電氣特性。2.2.設(shè)備設(shè)備常用

16、繼電器、電源、導(dǎo)線、開關(guān)、燈泡、電烙鐵、焊錫等。常用繼電器、電源、導(dǎo)線、開關(guān)、燈泡、電烙鐵、焊錫等。3.3.實(shí)施步驟實(shí)施步驟1)1)以以4 45 5人為一組。人為一組。2)2)每組根據(jù)所提供設(shè)備制作繼電電路，實(shí)現(xiàn)利用開關(guān)控制繼電每組根據(jù)所提供設(shè)備制作繼電電路，實(shí)現(xiàn)利用開關(guān)控制繼電器。器。3)3)每組根據(jù)所提供設(shè)備制作繼電電路，實(shí)現(xiàn)利用繼電器觸點(diǎn)控每組根據(jù)所提供設(shè)備制作繼電電路，實(shí)現(xiàn)利用繼電器觸點(diǎn)控制燈泡狀態(tài)。制燈泡狀態(tài)。2021-12-1918任務(wù)三任務(wù)三 學(xué)習(xí)繼電電路應(yīng)用學(xué)習(xí)繼電電路應(yīng)用1.1.目標(biāo)目標(biāo)1)1)掌握繼電電路的故障掌握繼電電路的故障- -安全特性。安全特性。2)2)理解電路中有

17、關(guān)繼電器及觸點(diǎn)的作用。理解電路中有關(guān)繼電器及觸點(diǎn)的作用。3)3)理解繼電電路的特點(diǎn)。理解繼電電路的特點(diǎn)。2.2.設(shè)備設(shè)備直流無極繼電器、整流式繼電器、電源、變壓器、導(dǎo)線、直流無極繼電器、整流式繼電器、電源、變壓器、導(dǎo)線、開關(guān)、燈泡、熔斷器、電烙鐵、焊錫等。開關(guān)、燈泡、熔斷器、電烙鐵、焊錫等。3.3.實(shí)施步驟實(shí)施步驟以以4 45 5人為一組，按照圖人為一組，按照圖1-71-7所提供的電路，制作調(diào)車信號所提供的電路，制作調(diào)車信號機(jī)控制電路。調(diào)車信號機(jī)有關(guān)知識參見項(xiàng)目三。機(jī)控制電路。調(diào)車信號機(jī)有關(guān)知識參見項(xiàng)目三。2021-12-1919圖1-7調(diào)車信號機(jī)控制電路2021-12-1920 拓展與提高拓

18、展與提高 一、繼電器的表述一、繼電器的表述1.1.繼電器的名稱繼電器的名稱繼電器一般按照其作用來命名，例如反映信號機(jī)燈絲狀態(tài)繼電器一般按照其作用來命名，例如反映信號機(jī)燈絲狀態(tài)的繼電器稱為燈絲繼電器，記作的繼電器稱為燈絲繼電器，記作DJDJ，控制信號的繼電器稱，控制信號的繼電器稱為信號繼電器，記作為信號繼電器，記作XJXJ。同一繼電器的線圈和接點(diǎn)可用在不同電路中，必須用該繼同一繼電器的線圈和接點(diǎn)可用在不同電路中，必須用該繼電器的名稱符號來標(biāo)記，以免混淆。同一繼電器的各接點(diǎn)電器的名稱符號來標(biāo)記，以免混淆。同一繼電器的各接點(diǎn)組還需注明其組號，防止重復(fù)使用。組還需注明其組號，防止重復(fù)使用。2021-1

19、2-19212.2.繼電器的定位繼電器的定位1)1)繼電器的定位狀態(tài)應(yīng)與設(shè)備的定位狀態(tài)相一致。繼電器的定位狀態(tài)應(yīng)與設(shè)備的定位狀態(tài)相一致。2)2)根據(jù)故障根據(jù)故障- -安全原則，繼電器的落下狀態(tài)必須與設(shè)備的安全安全原則，繼電器的落下狀態(tài)必須與設(shè)備的安全側(cè)相一致側(cè)相一致3.3.繼電器圖形符號繼電器圖形符號在繼電電路中，涉及繼電器線圈和接點(diǎn)組，它們的圖形符號在繼電電路中，涉及繼電器線圈和接點(diǎn)組，它們的圖形符號分別如表分別如表1-21-2和表和表1-31-3所示。表中僅列出常用繼電器的圖形符所示。表中僅列出常用繼電器的圖形符號，其他繼電器的圖形符號可參閱有關(guān)手冊。號，其他繼電器的圖形符號可參閱有關(guān)手冊

20、。2021-12-1922二、繼電器基本電路二、繼電器基本電路1.1.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路串聯(lián)電路和并聯(lián)電路根據(jù)繼電器接點(diǎn)在電路中的連接方式，繼電電路可分為根據(jù)繼電器接點(diǎn)在電路中的連接方式，繼電電路可分為串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)三種形式。串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)三種形式。串聯(lián)電路是指繼電器接接點(diǎn)串聯(lián)連接的電路，其功能是實(shí)現(xiàn)邏輯“與”運(yùn)算，如圖1-8所示。圖1-8串聯(lián)電路2021-12-1923二、繼電器基本電路二、繼電器基本電路1.1.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路串聯(lián)電路和并聯(lián)電路并聯(lián)電路中有關(guān)繼電器接點(diǎn)并聯(lián)連接在電路中，實(shí)現(xiàn)邏輯“或”運(yùn)算，如圖1-9所示。圖1-9并聯(lián)電路2021-12-1924二、繼電器基本電路二、繼電器基本電路1.1.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路串聯(lián)電路和并聯(lián)電路根據(jù)邏輯功能的要求，大多實(shí)際電路中既有串聯(lián)的接點(diǎn)，又有