繼電器的原理與應(yīng)用

1、繼繼 電電 器器總 論1概念：繼電器是一種根據(jù)電氣量（電壓、電流）或非電氣量（熱、時間、轉(zhuǎn)速、壓力等）（輸入信號）的變化，接通和斷開控制電路（小電流電路），以完成自動控制或保護（電力拖動裝置）任務(wù)的電器。2結(jié)構(gòu)：由感測機構(gòu)、中間機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)組成。感測機構(gòu)把感測到的電氣量或非電氣量傳遞給中間機構(gòu)，將它與預(yù)定（整定）值相比較，當(dāng)達到預(yù)定值（過量或欠量）時，中間機構(gòu)使執(zhí)行機構(gòu)動作，從而接通或斷開電路。3繼電器與接觸器相比較項目接觸器繼電器相同點自動接通或斷開電路來達到保護或控制作用不同點感測信號只對電壓變化作出反應(yīng)電氣量（電壓、電流），非電氣量（熱、時間、速度、壓力、位置等）控制電路大電流電路（主

2、電路）小電流電路（控制電路）觸點分主觸點和輔助觸點不分主觸點和輔助觸點觸點額定電流主觸點額定電流 不小于5A，觸點額定電流小于5A滅弧裝置有的有滅弧裝置無滅弧裝置4繼電器分類按感測信號分：電流繼電器、電壓繼電器、速度繼電器、時間繼電器、壓力繼電器等按動作原理分；電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、熱繼電器、機械式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器（晶體管式繼電器）等按動作時間分：瞬時繼電器、延時繼電器按用途分：控制繼電器、保護繼電器按輸出方式分：有觸點繼電器、無觸點繼電器。1結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相似，由觸頭系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)構(gòu)成。電磁系統(tǒng)分為拍合式（如圖）和直動式（與接觸器相似）兩種裝設(shè)不同線圈可制成電

3、壓繼電器、電流繼電器和中間繼電器（按作用分）。線圈分交流線圈和直流線圈兩種。直流繼電器加上阻尼套筒后構(gòu)成電磁式時間繼電器。一電磁繼電器（一）電流繼電器根據(jù)線圈中電流的大小而接通或斷開電路的繼電器稱為電流繼電器。線圈導(dǎo)線粗，匝數(shù)少，串聯(lián)在電路中。1過電流繼電器：正常工作時銜鐵處于釋放狀態(tài)（常開觸點斷開而常閉觸點閉合），當(dāng)線圈中電流超過某一整定值（過載或短路）時，銜鐵動作（常開觸點閉合而常閉觸點斷開）。特點：有的過電流繼電器有手動復(fù)位機構(gòu)，動作后不能自動復(fù)位，只有當(dāng)操作人員檢查排除故障后手動松開鎖扣后，銜鐵才能在復(fù)位彈簧作用下返回，避免重復(fù)過電流事故發(fā)生。2欠電流繼電器：線圈電流降到低于某一值時釋

4、放的斷電器，線圈在電流正常時銜鐵與鐵心是吸合的。工作過程：剛通電時線圈電流正常銜鐵與鐵心吸合（常開觸點閉合而常開觸點斷開），當(dāng)電流降開到某一值時（電流太小不足以保持吸合）銜鐵釋放（常開觸點斷開而常閉觸點閉合）3用途：瞬動型過電流繼電器用于電動機短路保護，延時型過電流繼電器用于過載兼短路保護，欠電流繼電器用直流電動機勵磁繞組和電磁吸盤的失磁保護。4型號S手動復(fù)位 Q欠電流J L 14- 繼電器電流設(shè)計序號常開觸點數(shù)量常閉觸點數(shù)量Z 直流 J交流G高返回系數(shù)J T 4- 繼電器通用設(shè)計序號P零電壓 L過電流S手動復(fù)位 A過電壓常閉觸頭數(shù)常開觸頭數(shù)6電流繼電器的選用：線圈的額定電流：一般按電動機長期

5、工作的額定電流來選擇。對于頻繁起動的電動機額定電流可選大一個等級。觸頭種類、數(shù)量、額定電流與復(fù)位方式應(yīng)滿足控制線路要求。過電流繼電器的整定電流一般取電動機額定電流的1.72.5倍，頻繁起動的場合可取電動機額定電流的2.252.5倍。欠電流繼電器的整定電流一般取額定電流的0.10.2倍。5電流繼電器符號(二）電壓繼電器根據(jù)線圈兩端電壓大小而接通和斷開電路的繼電器。它的線圈導(dǎo)線細，匝數(shù)多，并聯(lián)在電路中。1過電壓繼電器：在電壓為1.11.5倍額定電壓時動作,對電路進行過壓保護；2欠電壓繼電器：在電壓為0.40.7倍額定電壓時動作,對電路進行欠電壓保護.3零壓繼電器:在電壓為0.50.2倍額定電壓進動

6、作,對電路進行零壓保護.4符號5型號J T 18 - / 繼電器通用設(shè)計序號作為延時斷電器時數(shù)字1、3、5表示延時秒數(shù)L欠電流繼電器第一位表示常開觸點數(shù)第二位表示常閉觸點數(shù)不標(biāo)即為電壓繼電器6電壓繼電器的選用根據(jù)繼電器線圈的額定電壓、觸頭數(shù)目和種類進行。（三）中間繼電器（又稱接觸器式繼電器）1中間繼電器在結(jié)構(gòu)上是一個電壓繼電器，用來轉(zhuǎn)換控制信號的中間元件，用來增加控制電路中信號數(shù)量或?qū)⑿盘柗糯?。輸入信號為線圈的通電或斷電信號，輸出信號為觸點動作。結(jié)構(gòu)與工作原理和接觸器基本相同。（由線圈、靜鐵心銜鐵、觸點系統(tǒng)、反作用彈簧和復(fù)位彈簧等組成。）外形與接觸器相似。觸頭數(shù)量較多，當(dāng)其他電器觸頭數(shù)或容量不

7、夠時可借助于中間繼電器作中間轉(zhuǎn)換，來控制多個元件或回路。文字符號為KA2特點：觸頭數(shù)量多且不分主觸頭與輔助觸頭。各觸頭允許通過的電流大小相同，多數(shù)為5A（小型為3A）。(JZ7系列共有8對觸頭，可以按4對常開4對常閉、6對常開2對常閉、8對常開三種形式組合）觸頭額定電流比線圈額定電流大得多，可以用來放大信號。對于工作電流小于5A的電報控制線路可用中間繼電器代替接觸器3型號與符號設(shè)計序號J Z - 繼電器中間常開觸點數(shù)常閉觸點數(shù)4選用：線圈電壓額定電壓應(yīng)滿足電路要求，所需觸頭數(shù)量、種類、容量（觸頭額定電壓、額定電流）應(yīng)滿足被控制線路要求，還要考慮電源種類（交流還是直流）（四）電磁式繼電器的整定方

8、法繼電器開始吸合時吸引線圈的電流（電壓）稱為吸上電流（電壓），開始釋放時的電流（電壓）稱為釋放電流（電壓），釋放電流（電壓）小于吸上電流（電壓）。1調(diào)整吸上電流：調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘3以改變反力彈簧的松緊程度來調(diào)整吸上電流。反力彈簧越緊吸上電流越大，反之越小。 調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘4可以改變初始氣隙的大小來調(diào)整吸上電流。氣隙越大，吸上電流越大，反之越小。2調(diào)整釋放電流：改變非磁性墊片可以調(diào)整釋放電流。非磁性墊片越厚釋放電流越大，反之越小。五：電磁式繼電器的安裝1安裝前檢查繼電器的額定電流和整定電流值應(yīng)符合實際要求，繼電器的動作部分是否靈活、可靠，外罩及殼體是否有損壞或缺件等情況。2安裝后應(yīng)在觸點不通電情況下，

9、使吸引線圈通電操作幾次，看繼電器動作是否可靠。3定期檢查繼電器各零部件是否有松動及損壞現(xiàn)象，并保持觸頭的清潔。二、時間繼電器從得到輸入信號（線圈通電或斷電）起，需經(jīng)過一定時間的延時后才輸出信號（觸點的閉合或分?jǐn)啵┑睦^電器稱為時間繼電器。分類：按延時原理和延時類型分：延時原理延時類型通電延時斷電延時電磁式：結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，延時較短，且只能用于直流斷電延時電動式：延時精度高，延時范圍大（可達幾十小時）價格貴?？諝庾枘崾剑航Y(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，延時范圍較大（0.4180S),有通電延時和斷電延時兩種,延時誤差大.晶體管式:延時范圍（幾分幾十分）比空氣阻尼式長，比電動式短；延時精度比空氣阻尼式好，比

10、電動式略差。分類（一）電磁式時間繼電器由電磁式繼電器U形鐵心上裝上阻尼套筒構(gòu)成 。工作原理：線圈斷電時，鐵心磁通迅速減小，由電磁感應(yīng)在阻尼套筒內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙原磁場減弱，使鐵心繼續(xù)吸持銜鐵一段時間，延遲動作。調(diào)整方法：改變非磁性熱片厚度（粗調(diào)）或改變反力彈簧松緊（細調(diào)）來調(diào)節(jié)。墊片越厚、彈簧越緊則延時長。特點：只能直流斷電延時動作，延時時間短。（二）空氣阻尼式時間繼電器：利用空氣阻尼作用而達到延目的。2分為兩類：通電延時和斷電延時（3）空氣室內(nèi)有一塊橡皮膜，隨空氣量的增減而移動，而空氣量增減速度受到節(jié)流孔限制，進氣越快則延時越短。1結(jié)構(gòu)：由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、空氣室和傳動機構(gòu)組成。（1）電

11、磁系統(tǒng)：由鐵心、線圈、銜鐵、反力彈簧及彈簧片構(gòu)成。（2）觸點系統(tǒng)：兩對瞬動觸點（一對常開一對常閉）兩對延時動作觸點（一對常開一對常閉）（4）傳動機構(gòu)：推板、推桿、杠桿和寶塔彈簧構(gòu)成3工作原理（動作過程）（1）通電延時繼電器特點：線圈通電后觸點要延遲一段時間觸點才動作，但斷電后觸點立刻動作。線圈通電銜鐵吸合SQ1常開閉合，SQ1常閉斷開SQ1常開閉合線圈通電線圈斷電銜鐵釋放SQ1常開斷開，SQ1常閉閉合，SQ2常開斷開，SQ2常閉閉合，空氣室充氣延時SQ2常開閉合SQ2常閉斷開延時閉合常開延時閉合常開通電：瞬動觸點立刻動作，而延時觸點延時動作。瞬動常開瞬動常閉斷電：所有觸點立刻動作（2）斷電延時

12、繼電器特點：線圈通電后觸點立刻動作，但斷電后觸點要延遲一段時間觸點才動作。通電：所有觸點立刻動作SQ1常閉斷開SQ2常開閉合SQ2常閉斷開線圈通電銜鐵吸合銜鐵釋放SQ2常閉閉合SQ2常開斷開線圈斷電SQ1常開閉合空氣室充氣延時SQ1常開斷開SQ1常閉閉合延時斷開常開延時閉合常閉瞬動常開瞬動常閉斷電：瞬動觸點立刻動作，而延時觸點延時動作。6區(qū)別通電延時和斷電延時繼電器區(qū)分：通電延時繼電器銜鐵在內(nèi)側(cè)，斷電延時繼電器銜鐵在外側(cè)注：通電延時型繼電器的電磁系統(tǒng)摘下反轉(zhuǎn)1800安裝即成斷電延時型繼電器。時間繼電器俯視：調(diào)節(jié)螺釘，瞬動常開，瞬動常閉、延時常開4時間繼電器的符號時間繼電器的符號5時間繼電器的型

13、號J S 7 - A繼電器時間設(shè)計序號結(jié)構(gòu)設(shè)計稍有改動基本規(guī)格代號1通電延時，無瞬時觸點2通電延時，有瞬時觸點3斷電延時，無瞬時觸點4斷電延時，有瞬時觸點J S 23 - /A繼電器時間設(shè)計序號安裝方式1-螺釘安裝式2-卡軌安裝方式延時時間1 - 0.20.3S2 - 10180S(三)電動式時間繼電器1結(jié)構(gòu):由同步電動機、電磁離合器、減速齒輪、觸點與延時調(diào)整機構(gòu)組成。2特點：優(yōu)點：延時精度高，（由電動機轉(zhuǎn)速確定，而轉(zhuǎn)速只與電源頻率有關(guān)。（2）延時范圍寬，從幾秒到幾十小時。 缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，壽命短。3型號J S 20- / 繼電器時間設(shè)計序號標(biāo)準(zhǔn)延時值安裝型式0無波段開關(guān)延時型式不標(biāo)注

14、表示通電延時D 表示斷電延時1有波段開關(guān)0裝置式 3裝置式帶瞬動觸點1面板式 4面板式帶瞬動觸點2外接式 5外接式帶瞬動觸點（四）晶體管式時間繼電器（又稱為半導(dǎo)體式或電子式時間繼電器）1、特點：結(jié)構(gòu)簡單，延時范圍寬，整定精度高，體積小、耐沖擊振動，消耗功率小，調(diào)整方便及壽命長。2、分類：按結(jié)構(gòu)分阻容式和數(shù)字式兩種。按延時方式分為：通電延時型、斷電延時型、帶瞬動觸點的通電延時型。3、適用場合：交流50Hz、電壓380V及以下直流220V及以下的控制電路中作延時元件。用于電磁式時間繼電器不能滿足要求，要求延時精度高或控制回路相互協(xié)調(diào)需要無觸點輸出等場所。 時間繼電器的選擇1延時性質(zhì)（通電延時或斷電

15、延）應(yīng)滿足要求，還要考慮線路對瞬時動作觸點的要求。2精度要求不高的場合選用空氣阻尼時間繼電器，精度要求很高或延時很長的選電動式，一般情況可選取用晶體管式。3根據(jù)控制線路電壓選擇吸引線圈的電壓。（五）、時間繼電器的安裝與使用1時間繼電器應(yīng)按說明書規(guī)定的方向安裝，繼電器在斷電后釋放的銜鐵的運動方向垂直向下，其傾斜度不超過50。2時間繼電器的整定值應(yīng)預(yù)先在不通電時整定后，并在試車時校正。3時間繼電器金屬底板上的接地螺釘必須與接地線可靠連接。4通電延時型和斷電延時型可在整定時間內(nèi)自行調(diào)換。5使用時，應(yīng)經(jīng)常清除灰塵及油污，否則延時誤差將增大。 熱繼電器是一種利用電流的熱效應(yīng)來切斷電路的保護電器。在長期過

16、載、頻繁起動、欠電壓運行或斷相運行等可能使電動機的電流超過它的額定值，可提供過載保護。按動作方式分為三種（1）雙金屬片式：利用雙金屬片受熱彎曲去推動執(zhí)行機構(gòu)動作。（2）易熔合金式：利用過載電流的發(fā)熱而使易熔合金熔化而動作。（3）利用材料磁導(dǎo)率或電阻隨溫度變化而變化的原理制成。其中雙金屬片式結(jié)構(gòu)簡單、體積較小、成本較低，選擇適當(dāng)?shù)臒嵩梢缘玫搅己玫姆磿r限特性（即電流越大越容易動作），應(yīng)用最廣泛。三、熱繼電器三、熱繼電器1熱繼電器的結(jié)構(gòu)由熱元件、觸點、動作機構(gòu)、復(fù)位機構(gòu)和整定電流裝置組成。熱元件感測電流信號，動作機構(gòu)在熱元件推動下推動觸點動作、復(fù)位機構(gòu)在觸點動作后使觸點復(fù)位，在過載時觸點斷開控制

17、電路達到保護目的。2工作原理：過載電流使發(fā)熱元件（雙金屬片）受熱彎曲，推動導(dǎo)板向右移動，導(dǎo)板又推動溫度補償片使推桿繞軸轉(zhuǎn)動再推動動觸點連桿，使動觸點與靜觸點斷開，切斷控制線路使接觸器線圈斷電而切斷電動機電源。復(fù)位：自動復(fù)位，手動復(fù)位（調(diào)整螺釘10，按動復(fù)位按鈕）溫度補償片與雙金屬片向彎曲達到溫度補償目的。3分類：帶斷相保護（三個熱元件）和不帶斷相保護（兩個熱元件）兩種（1）帶斷相保護（三元件）熱繼電器有三個熱元件，有差動導(dǎo)板。能提供過載保護和斷相保護。過載保護：當(dāng)電路正常時，三個元件均不過熱；當(dāng)電路過載時，三個熱元件同時過熱彎曲，推動外導(dǎo)板向左移動，推動補償雙金屬片進一步推動推桿使觸點動作，切

18、斷控制線路。斷相保護：由差動導(dǎo)板和熱元件共同完成。三相均正常時，三個熱元件電流相等，均衡發(fā)熱同樣（向左）彎曲；當(dāng)有一相斷路時（假設(shè)為最右邊一相），斷相熱元件冷卻恢復(fù)原狀，推動內(nèi)導(dǎo)板向右移動，另外兩相必然電流增大，相應(yīng)熱元件進一步過熱彎曲（向左），推動外導(dǎo)板向左移動，一右一左通過杠桿的放大作用，加大補償雙金屬片的移動距離，使熱繼電器迅速脫扣動作，斷開控制電路，達到了保護電動機目的。（2）兩種熱繼電器比較： 不帶斷相保護：只有兩個熱元件，無差動導(dǎo)板，不能提供斷相保護，只能用于電動機作星形（Y）接法。帶斷相保護：有三個熱元件，有差動導(dǎo)板，能提供斷相保護，電動機作星形（Y）接法和三角形（）接法均可使用

19、。5熱繼電器的整定電流：指熱繼電器調(diào)整后長期不動作的最大電流，超過此值會動作。按電動機的額定電流來整定。調(diào)整方法：通過調(diào)整整定旋鈕（上有標(biāo)尺）來調(diào)整。反時限特性：過載電流越時，熱繼電器在越短時間內(nèi)開始動作。6熱繼電器型號J R 16 B - / D 繼電器熱設(shè)計代號改型設(shè)計熱元件額定電流帶斷相保護裝置相數(shù)殼架額定電流7熱繼電器的選擇：選類型：一般情況下可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。電網(wǎng)電壓均衡性較差，無人看管或與大容量電機共用一組熔斷器時要選擇三相熱元件的熱繼電器。三角形接電動機必須用帶斷相保護的三個熱元件的熱繼電器。選熱元件的額定電流和整定電流：熱元件的額定電流等級一般略大于電動機的額定電流。一

20、般情況下整定電流應(yīng)與電動機額定電流相等。對于過載能力較差的電動機按額定電流的60%80%整定。帶負載起動或起動時間較長及沖擊性負載整定電流應(yīng)稍大于額定電流。工作時間很短、間歇時間較長、或長期工作但過載可能性很小的電動機可 設(shè)過載保護。雙金屬片式熱繼電器一般用于輕載、不頻繁起動電動要的過載保護。對于重載、頻繁起動的電動機須用過電流繼電器（延時動作型）作過載和短路保護。熱繼電器不能用于短路保護。熱繼電器不能用于短路保護。四速度繼電器1用途：當(dāng)轉(zhuǎn)速達到規(guī)定值時動作（觸點閉合或斷開）的繼電器。用于電動機動的反接制動的控制電路中，當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速下降到接近零時自動及時切斷電源。2特點：當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速上升達到動

21、作轉(zhuǎn)速時觸點動作（常開閉合常閉斷開），轉(zhuǎn)速下降到復(fù)位轉(zhuǎn)速時觸點復(fù)位（常閉閉合常開斷開），既能反映轉(zhuǎn)速又能反映轉(zhuǎn)向。3調(diào)整：調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘可以調(diào)節(jié)反力彈簧的反作用力大小從而調(diào)整觸點動作所需轉(zhuǎn)速（動作轉(zhuǎn)速和復(fù)位轉(zhuǎn)速）。動作轉(zhuǎn)速不低于100300r/m，復(fù)位轉(zhuǎn)速在100r/m以下。4型號J F Z 0 - 繼電器繼電器反接制動設(shè)計序號轉(zhuǎn)速等級5選擇：主要根據(jù)所需控制的轉(zhuǎn)速大小、觸頭數(shù)量和種類、電流來選用。6安裝與使用：速度繼電器的轉(zhuǎn)軸與電動機同軸連接，使兩者中心線重合，也可用聯(lián)軸器與電動機的軸連接。安裝接線時應(yīng)注意反向觸頭不能接錯，否則不能實現(xiàn)反接制動控制。速度繼電器的金屬外殼應(yīng)可靠接地。五、壓力繼電器1作用：用于機床的液壓控制系統(tǒng)中，能根據(jù)油路中液體壓力情況決定觸點的斷開與閉合，以便對機床提供保護與控制。2調(diào)整：放松或擰緊調(diào)節(jié)螺母即或改變控制壓力。3技術(shù)數(shù)據(jù)：型號額定電壓（V）長期工作電流（A）分?jǐn)喙β剩╒A）控制壓力最大（Pa） 最?。≒a）YJ-0交流38033806.0795X1022.0265X102YJ-12.0265X1021.01325X102六、繼電器的使用與維