繼電器工作原理

繼電器工作原理繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），一般應(yīng)用于自動控制電路中，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(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)整、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。當(dāng)輸入量(如電壓、電流)到達規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器。具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等長處。廣泛應(yīng)用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等構(gòu)成的。只要在線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(chǎn)生電磁效應(yīng)，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(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回本來的位置，使動觸點與本來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而到達了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來辨別：繼電器線圈未通電時處在斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處在接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。二、繼電器重要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)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。根據(jù)繼電器的型號不一樣，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。2、直流電阻（線圈阻抗）是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。3、吸合電流是指繼電器可以產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略不小于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于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(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。4、釋放電流是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠遠不不小于吸合電流。5、觸點切換電壓和電流（觸點容量）是指繼電器容許加載的電壓和電流。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，否則很輕易損壞繼電器的觸點。三、繼電器測試1、測觸點電阻用萬能表的電阻檔，測量常閉觸點與動點電阻，其阻值應(yīng)為0；而常開觸點與動點的阻值就為無窮大。由此可以區(qū)別出那個是常閉觸點，那個是常開觸點。2、測線圈電阻可用萬能表R×10Ω檔測量繼電器線圈的阻值，從而判斷該線圈與否存在著開路現(xiàn)象。3、測量吸合電壓和吸合電流找來可調(diào)穩(wěn)壓電源和電流表，給繼電器輸入一組電壓，且在供電回路中串入電流表進行監(jiān)測。慢慢調(diào)高電源電壓，聽到繼電器吸合聲時，記下該吸合電壓和吸合電流。為求精確，可以試多幾次而求平均值。4、測量釋放電壓和釋放電流也是像上述那樣連接測試，當(dāng)繼電器發(fā)生吸合后，再逐漸減少供電電壓，當(dāng)聽到繼電器再次發(fā)生釋放聲音時，記下此時的電壓和電流，亦可嘗試多幾次而獲得平均的釋放電壓和釋放電流。一般狀況下，繼電器的釋放電壓約在吸合電壓的10～50％，假如釋放電壓太?。ú徊恍∮?/10的吸合電壓），則不能正常使用了，這樣會對電路的穩(wěn)定性導(dǎo)致威脅，工作不可靠。四、繼電器的電符號和觸點形式1、電路符號繼電器線圈在電路中用一種長方框符號表達，假如繼電器有兩個線圈，就畫兩個并列的長方框。同步在長方框內(nèi)或長方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號“J”。繼電器的觸點有兩種表達措施：一種是把它們直接畫在長方框一側(cè)，這種表達法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個觸點分別畫到各自的控制電路中，一般在同一繼電器的觸點與線圈旁分別標(biāo)注上相似的文字符號，并將觸點組編上號碼，以示區(qū)別。2、觸點形式繼電器的觸點有三種基本形式：1.動合型（H型）線圈不通電時兩觸點是斷開的，通電后，兩個觸點就閉合。以合字的拼音字頭“H”表達。（如上圖a與b）2.動斷型（D型）線圈不通電時兩觸點是閉合的，通電后兩個觸點就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表達。(如上圖a與c)3.轉(zhuǎn)換型（Z型）這是觸點組型。這種觸點組共有三個觸點，即中間是動觸點，上下各一種靜觸點。線圈不通電時，動觸點和其中一種靜觸點斷開和另一種閉合，線圈通電后，動觸點就移動，使本來斷開的成閉合，本來閉合的成斷開狀態(tài)，到達轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點組稱為轉(zhuǎn)換觸點。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“z”表達。(如上圖a、b、c組合形式)五、繼電器的選用1.先理解必要的條件①控制電路的電源電壓，能提供的最大電流；②被控制電路中的電壓和電流；③被控電路需要幾組、什么形式的觸點。選用繼電器時，一般控制電路的電源電壓可作為選用的根據(jù)?？刂齐娐窇?yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。2.查閱有關(guān)資料確定使用條件后，可查找有關(guān)資料，找出需要的繼電器的型號和規(guī)格號。若手頭已經(jīng)有繼電器，可根據(jù)資料查對與否可以運用。最終考慮腳位及尺寸與否合適。因每個客戶應(yīng)用的范圍不一樣，對繼電器的腳位及外形尺寸均有規(guī)定。3.注意器具的容積。若是用于一般用電器，除考慮機箱容積外，小型繼電器重要考慮電路板安裝布局。對于小型電器，如玩具、遙控裝置則應(yīng)選用超小型繼電器產(chǎn)品。電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等構(gòu)成的。只要在線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(chǎn)生電磁效應(yīng)，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(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回本來的位置，使動觸點與本來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而到達了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來辨別：繼電器線圈未通電時處在斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處在接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。常見類型1、過電流繼電器過電流繼電器，簡稱CO，是從電流超過其設(shè)定值而動作的繼電器，可做系統(tǒng)線路及過載的保護用，最常用的是感應(yīng)型過電流繼電器，是運用電磁鐵與鋁或銅制的旋轉(zhuǎn)盤相對，依托電磁感應(yīng)原理使旋轉(zhuǎn)圓盤轉(zhuǎn)動，以到達保護作用。動作原理：感應(yīng)型過電流繼電器是運用電流互感器二次側(cè)電流，在繼電器內(nèi)產(chǎn)生磁場，以促使圓盤轉(zhuǎn)動，但流過的電流必須不小于電流標(biāo)置板的電流值才能轉(zhuǎn)動。2、過電壓繼電器過電壓繼電器，簡稱OV，它的重要用途在于當(dāng)系統(tǒng)的異常電壓上升至120%額定值以上時，過電壓繼電器動作而使斷路器跳脫保護電力設(shè)備免遭損壞，感應(yīng)式過電壓繼電器的構(gòu)造及動作原理和過電流繼電器相似，只有主線圈不一樣。3、欠電壓繼電器欠電壓繼電器，簡稱UV，其構(gòu)造與過電壓繼電器相似，所不一樣的是內(nèi)部觸頭及當(dāng)外加電壓時轉(zhuǎn)盤會立即轉(zhuǎn)動。4、接地過電壓繼電器接地過電壓繼電器，簡稱OVG，或稱接地報警繼電器簡稱GR，其構(gòu)造與過電壓繼電器相似，使用與三相三線非接地系統(tǒng)，接于開口三角形接地的接地互感器上，用以檢知零相電壓。5、接地過電流繼電器接地過電流繼電器，簡稱GCR，是一種高壓線路接地保護繼電器。重要用途：1）高電阻接地系統(tǒng)的接地過電流保護；2）發(fā)電機定子繞組的接地保護；3）分相發(fā)電機的層間短路保護；4）接地變壓器的過熱保護。6、選擇性接地繼電器選擇性接地繼電器，簡稱SG，又稱方向性接地繼電器，簡稱DG，使用于非接地系統(tǒng)作配電線路保護作用，架空線及電纜系統(tǒng)也能使用。選擇性接地繼電器：由接地電壓互感器檢出零相序電流如遇線路接地時，選擇性接地繼電器能確實地表達故障線路而發(fā)生警報，并按照其需要選擇故障線路將其斷開，而繼續(xù)向正常線路送電。7、缺相繼電器缺相繼電器，簡稱OPR，或缺相保護繼電器，簡稱PHR，在三相線路中，當(dāng)電源端有一線斷路而導(dǎo)致單相時，若未有立即將線路切斷，將使電動機單相運轉(zhuǎn)而燒毀。8、比率差動繼電器比率差動繼電器，簡稱RDR，被應(yīng)用做變壓器交流電動機，交流發(fā)電機的差動保護，以往使用過的過電流保護繼電器，是外部故障所產(chǎn)生的異常電流流過保護設(shè)備時，若變壓器，一、二次側(cè)電流發(fā)生不平衡或?qū)﹄娏骰ジ衅魈匦园l(fā)生不一致，在這些狀況下，此現(xiàn)象會擴延數(shù)倍，而使繼電器誤動作。編輯本段選用條件1、先理解必要的條件1）控制電路的電源電壓，能提供的最大電流；2）被控制電路中的電壓和電流；3）被控電路需要幾組、什么形式的觸點。選用繼電器時，一般控制電路的電源電壓可作為選用的根據(jù)。控制電路應(yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。2、查閱有關(guān)資料確定使用條件后，可查找有關(guān)資料，找出需要的繼電器的型號和規(guī)格號。若手頭已經(jīng)有繼電器，可根據(jù)資料查對與否可以運用。最終考慮尺寸與否合適。3、注意器具的容積。若是用于一般用電器，除考慮機箱容積外，小型繼電器重要考慮電路板安裝布局。對于小型電器，如玩具、遙控裝置則應(yīng)選用超小型繼電器產(chǎn)品。編輯本段型號標(biāo)志一般國產(chǎn)繼電器的型號命名由四部分構(gòu)成：第一部分+第二部分+第三部分+第四部分。繼電器型號第一部分用字母表達繼電器的主稱類型。JR——小功率繼電器JZ——中功率繼電器JQ——大功率繼電器JC——磁電式繼電器JU——熱繼電器或溫度繼電度JT——特種繼電器JM——脈沖繼電器JS——時間繼電器JAG——干簧式繼電器繼電器型號第二部分用字母表達繼電器的形狀特性。W——微型X——小型C——超小型繼電器型號第三部分用數(shù)字表達產(chǎn)品序號。用數(shù)字表達產(chǎn)品序號繼電器型號第四部分用字母表達防護特性。F——封閉式M——密封式例如：JRX-13F（封閉式小功率小型繼電器）。JR——小功率繼電器X——小型13——序號編輯本段選擇方式1、按使用環(huán)境選型使用環(huán)境條件重要指溫度（最大與最小）、濕度（一般指40℃下的最大相對濕度）、低氣壓（使用高度1000米如下可不考慮）、振動和沖擊。此外，尚有封裝方式、安裝措施、外形尺寸及絕緣性等規(guī)定。由于材料和構(gòu)造不一樣，繼電器承受的環(huán)境力學(xué)條件各異，超過產(chǎn)品原則規(guī)定的環(huán)境力學(xué)條件下使用，有也許損壞繼電器，可按整機的環(huán)境力學(xué)條件或高一級的條件選用。對電磁干擾或射頻干擾比較敏感的裝置周圍，最佳不要選用交流電鼓勵的繼電器。選用直流繼電器要選用帶線圈瞬態(tài)克制電路的產(chǎn)品。那些用固態(tài)器件或電路提供鼓勵及對尖峰信號比較敏感地地方，也要選擇有瞬態(tài)克制電路的產(chǎn)品。2、按輸入信號不一樣確定繼電器種類按輸入信號是電、溫度、時間、光信號確定選用電磁、溫度、時間、光電繼電器，這是沒有問題的。這里尤其闡明電壓、電流繼電器的選用。若整機供應(yīng)繼電器線圈是恒定的電流應(yīng)選用電流繼電器，是恒定電壓值則選用電壓繼電器。3、輸入?yún)⒘康倪x定與顧客親密有關(guān)的輸入量是線圈工作電壓（或電流），而吸合電壓（或電流）則是繼電器制造廠控制繼電器敏捷度并對其進行判斷、考核的參數(shù)。對顧客來講，它只是一種工作下極限參數(shù)值?？刂瓢踩禂?shù)是工作電壓（電流）/吸合電壓（電流），假如在吸合值下使用繼電器，是不可靠的、不安全的，環(huán)境溫度升高或處在振動、沖擊條件下，將使繼電器工作不可靠。整機設(shè)計時，不能以空載電壓作為繼電器工作電壓根據(jù)，而應(yīng)將線圈接入作為負載來計算實際電壓，尤其是電源內(nèi)阻大時更是如此。當(dāng)用三極管作為開關(guān)元件控制線圈通斷時，三極管必須處在開關(guān)狀態(tài)，對6VDC如下工作電壓的繼電器來講，還應(yīng)扣除三極管飽和壓降。當(dāng)然，并非工作值加得愈高愈好，超過額定工作值太高會增長銜鐵的沖擊磨損，增長觸點回跳次數(shù)，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(jù)負載狀況選擇繼電器觸點的種類和容量國內(nèi)外長期實踐證明，約70%的故障發(fā)生在觸點上，這足見對的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(shù)應(yīng)根據(jù)被控回路實際狀況確定。動合觸點組和轉(zhuǎn)換觸點組中的動合觸點對，由于接通時觸點回跳次數(shù)少和觸點燒蝕后賠償量大，其負載能力和接觸可靠性較動斷觸點組和轉(zhuǎn)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合適調(diào)整，盡量多用動合觸點。根據(jù)負載容量大小和負載性質(zhì)（阻性、感性、容性、燈載及馬達負載）確定參數(shù)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對的的，一般說，繼電器切換負荷在額定電壓下，電流不小于100mA、不不小于額定電流的75%最佳。電流不不小于100mA會使觸點積碳增長，可靠性下降，故100mA稱作試驗電流，是國內(nèi)外專業(yè)原則對繼電器生產(chǎn)廠工藝條件和水平的考核內(nèi)容。由于一般繼電器不具有低電平切換能力，用于切換50mV、50μA如下負荷的繼電器訂貨，顧客需注明，必要時應(yīng)請繼電器生產(chǎn)廠協(xié)助選型。繼電器的觸點額定負載與壽命是指在額定電壓、電流下，負載為阻性的動作次數(shù)，當(dāng)超過額定電壓時，可參照觸點負載曲線選用。當(dāng)負載性質(zhì)變化時，其觸點負載能力將發(fā)生變用。[4]編輯本段常見問題固體繼電器常見問題1、繼電器不停開1）負載電流不小于SSR的額定切換電流，這樣會使繼電器永久短路，此時應(yīng)使用額定電流較大的SSR。2）在繼電器所處的環(huán)境溫度下，對于所承受的電流來說如散熱不良，會損壞輸出半導(dǎo)體器件，此時應(yīng)使用較大的或更有效的散熱片。3）線電壓瞬變引起SSR輸出部分穿通，此時應(yīng)使用額定電壓較高的SSR或提供額外的瞬態(tài)保護電路。4）使用的線電壓高于SSR的額定電壓。2、切斷輸入后SSR才斷開在SSR應(yīng)當(dāng)斷開的時候，測量輸入電壓，假如測得的電壓低于必須釋放電壓，表明斷電器的釋放電壓太低，應(yīng)更換繼電器假如測得的電壓高于SSR的必須釋放電壓，則是SSR輸入端前面的線路有問題，必須改正。3、繼電器不導(dǎo)通1）在繼電器應(yīng)當(dāng)導(dǎo)通時，測量輸入電壓，假如該電壓低于必須動作電壓，表明SSR輸入端前面的線路有問題；假如輸入電壓高于必須動作電壓，查對電源極性并在必要時加以改正。2）測量SSR的輸入電流，如無電流，則系SSR開路，該繼電器有故障；假如有電流