《城市軌道交通信號(hào)基礎(chǔ)》課件-繼電器

繼電器項(xiàng)目二信號(hào)系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備一、繼電器的應(yīng)用繼電器是一種電磁開(kāi)關(guān),能以較小的電信號(hào)控制執(zhí)行電路中的大功率設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制的重要設(shè)備。與電子器件相比，繼電器仍存在一定優(yōu)勢(shì),尤其是其具有“故障--安全”性能。因此不僅現(xiàn)在,而且在未來(lái)一定時(shí)期內(nèi),繼電器在軌道交通信號(hào)領(lǐng)域仍將起著重要作用。二、繼電器的基本原理繼電器一般是由電磁系統(tǒng)和觸（接）點(diǎn)系統(tǒng)兩大部分組成。電磁系統(tǒng)由線圈、固定的鐵心及可動(dòng)的銜鐵等組成。接點(diǎn)系統(tǒng)由動(dòng)接點(diǎn)、靜接點(diǎn)構(gòu)成。電磁系統(tǒng)接點(diǎn)系統(tǒng)隨銜鐵一起動(dòng)作的接點(diǎn)前接點(diǎn)（靜）后接點(diǎn)（靜）二、繼電器的基本原理線圈通電→產(chǎn)生磁通（銜鐵、鐵心）→產(chǎn)生吸引力→克服銜鐵阻力→銜鐵吸向鐵心→銜鐵帶動(dòng)動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作→前接點(diǎn)閉合、后接點(diǎn)斷開(kāi)。

線圈斷電(電流減少)→吸引力下降→銜鐵依靠重力落下→動(dòng)接點(diǎn)與前接點(diǎn)斷開(kāi)，后接點(diǎn)閉合。綠燈亮紅燈亮稱繼電器勵(lì)磁吸起F稱繼電器失磁落下三、繼電器的分類電磁繼電器1）按動(dòng)作原理分類是利用電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的繼電器。

城市軌道交通信號(hào)設(shè)備一般采用此類繼電器。感應(yīng)繼電器是利用電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)與其翼板轉(zhuǎn)動(dòng)而動(dòng)作的繼電器。例如，相敏軌道電路所使用的交流二元繼電器就屬于此類繼電器。三、繼電器的分類直流繼電器2）按工作電流不同是由直流電源供電的繼電器，大部分信號(hào)繼電器都屬于此類。按所通電流極性不同，它又可分為無(wú)極、偏極和有極繼電器三種。交流繼電器是由交流電源供電的繼電器，如信號(hào)機(jī)燈絲繼電器、交流二元繼電器等。三、繼電器的分類速動(dòng)繼電器3）動(dòng)作速度不同銜鐵動(dòng)作時(shí)間小于0.1s。正常動(dòng)作繼電器銜鐵動(dòng)作時(shí)間為0.1～0.3s。大部分信號(hào)繼電器屬于此范圍。緩動(dòng)繼電器銜鐵動(dòng)作時(shí)間超出0.3s。三、繼電器的分類安全型繼電器（N型）4）工作可靠程度不同依靠自身結(jié)構(gòu)滿足系統(tǒng)安全要求的繼電器，主要靠重力作用釋放銜鐵。非安全型繼電器（C型）由斷電后依靠彈力作用釋放銜鐵的繼電器。四、安全型繼電器（一）直流無(wú)極繼電器（1）電磁系統(tǒng)（2）觸點(diǎn)系統(tǒng)1.結(jié)構(gòu)直流無(wú)極繼電器結(jié)構(gòu)圖電磁系統(tǒng)接點(diǎn)系統(tǒng)四、安全型繼電器電磁系統(tǒng)由線圈、鐵芯、軛鐵、銜鐵等組成。①

線圈線圈水平安裝在鐵芯上，分為前圈和后圈。前圈后圈（一）直流無(wú)極繼電器1.結(jié)構(gòu)四、安全型繼電器（一）直流無(wú)極繼電器1.結(jié)構(gòu)電磁系統(tǒng)由線圈、鐵芯、軛鐵、銜鐵等組成。②鐵芯鐵芯由電工純鐵制成，其為軟磁材料，具有較高的磁通密度和較小的剩磁，以利于繼電器的工作。外層鍍鋅防護(hù)。四、安全型繼電器（一）直流無(wú)極繼電器1.結(jié)構(gòu)電磁系統(tǒng)由線圈、鐵芯、軛鐵、銜鐵等組成。③軛鐵軛鐵呈L形，由電工純鐵板沖壓成型，外表鍍多層鉻防護(hù)。四、安全型繼電器（一）直流無(wú)極繼電器1.結(jié)構(gòu)電磁系統(tǒng)由線圈、鐵芯、軛鐵、銜鐵等組成。④銜鐵銜鐵為角形，靠蝶形鋼絲卡固定在軛鐵的刀刃上，動(dòng)作靈活。四、安全型繼電器觸電系統(tǒng)包括拉桿和觸點(diǎn)組，觸點(diǎn)組分為靜止的前觸點(diǎn)、后觸點(diǎn)和固定在拉桿上的動(dòng)觸點(diǎn)。直流無(wú)極繼電器一般有8組觸點(diǎn)，每組觸點(diǎn)彼此獨(dú)立但動(dòng)作一致。（一）直流無(wú)極繼電器1.結(jié)構(gòu)四、安全型繼電器（一）直流無(wú)極繼電器2.工作原理當(dāng)線圈中通入直流電時(shí)，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(duì)銜鐵產(chǎn)生吸引力。當(dāng)吸引力增大到足以克服重錘片和拉桿等的重力時(shí)，將銜鐵吸向鐵心，銜鐵帶動(dòng)拉桿推動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)向上動(dòng)作，使動(dòng)觸點(diǎn)與前觸點(diǎn)閉合，此時(shí)稱為勵(lì)磁狀態(tài)或吸起狀態(tài)。當(dāng)線圈中的電流減小或斷電時(shí)，磁路的磁通隨之減小，鐵心對(duì)銜鐵的吸引力相應(yīng)減小。當(dāng)吸引力不足以克服重錘片和拉桿等的重力時(shí)，銜鐵被釋放，動(dòng)觸點(diǎn)與前觸點(diǎn)斷開(kāi)，并與后觸點(diǎn)閉合，此時(shí)稱為失磁狀態(tài)或落下?tīng)顟B(tài)。提示直流無(wú)極繼電器因使用直流電源，且繼電器的動(dòng)作與通入線圈的電流方向無(wú)關(guān)而得名。四、安全型繼電器（二）整流式繼電器整流式繼電器用于交流電路中，其電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、動(dòng)作原理與直流無(wú)極繼電器基本相同，它只是在直流無(wú)極繼電器的基礎(chǔ)上增加了整流電路。橋式整流電路圖四、安全型繼電器（三）偏極繼電器

偏極繼電器是為了滿足信號(hào)電路中鑒別電流極性的需要而設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)與無(wú)極繼電器基本相同。銜鐵的吸起與線圈中電流的極性有關(guān)：

只有通過(guò)規(guī)定方向的電流時(shí)，銜鐵才吸起；當(dāng)電流方向與規(guī)定方向相反時(shí)，銜鐵不動(dòng)作。四、安全型繼電器（四）有極繼電器有極繼電器根據(jù)線圈中電流極性不同，具有定位和反位兩種穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)線圈中電流消失時(shí)，這兩種穩(wěn)定狀態(tài)仍能繼續(xù)保持，所以此繼電器又稱為極性保持繼電器特點(diǎn)：電磁系統(tǒng)中增加了永久磁鋼當(dāng)線圈中通入規(guī)定極性的電流時(shí)，

繼電器吸起，斷電后仍保持在吸起位置；當(dāng)通入反向電流時(shí)，繼電器落下，

斷電后仍保持在落下位置。四、安全型繼電器（四）有極繼電器有極繼電器銜鐵位置的定位、反位規(guī)定吸起狀態(tài)的位置規(guī)定為定位，此時(shí)閉合的觸點(diǎn)稱為定位觸點(diǎn)（符號(hào)為D）落下?tīng)顟B(tài)的位置規(guī)定為反位，此時(shí)閉合的觸點(diǎn)稱為反位觸點(diǎn)（符號(hào)為F）五、繼電器的圖形符號(hào)1．繼電器的型號(hào)采用漢字拼音字母和數(shù)字表示，字母表示繼電器種類，數(shù)字表示線圈的阻值（單位Ω）五、繼電器的圖形符號(hào)1．繼電器的型號(hào)代號(hào)含義代號(hào)含義安全型其他類型安全型其他類型A安全Ｒ二元B半導(dǎo)體Ｓ時(shí)間、燈絲、雙門C插入插入、傳輸、差動(dòng)Ｔ通用、彈力D單門、動(dòng)態(tài)Ｗ無(wú)極P偏極Ｘ信號(hào)信號(hào)、小型H緩放緩放Ｙ有極J繼電器、加強(qiáng)接點(diǎn)繼電器、加強(qiáng)接點(diǎn)、交流Ｚ整流整流、轉(zhuǎn)換繼電器代號(hào)意義表五、繼電器的圖形符號(hào)2．繼電器的圖形符號(hào)電路圖中，繼電器線圈和觸點(diǎn)的圖形符號(hào)分別如下表所示，這些圖形符號(hào)反映了繼電器的某些特性，繪圖時(shí)必須正確選用。表1-1繼電器線圈的圖形符號(hào)（部分）序號(hào)符

號(hào)名

稱序號(hào)符

號(hào)名

稱1無(wú)極繼電器6有極加強(qiáng)繼電器2無(wú)極繼電器

（兩線圈分接）7偏極繼電器3無(wú)級(jí)緩放繼電器8整流式繼電器4無(wú)極加強(qiáng)繼電器9交流繼電器5有極繼電器10交流二元繼電器五、繼電器的圖形符號(hào)表1-2繼電器觸點(diǎn)的圖形符號(hào)序號(hào)符

號(hào)名

稱標(biāo)準(zhǔn)圖形簡(jiǎn)化圖形1前觸點(diǎn)閉合2后觸點(diǎn)斷開(kāi)3前觸點(diǎn)斷開(kāi)4后觸點(diǎn)閉合5前、后觸點(diǎn)組序號(hào)符

號(hào)名

稱標(biāo)準(zhǔn)圖形簡(jiǎn)化圖形6極性定位觸點(diǎn)閉合7極性定位觸點(diǎn)斷開(kāi)8極性反位觸點(diǎn)閉合9極性反位觸點(diǎn)斷開(kāi)10極性定、反位觸點(diǎn)組2．繼電器的圖形符號(hào)五、繼電器的圖形符號(hào)

繼電器通常有吸起和落下兩個(gè)狀態(tài)。電路圖中繼電器呈現(xiàn)的狀態(tài)稱為通常狀態(tài)（簡(jiǎn)稱常態(tài)），或稱為定位狀態(tài)。2．繼電器的圖形符號(hào)在電路圖中，以吸起狀態(tài)為定位狀態(tài)的繼電器，其線圈和觸點(diǎn)處均以“↑”符號(hào)來(lái)標(biāo)記，如圖(a)所示。以落下?tīng)顟B(tài)為定位狀態(tài)的繼電器，其線圈和觸點(diǎn)處均以“↓”符號(hào)來(lái)標(biāo)記，如圖(b)所示。(a)(b)五、繼電器的圖形符號(hào)在信號(hào)系統(tǒng)中，定位狀態(tài)應(yīng)遵循以下原則。（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。（2）根據(jù)“故障—安全”原則，繼電器的落下?tīng)顟B(tài)必須與設(shè)備的安全側(cè)一致。2．繼電器的圖形符號(hào)五、繼電器的圖形符號(hào)（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。（2）根據(jù)“故障—安全”原則，繼電器的落下?tīng)顟B(tài)必須與設(shè)備的安全側(cè)一致。2．繼電器的圖形符號(hào)繼電器進(jìn)站信號(hào)機(jī)紅燈綠燈吸起落下定位反位定位反位進(jìn)站信號(hào)機(jī)紅燈綠燈繼電器吸起落下安全側(cè)危險(xiǎn)側(cè)大概率小概率故障五、繼電器的圖形符號(hào)2．繼電器的圖形符號(hào)對(duì)于繼電器的接點(diǎn)，只標(biāo)出其接點(diǎn)編號(hào)。

接點(diǎn)編號(hào)中的個(gè)位數(shù)1表示動(dòng)接點(diǎn)、2表示前接點(diǎn)、3表示后接點(diǎn)，十位數(shù)表示接點(diǎn)組的組號(hào)。

極性保持繼電器接點(diǎn)編號(hào)多了一個(gè)百位數(shù)1，以區(qū)別無(wú)極繼電器的接點(diǎn)；五、繼電器的圖形符號(hào)3．繼電器的電路

應(yīng)用繼電器構(gòu)成的各種控制、表示電路，統(tǒng)稱為繼電電路。串聯(lián)電路：是指繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路，其功能是實(shí)現(xiàn)邏輯“與”的運(yùn)算。如圖所示，AJ，BJ，CJ的3個(gè)觸點(diǎn)控制繼電器DJ吸起。串聯(lián)電路圖根據(jù)繼電器觸點(diǎn)在電路中的不同連接方式，繼電電路可分為串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)三種基本形式。（1）串聯(lián)電路五、繼電器的圖形符號(hào)3．繼電器的電路并聯(lián)電路：是指由幾個(gè)繼電器觸點(diǎn)并聯(lián)連接的電路，它的功能是實(shí)現(xiàn)邏輯“或”運(yùn)算。如圖所示，3個(gè)觸點(diǎn)中任一個(gè)觸點(diǎn)閉合都會(huì)使繼電器DJ吸起。并聯(lián)電路圖（2）并聯(lián)電路五、繼電器的圖形符號(hào)3．繼電器的電路串并聯(lián)電路：是指根據(jù)邏輯功能要求，在電路中有些觸點(diǎn)串聯(lián)，有些觸點(diǎn)并聯(lián)的電路，如圖所示：串并聯(lián)電路圖（