鐵道信號(hào)基礎(chǔ)第二章信號(hào)繼電器課件

主講：安春蘭鐵路信號(hào)基礎(chǔ)主講：安春蘭鐵路信號(hào)基礎(chǔ)1繼電器概述安全型繼電器繼電器的特性其他類型的繼電器繼電器的工作原理繼電器的接點(diǎn)繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用信號(hào)繼電器教學(xué)內(nèi)容繼電器概述信號(hào)繼電器2一、繼電器的定義

繼電器是一種當(dāng)控制參數(shù)變化時(shí)，能引起被控制參數(shù)突然變化的電器元件。2.1繼電器概述有接點(diǎn)繼電特性無接點(diǎn)繼電特性一、繼電器的定義2.1繼電器概述有接點(diǎn)繼電特性無接點(diǎn)繼電特3二、繼電器的基本原理1、組成：由接點(diǎn)系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)兩大部分組成，電磁系統(tǒng)由線圈、固定的鐵心、軛鐵以及可動(dòng)的銜鐵。接點(diǎn)系統(tǒng)由動(dòng)接點(diǎn)、靜接點(diǎn)構(gòu)成。

電磁系統(tǒng)由磁路和線圈組成，是繼電器的感受機(jī)構(gòu)，專門用來接受和反映輸入物理量的性質(zhì)，接點(diǎn)系統(tǒng)是繼電器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用來實(shí)現(xiàn)控制的目的。2.1繼電器概述二、繼電器的基本原理2.1繼電器概述42.1繼電器概述前接點(diǎn)后接點(diǎn)中接點(diǎn)

拉桿2.1繼電器概述前接點(diǎn)后接點(diǎn)中接點(diǎn)拉桿52、動(dòng)作原理當(dāng)線圈中通入一定數(shù)值的電流后，由于電磁作用或感應(yīng)方法產(chǎn)生電磁吸引力，吸引銜鐵，由銜鐵帶動(dòng)接點(diǎn)系統(tǒng)，改變其狀態(tài)、從而反映輸入電流的狀況。2.1繼電器概述動(dòng)接點(diǎn)前接點(diǎn)后接點(diǎn)2、動(dòng)作原理2.1繼電器概述動(dòng)接點(diǎn)前接點(diǎn)后接點(diǎn)6最基本的工作原理：

吸起：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

落下：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，后接點(diǎn)閉合?？梢姡^電器具有開關(guān)特性，利用其接點(diǎn)的通、斷電路，從而構(gòu)成各種控制表示電路。2.1繼電器概述最基本的工作原理：2.1繼電器概述7三、繼電器的作用能夠以極小的電信號(hào)控制執(zhí)行電路中相當(dāng)大的對(duì)象，

能夠控制數(shù)個(gè)對(duì)象或數(shù)個(gè)回路，以此來完成由人工難以達(dá)到的復(fù)雜的邏輯關(guān)系要求。

能控制遠(yuǎn)距離的對(duì)象。2.1繼電器概述三、繼電器的作用2.1繼電器概述8四、鐵路信號(hào)對(duì)繼電器的要求

安全、可靠

動(dòng)作可靠、準(zhǔn)確

使用壽命長(zhǎng)

有足夠的閉合和斷開電路的能力

有穩(wěn)定的電氣特性和時(shí)間特性

保持良好的電氣絕緣強(qiáng)度。

2.1繼電器概述四、鐵路信號(hào)對(duì)繼電器的要求2.1繼電器概述9五、信號(hào)繼電器的分類

按動(dòng)作原理分：電磁、感應(yīng)繼電器

按動(dòng)作電流分：直流、交流、交直流繼電器

按輸入物理量：電流、電壓繼電器

按動(dòng)作速度：快速、正常、緩動(dòng)繼電器

按接點(diǎn)結(jié)構(gòu)：普通接點(diǎn)、加強(qiáng)接點(diǎn)繼電器

按工作可靠度：安全型、非安全型

2.1繼電器概述五、信號(hào)繼電器的分類2.1繼電器概述10六、繼電器的參數(shù)1．額定值——繼電器在運(yùn)用狀態(tài)時(shí)的電壓值或電流值；2．吸起值——使繼電器動(dòng)作（動(dòng)接點(diǎn)與前接點(diǎn)接觸）所需要的最小電流或電壓值；3．工作值——使繼電器動(dòng)作，前接點(diǎn)全部閉合，井滿足規(guī)定的接點(diǎn)壓力所需的最小電流或電壓值；4.釋放值——繼電器從規(guī)定值降低到前接點(diǎn)斷開時(shí)的電壓或電流值；5．轉(zhuǎn)極值——有極繼電器的動(dòng)接點(diǎn)由定位轉(zhuǎn)換到反位或由反位轉(zhuǎn)換到定位所需要的電壓或電流值；

2.1繼電器概述六、繼電器的參數(shù)2.1繼電器概述116．過負(fù)載值——繼電器允許接入的最大電壓或電流值（一般為工作值的四倍），接入過負(fù)載值后，線圈不受損傷，電氣特性亦不變化；7．吸起時(shí)間——從繼電器線圈接通規(guī)定的電壓或電流時(shí)起至全部前接點(diǎn)閉合的時(shí)間；8．釋放時(shí)間——切斷供以規(guī)定的電壓或電流的電源時(shí)起至全部動(dòng)接點(diǎn)與后接點(diǎn)閉合的時(shí)間；9．安全系數(shù)——額定值與工作值之比；10．返還系數(shù)——釋放值與工作值之比稱為返還系數(shù)

2.1繼電器概述6．過負(fù)載值——繼電器允許接入的最大電壓或電流值（一般為工作122.2安全型繼電器 信號(hào)繼電器作為鐵路信號(hào)設(shè)備中最主要而又大量采用的元件之一，必須保證安全可靠。信號(hào)繼電器的安全可靠性，主要體現(xiàn)在利用“重力恒定’原則和確保接點(diǎn)不熔結(jié)，這就給信號(hào)繼電器的結(jié)構(gòu)提出了一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)的要求：銜鐵要加重，接點(diǎn)材料要采用熔點(diǎn)高和不會(huì)熔解而導(dǎo)電性能又好的材料。為了滿足這些要求，我國(guó)技術(shù)人員自己設(shè)計(jì)制造了一種直流24V的AX型（安全型）信號(hào)繼電器系列，滿足了鐵路信號(hào)設(shè)備對(duì)繼電器所提出的要求，成為我國(guó)鐵路信號(hào)繼電器的主要定型產(chǎn)品。2.2安全型繼電器 信號(hào)繼電器作為鐵路信號(hào)設(shè)備中最主要而又13安全型繼電器概述安全型繼電器的結(jié)構(gòu)2.2安全型繼電器安全型繼電器概述2.2安全型繼電器14AX系列安全型繼電器是直流24V系列的重彈力式直流電磁繼電器，其典型結(jié)構(gòu)為無極繼電器，其它各型號(hào)都是由其派生而成，因此它們中的大部分零件都可以通用。插入式和非插入式前者單獨(dú)使用，后者常用于有防塵外殼的組匣式設(shè)備中。安全型繼電器概述AX系列安全型繼電器是直流24V系列的重彈力式直流電磁繼電器15安全型繼電器概述（a）非插入式（b）插入式圖2-3AX型無極繼電器AX系列安全型繼電器是直流24V系列的重彈力式直流電磁繼電器，其典型結(jié)構(gòu)為無極繼電器，其它各型號(hào)都是由其派生而成，因此它們中的大部分零件都可以通用。插入式和非插入式前者單獨(dú)使用，后者常用于有防塵外殼的組匣式設(shè)備中。安全型繼電器概述（a）非插入式16型號(hào)的表示法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。安全型繼電器概述型號(hào)的表示法安全型繼電器概述17安全型繼電器的品種及用途無極、無極加強(qiáng)接點(diǎn)、無極緩放、無極加強(qiáng)接點(diǎn)緩放、整流式、有極、有極加強(qiáng)、偏極、單閉磁等5種9類20品種及3個(gè)派生品種。安全型繼電器概述安全型繼電器的品種及用途安全型繼電器概述18

繼電器插座

安全型繼電器概述繼電器插座安全型繼電器概述19

安全型繼電器的特點(diǎn)：前接點(diǎn)代表危險(xiǎn)側(cè)信息后接點(diǎn)代表安全側(cè)信息接點(diǎn)符合:故障—安全原則有利于行車安全的故障稱為安全側(cè)故障可能危及行車安全的故障稱為危險(xiǎn)側(cè)故障

安全性繼電器的壽命——接點(diǎn)壽命電壽命2×10（5-6）次、機(jī)械壽命10×106次安全型繼電器概述安全型繼電器的特點(diǎn)：安全型繼電器概述20JWX型直流無極電磁繼電器JPX型偏極繼電器JYX型有極繼電器JZX型整流式繼電器安全型繼電器的結(jié)構(gòu)JWX型直流無極電磁繼電器安全型繼電器的結(jié)構(gòu)211.結(jié)構(gòu)電磁系統(tǒng)接點(diǎn)系統(tǒng)JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)接點(diǎn)系統(tǒng)1.結(jié)構(gòu)JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)接點(diǎn)系統(tǒng)22前圈后圈JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵①

線圈線圈水平安裝在鐵芯上，分為前圈和后圈。前圈后圈JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛23JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵①

線圈線圈水平安裝在鐵芯上，分為前圈和后圈。根據(jù)電路需要可采用單線圈控制、雙線圈串聯(lián)控制或雙線圈并聯(lián)控制JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵24極靴方便鐵芯的緊固和拆裝JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵②鐵芯極靴方便鐵芯的緊固和拆裝JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包25JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵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)。JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵26JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵④街鐵

重錘片：由薄鋼板制成，其片數(shù)由接點(diǎn)組的多少?zèng)Q定，使銜鐵的重量基本上滿足后接點(diǎn)壓力的需要。

止片：用以增大繼電器在吸起狀態(tài)的磁阻，減小剩磁影響，保證繼電器可靠落下。JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵27JWX型直流無極電磁繼電器接點(diǎn)系統(tǒng)

接點(diǎn)系統(tǒng)包括拉桿和接點(diǎn)組。接點(diǎn)組分為靜止的前接點(diǎn)、后接點(diǎn)和固定在拉桿上的動(dòng)接點(diǎn)。

直流無極繼電器一般有8組接點(diǎn)，彼此獨(dú)立但動(dòng)作一致。JWX型直流無極電磁繼電器接點(diǎn)系統(tǒng)28JWX型直流無極電磁繼電器動(dòng)作原理：①電→磁→力→動(dòng)作拉桿，F(xiàn)吸引力＞F重力為吸其狀態(tài)。②F吸引力＜F重力為落下狀態(tài)。③無極特性JWX型直流無極電磁繼電器動(dòng)作原理：29JPX型偏極繼電器

偏極繼電器具有反應(yīng)電流極性的性能。

磁路系統(tǒng)中鐵芯極靴為方形，銜鐵為方形，方形極靴下端裝有L型永久磁鐵

偏極繼電器只能在規(guī)定方向的電流通入線圈時(shí)吸起，反方向就不能吸起，無電時(shí)銜鐵落下。銜鐵只安裝一塊重錘片永久磁鋼方形極靴JPX型偏極繼電器偏極繼電器具有反應(yīng)電流極性的性能。銜鐵只30JYX型有極繼電器

有極繼電器能反映電流極性，并能保持其極性狀態(tài)（切斷電流后能保持原來電流極性工作的狀態(tài)）的繼電器。

結(jié)構(gòu)除了磁路有特殊部分之外，其余部分都與無極繼電器基本相同，磁路的特殊部分就是用一塊端部呈刀形的長(zhǎng)條形永久磁鐵代替了無極繼電器的部分軛鐵，永久磁鐵與軛鐵間用螺釘聯(lián)結(jié)。JYX型有極繼電器有極繼電器能反映電流極性，并能保持其極性31JZX型整流式繼電器與無極型基本一致，僅在接點(diǎn)組上安裝了二極管組成的半波或全波整流電路。輸入的是交流電源，經(jīng)整流后再送入線圈。JZX型整流式繼電器與無極型基本一致，僅在接點(diǎn)組上安裝了二極32本講小結(jié)繼電器的概念和工作原理安全性繼電器：JWX、JPX、JYX、JZX本講小結(jié)繼電器的概念和工作原理33內(nèi)容回顧鐵路信號(hào)概述繼電器的概念和工作原理安全性繼電器：JWX、JPX、JYX、JZX內(nèi)容回顧鐵路信號(hào)概述34JWXJPXJWXJPX35JYXJZXJYXJZX36繼電器概述安全型繼電器繼電器的特性其他類型的繼電器繼電器的工作原理繼電器的接點(diǎn)繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用信號(hào)繼電器教學(xué)內(nèi)容繼電器概述信號(hào)繼電器37

機(jī)械特性

牽引特性時(shí)間特性2.3安全型繼電器的特性機(jī)械特性2.3安全型繼電器的特性38繼電器的機(jī)械特性繼電器的牽引特性機(jī)械特性與牽引特性的配合（安匝的確定）授課內(nèi)容繼電器的機(jī)械特性授課內(nèi)容39機(jī)械特性

電磁繼電器的工作過程是電流通過線圈，在磁路中產(chǎn)生磁通，磁通在銜鐵氣隙中產(chǎn)生電磁力吸引銜鐵帶動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作，以完成接通、斷開或轉(zhuǎn)接電路的任務(wù)。

繼電器銜鐵的動(dòng)作過程中，銜鐵上受有兩種作用力：電磁吸力（牽引力）和與吸力相反的反作用力。

反作用力是由接點(diǎn)簧片的彈性力和銜鐵上的重錘片重力等機(jī)械反作用力組成，稱為機(jī)械力。機(jī)械特性電磁繼電器的工作過程是電流通過線圈，在磁路中產(chǎn)生磁40機(jī)械特性

牽引力的大小由機(jī)械力的大小來確定。

機(jī)械力的大小是一個(gè)不確定的值，不僅與接點(diǎn)片的多少、重錘片的數(shù)目等有關(guān)，還與銜鐵的動(dòng)程有關(guān)。

銜鐵在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中所受到的機(jī)械力不是固定不變的。1.繼電器可靠工作的條件：牽引力>機(jī)械力機(jī)械特性牽引力的大小由機(jī)械力的大小來確定。1.繼電器可靠工41機(jī)械特性繼電器的機(jī)械力FJ是隨著銜鐵與鐵芯磁極間的氣隙δ的變化而變的，這種變化關(guān)系FJ=f(δ)稱為繼電器的機(jī)械特性，變化關(guān)系的曲線稱為機(jī)械特性曲線。不同類型的繼電器，結(jié)構(gòu)不同，機(jī)械特性也不同2.繼電器機(jī)械特性的定義機(jī)械特性繼電器的機(jī)械力FJ是隨著銜鐵與鐵芯磁極間的氣隙δ的42機(jī)械特性3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)機(jī)械特性3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)43機(jī)械特性oa：整個(gè)氣隙的值oδ0：代表止片的厚度

δ0a：代表銜鐵的動(dòng)程值3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)繼電器釋放時(shí)氣隙最大機(jī)械特性oa：整個(gè)氣隙的值3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=44機(jī)械特性a點(diǎn)：FJ

=0，δ最大ab段：δ逐漸減小，后接點(diǎn)片給動(dòng)接點(diǎn)的支撐力逐漸減小，F(xiàn)J逐漸增大。（線段ab的陡度由后接點(diǎn)片和動(dòng)接點(diǎn)的彈性變形來決定）

bc段：動(dòng)接點(diǎn)離開后接點(diǎn)，后接點(diǎn)的支撐力=0，F(xiàn)J

突然增大。（FJ

的大小取決于重錘片的數(shù)量和動(dòng)接點(diǎn)預(yù)先彎曲所產(chǎn)生的彈力之和）

cd段：銜鐵繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)J逐漸增大

。de段：當(dāng)動(dòng)接點(diǎn)接觸前接點(diǎn)時(shí)，動(dòng)接點(diǎn)上增加了前接點(diǎn)的預(yù)壓力，致使FJ突然增大。

ef段：為使動(dòng)接點(diǎn)與前接點(diǎn)接觸良好，銜鐵繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，前接點(diǎn)與動(dòng)接點(diǎn)一起向上彎曲，直到銜鐵運(yùn)動(dòng)完畢，由于兩者共同彈性變形，F(xiàn)J增大。3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)機(jī)械特性a點(diǎn)：FJ=0，δ最大3.繼電器機(jī)械特性曲線：F45機(jī)械特性結(jié)論：c、e兩點(diǎn)的FJ變化最大電磁吸力在c、e兩點(diǎn)能克服FJ，則繼電器就能工作機(jī)械特性曲線可以根據(jù)材料力學(xué)計(jì)算，也可以通過實(shí)驗(yàn)方法求得。3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)機(jī)械特性結(jié)論：3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)46牽引特性

電流通過繼電器線圈，在鐵心磁極與銜鐵的空氣隙中產(chǎn)生磁通，這磁通對(duì)銜鐵產(chǎn)生吸力（牽引力）。

可從銜鐵運(yùn)動(dòng)過程中磁系統(tǒng)的能量平衡方程來討論，并得出吸力公式。1.磁能的計(jì)算牽引特性電流通過繼電器線圈，在鐵心磁極與銜鐵的空氣隙中產(chǎn)生47牽引特性當(dāng)繼電器線圈通入直流電壓U時(shí)，線圈電路的方程式為：1.磁能的計(jì)算將兩端各乘以idt，時(shí)間從0到t,線圈中電流從0到穩(wěn)定值I，即磁鏈從0達(dá)到進(jìn)行積分得到如下磁系統(tǒng)的能量平衡方程式：總能量損耗能量磁能牽引特性當(dāng)繼電器線圈通入直流電壓U時(shí)，線圈電路的方程式為：148牽引特性在時(shí)間t內(nèi)電源供給電路的能量，除去發(fā)熱損耗的能量之外，其余都轉(zhuǎn)變?yōu)榇畔到y(tǒng)的磁能：1.磁能的計(jì)算能量可用圖中陰影線面積0a來表示。這討論的只是在繼電器銜鐵處于靜止?fàn)顟B(tài)下，在磁系統(tǒng)儲(chǔ)存的能量，當(dāng)銜鐵處于運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，磁系統(tǒng)的磁能將隨銜鐵的運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化。牽引特性在時(shí)間t內(nèi)電源供給電路的能量，除去發(fā)熱損耗的能量之外49牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化50牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化接通電源至銜鐵運(yùn)動(dòng)前，在磁系統(tǒng)中儲(chǔ)存的磁能為銜鐵運(yùn)動(dòng)過程中，磁系統(tǒng)獲得的磁能為

銜鐵運(yùn)動(dòng)終了后，磁系統(tǒng)中儲(chǔ)存的磁能為牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化接通電源至銜鐵運(yùn)動(dòng)前，在磁系51牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化消耗在銜鐵運(yùn)動(dòng)的磁能，由輸入磁系統(tǒng)的磁能與銜鐵運(yùn)動(dòng)終了后磁系統(tǒng)中剩余磁能的差來確定即Soa1a2

△Wm是消耗在銜鐵運(yùn)動(dòng)中的能量，那么對(duì)銜鐵的平均吸力為當(dāng)銜鐵的動(dòng)程取極限時(shí)，對(duì)銜鐵的吸力為

牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化消耗在銜鐵運(yùn)動(dòng)的磁能，由輸入52牽引特性3.線性繼電器特性曲線磁化曲線是非線性的，不能用數(shù)學(xué)分析，只能圖解法才能準(zhǔn)確地計(jì)算吸力。如果繼電器運(yùn)用在離磁化曲線飽和點(diǎn)以下較遠(yuǎn)的范圍內(nèi)，可以近似地認(rèn)為繼電器的磁特性曲線是線性的，曲線可以用下圖的直線來代替。牽引特性3.線性繼電器特性曲線磁化曲線是非線性的，不能用數(shù)學(xué)53牽引特性當(dāng)取△I和△φ非常小時(shí)

3.線性繼電器特性曲線牽引特性當(dāng)取△I和△φ非常小時(shí)3.線性繼電器特性曲線54牽引特性3.線性繼電器特性曲線可得對(duì)銜鐵的吸力為

如果銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)（空氣隙變化時(shí)），電流I不改變，這時(shí)上式就可改為若漏磁通忽略不計(jì)，則（W為線圈匝數(shù)）牽引特性3.線性繼電器特性曲線可得對(duì)銜鐵的吸力為如果銜鐵運(yùn)55牽引特性3.線性繼電器特性曲線繼電器吸力與安匝的平方成正比，與工作氣隙的平方成反比。牽引特性3.線性繼電器特性曲線繼電器吸力與安匝的平方成正比，56牽引特性與機(jī)械特性配合繼電器的機(jī)械特力FJ是隨δ的減小呈折線變化的，要使繼電器可靠吸起，F(xiàn)Q>FJ1.確定FQ大小的方法當(dāng)安匝（IW)一定時(shí)，F(xiàn)Q與δ的平方成反比，即牽引力FQ隨δ呈雙曲線規(guī)律的變化而變化，這種牽引力FQ隨工作氣隙δ而變化的關(guān)系FQ=f(δ)，稱它為牽引特性。牽引特性與機(jī)械特性配合繼電器的機(jī)械特力FJ是隨δ的減小呈折線57牽引特性與機(jī)械特性配合2.牽引特性與機(jī)械特性配合FQ牽引特性曲線與C、E中的一個(gè)點(diǎn)相切和在另一個(gè)點(diǎn)之上的曲線安匝即作為繼電器吸起的安匝。（IW）2為臨界安匝。牽引特性與機(jī)械特性配合2.牽引特性與機(jī)械特性配合FQ牽引特58牽引特性與機(jī)械特性配合3.繼電器安匝的確定為使繼電器可靠吸起，繼電器的安匝應(yīng)大于臨界安匝。因此(IW)G=K(IW)2，即為工作安匝注意：K愈大，吸起時(shí)間愈短K不宜過大，過大不但造成不必要的功耗，還影響接點(diǎn)工作K一般取1.1-1.3牽引特性與機(jī)械特性配合3.繼電器安匝的確定為使繼電器可靠吸59小結(jié)繼電器的機(jī)械特性和機(jī)械特性曲線繼電器的牽引和牽引特性曲線牽引特性與機(jī)械特性的配合小結(jié)繼電器的機(jī)械特性和機(jī)械特性曲線60內(nèi)容回顧繼電器的機(jī)械特性和機(jī)械特性曲線繼電器的牽引特性和牽引力的計(jì)算方法安匝的確定內(nèi)容回顧繼電器的機(jī)械特性和機(jī)械特性曲線61繼電器概述安全型繼電器繼電器的特性繼電器的工作原理其他類型的繼電器繼電器的接點(diǎn)繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用信號(hào)繼電器教學(xué)內(nèi)容繼電器概述信號(hào)繼電器62繼電器常用的幾種參數(shù)說明直流無極繼電器的工作原理有極繼電器的工作原理偏極繼電器的工作原理繼電器的工作原理繼電器常用的幾種參數(shù)說明繼電器的工作原理631．額定值——繼電器在運(yùn)用狀態(tài)時(shí)的電壓值或電流值；2．吸起值——使繼電器動(dòng)作（動(dòng)接點(diǎn)與前接點(diǎn)接觸）所需要的最小電流或電壓值；3．工作值——使繼電器動(dòng)作，前接點(diǎn)全部閉合,并滿足規(guī)定的接點(diǎn)壓力所需的最小電流或電壓值；4.釋放值——繼電器從規(guī)定值降低到前接點(diǎn)斷開時(shí)的電壓或電流值；5．轉(zhuǎn)極值——有極繼電器的動(dòng)接點(diǎn)由定位轉(zhuǎn)換到反位或由反位轉(zhuǎn)換到定位所需要的電壓或電流值；6．過負(fù)載值——繼電器允許接入的最大電壓或電流值（一般為工作值的四倍），接入過負(fù)載值后，線圈不受損傷，電氣特性亦不變化；繼電器常用的幾種參數(shù)說明1．額定值——繼電器在運(yùn)用狀態(tài)時(shí)的電壓值或電流值；繼電器常用647．吸起時(shí)間——從繼電器線圈接通規(guī)定的電壓或電流時(shí)起至全部前接點(diǎn)閉合的時(shí)間；8．釋放時(shí)間——切斷供以規(guī)定的電壓或電流的電源時(shí)起至全部動(dòng)接點(diǎn)與后接點(diǎn)閉合的時(shí)間；9．安全系數(shù)——額定值與工作值之比；10．返還系數(shù)——釋放值與工作值之比稱為返還系數(shù)

繼電器常用的幾種參數(shù)說明返還系數(shù)一般在0.2--0.99之間，鐵路信號(hào)用的安全繼電器的返還系數(shù)在0.2-0.5之間

7．吸起時(shí)間——從繼電器線圈接通規(guī)定的電壓或電流時(shí)起至全部前65

特點(diǎn)：無論什么極性只要達(dá)到它的規(guī)定電壓或電流值，繼電器就勵(lì)磁吸起。無極繼電器的吸引力大小直接決定于通過工作氣隙的磁通大小，磁通增大到一定值時(shí)銜鐵就吸合，磁通減小到略小于吸起的磁通值時(shí)銜鐵就釋放。直流無極繼電器的工作原理特點(diǎn)：無論什么極性只要達(dá)到它的規(guī)定電壓或電流值，繼電器就勵(lì)66但是當(dāng)無極繼電器線圈中的電流減小到略小于吸起值的電流值時(shí)卻不能使繼電器銜鐵釋放。直流無極繼電器的工作原理但是當(dāng)無極繼電器線圈中的電流減小到略小于吸起值的電流值時(shí)卻67繼電器吸起狀態(tài)與釋放狀態(tài)時(shí)工作氣隙大小不同,工作氣隙不同，所需的安匝不同為什么無極繼電器釋放值（電流或電壓）小于吸起值，以及返還系數(shù)小于1？直流無極繼電器的工作原理繼電器吸起狀態(tài)與釋放狀態(tài)時(shí)工作氣隙大小不同,為什么無極繼電器68鐵磁材料的磁滯影響鐵心中磁通的變化總是滯后于線圈中電流的變化，電流增大時(shí)的值小于電流下降時(shí)的值直流無極繼電器的工作原理為什么無極繼電器釋放值（電流或電壓）小于吸起值，以及返還系數(shù)小于1？鐵磁材料的磁滯影響直流無極繼電器的工作原理為什么無極繼電器69磁化曲線直流無極繼電器的工作原理繼電器的釋放安匝比還要小，即釋放電流值比還要小。由上可知無極繼電器的釋放值不僅小于吸起值，而且比吸起值小很多。返還系數(shù)小于1。

鐵路信號(hào)繼電器的返還系數(shù)越接近1越安全

為了提高釋放值，在銜鐵與磁極之間加一止片，以增大繼電器吸起狀態(tài)的磁阻，減小剩磁影響，保證繼電器可靠釋放磁化曲線直流無極繼電器的工作原理70有極繼電器的工作原理特點(diǎn)反應(yīng)電流極性，并能保持其極性狀態(tài)（切斷電流后能保持原電流極性工作的狀態(tài)）的繼電器

在磁路結(jié)構(gòu)中有永久磁鐵

銜鐵動(dòng)作是受兩種獨(dú)立的磁系統(tǒng)控制的，這兩個(gè)磁系統(tǒng)：一是由線圈電流產(chǎn)生的電磁系統(tǒng)，這種磁通稱為控制磁通ΦK；二是由永久磁鐵磁勢(shì)所形成的磁通，稱為極化磁通ΦJ。有極繼電器的工作原理特點(diǎn)71有極繼電器的工作原理特點(diǎn)

靈敏度較高，即只要較少的安匝就能動(dòng)作，如有的動(dòng)作安匝為1-4安匝。而無極繼電器卻需要50-200安匝。

動(dòng)作時(shí)間較快，如最快的繼電器只需要1-2ms。無極繼電器則需要10-l00ms,有些甚至還要慢些。有極繼電器的工作原理特點(diǎn)72有極繼電器的工作原理反位打落狀態(tài)磁路定位吸起狀態(tài)磁路有極繼電器的工作原理反位打落狀態(tài)磁路73偏極繼電器的工作原理特點(diǎn)：具有反應(yīng)外來信號(hào)極性的性能,只有通規(guī)定方向的電流，繼電器才可以吸起。偏極繼電器的工作原理特點(diǎn)：具有反應(yīng)外來信號(hào)極性的性能,只有通74偏極繼電器的工作原理+-ΦJ2ΦJ1通入1正4負(fù)的電流偏極繼電器的工作原理+-ΦJ2ΦJ1通入1正4負(fù)的電流75偏極繼電器的工作原理41+-φK通入1負(fù)4正的電流偏極繼電器的工作原理41+-φK通入1負(fù)4正的電流76機(jī)械特性牽引特性時(shí)間特性繼電器特性機(jī)械特性繼電器特性77電磁繼電器的電磁系統(tǒng)在接通電源或切斷電源時(shí)，由于電磁感應(yīng)的作用，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這些電流產(chǎn)生的磁通對(duì)鐵心中原來磁通的變化起了一定程度的影響。即原磁通增大時(shí)反對(duì)增大，減小時(shí)反對(duì)減小，使原磁通變化緩慢。因此，電磁繼電器或多或少地都有一些緩動(dòng)的時(shí)間特性。利用繼電器控制的各種電路中，由于完成的作用不同，對(duì)繼電器的時(shí)間特性要求也不一樣，有些要求繼電器動(dòng)作快，有些要求慢一點(diǎn)，如果滿足不了時(shí)間特性的要求，整個(gè)控制電路就不能正常工作。繼電器的時(shí)間特性電磁繼電器的電磁系統(tǒng)在接通電源或切斷電源時(shí)，由于電磁感應(yīng)的作78一、直流無極電磁繼電器的時(shí)間特性分析吸起和落下時(shí)間的電路繼電器的時(shí)間特性一、直流無極電磁繼電器的時(shí)間特性分析吸起和落下時(shí)間的電路79吸起與落下時(shí)過渡過程

一、直流無極電磁繼電器的時(shí)間特性繼電器的時(shí)間特性吸起與落下時(shí)過渡過程一、直流無極電磁繼電器的時(shí)間特性繼電器80繼電器的時(shí)間特性繼電器在各種控制電路中應(yīng)用時(shí)，由于控制對(duì)象和要求不同，需要完成的作用也不同，所以對(duì)繼電器的動(dòng)作時(shí)間要求也不一樣，為此需要改變繼電器的時(shí)間參數(shù)來滿足控制電路的要求。繼電器的時(shí)間特性繼電器在各種控制電路中應(yīng)用時(shí)，由于控制對(duì)象81二、改變繼電器時(shí)間參數(shù)的方法繼電器的時(shí)間特性改變繼電器結(jié)構(gòu)的方法電路方法二、改變繼電器時(shí)間參數(shù)的方法繼電器的時(shí)間特性改變繼電器結(jié)構(gòu)82改變繼電器結(jié)構(gòu)的方法繼電器的時(shí)間特性改變銜鐵與鐵心磁吸間止片的厚度，以改變繼電器的落下時(shí)間，止片增厚，落下時(shí)間減小，止片減薄，落下時(shí)間增大。磁路系統(tǒng)選用電阻率較高的鐵磁性材料，使渦流影響減小從而縮短繼電器的動(dòng)作時(shí)間。在保證工作安匝的前提下增大線圈導(dǎo)線的線徑，以此來提高電流的儲(chǔ)備系數(shù)，使額定電流提高，加速電流的增長(zhǎng)速度使其減小吸起時(shí)間。在鐵心上套銅套（銅環(huán)）使繼電器達(dá)到緩動(dòng)（緩吸和緩放）。改變繼電器結(jié)構(gòu)的方法繼電器的時(shí)間特性改變銜鐵與鐵心磁吸間止片83釋放方法與落下啟動(dòng)時(shí)間短路線圈方法繼電器的時(shí)間特性改變繼電器結(jié)構(gòu)的方法釋放方法與落下啟動(dòng)時(shí)間84繼電器的時(shí)間特性改變繼電器結(jié)構(gòu)的方法繼電器的時(shí)間特性改變繼電器結(jié)構(gòu)的方法85繼電器的時(shí)間特性（1）提高繼電器的端電壓使繼電器快吸（2）在繼電器線圈電路中串聯(lián)一個(gè)燈泡使繼電器快吸電路方法繼電器與燈泡串聯(lián)后的時(shí)間特性繼電器的時(shí)間特性（1）提高繼電器的端電壓使繼電器快吸電路方86繼電器的時(shí)間特性（3）與繼電器線圈串聯(lián)RC并聯(lián)電路使繼電器快吸電路方法繼電器的時(shí)間特性（3）與繼電器線圈串聯(lián)RC并聯(lián)電路使繼電器快87繼電器的時(shí)間特性（4）并聯(lián)電阻或二極管使繼電器緩放電路方法繼電器的時(shí)間特性（4）并聯(lián)電阻或二極管使繼電器緩放電路方法88繼電器的時(shí)間特性（5）并聯(lián)rC串聯(lián)電路使繼電器緩放，并聯(lián)rC串聯(lián)電路又串聯(lián)電阻r0，使繼電器緩吸又緩放。電路方法緩吸過程曲線繼電器的時(shí)間特性（5）并聯(lián)rC串聯(lián)電路使繼電器緩放，并聯(lián)rC89繼電器的時(shí)間特性（5）并聯(lián)rC串聯(lián)電路使繼電器緩放，并聯(lián)rC串聯(lián)電路又串聯(lián)電阻r0，使繼電器緩吸又緩放。電路方法緩放過程曲線繼電器的時(shí)間特性（5）并聯(lián)rC串聯(lián)電路使繼電器緩放，并聯(lián)rC90內(nèi)容回顧繼電器的工作原理無極繼電器:無極性有極繼電器：反應(yīng)電流極性偏極繼電器：通入規(guī)定方向電流繼電器才吸起繼電器的時(shí)間特性及改變繼電器時(shí)間特性參數(shù)的方法:快吸、緩放、緩吸又緩放內(nèi)容回顧繼電器的工作原理91繼電器概述安全型繼電器繼電器的特性繼電器的工作原理其他類型的繼電器繼電器的接點(diǎn)繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用信號(hào)繼電器教學(xué)內(nèi)容繼電器概述信號(hào)繼電器92繼電器接點(diǎn)工作狀態(tài)的分析熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法繼電器的接點(diǎn)繼電器接點(diǎn)工作狀態(tài)的分析繼電器的接點(diǎn)93繼電器接點(diǎn)的要求

接點(diǎn)閉合時(shí)，接觸可靠，接觸電阻小而穩(wěn)定；

接點(diǎn)斷開時(shí)，要可靠分開，接點(diǎn)間電阻為無窮大，即有一定的間隙；

接點(diǎn)在閉合和斷開過程中沒有顫動(dòng)；

不發(fā)生熔接；

耐各種腐蝕；

導(dǎo)熱率和導(dǎo)電率要高；

使用壽命長(zhǎng)。繼電器接點(diǎn)的要求接點(diǎn)閉合時(shí)，接觸可靠，接觸電阻小而穩(wěn)定；94繼電器接點(diǎn)工作狀態(tài)的分析繼電器接點(diǎn)的工作可分四個(gè)階段：

接點(diǎn)閉合狀態(tài)

接點(diǎn)斷開過程

接點(diǎn)斷開狀態(tài)

接點(diǎn)閉合過程繼電器接點(diǎn)工作狀態(tài)的分析繼電器接點(diǎn)的工作可分四個(gè)階段：95接點(diǎn)閉合狀態(tài)

當(dāng)繼電器接點(diǎn)閉合時(shí)，在接觸處呈現(xiàn)出一定的接觸電阻，接點(diǎn)電阻就由接點(diǎn)金屬材料本身的電阻和接觸電阻兩部分組成。接點(diǎn)電阻也就近似為接觸電阻。

接點(diǎn)閉合就是接通電路。接通電路質(zhì)量的好壞，取決于接觸電阻的大小和穩(wěn)定性，總希望接點(diǎn)的接觸電阻小而穩(wěn)定。接點(diǎn)閉合狀態(tài)當(dāng)繼電器接點(diǎn)閉合時(shí)，在接觸處呈現(xiàn)出一定的接觸電96接點(diǎn)閉合狀態(tài)影響接點(diǎn)接觸電阻的因素：接點(diǎn)的材料接點(diǎn)間的壓力接點(diǎn)接觸的形式接點(diǎn)間電壓降和溫度接點(diǎn)受腐蝕等情況有關(guān)。接點(diǎn)閉合狀態(tài)影響接點(diǎn)接觸電阻的因素：97接點(diǎn)閉合狀態(tài)接點(diǎn)材料的影響接點(diǎn)材料的電阻系數(shù)愈小，接點(diǎn)本身的電阻愈小，接觸電阻也小接點(diǎn)間壓力的影響有一定的抗壓強(qiáng)度的材料，接點(diǎn)壓力愈大，接觸電阻愈小接點(diǎn)閉合狀態(tài)接點(diǎn)材料的影響98接點(diǎn)閉合狀態(tài)

接點(diǎn)接觸形式的影響接觸形式：點(diǎn)接觸、面接觸、線接觸面接觸的接觸電阻最小，但接觸電阻不穩(wěn)定；線接觸的壓力比較集中，接觸電阻小且穩(wěn)定點(diǎn)接觸壓力最集中，接觸電阻最穩(wěn)定，但接觸電阻大，只適用于小功率控制電路中接點(diǎn)閉合狀態(tài)接點(diǎn)接觸形式的影響99接點(diǎn)閉合狀態(tài)

接點(diǎn)間電壓降和溫度的影響接點(diǎn)間存在接觸電阻，當(dāng)通入電流時(shí)，接點(diǎn)間產(chǎn)生壓降---接觸處發(fā)熱---接點(diǎn)溫度升高---接觸電阻增大---壓降升高---溫度升高---電阻增大---

化學(xué)腐蝕的影響接點(diǎn)間存在的化學(xué)氣體或物質(zhì)在接點(diǎn)間產(chǎn)生火花放電或電弧，從而使接點(diǎn)表面產(chǎn)生氧化膜，影響接觸電阻的大小，因此，應(yīng)選擇用不易氧化或氧化后對(duì)導(dǎo)電性能沒有影響的材料做接點(diǎn)，如銀和銀合金接點(diǎn)閉合狀態(tài)接點(diǎn)間電壓降和溫度的影響100接點(diǎn)閉合狀態(tài)

電腐蝕的影響當(dāng)接點(diǎn)接觸電阻上電壓降超過融化電壓，或接點(diǎn)斷開過程中接點(diǎn)間電壓超過270-330V時(shí)發(fā)生火花放電，或當(dāng)電路中電流較大發(fā)生電弧時(shí)都引起電腐蝕。因此應(yīng)選擇耐電腐蝕和難熔材料，如金屬陶瓷等接點(diǎn)閉合狀態(tài)電腐蝕的影響101接點(diǎn)斷開過程接點(diǎn)的化學(xué)腐蝕和電腐蝕會(huì)導(dǎo)致接點(diǎn)變形、損壞、接觸不良或熔接等現(xiàn)象。而引起這些腐蝕的主要起因是接點(diǎn)間的液態(tài)橋，火花放電與電弧放電。這些現(xiàn)象主要發(fā)生在接點(diǎn)斷開過程中。電弧產(chǎn)生的條件：I>I0,UJ>U0火花放電的條件：I<I0接點(diǎn)斷開過程接點(diǎn)的化學(xué)腐蝕和電腐蝕會(huì)導(dǎo)致接點(diǎn)變形、損壞、接觸102如果在接點(diǎn)閉合過程中，接點(diǎn)發(fā)生顫動(dòng)，那么，第一次閉合后就會(huì)發(fā)生電弧。因?yàn)檫@時(shí)接點(diǎn)間的距離很小，電弧對(duì)接點(diǎn)的損壞要比接點(diǎn)在斷開過程時(shí)大得多。因此，要求繼電器接點(diǎn)在動(dòng)作過程中不能顫動(dòng)。接點(diǎn)閉合狀態(tài)如果在接點(diǎn)閉合過程中，接點(diǎn)發(fā)生顫動(dòng)，那么，第一次閉合后就會(huì)發(fā)103

熄滅接點(diǎn)電弧的方法熄滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧的方法熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法104熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧的方法

熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧的方法105熄滅接點(diǎn)電弧的條件是：接點(diǎn)斷開時(shí)電路中的電流值必須都在di/dt<0的情況下，也就是負(fù)載直線必須在電弧伏安特性曲線之下。要滿足這個(gè)條件，有兩個(gè)途徑：(1)降低負(fù)載直線。(2)抬高電弧伏安特性曲線。熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧的方法熄滅接點(diǎn)電弧的條件是：接點(diǎn)斷開時(shí)電路中的電流值必須都在di/106(1)

降低負(fù)載直線降低電源電壓U，使U-iR=f(i)負(fù)載伏安特性直線下降；增大電阻

熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧的方法(1)降低負(fù)載直線熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)107(2)

抬高電弧伏安特性曲線。

單純?cè)龃蠼狱c(diǎn)間距離

幾個(gè)接點(diǎn)串聯(lián)

磁吹弧：利用磁場(chǎng)的電磁力把電弧拉長(zhǎng)，起到增大接點(diǎn)間距離的作用，使其電弧拉長(zhǎng)到加在接點(diǎn)間電壓不足以維持電弧燃燒所需的電壓而自行熄滅熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧的方法(2)抬高電弧伏安特性曲線。熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方108熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧的方法熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧的方法109熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧的方法熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧的方法110采用滅火花電阻與接點(diǎn)并聯(lián)是最常用的方法，在接點(diǎn)斷開瞬間，電感負(fù)載所產(chǎn)生的感應(yīng)電流流經(jīng)并聯(lián)在接點(diǎn)上的電容和電阻串聯(lián)電路，使接點(diǎn)上的電壓降至擊穿空氣隙電壓之下，而避免發(fā)生火花。此時(shí)，磁場(chǎng)能量消耗在回路電阻上。這樣接點(diǎn)間的電壓U就有可能低于300V，避免接點(diǎn)火花出現(xiàn)

熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)火花的方法采用滅火花電阻與接點(diǎn)并聯(lián)是最常用的方法，在接點(diǎn)斷開瞬間，電感111熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法熄滅接點(diǎn)火花的方法112繼電器圖形符號(hào)繼電器基本電路繼電器電路分析法繼電器電路安全措施繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用繼電器圖形符號(hào)繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用1131.繼電器線圈有電（指通過工作值以上的電流），繼電器吸起則該繼電器的所有前接點(diǎn)都閉合，后接點(diǎn)都離開。線圈斷電（無電），該繼電器的所有前接點(diǎn)都離開，后接點(diǎn)都閉合，不能錯(cuò)誤的理解為有電流通過接點(diǎn)時(shí)，就認(rèn)為該接點(diǎn)的繼電器是吸起的。2．繼電器吸起，前接點(diǎn)閉合后，不一定有電流通過前接點(diǎn)，因?yàn)榫€圈與接點(diǎn)所構(gòu)成的電路是兩個(gè)不同的電的回路，該前接點(diǎn)是否有電流通過，這要看該接點(diǎn)所構(gòu)成的電路是否構(gòu)通。如果該接點(diǎn)根本就沒有接入電路，那么接點(diǎn)只是象不接入電路的開關(guān)，扳動(dòng)一下而已。繼電器圖形符號(hào)1.繼電器線圈有電（指通過工作值以上的電流），繼電器吸起則該114繼電器圖形符號(hào)繼電器圖形符號(hào)115繼電器圖形符號(hào)繼電器圖形符號(hào)116接點(diǎn)編號(hào)中的個(gè)位數(shù)1表示中接點(diǎn)、2表示前接點(diǎn)、3表示后接點(diǎn)，十位數(shù)表示接點(diǎn)組的排號(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)別無極繼電器的接點(diǎn)；箭頭方向表示該繼電器在整個(gè)設(shè)備使用時(shí)經(jīng)常所處的狀態(tài)，箭頭向上表示經(jīng)常處于吸起狀態(tài)，箭頭向下表示經(jīng)常處于落下狀態(tài)；繼電器接點(diǎn)的工作狀態(tài)：實(shí)線表示接點(diǎn)閉合，虛線表示接點(diǎn)斷開；極性保持繼電器接點(diǎn)的狀態(tài)一般總是處于定位接點(diǎn)的閉合狀態(tài)。繼電器圖形符號(hào)繼電器在鐵路信號(hào)電路圖中所用的圖形符號(hào)表示原則接點(diǎn)編號(hào)中的個(gè)位數(shù)1表示中接點(diǎn)、2表示前接點(diǎn)、3表示后接點(diǎn)，117繼電器的名稱符號(hào)：根據(jù)主要用途和功能命名。如：按鈕繼電器為AJ。繼電器的定位（1）繼電器的定位狀態(tài)必須和設(shè)備的定位狀態(tài)一致。如：信號(hào)機(jī)以關(guān)閉為定位狀態(tài)；道岔以開通定位為定位狀態(tài)，軌道電路以空閑為定位狀態(tài)。（2）繼電器的落下狀態(tài)必須與設(shè)備的安全側(cè)相一致，滿足故障——安全原則。如：信號(hào)繼電器落下---信號(hào)機(jī)的關(guān)閉，軌道繼電器的落下----軌道電路被占用。（3）對(duì)于線圈必須注明其定位狀態(tài)箭頭和線圈端子號(hào)。對(duì)于其接點(diǎn)只須標(biāo)出其接點(diǎn)組號(hào)，而不必詳細(xì)標(biāo)明動(dòng)、前、后接點(diǎn)號(hào)。但必須標(biāo)出箭頭方向。繼電器圖形符號(hào)繼電器的名稱符號(hào)：根據(jù)主要用途和功能命名。如：按鈕繼電器為A1181、串聯(lián)電路串聯(lián)電路指繼電器接點(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。繼電器基本電路1、串聯(lián)電路串聯(lián)電路指繼電器接點(diǎn)串聯(lián)連接的電路，其功能是實(shí)現(xiàn)119由幾個(gè)繼電器接點(diǎn)并聯(lián)連接的電路稱為并聯(lián)電路，它的功能是實(shí)現(xiàn)邏輯“或”運(yùn)算，如圖所示。2、并聯(lián)電路繼電器基本電路由幾個(gè)繼電器接點(diǎn)并聯(lián)連接的電路稱為并聯(lián)電路，它的功能是實(shí)現(xiàn)邏1203、串并聯(lián)電路繼電器基本電路3、串并聯(lián)電路繼電器基本電路121凡是有自身前接點(diǎn)參與保持該繼電器吸起的，稱為自閉電路4、自閉電路繼電器基本電路凡是有自身前接點(diǎn)參與保持該繼電器吸起的，稱為自閉電路4、自閉122凡是有自身前接點(diǎn)參與保持該繼電器吸起的，稱為自閉電路4、自閉電路繼電器基本電路凡是有自身前接點(diǎn)參與保持該繼電器吸起的，稱為自閉電路4、自閉123在一個(gè)由繼電電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)中具有相互作用且按一定時(shí)間順序動(dòng)作的繼電電路的總和，稱做時(shí)序電路。

5、時(shí)序電路繼電器基本電路在一個(gè)由繼電電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)中具有相互作用且按一定124能鑒別繼電器激磁電流極性的繼電器電路，叫做極性繼電器電路。它由偏極繼電器或極性保持繼電器組成。5、極性繼電器電路繼電器基本電路能鑒別繼電器激磁電流極性的繼電器電路，叫做極性繼電器電125內(nèi)容回顧繼電器的接點(diǎn)繼電器接點(diǎn)工作狀態(tài)的分析熄滅接點(diǎn)電弧和消滅接點(diǎn)火花的方法繼電器在電路中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用繼電器圖形符號(hào)（線圈符號(hào)和接點(diǎn)符號(hào)）基本電路（串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)和自閉電路）內(nèi)容回顧繼電器的接點(diǎn)126繼電器圖形符號(hào)繼電器基本電路繼電器電路分析法繼電器電路安全措施繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用繼電器圖形符號(hào)繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用127動(dòng)作程序法時(shí)間圖解法接通徑路法繼電電路分析法動(dòng)作程序法繼電電路分析法128動(dòng)作程序法用來表示繼電器的動(dòng)作過程，著重反映繼電電路的時(shí)序關(guān)系(因果關(guān)系)，而不嚴(yán)格地表達(dá)邏輯功能?！啊北硎纠^電器吸起“↓”表示繼電器落下“→”表示促使繼電器吸起、落下“|”表示邏輯“與”。繼電電路分析法1．動(dòng)作程序法動(dòng)作程序法用來表示繼電器的動(dòng)作過程，著重反映繼電電路的時(shí)序關(guān)129繼電電路分析法1．動(dòng)作程序法繼電電路分析法1．動(dòng)作程序法130繼電器具體應(yīng)用分析舉例繼電器具體應(yīng)用分析舉例131整個(gè)電路動(dòng)作過程與繼電器的時(shí)間特性（如緩放時(shí)間的長(zhǎng)短）密切相關(guān)。這時(shí)，可用時(shí)間圖解法來較準(zhǔn)確地進(jìn)行分析。繼電電路分析法2．時(shí)間圖解法整個(gè)電路動(dòng)作過程與繼電器的時(shí)間特性（如緩放時(shí)間的長(zhǎng)短）密切相132整個(gè)電路動(dòng)作過程與繼電器的時(shí)間特性（如緩放時(shí)間的長(zhǎng)短）密切相關(guān)。這時(shí)，可用時(shí)間圖解法來較準(zhǔn)確地進(jìn)行分析。繼電電路分析法2．時(shí)間圖解法繼電器動(dòng)作時(shí)間整個(gè)電路動(dòng)作過程與繼電器的時(shí)間特性（如緩放時(shí)間的長(zhǎng)短）密切相133整個(gè)電路動(dòng)作過程與繼電器的時(shí)間特性（如緩放時(shí)間的長(zhǎng)短）密切相關(guān)。這時(shí)，可用時(shí)間圖解法來較準(zhǔn)確地進(jìn)行分析。繼電電路分析法2．時(shí)間圖解法整個(gè)電路動(dòng)作過程與繼電器的時(shí)間特性（如緩放時(shí)間的長(zhǎng)短）密切相134接通徑路法（曾稱接通公式法）用來描述繼電器勵(lì)磁電流的徑路，即由電源正極經(jīng)繼電器接點(diǎn)、線圈及其他器件（按鈕接點(diǎn)、二極管等）流向電源負(fù)極的回路，它是在分析繼電器電路中常用的方法（俗稱跑電路，不一定寫出來）。繼電電路分析法3．接通徑路法（曾稱接通公式法）KZ—K11-12—BJ11-13—AJ1-4—KFKZ—K11-12—AJ11-12—BJ1-4—KF接通徑路法（曾稱接通公式法）用來描述繼電器勵(lì)磁電流的徑路，即135繼電器具體應(yīng)用分析舉例繼電器具體應(yīng)用分析舉例136繼電器電路的基本防護(hù)原則：故障---安全原則繼電器電路安全措施在構(gòu)成繼電器電路時(shí)，采取哪些措施才能滿足故障--安全原則？繼電器電路的基本防護(hù)原則：故障---安全原則繼電器電路安全措1371．信號(hào)點(diǎn)燈電路前接點(diǎn)控制綠燈電路后接點(diǎn)控制綠燈電路繼電器電路安全措施用繼電器的勵(lì)磁狀態(tài)作為開放信號(hào)的條件1．信號(hào)點(diǎn)燈電路前接點(diǎn)控制綠燈電路后接點(diǎn)控制綠燈電路繼電1382．?dāng)嗑€、短路、接地繼電器電路安全措施對(duì)于控制較遠(yuǎn)距離的繼電器等元件，一般控制線路用電纜或架空線，這就要考慮到控制線路發(fā)生斷線、短路、接地等故障的可能，一下討論的電路就是在這種情況下如何滿足故障---安全原則2．?dāng)嗑€、短路、接地繼電器電路安全措施對(duì)于控制較遠(yuǎn)距離的繼電1392．?dāng)嗑€、短路、接地繼電器電路安全措施（a）（b）

電源與繼電器設(shè)在不同端2．?dāng)嗑€、短路、接地繼電器電路安全措施（a）（b）電源與繼140雙極接通與單極接通比較2．?dāng)嗑€、短路、接地

繼電器電路安全措施

采用雙極接通電路雙極接通與單極接通比較2．?dāng)嗑€、短路、接地繼電器電路安全1412．?dāng)嗑€、短路、接地繼電器電路安全措施

繼電器不工作時(shí)分路繼電器線圈2．?dāng)嗑€、短路、接地繼電器電路安全措施繼電器不工作時(shí)分路繼1422．?dāng)嗑€、短路、接地繼電器電路安全措施

避免對(duì)幾個(gè)繼電器電路采用共用回線2．?dāng)嗑€、短路、接地繼電器電路安全措施避免對(duì)幾個(gè)繼電器電路143章節(jié)總結(jié)安全型繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理

無極繼電器有極繼電器偏極繼電器整流繼電器安全型繼電器的特性機(jī)械特性牽引特性時(shí)間特性改變繼電器時(shí)間參數(shù)的方法（改變電路）章節(jié)總結(jié)安全型繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理144章節(jié)總結(jié)繼電器的接點(diǎn)產(chǎn)生電弧和火花放電的條件熄滅電弧和火花的方法繼電器在電路中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用繼電器在電路中的圖形符號(hào)表示繼電器基本電路繼電器電路分析法動(dòng)作程序法時(shí)間圖解法接通徑路法

繼電器電路所采取的安全措施章節(jié)總結(jié)繼電器的接點(diǎn)145思考題設(shè)計(jì)一個(gè)受三個(gè)接受元件（繼電器接點(diǎn)）A、B、C控制三個(gè)執(zhí)行元件（繼電器線圈）X、Y、Z的電路。控制條件：A或B吸起使X吸起，B或C吸起使Y吸起，A或B或C吸起使Z吸起，要求接受元件的接點(diǎn)數(shù)不超過一組。（至少設(shè)計(jì)兩種）思考題設(shè)計(jì)一個(gè)受三個(gè)接受元件（繼電器接點(diǎn)）A、B、C控制三個(gè)146主講：安春蘭鐵路信號(hào)基礎(chǔ)主講：安春蘭鐵路信號(hào)基礎(chǔ)147繼電器概述安全型繼電器繼電器的特性其他類型的繼電器繼電器的工作原理繼電器的接點(diǎn)繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用信號(hào)繼電器教學(xué)內(nèi)容繼電器概述信號(hào)繼電器148一、繼電器的定義

繼電器是一種當(dāng)控制參數(shù)變化時(shí)，能引起被控制參數(shù)突然變化的電器元件。2.1繼電器概述有接點(diǎn)繼電特性無接點(diǎn)繼電特性一、繼電器的定義2.1繼電器概述有接點(diǎn)繼電特性無接點(diǎn)繼電特149二、繼電器的基本原理1、組成：由接點(diǎn)系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)兩大部分組成，電磁系統(tǒng)由線圈、固定的鐵心、軛鐵以及可動(dòng)的銜鐵。接點(diǎn)系統(tǒng)由動(dòng)接點(diǎn)、靜接點(diǎn)構(gòu)成。

電磁系統(tǒng)由磁路和線圈組成，是繼電器的感受機(jī)構(gòu)，專門用來接受和反映輸入物理量的性質(zhì)，接點(diǎn)系統(tǒng)是繼電器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用來實(shí)現(xiàn)控制的目的。2.1繼電器概述二、繼電器的基本原理2.1繼電器概述1502.1繼電器概述前接點(diǎn)后接點(diǎn)中接點(diǎn)

拉桿2.1繼電器概述前接點(diǎn)后接點(diǎn)中接點(diǎn)拉桿1512、動(dòng)作原理當(dāng)線圈中通入一定數(shù)值的電流后，由于電磁作用或感應(yīng)方法產(chǎn)生電磁吸引力，吸引銜鐵，由銜鐵帶動(dòng)接點(diǎn)系統(tǒng)，改變其狀態(tài)、從而反映輸入電流的狀況。2.1繼電器概述動(dòng)接點(diǎn)前接點(diǎn)后接點(diǎn)2、動(dòng)作原理2.1繼電器概述動(dòng)接點(diǎn)前接點(diǎn)后接點(diǎn)152最基本的工作原理：

吸起：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

落下：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，后接點(diǎn)閉合?？梢?，繼電器具有開關(guān)特性，利用其接點(diǎn)的通、斷電路，從而構(gòu)成各種控制表示電路。2.1繼電器概述最基本的工作原理：2.1繼電器概述153三、繼電器的作用能夠以極小的電信號(hào)控制執(zhí)行電路中相當(dāng)大的對(duì)象，

能夠控制數(shù)個(gè)對(duì)象或數(shù)個(gè)回路，以此來完成由人工難以達(dá)到的復(fù)雜的邏輯關(guān)系要求。

能控制遠(yuǎn)距離的對(duì)象。2.1繼電器概述三、繼電器的作用2.1繼電器概述154四、鐵路信號(hào)對(duì)繼電器的要求

安全、可靠

動(dòng)作可靠、準(zhǔn)確

使用壽命長(zhǎng)

有足夠的閉合和斷開電路的能力

有穩(wěn)定的電氣特性和時(shí)間特性

保持良好的電氣絕緣強(qiáng)度。

2.1繼電器概述四、鐵路信號(hào)對(duì)繼電器的要求2.1繼電器概述155五、信號(hào)繼電器的分類

按動(dòng)作原理分：電磁、感應(yīng)繼電器

按動(dòng)作電流分：直流、交流、交直流繼電器

按輸入物理量：電流、電壓繼電器

按動(dòng)作速度：快速、正常、緩動(dòng)繼電器

按接點(diǎn)結(jié)構(gòu)：普通接點(diǎn)、加強(qiáng)接點(diǎn)繼電器

按工作可靠度：安全型、非安全型

2.1繼電器概述五、信號(hào)繼電器的分類2.1繼電器概述156六、繼電器的參數(shù)1．額定值——繼電器在運(yùn)用狀態(tài)時(shí)的電壓值或電流值；2．吸起值——使繼電器動(dòng)作（動(dòng)接點(diǎn)與前接點(diǎn)接觸）所需要的最小電流或電壓值；3．工作值——使繼電器動(dòng)作，前接點(diǎn)全部閉合，井滿足規(guī)定的接點(diǎn)壓力所需的最小電流或電壓值；4.釋放值——繼電器從規(guī)定值降低到前接點(diǎn)斷開時(shí)的電壓或電流值；5．轉(zhuǎn)極值——有極繼電器的動(dòng)接點(diǎn)由定位轉(zhuǎn)換到反位或由反位轉(zhuǎn)換到定位所需要的電壓或電流值；

2.1繼電器概述六、繼電器的參數(shù)2.1繼電器概述1576．過負(fù)載值——繼電器允許接入的最大電壓或電流值（一般為工作值的四倍），接入過負(fù)載值后，線圈不受損傷，電氣特性亦不變化；7．吸起時(shí)間——從繼電器線圈接通規(guī)定的電壓或電流時(shí)起至全部前接點(diǎn)閉合的時(shí)間；8．釋放時(shí)間——切斷供以規(guī)定的電壓或電流的電源時(shí)起至全部動(dòng)接點(diǎn)與后接點(diǎn)閉合的時(shí)間；9．安全系數(shù)——額定值與工作值之比；10．返還系數(shù)——釋放值與工作值之比稱為返還系數(shù)

2.1繼電器概述6．過負(fù)載值——繼電器允許接入的最大電壓或電流值（一般為工作1582.2安全型繼電器 信號(hào)繼電器作為鐵路信號(hào)設(shè)備中最主要而又大量采用的元件之一，必須保證安全可靠。信號(hào)繼電器的安全可靠性，主要體現(xiàn)在利用“重力恒定’原則和確保接點(diǎn)不熔結(jié)，這就給信號(hào)繼電器的結(jié)構(gòu)提出了一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)的要求：銜鐵要加重，接點(diǎn)材料要采用熔點(diǎn)高和不會(huì)熔解而導(dǎo)電性能又好的材料。為了滿足這些要求，我國(guó)技術(shù)人員自己設(shè)計(jì)制造了一種直流24V的AX型（安全型）信號(hào)繼電器系列，滿足了鐵路信號(hào)設(shè)備對(duì)繼電器所提出的要求，成為我國(guó)鐵路信號(hào)繼電器的主要定型產(chǎn)品。2.2安全型繼電器 信號(hào)繼電器作為鐵路信號(hào)設(shè)備中最主要而又159安全型繼電器概述安全型繼電器的結(jié)構(gòu)2.2安全型繼電器安全型繼電器概述2.2安全型繼電器160AX系列安全型繼電器是直流24V系列的重彈力式直流電磁繼電器，其典型結(jié)構(gòu)為無極繼電器，其它各型號(hào)都是由其派生而成，因此它們中的大部分零件都可以通用。插入式和非插入式前者單獨(dú)使用，后者常用于有防塵外殼的組匣式設(shè)備中。安全型繼電器概述AX系列安全型繼電器是直流24V系列的重彈力式直流電磁繼電器161安全型繼電器概述（a）非插入式（b）插入式圖2-3AX型無極繼電器AX系列安全型繼電器是直流24V系列的重彈力式直流電磁繼電器，其典型結(jié)構(gòu)為無極繼電器，其它各型號(hào)都是由其派生而成，因此它們中的大部分零件都可以通用。插入式和非插入式前者單獨(dú)使用，后者常用于有防塵外殼的組匣式設(shè)備中。安全型繼電器概述（a）非插入式162型號(hào)的表示法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。安全型繼電器概述型號(hào)的表示法安全型繼電器概述163安全型繼電器的品種及用途無極、無極加強(qiáng)接點(diǎn)、無極緩放、無極加強(qiáng)接點(diǎn)緩放、整流式、有極、有極加強(qiáng)、偏極、單閉磁等5種9類20品種及3個(gè)派生品種。安全型繼電器概述安全型繼電器的品種及用途安全型繼電器概述164

繼電器插座

安全型繼電器概述繼電器插座安全型繼電器概述165

安全型繼電器的特點(diǎn)：前接點(diǎn)代表危險(xiǎn)側(cè)信息后接點(diǎn)代表安全側(cè)信息接點(diǎn)符合:故障—安全原則有利于行車安全的故障稱為安全側(cè)故障可能危及行車安全的故障稱為危險(xiǎn)側(cè)故障

安全性繼電器的壽命——接點(diǎn)壽命電壽命2×10（5-6）次、機(jī)械壽命10×106次安全型繼電器概述安全型繼電器的特點(diǎn)：安全型繼電器概述166JWX型直流無極電磁繼電器JPX型偏極繼電器JYX型有極繼電器JZX型整流式繼電器安全型繼電器的結(jié)構(gòu)JWX型直流無極電磁繼電器安全型繼電器的結(jié)構(gòu)1671.結(jié)構(gòu)電磁系統(tǒng)接點(diǎn)系統(tǒng)JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)接點(diǎn)系統(tǒng)1.結(jié)構(gòu)JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)接點(diǎn)系統(tǒng)168前圈后圈JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵①

線圈線圈水平安裝在鐵芯上，分為前圈和后圈。前圈后圈JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛169JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵①

線圈線圈水平安裝在鐵芯上，分為前圈和后圈。根據(jù)電路需要可采用單線圈控制、雙線圈串聯(lián)控制或雙線圈并聯(lián)控制JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵170極靴方便鐵芯的緊固和拆裝JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵②鐵芯極靴方便鐵芯的緊固和拆裝JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包171JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵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)。JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵172JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵④街鐵

重錘片：由薄鋼板制成，其片數(shù)由接點(diǎn)組的多少?zèng)Q定，使銜鐵的重量基本上滿足后接點(diǎn)壓力的需要。

止片：用以增大繼電器在吸起狀態(tài)的磁阻，減小剩磁影響，保證繼電器可靠落下。JWX型直流無極電磁繼電器電磁系統(tǒng)包括線圈、鐵心、軛鐵、銜鐵173JWX型直流無極電磁繼電器接點(diǎn)系統(tǒng)

接點(diǎn)系統(tǒng)包括拉桿和接點(diǎn)組。接點(diǎn)組分為靜止的前接點(diǎn)、后接點(diǎn)和固定在拉桿上的動(dòng)接點(diǎn)。

直流無極繼電器一般有8組接點(diǎn)，彼此獨(dú)立但動(dòng)作一致。JWX型直流無極電磁繼電器接點(diǎn)系統(tǒng)174JWX型直流無極電磁繼電器動(dòng)作原理：①電→磁→力→動(dòng)作拉桿，F(xiàn)吸引力＞F重力為吸其狀態(tài)。②F吸引力＜F重力為落下狀態(tài)。③無極特性JWX型直流無極電磁繼電器動(dòng)作原理：175JPX型偏極繼電器

偏極繼電器具有反應(yīng)電流極性的性能。

磁路系統(tǒng)中鐵芯極靴為方形，銜鐵為方形，方形極靴下端裝有L型永久磁鐵

偏極繼電器只能在規(guī)定方向的電流通入線圈時(shí)吸起，反方向就不能吸起，無電時(shí)銜鐵落下。銜鐵只安裝一塊重錘片永久磁鋼方形極靴JPX型偏極繼電器偏極繼電器具有反應(yīng)電流極性的性能。銜鐵只176JYX型有極繼電器

有極繼電器能反映電流極性，并能保持其極性狀態(tài)（切斷電流后能保持原來電流極性工作的狀態(tài)）的繼電器。

結(jié)構(gòu)除了磁路有特殊部分之外，其余部分都與無極繼電器基本相同，磁路的特殊部分就是用一塊端部呈刀形的長(zhǎng)條形永久磁鐵代替了無極繼電器的部分軛鐵，永久磁鐵與軛鐵間用螺釘聯(lián)結(jié)。JYX型有極繼電器有極繼電器能反映電流極性，并能保持其極性177JZX型整流式繼電器與無極型基本一致，僅在接點(diǎn)組上安裝了二極管組成的半波或全波整流電路。輸入的是交流電源，經(jīng)整流后再送入線圈。JZX型整流式繼電器與無極型基本一致，僅在接點(diǎn)組上安裝了二極178本講小結(jié)繼電器的概念和工作原理安全性繼電器：JWX、JPX、JYX、JZX本講小結(jié)繼電器的概念和工作原理179內(nèi)容回顧鐵路信號(hào)概述繼電器的概念和工作原理安全性繼電器：JWX、JPX、JYX、JZX內(nèi)容回顧鐵路信號(hào)概述180JWXJPXJWXJPX181JYXJZXJYXJZX182繼電器概述安全型繼電器繼電器的特性其他類型的繼電器繼電器的工作原理繼電器的接點(diǎn)繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用信號(hào)繼電器教學(xué)內(nèi)容繼電器概述信號(hào)繼電器183

機(jī)械特性

牽引特性時(shí)間特性2.3安全型繼電器的特性機(jī)械特性2.3安全型繼電器的特性184繼電器的機(jī)械特性繼電器的牽引特性機(jī)械特性與牽引特性的配合（安匝的確定）授課內(nèi)容繼電器的機(jī)械特性授課內(nèi)容185機(jī)械特性

電磁繼電器的工作過程是電流通過線圈，在磁路中產(chǎn)生磁通，磁通在銜鐵氣隙中產(chǎn)生電磁力吸引銜鐵帶動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作，以完成接通、斷開或轉(zhuǎn)接電路的任務(wù)。

繼電器銜鐵的動(dòng)作過程中，銜鐵上受有兩種作用力：電磁吸力（牽引力）和與吸力相反的反作用力。

反作用力是由接點(diǎn)簧片的彈性力和銜鐵上的重錘片重力等機(jī)械反作用力組成，稱為機(jī)械力。機(jī)械特性電磁繼電器的工作過程是電流通過線圈，在磁路中產(chǎn)生磁186機(jī)械特性

牽引力的大小由機(jī)械力的大小來確定。

機(jī)械力的大小是一個(gè)不確定的值，不僅與接點(diǎn)片的多少、重錘片的數(shù)目等有關(guān)，還與銜鐵的動(dòng)程有關(guān)。

銜鐵在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中所受到的機(jī)械力不是固定不變的。1.繼電器可靠工作的條件：牽引力>機(jī)械力機(jī)械特性牽引力的大小由機(jī)械力的大小來確定。1.繼電器可靠工187機(jī)械特性繼電器的機(jī)械力FJ是隨著銜鐵與鐵芯磁極間的氣隙δ的變化而變的，這種變化關(guān)系FJ=f(δ)稱為繼電器的機(jī)械特性，變化關(guān)系的曲線稱為機(jī)械特性曲線。不同類型的繼電器，結(jié)構(gòu)不同，機(jī)械特性也不同2.繼電器機(jī)械特性的定義機(jī)械特性繼電器的機(jī)械力FJ是隨著銜鐵與鐵芯磁極間的氣隙δ的188機(jī)械特性3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)機(jī)械特性3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)189機(jī)械特性oa：整個(gè)氣隙的值oδ0：代表止片的厚度

δ0a：代表銜鐵的動(dòng)程值3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)繼電器釋放時(shí)氣隙最大機(jī)械特性oa：整個(gè)氣隙的值3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=190機(jī)械特性a點(diǎn)：FJ

=0，δ最大ab段：δ逐漸減小，后接點(diǎn)片給動(dòng)接點(diǎn)的支撐力逐漸減小，F(xiàn)J逐漸增大。（線段ab的陡度由后接點(diǎn)片和動(dòng)接點(diǎn)的彈性變形來決定）

bc段：動(dòng)接點(diǎn)離開后接點(diǎn)，后接點(diǎn)的支撐力=0，F(xiàn)J

突然增大。（FJ

的大小取決于重錘片的數(shù)量和動(dòng)接點(diǎn)預(yù)先彎曲所產(chǎn)生的彈力之和）

cd段：銜鐵繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)J逐漸增大

。de段：當(dāng)動(dòng)接點(diǎn)接觸前接點(diǎn)時(shí)，動(dòng)接點(diǎn)上增加了前接點(diǎn)的預(yù)壓力，致使FJ突然增大。

ef段：為使動(dòng)接點(diǎn)與前接點(diǎn)接觸良好，銜鐵繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，前接點(diǎn)與動(dòng)接點(diǎn)一起向上彎曲，直到銜鐵運(yùn)動(dòng)完畢，由于兩者共同彈性變形，F(xiàn)J增大。3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)機(jī)械特性a點(diǎn)：FJ=0，δ最大3.繼電器機(jī)械特性曲線：F191機(jī)械特性結(jié)論：c、e兩點(diǎn)的FJ變化最大電磁吸力在c、e兩點(diǎn)能克服FJ，則繼電器就能工作機(jī)械特性曲線可以根據(jù)材料力學(xué)計(jì)算，也可以通過實(shí)驗(yàn)方法求得。3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)機(jī)械特性結(jié)論：3.繼電器機(jī)械特性曲線：FJ=f(δ)192牽引特性

電流通過繼電器線圈，在鐵心磁極與銜鐵的空氣隙中產(chǎn)生磁通，這磁通對(duì)銜鐵產(chǎn)生吸力（牽引力）。

可從銜鐵運(yùn)動(dòng)過程中磁系統(tǒng)的能量平衡方程來討論，并得出吸力公式。1.磁能的計(jì)算牽引特性電流通過繼電器線圈，在鐵心磁極與銜鐵的空氣隙中產(chǎn)生193牽引特性當(dāng)繼電器線圈通入直流電壓U時(shí)，線圈電路的方程式為：1.磁能的計(jì)算將兩端各乘以idt，時(shí)間從0到t,線圈中電流從0到穩(wěn)定值I，即磁鏈從0達(dá)到進(jìn)行積分得到如下磁系統(tǒng)的能量平衡方程式：總能量損耗能量磁能牽引特性當(dāng)繼電器線圈通入直流電壓U時(shí)，線圈電路的方程式為：1194牽引特性在時(shí)間t內(nèi)電源供給電路的能量，除去發(fā)熱損耗的能量之外，其余都轉(zhuǎn)變?yōu)榇畔到y(tǒng)的磁能：1.磁能的計(jì)算能量可用圖中陰影線面積0a來表示。這討論的只是在繼電器銜鐵處于靜止?fàn)顟B(tài)下，在磁系統(tǒng)儲(chǔ)存的能量，當(dāng)銜鐵處于運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，磁系統(tǒng)的磁能將隨銜鐵的運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化。牽引特性在時(shí)間t內(nèi)電源供給電路的能量，除去發(fā)熱損耗的能量之外195牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化196牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化接通電源至銜鐵運(yùn)動(dòng)前，在磁系統(tǒng)中儲(chǔ)存的磁能為銜鐵運(yùn)動(dòng)過程中，磁系統(tǒng)獲得的磁能為

銜鐵運(yùn)動(dòng)終了后，磁系統(tǒng)中儲(chǔ)存的磁能為牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化接通電源至銜鐵運(yùn)動(dòng)前，在磁系197牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化消耗在銜鐵運(yùn)動(dòng)的磁能，由輸入磁系統(tǒng)的磁能與銜鐵運(yùn)動(dòng)終了后磁系統(tǒng)中剩余磁能的差來確定即Soa1a2

△Wm是消耗在銜鐵運(yùn)動(dòng)中的能量，那么對(duì)銜鐵的平均吸力為當(dāng)銜鐵的動(dòng)程取極限時(shí)，對(duì)銜鐵的吸力為

牽引特性2.銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)磁能的變化消耗在銜鐵運(yùn)動(dòng)的磁能，由輸入198牽引特性3.線性繼電器特性曲線磁化曲線是非線性的，不能用數(shù)學(xué)分析，只能圖解法才能準(zhǔn)確地計(jì)算吸力。如果繼電器運(yùn)用在離磁化曲線飽和點(diǎn)以下較遠(yuǎn)的范圍內(nèi)，可以近似地認(rèn)為繼電器的磁特性曲線是線性的，曲線可以用下圖的直線來代替。牽引特性3.線性繼電器特性曲線磁化曲線是非線性的，不能用數(shù)學(xué)199牽引特性當(dāng)取△I和△φ非常小時(shí)

3.線性繼電器特性曲線牽引特性當(dāng)取△I和△φ非常小時(shí)3.線性繼電器特性曲線200牽引特性3.線性繼電器特性曲線可得對(duì)銜鐵的吸力為

如果銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)（空氣隙變化時(shí)），電流I不改變，這時(shí)上式就可改為若漏磁通忽略不計(jì)，則（W為線圈匝數(shù)）牽引特性3.線性繼電器特性曲線可得對(duì)銜鐵的吸力為如果銜鐵運(yùn)201牽引特性3.線性繼電器特性曲線繼電器吸力與安匝的平方成正比，與工作氣隙的平方成反比。牽引特性3.線性繼電器特性曲線繼電器吸力與安匝的平方成正比，202牽引特性與機(jī)械特性配合繼電器的機(jī)械特力FJ是隨δ的減小呈折線變化的，要使繼電器可靠吸起，F(xiàn)Q>FJ1.確定FQ大小的方法當(dāng)安匝（IW)一定時(shí)，F(xiàn)Q與δ的平方成反比，即牽引力FQ隨δ呈雙曲線規(guī)律的變化而變化，這種牽引力FQ隨工作氣隙δ而變化的關(guān)系FQ=f(δ)，稱它為牽引特性。牽引特性與機(jī)械特性配合繼電器的機(jī)械特力FJ是隨δ的減小呈折線203牽引特性與機(jī)械特性配合2.牽引特性與機(jī)械特性配合FQ牽引特性曲線與C、E中的一個(gè)點(diǎn)相切和在另一個(gè)點(diǎn)之上的曲線安匝即作為繼電器吸起的安匝。（IW）2為臨界安匝。牽引特性與機(jī)械特性配合2.牽引特性與機(jī)械特性配合FQ牽引特204牽引特性與機(jī)械特性配合3.繼電器安匝的確定為使繼電器可靠吸起，繼電器的安匝應(yīng)大于臨界安匝。因此(IW)G=K(IW)2，即為工作安匝注意：K愈大，吸起時(shí)間愈短K不宜過大，過大不但造成不必要的功耗，還影響接點(diǎn)工作K一般取1.1-1.3牽引特性與機(jī)械特性配合3.繼電器安匝的確定為使繼電器可靠吸205小結(jié)繼電器的機(jī)械特性和機(jī)械特性曲線繼電器的牽引和牽引特性曲線牽引特性與機(jī)械特性的配合小結(jié)繼電器的機(jī)械特性和機(jī)械特性曲線206內(nèi)容回顧繼電器的機(jī)械特性和機(jī)械特性曲線繼電器的牽引特性和牽引力的計(jì)算方法安匝的確定內(nèi)容回顧繼電器的機(jī)械特性和機(jī)械特性曲線207繼電器概述安全型繼電器繼電器的特性繼電器的工作原理其他類型的繼電器繼電器的接點(diǎn)繼電器電路的設(shè)計(jì)及應(yīng)用信號(hào)繼電器教學(xué)內(nèi)容繼電器概述信號(hào)繼電器208繼電器常用的幾種參數(shù)說明直流無極繼電器的工作原理有極繼電器的工作原理偏極繼電器的工作原理繼電器的工作原理繼電器常用的幾種參數(shù)說明繼電器的工作原理2091．額定值——繼電器在運(yùn)用狀態(tài)時(shí)的電壓值或電流值；2．吸起值——使繼電器動(dòng)作（動(dòng)接點(diǎn)與前接點(diǎn)接觸）所需要的最小電流或電壓值；3．工作值——使繼電器動(dòng)作，前接點(diǎn)全部閉合,并滿足規(guī)定的接點(diǎn)壓力所需的最小電流或電壓值；4.釋放值——繼電器從規(guī)定值降低到前接點(diǎn)斷開時(shí)的電壓或電流值；5．轉(zhuǎn)極值——有極繼電器的動(dòng)接點(diǎn)由定位轉(zhuǎn)換到反位或由反位轉(zhuǎn)換到定位所需要的電壓或電流值；6．過負(fù)載值——繼電器允許接入的最大電壓或電流值（一般為工作值的四倍），接入過負(fù)載值后，線圈不受損傷，電氣特性亦不變化；繼電器常用的幾種參數(shù)說明1．額定值——繼電器在運(yùn)用狀態(tài)時(shí)的電壓值或電流值；繼電器常用2107．吸起時(shí)間——從繼電器線圈接通規(guī)定的電壓或電流時(shí)起至全部前接點(diǎn)閉合的時(shí)間；8．釋放時(shí)間——切斷供以規(guī)定的電壓或電流的電源時(shí)起至全部動(dòng)接點(diǎn)與后接點(diǎn)閉合的時(shí)間；9．安全系數(shù)——額定值與工作值之比；10．返還系數(shù)——釋放值與工作值之比稱為返還系數(shù)

繼電器常用的幾種參數(shù)說明返還系數(shù)一般在0.2--0.99之間，鐵路信號(hào)用的安全繼電器的返還系數(shù)在0.2-0.5之間

7．吸起時(shí)間——從繼電器線圈接通規(guī)定的電壓或電流時(shí)起至全部前211

特點(diǎn)：無論什么極性只要達(dá)到它的規(guī)定電壓或電流值，繼電器就勵(lì)磁吸起。無極繼電器的吸引力大小直接決定于通過工作氣隙的磁通大小，磁通增大到一定值時(shí)銜鐵就吸合，磁通減小到略小于吸起的磁通值時(shí)銜鐵就釋放。直流無極繼電器的工作原理特點(diǎn)：無論什么極性只要達(dá)到它的規(guī)定電壓或電流值，繼電器就勵(lì)212但是當(dāng)無極繼電器線圈中的電流減小到略小于吸起值的電流值時(shí)卻不能使繼電器銜鐵釋放。直流無極繼電器的工作原理但是當(dāng)無極繼電器線圈中的電流減小到略小于吸起值的電流值時(shí)卻213繼電器吸起狀態(tài)與釋放狀態(tài)時(shí)工作氣隙大小不同,工作氣隙不同，所需的安匝不同為什么無極繼電器釋放值（電流或電壓）小于吸起值，以及返還系數(shù)小于1？直流無極繼電器的工作原理繼電器吸起狀態(tài)與釋放狀態(tài)時(shí)工作氣隙大小不同,為什么無極繼電器214鐵磁材料的磁滯影響鐵心中磁通的變化總是滯后于線圈中電流的變化，電流增大時(shí)的值小于電流下降時(shí)的值直流無極繼電器的工作原理為什么無極繼電器釋放值（電流或電壓）小于吸起值，以及返還系數(shù)小于1？鐵磁材料的磁滯影響直流無極繼電器的工作原理為什么無極繼電器215磁化曲線直流無極繼電器的工作原理繼電器的釋放安匝比還要小，即釋放電流值比還要小。由上可知無極繼電器的釋放值不僅小于吸起值，而且比吸起值小很多。返還系數(shù)小于1。

鐵路信號(hào)繼電器的返還系數(shù)越接近1越安全

為了提高釋放值，在銜鐵與磁極之間加一止片，以增大繼電器吸起狀態(tài)的磁阻，減小剩磁影響，保證繼電器可靠釋放磁化曲線直流無極繼電器的工作原理216有極繼電器的工作原理特點(diǎn)反應(yīng)電流極性，并能保持其極性狀態(tài)（切斷電流后能保持原電流極性工作的狀態(tài)）的繼電器

在磁路結(jié)構(gòu)中有永久磁鐵

銜鐵動(dòng)作是受兩種獨(dú)立的磁系統(tǒng)控制的，這兩個(gè)磁系統(tǒng)：一是由線圈電流產(chǎn)生的電磁系統(tǒng)，這種磁通稱為控制磁通ΦK；二是由永久磁鐵磁勢(shì)所形成的磁通，稱為極化磁通ΦJ。有極繼電器的工作原理特點(diǎn)217有極繼電器的工作原理特點(diǎn)

靈敏度較高，即只要較少的安匝就能動(dòng)作，如有的動(dòng)作安匝為1-4安匝。而無極繼電器卻需要50-200安匝。

動(dòng)作時(shí)間較快，如最快的繼電器只需要1-2ms。無極繼電器則需要