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(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)整、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。當(dāng)輸入量(如電壓、電流)到達(dá)規(guī)定值時(shí)，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器。具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小等長(zhǎng)處。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)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(diǎn)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(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)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(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回本來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與本來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而到達(dá)了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來辨別：繼電器線圈未通電時(shí)處在斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處在接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。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(shí)線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號(hào)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(cè)量。3、吸合電流是指繼電器可以產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電流。在正常使用時(shí)，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(duì)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(huì)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(dòng)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(shí)，繼電器就會(huì)恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時(shí)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)不不小于吸合電流。5、觸點(diǎn)切換電壓和電流（觸點(diǎn)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(shí)不能超過此值，否則很輕易損壞繼電器的觸點(diǎn)。三、繼電器測(cè)試1、測(cè)觸點(diǎn)電阻用萬能表的電阻檔，測(cè)量常閉觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)電阻，其阻值應(yīng)為0；而常開觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)的阻值就為無窮大。由此可以區(qū)別出那個(gè)是常閉觸點(diǎn)，那個(gè)是常開觸點(diǎn)。2、測(cè)線圈電阻可用萬能表R×10Ω檔測(cè)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(cè)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(jìn)行監(jiān)測(cè)。慢慢調(diào)高電源電壓，聽到繼電器吸合聲時(shí)，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(cè)量釋放電壓和釋放電流也是像上述那樣連接測(cè)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(shí)，記下此時(shí)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(huì)對(duì)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(hào)和觸點(diǎn)形式1、電路符號(hào)繼電器線圈在電路中用一種長(zhǎng)方框符號(hào)表達(dá)，假如繼電器有兩個(gè)線圈，就畫兩個(gè)并列的長(zhǎng)方框。同步在長(zhǎng)方框內(nèi)或長(zhǎng)方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號(hào)“J”。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表達(dá)措施：一種是把它們直接畫在長(zhǎng)方框一側(cè)，這種表達(dá)法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個(gè)觸點(diǎn)分別畫到各自的控制電路中，一般在同一繼電器的觸點(diǎn)與線圈旁分別標(biāo)注上相似的文字符號(hào)，并將觸點(diǎn)組編上號(hào)碼，以示區(qū)別。2、觸點(diǎn)形式繼電器的觸點(diǎn)有三種基本形式：1.動(dòng)合型（H型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開的，通電后，兩個(gè)觸點(diǎn)就閉合。以合字的拼音字頭“H”表達(dá)。（如上圖a與b）2.動(dòng)斷型（D型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的，通電后兩個(gè)觸點(diǎn)就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表達(dá)。(如上圖a與c)3.轉(zhuǎn)換型（Z型）這是觸點(diǎn)組型。這種觸點(diǎn)組共有三個(gè)觸點(diǎn)，即中間是動(dòng)觸點(diǎn)，上下各一種靜觸點(diǎn)。線圈不通電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)和其中一種靜觸點(diǎn)斷開和另一種閉合，線圈通電后，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使本來斷開的成閉合，本來閉合的成斷開狀態(tài)，到達(dá)轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點(diǎn)組稱為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“z”表達(dá)。(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(diǎn)。選用繼電器時(shí)，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(hào)和規(guī)格號(hào)。若手頭已經(jīng)有繼電器，可根據(jù)資料查對(duì)與否可以運(yùn)用。最終考慮腳位及尺寸與否合適。因每個(gè)客戶應(yīng)用的范圍不一樣，對(duì)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(jī)箱容積外，小型繼電器重要考慮電路板安裝布局。對(duì)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(diǎn)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(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)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(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回本來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與本來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而到達(dá)了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來辨別：繼電器線圈未通電時(shí)處在斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處在接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。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(jiǎn)稱CO，是從電流超過其設(shè)定值而動(dòng)作的繼電器，可做系統(tǒng)線路及過載的保護(hù)用，最常用的是感應(yīng)型過電流繼電器，是運(yùn)用電磁鐵與鋁或銅制的旋轉(zhuǎn)盤相對(duì)，依托電磁感應(yīng)原理使旋轉(zhuǎn)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，以到達(dá)保護(hù)作用。動(dòng)作原理：感應(yīng)型過電流繼電器是運(yùn)用電流互感器二次側(cè)電流，在繼電器內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)，以促使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)。2、過電壓繼電器過電壓繼電器，簡(jiǎn)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(shí)，過電壓繼電器動(dòng)作而使斷路器跳脫保護(hù)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(dòng)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(jiǎn)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(shí)轉(zhuǎn)盤會(huì)立即轉(zhuǎn)動(dòng)。4、接地過電壓繼電器接地過電壓繼電器，簡(jiǎn)稱OVG，或稱接地報(bào)警繼電器簡(jiǎn)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(jiǎn)稱GCR，是一種高壓線路接地保護(hù)繼電器。重要用途：1）高電阻接地系統(tǒng)的接地過電流保護(hù)；2）發(fā)電機(jī)定子繞組的接地保護(hù)；3）分相發(fā)電機(jī)的層間短路保護(hù)；4）接地變壓器的過熱保護(hù)。6、選擇性接地繼電器選擇性接地繼電器，簡(jiǎn)稱SG，又稱方向性接地繼電器，簡(jiǎn)稱DG，使用于非接地系統(tǒng)作配電線路保護(hù)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(shí)，選擇性接地繼電器能確實(shí)地表達(dá)故障線路而發(fā)生警報(bào)，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(jiǎn)稱OPR，或缺相保護(hù)繼電器，簡(jiǎn)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(shí)，若未有立即將線路切斷，將使電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)轉(zhuǎn)而燒毀。8、比率差動(dòng)繼電器比率差動(dòng)繼電器，簡(jiǎn)稱RDR，被應(yīng)用做變壓器交流電動(dòng)機(jī)，交流發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)，以往使用過的過電流保護(hù)繼電器，是外部故障所產(chǎn)生的異常電流流過保護(hù)設(shè)備時(shí)，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(huì)擴(kuò)延數(shù)倍，而使繼電器誤動(dòng)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(diǎn)。選用繼電器時(shí)，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(hào)和規(guī)格號(hào)。若手頭已經(jīng)有繼電器，可根據(jù)資料查對(duì)與否可以運(yùn)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(jī)箱容積外，小型繼電器重要考慮電路板安裝布局。對(duì)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(hào)標(biāo)志一般國產(chǎn)繼電器的型號(hào)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(hào)第一部分用字母表達(dá)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(shí)間繼電器JAG——干簧式繼電器繼電器型號(hào)第二部分用字母表達(dá)繼電器的形狀特性。W——微型X——小型C——超小型繼電器型號(hào)第三部分用數(shù)字表達(dá)產(chǎn)品序號(hào)。用數(shù)字表達(dá)產(chǎn)品序號(hào)繼電器型號(hào)第四部分用字母表達(dá)防護(hù)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(hào)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?。?、濕度（一般指40℃下的最大相對(duì)濕度）、低氣壓（使用高度1000米如下可不考慮）、振動(dòng)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(jī)的環(huán)境力學(xué)條件或高一級(jí)的條件選用。對(duì)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(lì)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(lì)及對(duì)尖峰信號(hào)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(hào)不一樣確定繼電器種類按輸入信號(hào)是電、溫度、時(shí)間、光信號(hào)確定選用電磁、溫度、時(shí)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(jī)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(duì)其進(jìn)行判斷、考核的參數(shù)。對(duì)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(dòng)、沖擊條件下，將使繼電器工作不可靠。整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，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(fù)載來計(jì)算實(shí)際電壓，尤其是電源內(nèi)阻大時(shí)更是如此。當(dāng)用三極管作為開關(guān)元件控制線圈通斷時(shí)，三極管必須處在開關(guān)狀態(tài)，對(duì)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(huì)增長(zhǎng)銜鐵的沖擊磨損，增長(zhǎng)觸點(diǎn)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(fù)載狀況選擇繼電器觸點(diǎn)的種類和容量國內(nèi)外長(zhǎng)期實(shí)踐證明，約70%的故障發(fā)生在觸點(diǎn)上，這足見對(duì)的選擇和使用繼電器觸點(diǎn)非常重要。觸點(diǎn)組合形式和觸點(diǎn)組數(shù)應(yīng)根據(jù)被控回路實(shí)際狀況確定。動(dòng)合觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動(dòng)合觸點(diǎn)對(duì)，由于接通時(shí)觸點(diǎn)回跳次數(shù)少和觸點(diǎn)燒蝕后賠償量大，其負(fù)載能力和接觸可靠性較動(dòng)斷觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動(dòng)斷觸點(diǎn)對(duì)要高，整機(jī)線路可通過對(duì)觸點(diǎn)位置合適調(diào)整，盡量多用動(dòng)合觸點(diǎn)。根據(jù)負(fù)載容量大小和負(fù)載性質(zhì)（阻性、感性、容性、燈載及馬達(dá)負(fù)載）確定參數(shù)十分重要。認(rèn)為觸點(diǎn)切換負(fù)荷小一定比切換負(fù)荷大可靠是不對(duì)的的，一般說，繼電器切換負(fù)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(huì)使觸點(diǎn)積碳增長(zhǎng)，可靠性下降，故100mA稱作試驗(yàn)電流，是國內(nèi)外專業(yè)原則對(duì)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(fù)荷的繼電器訂貨，顧客需注明，必要時(shí)應(yīng)請(qǐng)繼電器生產(chǎn)廠協(xié)助選型。繼電器的觸點(diǎn)額定負(fù)載與壽命是指在額定電壓、電流下，負(fù)載為阻性的動(dòng)作次數(shù)，當(dāng)超過額定電壓時(shí)，可參照觸點(diǎn)負(fù)載曲線選用。當(dāng)負(fù)載性質(zhì)變化時(shí)，其觸點(diǎn)負(fù)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(fù)載電流不小于SSR的額定切換電流，這樣會(huì)使繼電器永久短路，此時(shí)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(duì)于所承受的電流來說如散熱不良，會(huì)損壞輸出半導(dǎo)體器件，此時(shí)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(shí)應(yīng)使用額定電壓較高的SSR或提供額外的瞬態(tài)保護(hù)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(shí)候，測(cè)量輸入電壓，假如測(cè)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(cè)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(shí)，測(cè)量輸入電壓，假如該電壓低于必須動(dòng)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(dòng)作電壓，查對(duì)電源極性并在必要時(shí)加以改正。2）測(cè)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