認(rèn)識繼電器 省賽一等獎

認(rèn)識繼電器學(xué)習(xí)導(dǎo)航什么是繼電器？繼電器的作用是什么？繼電器都有哪些種類？直流電磁繼電器的工作原理是什么？如何選用繼電器？日常生活中，如果仔細(xì)現(xiàn)察一些家用電器如電冰箱、空調(diào)、自動洗衣機(jī)等的工作過程，你會發(fā)現(xiàn)，它們不時(shí)會發(fā)出“咔嗒”的聲音，隨之而來，這些電器也會轉(zhuǎn)變成另外一種工作方式。

請考慮：

（1）這些電器都在什么時(shí)間發(fā)出這些聲音？

（2）發(fā)出“咔嗒”聲的原因是什么？有什么作用？什么是繼電器？簡單地講，繼電器就是電路的控制開關(guān)，但它又不是普通的電路開關(guān)。繼電器是具有隔離功能的自動電路開關(guān)元件。日常生活中，大家經(jīng)常用到電路開關(guān)。摁一下按鈕，電燈就亮了，再摁一下，電燈又滅了，但現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)和生活中，有很多情況我們不能用手去直接控制電路，如高電壓、大電流、遠(yuǎn)距離、跨時(shí)空、危險(xiǎn)環(huán)境等。在這些情況下，只有有選擇地使用各類繼電器，才能保證工作電器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。認(rèn)識繼電器繼電器的作用如圖，先做一個(gè)電磁繼電器的實(shí)驗(yàn)，觀察電磁繼電器驅(qū)動電動機(jī)的過程，了解繼電器的作用。準(zhǔn)備直流3V電磁繼電器一個(gè)，直流5V玩具電動機(jī)1只，3V、5V電源各一個(gè)，開關(guān)一只。按照左圖所示連接電路，接通電源，我們會看到當(dāng)把開關(guān)S合上后，聽到繼電器內(nèi)部“啪”的一聲響，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動。開關(guān)斷開，電機(jī)轉(zhuǎn)動停止。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們看到：

（1）繼電器是一種可控制的開關(guān)。

（2）它能夠以小電流、低電壓控制大電流、高電壓。

電磁繼電器能接收并執(zhí)行控制電路發(fā)出的命令，用弱電（低電壓、小電流）信號控制強(qiáng)電（高電壓、大電流）設(shè)備的工作，這就是繼電器“以低控高”的作用。

繼電器是一種用小電流控制大電流的自動開關(guān)。作為開關(guān)元件，繼電器的輸入與輸出電路之間是完全隔離的，抗干擾能力很強(qiáng)，給人們帶來方便和安全。因此它廣泛應(yīng)用于家用電器、工業(yè)控制等各種電子設(shè)備中。繼電器的類型繼電器應(yīng)用廣泛，種類很多，從不同的角度可以把繼電器分為不同的種類，常見的繼電器按工作原理劃分，有電磁繼電器和無觸點(diǎn)繼電器（又稱固態(tài)繼電器）兩類。電磁繼電器由觸點(diǎn)的相對運(yùn)動來完成開關(guān)功能，而無觸點(diǎn)繼電器是由電子元件來完成開關(guān)功能，按照輸入電路的控制電流是直流還是交流，還可以把電磁繼電器分成直流電磁繼電器和交流電磁繼電器。直流電磁繼電器的構(gòu)造和工作原理直流電磁繼電器的構(gòu)造如圖所示。直流電磁繼電器主要由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點(diǎn)四部分構(gòu)成。根據(jù)不同的應(yīng)用場合，觸點(diǎn)可以是一組或幾組。常見的直流電磁繼電器的觸點(diǎn)有動合觸點(diǎn)、動斷觸點(diǎn)和切換觸點(diǎn)等三種類型。線圈不通電時(shí)，動、靜觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)的為動合觸點(diǎn)，處于閉合狀態(tài)的為動斷觸點(diǎn)。當(dāng)合上電鍵，電磁鐵線圈A中有控制電流通過時(shí)，鐵心被磁化產(chǎn)生足夠大的電磁力，吸動銜鐵B并帶動簧片使D、E觸點(diǎn)閉合，接通高壓電路使電機(jī)轉(zhuǎn)動。把控制電路的電鍵斷開，電磁鐵線圈中沒有控制電流時(shí)，彈簧就把銜鐵B拉起，D、E觸點(diǎn)斷開，切斷了工作電路，電動機(jī)就停止工作。所以，直流電磁繼電器是一種根據(jù)外界輸入的一定信號來控制輸出電路中電流“通”與“斷”的器件。這樣就可以利用繼電器實(shí)現(xiàn)對輸出電路中設(shè)備的控制。直流電磁繼電器工作原理圖直流電磁繼電器的符號圖繼電器線圈在電路中用一個(gè)長方框符號表示，同時(shí)在長方框內(nèi)或長方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號“K”。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法：一種是把它們直接畫在長方框一側(cè)，這種表示法較為直觀；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。電磁繼電器的規(guī)格和選擇（1）根據(jù)被控制電器的要求選擇繼電器的觸點(diǎn)負(fù)荷。觸點(diǎn)的負(fù)荷就是這一對觸點(diǎn)接通和斷開電源的能力，被控電器電源有的用交流電，有的用直流電；電壓有的高，有的低；電流有的大，有的小。所以觸點(diǎn)負(fù)荷就有三點(diǎn)需要確認(rèn)：交流還是直流？能承受多高電壓？能通過多大電流？例如一臺電風(fēng)扇，使用交流電源，電壓為220V，功率為55W，我們選擇電磁繼電器觸點(diǎn)時(shí)就應(yīng)該選擇觸點(diǎn)的負(fù)荷為交流220V、電流不小于0.5A的電磁繼電器。（2）選擇電磁繼電器觸點(diǎn)種類和組數(shù)。

我們已經(jīng)知道電磁繼電器的觸點(diǎn)有動合、動斷和轉(zhuǎn)換三種，根據(jù)我們對被控制電器的要求不難確定應(yīng)選擇的繼電器。例如要求被控電器在繼電器線圈給電前是不通電的，可選擇動合觸點(diǎn)；如果讓繼電器控制兩個(gè)電器輪流工作，可以選擇轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。

（3）選擇線圈的工作電壓和電流。

前面兩個(gè)參數(shù)的選擇依據(jù)是被控制電器，而線圈參數(shù)的選擇則取決于我們設(shè)計(jì)的電子電路。為了使電磁鐵有足夠的“吸力”，使銜鐵動作，就要供給線圈足夠的功率。在直流電路中電功率是電