交流繼電器的工作原理和特性(精)

1、交流繼電器的工作原理和特性一、 繼電器（relayrelay ）的工作原理和特性當(dāng)輸入量（如電壓、電流、溫度等）達(dá)到規(guī)定值時(shí)，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi)的電器。 可分為電氣量（如電流、電壓、頻率、功率等 ）繼電器及非電量（如溫度、壓力、速度等）繼電 器兩大類(lèi)。具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。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。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸出回路），通常應(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(kāi)關(guān)”故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。1 1、 電磁

2、繼電器的工作原理和特性電磁式繼電器一般由鐵芯、線(xiàn)圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線(xiàn)圈兩端加上一定的電 壓，線(xiàn)圈中就會(huì)流過(guò)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(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線(xiàn)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原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。 對(duì)于繼電器的 常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線(xiàn)圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜 觸點(diǎn)，稱(chēng)為 常開(kāi)觸點(diǎn)”處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱(chēng)為常閉觸點(diǎn)”2 2、 熱敏干簧繼電器的工作

3、原理和特性熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測(cè)和控制溫度的新型熱敏開(kāi)關(guān)。它由感溫磁環(huán)、 恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線(xiàn)圈勵(lì)磁，而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。3 3、 固態(tài)繼電器（SSRSSR ）的工作原理和特性固態(tài)繼電器是一種兩個(gè)接線(xiàn)端為輸入端，另兩個(gè)接線(xiàn)端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離。固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類(lèi)型可分為交流型和直流型。按開(kāi)關(guān)型式可分為常開(kāi)型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。二、 繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參

4、數(shù) 1 1、額定工作電壓是指繼電器正常工作時(shí)線(xiàn)圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號(hào)不同， 可以是交流電壓，也可以是直流電壓。2 2、直流電阻是指繼電器中線(xiàn)圈的直流電阻，可以通過(guò)萬(wàn)能表測(cè)量。3 3、吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電流。在正常使用時(shí)，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對(duì)于線(xiàn)圈所加的工作電壓，一般不要超過(guò)額定工作電壓的1.51.5 倍，否則會(huì)產(chǎn)生較大的電流而把線(xiàn)圈燒毀。4 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)小于吸合電流。5 5、觸點(diǎn)切換電壓和電流是指繼電器

5、允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(guò)此值，否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn)。三、繼電器測(cè)試1 1、測(cè)觸點(diǎn)電阻用萬(wàn)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 0;而常開(kāi)觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)的阻值就為無(wú)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(kāi)觸點(diǎn)。2 2、測(cè)線(xiàn)圈電阻可用萬(wàn)能表 RX 1010Q檔測(cè)量繼電器線(xiàn)圈的阻值，從而判斷該線(xiàn)圈是否存在著開(kāi)路現(xiàn)象。3 3、測(cè)量吸合電壓和吸合電流找來(lái)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(tīng)到繼電器吸合聲時(shí)，記下該吸合電壓和吸合電流。為求準(zhǔn)確，可以試 多幾次而求平均值

6、。4 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， 再逐漸降低供電電壓，當(dāng)聽(tīng)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， 亦可嘗試多幾次而取得平均的釋放電壓和釋放電 流。一般情況下，繼電器的釋放電壓約在吸合電壓的10105050 %，如果釋放電壓太?。ㄐ∮?/101/10 的吸合電壓），則不能正常使用了，這樣會(huì)對(duì)電路的穩(wěn)定性造成威脅，工作不可靠。四、 繼電器的電符號(hào)和觸點(diǎn)形式繼電器線(xiàn)圈在電路中用一個(gè)長(zhǎng)方框符號(hào)表示，如果繼電器有兩個(gè)線(xiàn)圈， 就畫(huà)兩個(gè)并列的長(zhǎng)方框。同時(shí)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)“ 繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法：一種是把它們直接畫(huà)在長(zhǎng)方框一

7、側(cè)，這種表示法較為直觀(guān)。另一種是按照電路連接的需要， 把各個(gè)觸點(diǎn)分別畫(huà)到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點(diǎn)與線(xiàn)圈旁分別標(biāo)注上相同的文字符號(hào)，并將觸點(diǎn)組編上號(hào)碼，以示區(qū)別。繼電器的觸點(diǎn)有三種基本形式：1.1. 動(dòng)合型（H H 型）線(xiàn)圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開(kāi)的，通電后，兩個(gè)觸點(diǎn)就閉合。以合字的拼音 字頭“H H表示。2.2. 動(dòng)斷型（D D 型）線(xiàn)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(kāi)。用斷字的拼音字 頭“D D 表示。3.3. 轉(zhuǎn)換型（Z 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)，上下各一個(gè)靜觸點(diǎn)。線(xiàn)圈不通電時(shí)， 動(dòng)觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開(kāi)和另一個(gè)閉合，線(xiàn)圈通電后

8、，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使原來(lái)斷開(kāi)的成閉合，原來(lái)閉合的成斷開(kāi)狀態(tài)，達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點(diǎn)組稱(chēng) 為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。用 轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“ z z 表示。五、 繼電器的選用1 1先了解必要的條件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 用的依據(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。2.2. 查閱有關(guān)資料確定使用條件后，可查找相關(guān)資料，找出需要的繼電器的型號(hào)和規(guī)格號(hào)。若手頭已有繼電器，可依據(jù)資料核對(duì)是否可以利用。最后考慮尺寸是否合適。3.3. 注意器具的容積。若是用于一

9、般用電器，除考慮機(jī)箱容積外，小型繼電器主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。繼電器技術(shù)的發(fā)展微電子技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、光電子技術(shù)以及空間技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)繼電器技術(shù)提出了新的要求，新工藝、新技術(shù)的發(fā)展無(wú)疑對(duì)繼電器技術(shù)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。微電子技術(shù)和超大規(guī)模ICIC 的飛速發(fā)展對(duì)繼電器也提出了新的要求。第一是小型化和片狀化。如 ICIC 封裝的軍用 TOTO 5(8.55(8.5 8.58.5 X7.0mm)7.0mm)繼電器，它具有很高的抗振性，可使設(shè)備更加可 靠；第二是組合化和多功能化，能與ICIC 兼容、可內(nèi)置放大器，要求靈敏度提高

10、到微瓦級(jí)；第三是全固體化。固體繼電器靈敏度高，可防電磁干擾和射頻干擾。計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及使得微機(jī)用繼電器的需求量顯著增加，帶微處理器的繼電器將迅速發(fā)展。8080 年代初，美國(guó)生產(chǎn)的數(shù)字式時(shí)間繼電器就可用指令對(duì)繼電器進(jìn)行控制，繼電器與微處理 器的組合發(fā)展，可形成一個(gè)小巧完善的控制系統(tǒng)。由計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人目前以每年 3.53.5 %的速度增長(zhǎng)，現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)體制已能在一條生產(chǎn)線(xiàn)上生產(chǎn)多種低成本的繼 電器，并可自動(dòng)完成多種操作及測(cè)試工作。通訊技術(shù)的發(fā)展對(duì)繼電器的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。一方面是由于通訊技術(shù)的迅速發(fā)展使整個(gè)繼電器的應(yīng)用增加。另一方面，由于光纖將是未來(lái)信息社會(huì)傳輸?shù)闹鲃?dòng)脈，在光纖

11、通訊、光傳感、光計(jì)算機(jī)、光信息處理技術(shù)的推動(dòng)下將出現(xiàn)光纖繼電器、舌簧管光纖開(kāi)關(guān)等新型繼電器。光電子技術(shù)對(duì)于繼電器技術(shù)將產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用，為實(shí)現(xiàn)光計(jì)算機(jī)的可靠運(yùn)行，目前已試制出雙穩(wěn)態(tài)繼電器。為了提高航空、航天繼電器的可靠性，期望繼電器失效率應(yīng)由目前的0.1PPM0.1PPM 降至 0.01PPM0.01PPM ;載人空間站則要求達(dá)到 0.001PPM0.001PPM。耐溫要達(dá)到 200200 C以上，耐振要求高于 490m/s490m/s，同時(shí) 應(yīng)能承受 2.322.32XW(4)C/KgXW(4)C/Kg 的 a射線(xiàn)輻射。為滿(mǎn)足空間要求，必須加強(qiáng)可靠性研究，并建立 專(zhuān)門(mén)的高可靠生產(chǎn)線(xiàn)。新型特

12、殊結(jié)構(gòu)材料、新分子材料、高性能復(fù)合材料、光電子材料，還有吸氧磁性材料、感溫 磁性材料、非晶體軟磁材料的發(fā)展對(duì)研制新型磁保持繼電器、溫度繼電器、電磁繼電器都具有重要的意義，并必將出現(xiàn)新原理、新效應(yīng)的繼電器。隨著微型和片式化技術(shù)的提高。繼電器將向二維、三維尺寸只有幾毫米的微型和表面貼裝化方向發(fā)展；現(xiàn)在國(guó)際上有些廠(chǎng)家生產(chǎn)的繼電器，體積只有5 51010 年前的 1/41/41/81/8。因?yàn)殡娮诱麢C(jī)在減小體積時(shí)，需要高度不超過(guò)其它電子元件的更小的繼電器。通訊設(shè)備廠(chǎng)家對(duì)密集型繼電器的需求更加熱切，日本 FujitsuFujitsu TakamisawaTakamisawa 公司生產(chǎn)的一種 BABA 系

13、列超密集信號(hào) 繼電器的大小只有 14.9(W)14.9(W) X7.4(D)7.4(D) X9.7(H)mm9.7(H)mm ,主要用于傳真機(jī)和調(diào)制解調(diào)器，能承受 3kV3kV的波動(dòng)電壓。該公司推出的ASAS 系列表面安裝繼電器的體積僅為14(W)14(W)X9(D)9(D) X6.5(H)mmX6.5(H)mm。在功率繼電器領(lǐng)域尤其需要安全可靠的繼電器，如高絕緣性繼電器。日本FujitsuFujitsuTaKamisawaTaKamisawa 推出的 JVJV 系列功率繼電器內(nèi)含五個(gè)放大器，采用高絕緣性小截面設(shè)計(jì)，尺寸 為 17.5(W)17.5(W)X10(D)10(D) X12.5(H)

14、mm12.5(H)mm。由于機(jī)芯和外緣之間采用強(qiáng)化絕緣系統(tǒng)，其絕緣性能達(dá)到 5kV5kV。日本 NECNEC 推出的MR82MR82 系列功率繼電器的功耗只有200mW200mW。在繼電器內(nèi)部裝入各種放大、延時(shí)、消觸點(diǎn)抖動(dòng)、滅弧、遙控、組合邏輯等電路可使其具有 更多的功能。隨著 SOPSOP 技術(shù)(Small(Small OutlineOutline Package)Package)的突破，生產(chǎn)廠(chǎng)家有可能把越來(lái)越多 的功能集成到一起。而繼電器與微處理器的組合將具備更廣泛的專(zhuān)門(mén)控制功能，從而實(shí)現(xiàn)高智能化。新技術(shù)的成群崛起，將促進(jìn)不同原理、不同性能、不同結(jié)構(gòu)和用途的各類(lèi)繼電器競(jìng)相發(fā)展。 在科技進(jìn)步

15、、需求牽引以及敏感、功能材料發(fā)展的推動(dòng)下，特種繼電器，如溫度、射頻、高 壓、高絕緣、低熱電勢(shì)以及非電量控制等繼電器的性能將日臻完善。電磁繼電器（EMREMR）從最初使用電話(huà)繼電器算起，至今已有150150 多年的歷史了。伴隨著電子工業(yè)的發(fā)展，特別是 2020 世紀(jì) 7070 年代初期光耦合技術(shù)的突破，使固態(tài)繼電器（SSRSSR，亦稱(chēng)電子繼電器）異軍突起。同傳統(tǒng)繼電器相比，它具有壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、性能可靠等 優(yōu)點(diǎn)。固態(tài)繼電器沒(méi)有機(jī)械開(kāi)關(guān)，而且具有諸如與微處理器高度兼容、速度快、抗沖擊、耐 振、低漏電等重要特性。同時(shí)，由于這種產(chǎn)品沒(méi)有機(jī)械接點(diǎn)，不產(chǎn)生電磁噪聲，從而不需要 附加諸如電阻和電容等元件來(lái)保持靜音。而傳統(tǒng)繼電器則需要這些附加元件，因此，傳統(tǒng)繼電器往往笨重而復(fù)