《通信與信號(hào)》第三章 繼電器(第二版)

1、第三章第三章 信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備繼電器繼電器第一節(jié)第一節(jié) 繼電器的基本結(jié)構(gòu)原理繼電器的基本結(jié)構(gòu)原理一、繼電器的概念二、繼電器的類型三、電磁式繼電器一、繼電器的概念一、繼電器的概念是一種根據(jù)是一種根據(jù)(電壓、電流等電壓、電流等)或者或者(溫度、時(shí)間、轉(zhuǎn)速、壓力溫度、時(shí)間、轉(zhuǎn)速、壓力)等信號(hào)的變化等信號(hào)的變化帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，來(lái)接通或斷開(kāi)所控制的電路或帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，來(lái)接通或斷開(kāi)所控制的電路或者電器，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制的電器。者電器，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制的電器。 一般由一般由、和和三個(gè)基本部分組成。三個(gè)基本部分組成。二、繼電器的類型二、繼電器的類型1、按、按用途用途分分l保護(hù)繼電器（電力

2、系統(tǒng)繼電保護(hù)用）保護(hù)繼電器（電力系統(tǒng)繼電保護(hù)用）l控制繼電器（用于工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)）控制繼電器（用于工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)）l通信用繼電器通信用繼電器l航空用繼電器航空用繼電器l航海用繼電器航海用繼電器l鐵道信號(hào)用繼電器鐵道信號(hào)用繼電器二、繼電器的類型二、繼電器的類型2、按、按動(dòng)作原理動(dòng)作原理分分l電磁繼電器電磁繼電器：利用電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，吸引：利用電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，吸引銜鐵，帶動(dòng)接點(diǎn)系統(tǒng)改變接點(diǎn)位置的狀態(tài)。銜鐵，帶動(dòng)接點(diǎn)系統(tǒng)改變接點(diǎn)位置的狀態(tài)。l感應(yīng)繼電器感應(yīng)繼電器：利用電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)與：利用電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)與其翼板中另一交變磁場(chǎng)相互作用，使翼片產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，其翼板

3、中另一交變磁場(chǎng)相互作用，使翼片產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作。帶動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作。l熱力繼電器熱力繼電器：利用兩種膨脹系數(shù)不同的雙金屬片加：利用兩種膨脹系數(shù)不同的雙金屬片加熱后單向彎曲的物理特性，使接點(diǎn)動(dòng)作。熱后單向彎曲的物理特性，使接點(diǎn)動(dòng)作。二、繼電器的類型二、繼電器的類型3、按、按動(dòng)作電流動(dòng)作電流分分l直流繼電器直流繼電器l交流繼電器交流繼電器l交直流繼電器交直流繼電器二、繼電器的類型二、繼電器的類型4、按、按動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作時(shí)間分分l快動(dòng)作繼電器快動(dòng)作繼電器l正常動(dòng)作繼電器：銜鐵動(dòng)作時(shí)間正常動(dòng)作繼電器：銜鐵動(dòng)作時(shí)間0.10.3sl緩動(dòng)作繼電器：緩吸緩動(dòng)作繼電器：緩吸/緩放，銜鐵動(dòng)作時(shí)間超過(guò)緩放，銜鐵動(dòng)作時(shí)

4、間超過(guò)0.3s二、繼電器的類型二、繼電器的類型5、按、按執(zhí)行部件的構(gòu)造原理執(zhí)行部件的構(gòu)造原理分分l有接點(diǎn)繼電器有接點(diǎn)繼電器l無(wú)接點(diǎn)繼電器（如鐵磁的和半導(dǎo)體的等）無(wú)接點(diǎn)繼電器（如鐵磁的和半導(dǎo)體的等）二、繼電器的類型二、繼電器的類型6、按、按工作可靠程度工作可靠程度分類分類l安全型繼電器：以其自身結(jié)構(gòu)即能滿足安全條件（依安全型繼電器：以其自身結(jié)構(gòu)即能滿足安全條件（依靠靠重力重力作用釋放銜鐵）的繼電器。作用釋放銜鐵）的繼電器。l非安全型繼電器：斷電后以非安全型繼電器：斷電后以彈力彈力保證繼電器落下，故保證繼電器落下，故又稱彈力式繼電器。又稱彈力式繼電器。三、電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)原理三、電磁式繼電器的結(jié)

5、構(gòu)原理是以電磁吸合力為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源的是以電磁吸合力為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源的繼電器。繼電器。所配裝的電磁線圈有交流和直流所配裝的電磁線圈有交流和直流兩種，各自構(gòu)成兩種，各自構(gòu)成繼電器繼電器和和繼電器繼電器。配裝不同功能的電磁線圈后可分配裝不同功能的電磁線圈后可分別制成別制成、和和。l繼電器由繼電器由和和兩大主要部?jī)纱笾饕糠纸M成的。分組成的。是繼電器的感受機(jī)構(gòu)，用來(lái)接受和反是繼電器的感受機(jī)構(gòu)，用來(lái)接受和反映輸入物理量的性質(zhì)，由線圈、鐵芯、銜鐵等映輸入物理量的性質(zhì)，由線圈、鐵芯、銜鐵等組成；組成；是繼電器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)控制是繼電器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的目的，由動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成。的目的，由動(dòng)觸點(diǎn)和靜

6、觸點(diǎn)組成。1、電磁式繼電器的組成結(jié)構(gòu)、電磁式繼電器的組成結(jié)構(gòu)線圈端子線圈端子線圈線圈鐵心鐵心軛鐵軛鐵銜鐵銜鐵支桿支桿觸點(diǎn)觸點(diǎn)觸點(diǎn)端子觸點(diǎn)端子K1、電磁式繼電器的組成結(jié)構(gòu)、電磁式繼電器的組成結(jié)構(gòu)動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)動(dòng)合（常開(kāi)）觸點(diǎn)動(dòng)合（常開(kāi)）觸點(diǎn)2、電磁式繼電器的工作原理、電磁式繼電器的工作原理線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開(kāi)的，線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開(kāi)的，通電后，兩個(gè)觸點(diǎn)就閉合。通電后，兩個(gè)觸點(diǎn)就閉合。線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的，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(kāi)。通電后兩個(gè)觸點(diǎn)就斷開(kāi)。這這型。這種觸點(diǎn)組共有型。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)。三個(gè)觸

7、點(diǎn)，即中間是動(dòng)觸點(diǎn)，上下各一個(gè)靜觸點(diǎn)。線圈不通電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開(kāi)和另線圈不通電時(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，線圈通電后，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使原來(lái)斷一個(gè)閉合，線圈通電后，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。目的。3、電磁式繼電器的觸點(diǎn)形式、電磁式繼電器的觸點(diǎn)形式4、電磁式繼電器的圖形符號(hào)、電磁式繼電器的圖形符號(hào)第二節(jié)第二節(jié) 軌道交通常用繼電器軌道交通常用繼電器l繼電器是一種電磁開(kāi)關(guān)，它是鐵路信號(hào)設(shè)備中使用極多的一種電氣元件，也是繼電集中聯(lián)鎖設(shè)備中的主要元件。通過(guò)繼電器可以控制道岔的轉(zhuǎn)換、信號(hào)機(jī)

8、的開(kāi)放和關(guān)閉以及進(jìn)路的鎖閉與解鎖等。1. 直流無(wú)極繼電器直流無(wú)極繼電器lJWX型直流無(wú)極繼電器型直流無(wú)極繼電器2.偏極繼電器偏極繼電器lJPX-1000型偏極繼電器型偏極繼電器3.有極繼電器有極繼電器lJYX型有極繼電器型有極繼電器4.整流型繼電器整流型繼電器lJZX型整流式繼電器型整流式繼電器一、常用安全型繼電器一、常用安全型繼電器l直流無(wú)極繼電器是最常見(jiàn)的安全型繼電器，直流無(wú)極繼電器是最常見(jiàn)的安全型繼電器，其它各型繼電器均為無(wú)極繼電器的派生。其它各型繼電器均為無(wú)極繼電器的派生。l特點(diǎn)：特點(diǎn)：銜鐵的動(dòng)作與電流極性無(wú)關(guān)銜鐵的動(dòng)作與電流極性無(wú)關(guān)。只要。只要通以直流電，電流不論從哪一端進(jìn)入繼電通以

9、直流電，電流不論從哪一端進(jìn)入繼電器，都會(huì)吸起銜鐵。器，都會(huì)吸起銜鐵。1、直流無(wú)極繼電器1、直流無(wú)極繼電器1、直流無(wú)極繼電器1、直流無(wú)極繼電器l原理：原理：（1）當(dāng)線圈中通入直流電后，鐵芯磁化，吸引）當(dāng)線圈中通入直流電后，鐵芯磁化，吸引銜鐵。銜鐵動(dòng)作使推桿向上，動(dòng)接點(diǎn)與上接點(diǎn)銜鐵。銜鐵動(dòng)作使推桿向上，動(dòng)接點(diǎn)與上接點(diǎn)接觸。此時(shí)繼電器處于接觸。此時(shí)繼電器處于勵(lì)磁（吸起）狀態(tài)勵(lì)磁（吸起）狀態(tài)。（2）當(dāng)線圈中電流減少到一定數(shù)值時(shí)，鐵芯對(duì)）當(dāng)線圈中電流減少到一定數(shù)值時(shí)，鐵芯對(duì)銜鐵的吸引力不足以克服重錘片和推桿的重力銜鐵的吸引力不足以克服重錘片和推桿的重力時(shí)，銜鐵即離開(kāi)鐵芯，推桿落下，動(dòng)接點(diǎn)與下時(shí)，銜鐵即離

10、開(kāi)鐵芯，推桿落下，動(dòng)接點(diǎn)與下接點(diǎn)接觸。此時(shí)繼電器處于接點(diǎn)接觸。此時(shí)繼電器處于失磁（落下）狀態(tài)失磁（落下）狀態(tài)。l特點(diǎn)：偏極繼電器具有特點(diǎn)：偏極繼電器具有反映電流極性反映電流極性的功能，的功能，銜鐵銜鐵的動(dòng)作與電流極性有關(guān)的動(dòng)作與電流極性有關(guān)。只有通以規(guī)定方向的電流。只有通以規(guī)定方向的電流時(shí)，銜鐵才吸起；通以反向電流時(shí)，銜鐵不動(dòng)作。時(shí)，銜鐵才吸起；通以反向電流時(shí)，銜鐵不動(dòng)作。l結(jié)構(gòu)：偏極繼電器與無(wú)極繼電器的結(jié)構(gòu)基本相同，結(jié)構(gòu)：偏極繼電器與無(wú)極繼電器的結(jié)構(gòu)基本相同，只是電磁系統(tǒng)中有特殊部分，即鐵芯極靴為方形，只是電磁系統(tǒng)中有特殊部分，即鐵芯極靴為方形，銜鐵為方形，方形極靴下端裝有銜鐵為方形，方形極

11、靴下端裝有L型永久磁鐵。型永久磁鐵。l應(yīng)用：一般使用在應(yīng)用：一般使用在道岔表示電路道岔表示電路及及單復(fù)線半自動(dòng)閉單復(fù)線半自動(dòng)閉塞電路塞電路中。中。2、偏極繼電器2、偏極繼電器3、有極繼電器l特點(diǎn)：有極繼電器是一種能特點(diǎn)：有極繼電器是一種能反映電流極性，并能保持其反映電流極性，并能保持其極性狀態(tài)極性狀態(tài)（切斷電流后能保持原來(lái)電流極性工作的狀態(tài)）（切斷電流后能保持原來(lái)電流極性工作的狀態(tài)）的繼電器。的繼電器。l結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)與無(wú)極繼電器有所差異，在軛鐵端部安結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)與無(wú)極繼電器有所差異，在軛鐵端部安裝了一塊呈刀形的長(zhǎng)方形裝了一塊呈刀形的長(zhǎng)方形永久磁鐵永久磁鐵。l原理：不同的電流極性帶來(lái)不同的動(dòng)

12、觸點(diǎn)的動(dòng)作。在線原理：不同的電流極性帶來(lái)不同的動(dòng)觸點(diǎn)的動(dòng)作。在線圈中通以規(guī)定極性的電流時(shí)，繼電器吸起，斷電后銜鐵圈中通以規(guī)定極性的電流時(shí)，繼電器吸起，斷電后銜鐵仍保持在吸起位置仍保持在吸起位置（定位狀態(tài)）（定位狀態(tài)）；通以反向電流時(shí)，繼；通以反向電流時(shí)，繼電器落下，斷電后仍保持在落下位置電器落下，斷電后仍保持在落下位置（反位狀態(tài)）（反位狀態(tài)）。3、有極繼電器4、整流式繼電器l整流式繼電器應(yīng)用于交流電路中，把整流式繼電器應(yīng)用于交流電路中，把控制控制電源送來(lái)的交流電，經(jīng)整流后變換為直流電源送來(lái)的交流電，經(jīng)整流后變換為直流電，電，來(lái)控制直流繼電器。來(lái)控制直流繼電器。l結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)與直流無(wú)極繼電器相同，結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)與直流無(wú)極繼電器相同，在其基礎(chǔ)上增加了在其基礎(chǔ)上增加了整流器件整流器件。4、整流式繼電器二、繼電器的運(yùn)用二、繼電器的運(yùn)用1、表示功能、表示功能：利用不同繼電器表示線路的占用和空閑、信號(hào)的開(kāi)放和關(guān)閉、道岔是否在軌道位置、區(qū)間是否閉塞等狀態(tài)。l道岔定位表示繼電器（DBJ）：道岔定位繼電器吸起接通控制臺(tái)道岔定位表示燈l道岔反位表示繼電器（FBJ） ：道岔反位繼電器落下接通控制臺(tái)道岔反位表示燈二、繼電器的運(yùn)用二、繼電器的運(yùn)用2、驅(qū)動(dòng)功能、驅(qū)動(dòng)功能：無(wú)論車站采用繼電器連鎖還是計(jì)算機(jī)連鎖，均利用繼電器控制相應(yīng)設(shè)備（信號(hào)機(jī)和轉(zhuǎn)轍機(jī)）。