继电器的工作原理.doc

_继电器 一、继电器的工作原理和特性 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。1、电磁继电器的工作原理和特性 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 继电器(relay)也是一种电门，但与一般开关不同，继电器并非以机械方式控制，而是一种以电磁力来控制切换方向的电门。当线圈通电后，会使中心的软铁核心产生磁性，将横向的摆臂吸下，而臂的右侧则迫使电门接点相接，使两接点形成通路。 简单的单轴单切式继电器，一颗继电器也可以同时切换多组电门，一个双轴双切的继电器，它有八支接脚，排列方式如图上接脚编号。另外继电器规格除了电门接点数目不同，还要注意线圈的工作电压是直流或是交流电，使用的电压电流大小，切换电门耐电压程度等，继电器的规格有6v、9v、12v、24v、48v、100v、110v、200v、220v等，例如一般工业界常用的继电器接点可以耐电压电流110vac-10a，线圈使用电压为24vdc，共有二组或三组接点。低电压的直流继电器可以直接用电晶体推动，使用极为方便。 一般继电器规格中它并不会说明继电器需要多少电流可以驱动线圈，在使用时可以量测线圈内的电阻值，就可以利用欧姆定律换算出耗电流，如果我们量测阻值为150w，线圈驱动电压24vdc，耗电流为24v/150w=0.16a，这样就可以知道电源供应器需要供应多大的电流，才能使继电器作动。 继电器是相当重要且常见的电子元件，在许多机械控制上都相当有用。5把直流电铃改制成电磁继电器把电铃的电磁线圈与弹簧片连的一端断开（参看初中物理课本中的电铃图），经过开关接到电源上，这个线圈就作为继电器的电磁线圈。把弹簧片衔铁作为动触片。把原来与衔铁相接触的螺钉触点作为常闭触点。在铃碗中央螺丝上接一条导线（连接工作电路），铃锤与铃碗接触敲击点为常开触点。先调节螺钉使衔铁靠近电磁线圈，使铃锤与铃碗距离最近但没有接触。接上额定电压，衔铁被电磁线圈吸住，铃锤与铃碗接触，再调节螺钉使衔铁与螺钉刚好离开，此时将螺钉固定好，电铃就可以作电磁继电器用了。不过它的吸合电流比一般小型电磁继电器的吸合电流要大些，但作为实验用是可以的。应注意的是，各部分之间应绝缘良好，以防常闭、常开触点失控。如果铃锤与铃碗生锈，可用砂纸将接触点擦干净。实验结束后，再将其恢复原状，并不影响电铃的性能。如何选用继电器 在通讯设备、自动装置、家用电器、汽车电子装置等凡是需要电路转换功能的地方，都可以选用继电器。由于应用领域很广，不同用户对继电器的要求千差万别。为满足各种不同应用领域的使用要求，各继电器生产厂家开发了许多不同型号、不同规格、不同使用性能的继电器；随着科学技术的发展，新结构、高性能、高可靠的继电器不断地涌现。面对品种规格繁多的继电器产品，如何合理选择、正确使用，将直接影响到整机的性能、可靠性。 如何合理选用继电器？首先要深入分析、研究整机的使用条件、技术要求，按照“价值工程”原理，合理地提出入选继电器产品必须达到的技术性能。我们的技术人员、销售人员应介入继电器的选型，发挥我们的优势，当好参谋，做好售前、售后服务。可以按下述要点，逐项开展分析、研究：外形及安装方式、安装尺寸；输入参量；输出参量；环境条件；安全要求；可靠性要求。下面按上述要求分别阐述。一、外形、安装方式、安装尺寸继电器的外形、安装方式、安装尺寸品种很多，用户必须按整机的具体要求，提出具体的安装面积，允许继电器的高度、安装方式、安装尺寸。这是选择继电器首先要考虑的问题。以下几个问题，选用时应予以注意：1. 对于PC板式引出脚；脚间距大都为2.54n(n=1、2、3，以下同)，如JZW5；也有2.5n，如JZG2-2/B；也有不符合标准间距的继电器，如MR72。引出脚的长度一般为3.5。2. 引出脚的可焊性、继电器的抗焊接热、引出脚相对底座的不垂直度等应有严格的要求。 3. 快连接式继电器；快连接引出脚通常有250#（6.350.8）、187#（4.750.5）2种。这类引出脚要特别注意插拔力要求，250#引出脚： 拔力矩10kg.cm; 187#引出脚： 拔力矩 5kg.cm。二、输入参量不同种类的输入参量，是选择继电器型号的重要依据。常见的输入参量的种类有：1 交流输入参量。当输入参量为交流电压（电流）时，应选用交流继电器。选用这一类型的继电器，应注意以下几个问题： 交流频率-交流继电器输入电压（电流）的频率一般为50HZ，或60HZ。由于二者线圈的感抗不同，吸动电压有明显差异。合同中应予注明。 环境温度-交流继电器由于存在涡流损耗、磁滞损耗，继电器的温升较高，一般为70到80。工作环境温度不宜过高，最好为40到65，确定环境温度的计算公式：t1t2-t3-150C； 注：t1：继电器最高环境温度，0C； t2：漆包线、绝缘材料最高允许长期工作温度0C （B级为1300C；F级为1550C） t3：继电器平均温升，0C。 由此可见，当提高环境温度，要求漆包线及绝缘材料的耐温等级相应提高，继电器成本将大幅度上升。 交流噪声-继电器工作时，会发出交流噪声。初始要求小于45dB（分贝），实际使用中，由于磁极间出现砂尘等污物、机械参数的变化，交流噪声会有所增大。 吸动电压-交流继电器的吸动电压一般小于80%VH(额定工作电压以下同)；允许最高吸动电压90%VH。用供电电压直接激励的继电器，当供电电压波动幅度大于10%，将导致继电器的失效，电压过低，吸动不可靠，会出现似吸非吸而失效；电压过高，温升上升，继电器绝缘受损而失效。当供电电压大于10%时（如农村电网电压波动大）。合同中应提出，将吸动电压酌情降低；选择较高耐温等级的漆包线、绝缘材料。2 直流输入参量。这类继电器应用很广，分几种情况加以讨论。选择直流继电器，突出问题是灵敏度L（线圈额定功耗）问题，L与输出功率大小、外形尺寸、环境条件（环境温度，振动、冲击）有关，确定继电器灵敏度应十分谨慎，不可片面强调灵敏度，而牺牲其他性能。 当对灵敏度要求不高时，可采用一般灵敏度的直流继电器； 当灵敏度要求较高，输出功率为强电，环境条件苛刻，可用固态继电器、中等灵敏度的继电器； 当要求高灵敏度（如0.2W以下），可采用混合继电器、极化继电器。但混合继电器的价格较高，体积较大；极化继电器环境适应性较差，负载能力不高。 当输入电压持续时间较长，如几个小时、几天、几个月、建议采用磁保持继电器。有几个好处：节省输入电能；降低继电器温升；提高环境适应性。但要求输入量为脉冲，有极性要求，输入线路复杂化。如磁卡电表用继电器、卫星电源控制用继电器，继电器触点在一种导通状态下可连续工作几十小时，几个月，采用磁保持很合算。在电能消耗严加控制的场合下，经常采用磁保持继电器。 当输入参量频率达10