安全型继电器2016.04.18

1、安全型继电器继电器的定义继电器是一种当控制参数变化时，能引起被控制参数突然变化的电器元件。当输入量达到一定数值时，输出量发生突变。AX系列安全型继电器是直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器，其典型结构为无极继电器，其它各型号都是由其派生而成。本文将对其进行详细介绍。 安全型继电器安全型继电器的基本原理组成：由接点系统和电磁系统两大部分组成。电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁；接点系统由动接点、静接点构成。 线圈通电产生磁通（衔铁、铁心）产生吸引力克服衔铁阻力衔铁吸向铁心衔铁带动动接点动作前接点闭合、后接点断开吸起 电流减少吸引力下降衔铁依靠重力落下动接点与前接点断开，后接点闭合落

2、下 无极特性 不能辨别输入物理量的特征，1+4-，1-4+继电器都会吸起，断电就会落下。继电器的型号表示 采用汉字拼音字母和数字表示：字母表示继电器种类，数字表示线圈的阻值。安全型继电器的特点 前接点代表危险侧信息；后接点代表安全侧信息。接点符合:故障-安全原则。发生安全侧故障的可能性发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的可能性。处于禁止运行状态的故障有利于行车的安全，称为安全侧处于允许运行状态的故障可能危及行车安全，称为危险侧由于其在故障情况下，使前接点闭合的概率使前接点闭合的概率远远小于后接点闭合的概率。 1.电气特性 电气特性是安全型继电器的基本要求，也是设计和实现信号逻辑电路的

3、依据。额定值：额定值：满足继电器安全系数所必须接入的电压或电流。AX系列继电器的额定电压为24V。充磁值：充磁值：为了测试继电器的释放值，向线圈通以4倍的工作值。这样可使继电器磁路饱和，在此条件下测试释放值。 释放值：释放值：向继电器通以规定的充磁值，然后逐渐降低电压或电流，至全部前接点断开时的最大电压或电流值。工作值：工作值：向继电器线圈通电，直到衔铁止片与铁芯接触、全部前接点闭合，并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。反向工作值：反向工作值：反向通电，至前接点全部闭合，并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。 当线圈通电到衔铁动作，带动后接点断开，前接点接通，需要一定的时间。即吸

4、合或释放也都需要时间。通电后接点断开前接点闭合断电前接点断开后接点闭合吸合时间返回时间图 继电器动作时间2.时间特性例如JWXC-1000型继电器的吸合时间为0.10-0.15s，返回时间为0.015-0.02s。3.机械特性与牵引特性 在继电器衔铁的动作过程中，衔铁上受到电磁吸引力和反作用力。电磁吸引力又称牵引力。反作用力与之方向相反，对于安全型继电器来说是由衔铁（及重锤片）的重力和接点簧片的弹力组成的，所以称为机械力。 要使继电器可靠工作，牵引力必须大于机械力。因此牵引力的大小要根据机械力来确定。机械特性与牵引特性间的配合保证其可靠吸合与落下。 机械特性AX系列继电器机械力的大小与接点片的

5、数量、重锤片的数量、衔铁的动程等有关，而且在衔铁的整个运动过程中所受到的机械力不是固定不变的，而是在一个很大的范围内变化的。也就是说，继电器的机械力FJ是随着衔铁与铁芯间的气隙的变化而变化的。FJ=f()的变化关系称为继电器的机械特性。表示这种变化关系的曲线，称为机械特性曲线。不同类型的继电器，其结构不同，机械特性也不同。图 无极继电器的机械特性曲线继电器的机械特性曲线是一条折线，它表示了衔铁运动在不同位置时的机械反作用力FJ。折线上c、e。两个折点突出向上，它们反映了衔铁运动在这两个位置的机械反作用力变化最大。如果继电器的牵引力在这两个位置均能大于机械反作用力，该继电器就能吸起。所以c、e两

6、个点中的一个，一般作为确定牵引力的依据，称为临界点。机械特性曲线可根据材料力学计算求得，也可通过实验求得。牵引特性当无极继电器线圈上加上直流电源后，铁芯中就产生磁通，磁通经过铁芯与衔铁间的气隙时，对衔铁产生电磁吸引力，称为牵引力FQ。牵引力FQ与线圈的磁势（线圈的匝数和所加电流的乘积IW ，通常称安匝）及气隙大小有关。当一定时，FQ与安匝(IW）的平方成正比；当安匝一定时，FQ与的平方成反比。即FQ随呈双曲线规律而变化。牵引力FQ随工作气隙变化的关系FQf()，称为牵引特性。图 牵引特性曲线从图中可看出，当安匝一定时，牵引力FQ随的减小呈双曲线规律急剧增大；而相同的工作气隙，在不同的安匝下，牵

7、引力FQ也不同，安匝大，牵引力也大。因此，不同的安匝值牵引力FQ与工作气隙的牵引特性曲线也不同，安匝大，曲线FQf（）位置就高。牵引特性与机械特性的配合图 牵引特性曲线与机械特性曲线配合将机械特性曲线和一族牵引特性曲线用同一比例尺绘在同一坐标上 。这一族牵引特性曲线对应于不同的继电器安匝。显然，要使继电器吸起，就必须要求继电器衔铁在整个运动过程中，牵引力处处大于或等于机械力。也就是说，牵引特性曲线必须在机械特性曲线之上，至少也要与机械特性曲线相切。 c点相切的（IW)2牵引特性曲线，除c点牵引力等于机械力外，其余都大于机械力，所以能使继电器吸起，(IW)2就是吸起安匝。又因为c点的牵引力等于机

8、械力，所以这个吸起安匝称为临界安匝，切点c称为临界点。 线圈电阻的测量 线圈电阻的测量可用电压-电流法和电桥法。用电压-电流法测量时，应尽量避免或减小电压表、电流表内阻的影响，测试过程要尽量短，以避免线圈温升。 测试数值Ra应换算成基准温度（一般为20）下的值，换算公式为： Ra=R201+(Ta-20)式中：Ta为环境温度（） 为电阻温度系数（铜导线的温度系数是0.004 1/） 接触电阻的测量 测量动断触点接触电阻时继电器处于不激励状态；测量动合触点接触电阻时继电器处于额定激励状态。接触电阻的测量一般采用电压-电流法（四端法）。测量时，加到触点上的负载应符合产品标准的规定。 测试部位在引出端离其根部4mm之内。负载应在触点达稳定闭合之后施加，触点断开之前切除。绝缘电阻 绝缘电阻的测试一般都使用兆欧表，被测继电器