继电器的原理与应用

1、继继 电电 器器总 论1概念：继电器是一种根据电气量（电压、电流）或非电气量（热、时间、转速、压力等）（输入信号）的变化，接通和断开控制电路（小电流电路），以完成自动控制或保护（电力拖动装置）任务的电器。2结构：由感测机构、中间机构和执行机构组成。感测机构把感测到的电气量或非电气量传递给中间机构，将它与预定（整定）值相比较，当达到预定值（过量或欠量）时，中间机构使执行机构动作，从而接通或断开电路。3继电器与接触器相比较项目接触器继电器相同点自动接通或断开电路来达到保护或控制作用不同点感测信号只对电压变化作出反应电气量（电压、电流），非电气量（热、时间、速度、压力、位置等）控制电路大电流电路（主

2、电路）小电流电路（控制电路）触点分主触点和辅助触点不分主触点和辅助触点触点额定电流主触点额定电流 不小于5A，触点额定电流小于5A灭弧装置有的有灭弧装置无灭弧装置4继电器分类按感测信号分：电流继电器、电压继电器、速度继电器、时间继电器、压力继电器等按动作原理分；电磁式继电器、感应式继电器、热继电器、机械式继电器、电动式继电器、电子式继电器（晶体管式继电器）等按动作时间分：瞬时继电器、延时继电器按用途分：控制继电器、保护继电器按输出方式分：有触点继电器、无触点继电器。1结构和工作原理与接触器相似，由触头系统和电磁系统构成。电磁系统分为拍合式（如图）和直动式（与接触器相似）两种装设不同线圈可制成电

3、压继电器、电流继电器和中间继电器（按作用分）。线圈分交流线圈和直流线圈两种。直流继电器加上阻尼套筒后构成电磁式时间继电器。一电磁继电器（一）电流继电器根据线圈中电流的大小而接通或断开电路的继电器称为电流继电器。线圈导线粗，匝数少，串联在电路中。1过电流继电器：正常工作时衔铁处于释放状态（常开触点断开而常闭触点闭合），当线圈中电流超过某一整定值（过载或短路）时，衔铁动作（常开触点闭合而常闭触点断开）。特点：有的过电流继电器有手动复位机构，动作后不能自动复位，只有当操作人员检查排除故障后手动松开锁扣后，衔铁才能在复位弹簧作用下返回，避免重复过电流事故发生。2欠电流继电器：线圈电流降到低于某一值时释

4、放的断电器，线圈在电流正常时衔铁与铁心是吸合的。工作过程：刚通电时线圈电流正常衔铁与铁心吸合（常开触点闭合而常开触点断开），当电流降开到某一值时（电流太小不足以保持吸合）衔铁释放（常开触点断开而常闭触点闭合）3用途：瞬动型过电流继电器用于电动机短路保护，延时型过电流继电器用于过载兼短路保护，欠电流继电器用直流电动机励磁绕组和电磁吸盘的失磁保护。4型号S手动复位 Q欠电流J L 14- 继电器电流设计序号常开触点数量常闭触点数量Z 直流 J交流G高返回系数J T 4- 继电器通用设计序号P零电压 L过电流S手动复位 A过电压常闭触头数常开触头数6电流继电器的选用：线圈的额定电流：一般按电动机长期

5、工作的额定电流来选择。对于频繁起动的电动机额定电流可选大一个等级。触头种类、数量、额定电流与复位方式应满足控制线路要求。过电流继电器的整定电流一般取电动机额定电流的1.72.5倍，频繁起动的场合可取电动机额定电流的2.252.5倍。欠电流继电器的整定电流一般取额定电流的0.10.2倍。5电流继电器符号(二）电压继电器根据线圈两端电压大小而接通和断开电路的继电器。它的线圈导线细，匝数多，并联在电路中。1过电压继电器：在电压为1.11.5倍额定电压时动作,对电路进行过压保护；2欠电压继电器：在电压为0.40.7倍额定电压时动作,对电路进行欠电压保护.3零压继电器:在电压为0.50.2倍额定电压进动

6、作,对电路进行零压保护.4符号5型号J T 18 - / 继电器通用设计序号作为延时断电器时数字1、3、5表示延时秒数L欠电流继电器第一位表示常开触点数第二位表示常闭触点数不标即为电压继电器6电压继电器的选用根据继电器线圈的额定电压、触头数目和种类进行。（三）中间继电器（又称接触器式继电器）1中间继电器在结构上是一个电压继电器，用来转换控制信号的中间元件，用来增加控制电路中信号数量或将信号放大。输入信号为线圈的通电或断电信号，输出信号为触点动作。结构与工作原理和接触器基本相同。（由线圈、静铁心衔铁、触点系统、反作用弹簧和复位弹簧等组成。）外形与接触器相似。触头数量较多，当其他电器触头数或容量不

7、够时可借助于中间继电器作中间转换，来控制多个元件或回路。文字符号为KA2特点：触头数量多且不分主触头与辅助触头。各触头允许通过的电流大小相同，多数为5A（小型为3A）。(JZ7系列共有8对触头，可以按4对常开4对常闭、6对常开2对常闭、8对常开三种形式组合）触头额定电流比线圈额定电流大得多，可以用来放大信号。对于工作电流小于5A的电报控制线路可用中间继电器代替接触器3型号与符号设计序号J Z - 继电器中间常开触点数常闭触点数4选用：线圈电压额定电压应满足电路要求，所需触头数量、种类、容量（触头额定电压、额定电流）应满足被控制线路要求，还要考虑电源种类（交流还是直流）（四）电磁式继电器的整定方

8、法继电器开始吸合时吸引线圈的电流（电压）称为吸上电流（电压），开始释放时的电流（电压）称为释放电流（电压），释放电流（电压）小于吸上电流（电压）。1调整吸上电流：调整调节螺钉3以改变反力弹簧的松紧程度来调整吸上电流。反力弹簧越紧吸上电流越大，反之越小。 调整调节螺钉4可以改变初始气隙的大小来调整吸上电流。气隙越大，吸上电流越大，反之越小。2调整释放电流：改变非磁性垫片可以调整释放电流。非磁性垫片越厚释放电流越大，反之越小。五：电磁式继电器的安装1安装前检查继电器的额定电流和整定电流值应符合实际要求，继电器的动作部分是否灵活、可靠，外罩及壳体是否有损坏或缺件等情况。2安装后应在触点不通电情况下，

9、使吸引线圈通电操作几次，看继电器动作是否可靠。3定期检查继电器各零部件是否有松动及损坏现象，并保持触头的清洁。二、时间继电器从得到输入信号（线圈通电或断电）起，需经过一定时间的延时后才输出信号（触点的闭合或分断）的继电器称为时间继电器。分类：按延时原理和延时类型分：延时原理延时类型通电延时断电延时电磁式：结构简单，价格低廉，延时较短，且只能用于直流断电延时电动式：延时精度高，延时范围大（可达几十小时）价格贵。空气阻尼式：结构简单，价格低廉，延时范围较大（0.4180S),有通电延时和断电延时两种,延时误差大.晶体管式:延时范围（几分几十分）比空气阻尼式长，比电动式短；延时精度比空气阻尼式好，比

10、电动式略差。分类（一）电磁式时间继电器由电磁式继电器U形铁心上装上阻尼套筒构成 。工作原理：线圈断电时，铁心磁通迅速减小，由电磁感应在阻尼套筒内产生感应电流，阻碍原磁场减弱，使铁心继续吸持衔铁一段时间，延迟动作。调整方法：改变非磁性热片厚度（粗调）或改变反力弹簧松紧（细调）来调节。垫片越厚、弹簧越紧则延时长。特点：只能直流断电延时动作，延时时间短。（二）空气阻尼式时间继电器：利用空气阻尼作用而达到延目的。2分为两类：通电延时和断电延时（3）空气室内有一块橡皮膜，随空气量的增减而移动，而空气量增减速度受到节流孔限制，进气越快则延时越短。1结构：由电磁系统、触点系统、空气室和传动机构组成。（1）电

11、磁系统：由铁心、线圈、衔铁、反力弹簧及弹簧片构成。（2）触点系统：两对瞬动触点（一对常开一对常闭）两对延时动作触点（一对常开一对常闭）（4）传动机构：推板、推杆、杠杆和宝塔弹簧构成3工作原理（动作过程）（1）通电延时继电器特点：线圈通电后触点要延迟一段时间触点才动作，但断电后触点立刻动作。线圈通电衔铁吸合SQ1常开闭合，SQ1常闭断开SQ1常开闭合线圈通电线圈断电衔铁释放SQ1常开断开，SQ1常闭闭合，SQ2常开断开，SQ2常闭闭合，空气室充气延时SQ2常开闭合SQ2常闭断开延时闭合常开延时闭合常开通电：瞬动触点立刻动作，而延时触点延时动作。瞬动常开瞬动常闭断电：所有触点立刻动作（2）断电延时

12、继电器特点：线圈通电后触点立刻动作，但断电后触点要延迟一段时间触点才动作。通电：所有触点立刻动作SQ1常闭断开SQ2常开闭合SQ2常闭断开线圈通电衔铁吸合衔铁释放SQ2常闭闭合SQ2常开断开线圈断电SQ1常开闭合空气室充气延时SQ1常开断开SQ1常闭闭合延时断开常开延时闭合常闭瞬动常开瞬动常闭断电：瞬动触点立刻动作，而延时触点延时动作。6区别通电延时和断电延时继电器区分：通电延时继电器衔铁在内侧，断电延时继电器衔铁在外侧注：通电延时型继电器的电磁系统摘下反转1800安装即成断电延时型继电器。时间继电器俯视：调节螺钉，瞬动常开，瞬动常闭、延时常开4时间继电器的符号时间继电器的符号5时间继电器的型

13、号J S 7 - A继电器时间设计序号结构设计稍有改动基本规格代号1通电延时，无瞬时触点2通电延时，有瞬时触点3断电延时，无瞬时触点4断电延时，有瞬时触点J S 23 - /A继电器时间设计序号安装方式1-螺钉安装式2-卡轨安装方式延时时间1 - 0.20.3S2 - 10180S(三)电动式时间继电器1结构:由同步电动机、电磁离合器、减速齿轮、触点与延时调整机构组成。2特点：优点：延时精度高，（由电动机转速确定，而转速只与电源频率有关。（2）延时范围宽，从几秒到几十小时。 缺点：结构复杂，价格高，寿命短。3型号J S 20- / 继电器时间设计序号标准延时值安装型式0无波段开关延时型式不标注

14、表示通电延时D 表示断电延时1有波段开关0装置式 3装置式带瞬动触点1面板式 4面板式带瞬动触点2外接式 5外接式带瞬动触点（四）晶体管式时间继电器（又称为半导体式或电子式时间继电器）1、特点：结构简单，延时范围宽，整定精度高，体积小、耐冲击振动，消耗功率小，调整方便及寿命长。2、分类：按结构分阻容式和数字式两种。按延时方式分为：通电延时型、断电延时型、带瞬动触点的通电延时型。3、适用场合：交流50Hz、电压380V及以下直流220V及以下的控制电路中作延时元件。用于电磁式时间继电器不能满足要求，要求延时精度高或控制回路相互协调需要无触点输出等场所。 时间继电器的选择1延时性质（通电延时或断电

15、延）应满足要求，还要考虑线路对瞬时动作触点的要求。2精度要求不高的场合选用空气阻尼时间继电器，精度要求很高或延时很长的选电动式，一般情况可选取用晶体管式。3根据控制线路电压选择吸引线圈的电压。（五）、时间继电器的安装与使用1时间继电器应按说明书规定的方向安装，继电器在断电后释放的衔铁的运动方向垂直向下，其倾斜度不超过50。2时间继电器的整定值应预先在不通电时整定后，并在试车时校正。3时间继电器金属底板上的接地螺钉必须与接地线可靠连接。4通电延时型和断电延时型可在整定时间内自行调换。5使用时，应经常清除灰尘及油污，否则延时误差将增大。 热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保护电器。在长期过

16、载、频繁起动、欠电压运行或断相运行等可能使电动机的电流超过它的额定值，可提供过载保护。按动作方式分为三种（1）双金属片式：利用双金属片受热弯曲去推动执行机构动作。（2）易熔合金式：利用过载电流的发热而使易熔合金熔化而动作。（3）利用材料磁导率或电阻随温度变化而变化的原理制成。其中双金属片式结构简单、体积较小、成本较低，选择适当的热元件可以得到良好的反时限特性（即电流越大越容易动作），应用最广泛。三、热继电器三、热继电器1热继电器的结构由热元件、触点、动作机构、复位机构和整定电流装置组成。热元件感测电流信号，动作机构在热元件推动下推动触点动作、复位机构在触点动作后使触点复位，在过载时触点断开控制

17、电路达到保护目的。2工作原理：过载电流使发热元件（双金属片）受热弯曲，推动导板向右移动，导板又推动温度补偿片使推杆绕轴转动再推动动触点连杆，使动触点与静触点断开，切断控制线路使接触器线圈断电而切断电动机电源。复位：自动复位，手动复位（调整螺钉10，按动复位按钮）温度补偿片与双金属片向弯曲达到温度补偿目的。3分类：带断相保护（三个热元件）和不带断相保护（两个热元件）两种（1）带断相保护（三元件）热继电器有三个热元件，有差动导板。能提供过载保护和断相保护。过载保护：当电路正常时，三个元件均不过热；当电路过载时，三个热元件同时过热弯曲，推动外导板向左移动，推动补偿双金属片进一步推动推杆使触点动作，切

18、断控制线路。断相保护：由差动导板和热元件共同完成。三相均正常时，三个热元件电流相等，均衡发热同样（向左）弯曲；当有一相断路时（假设为最右边一相），断相热元件冷却恢复原状，推动内导板向右移动，另外两相必然电流增大，相应热元件进一步过热弯曲（向左），推动外导板向左移动，一右一左通过杠杆的放大作用，加大补偿双金属片的移动距离，使热继电器迅速脱扣动作，断开控制电路，达到了保护电动机目的。（2）两种热继电器比较： 不带断相保护：只有两个热元件，无差动导板，不能提供断相保护，只能用于电动机作星形（Y）接法。带断相保护：有三个热元件，有差动导板，能提供断相保护，电动机作星形（Y）接法和三角形（）接法均可使用

19、。5热继电器的整定电流：指热继电器调整后长期不动作的最大电流，超过此值会动作。按电动机的额定电流来整定。调整方法：通过调整整定旋钮（上有标尺）来调整。反时限特性：过载电流越时，热继电器在越短时间内开始动作。6热继电器型号J R 16 B - / D 继电器热设计代号改型设计热元件额定电流带断相保护装置相数壳架额定电流7热继电器的选择：选类型：一般情况下可选用两相结构的热继电器。电网电压均衡性较差，无人看管或与大容量电机共用一组熔断器时要选择三相热元件的热继电器。三角形接电动机必须用带断相保护的三个热元件的热继电器。选热元件的额定电流和整定电流：热元件的额定电流等级一般略大于电动机的额定电流。一

20、般情况下整定电流应与电动机额定电流相等。对于过载能力较差的电动机按额定电流的60%80%整定。带负载起动或起动时间较长及冲击性负载整定电流应稍大于额定电流。工作时间很短、间歇时间较长、或长期工作但过载可能性很小的电动机可 设过载保护。双金属片式热继电器一般用于轻载、不频繁起动电动要的过载保护。对于重载、频繁起动的电动机须用过电流继电器（延时动作型）作过载和短路保护。热继电器不能用于短路保护。热继电器不能用于短路保护。四速度继电器1用途：当转速达到规定值时动作（触点闭合或断开）的继电器。用于电动机动的反接制动的控制电路中，当电动机转速下降到接近零时自动及时切断电源。2特点：当电动机转速上升达到动

21、作转速时触点动作（常开闭合常闭断开），转速下降到复位转速时触点复位（常闭闭合常开断开），既能反映转速又能反映转向。3调整：调整调节螺钉可以调节反力弹簧的反作用力大小从而调整触点动作所需转速（动作转速和复位转速）。动作转速不低于100300r/m，复位转速在100r/m以下。4型号J F Z 0 - 继电器继电器反接制动设计序号转速等级5选择：主要根据所需控制的转速大小、触头数量和种类、电流来选用。6安装与使用：速度继电器的转轴与电动机同轴连接，使两者中心线重合，也可用联轴器与电动机的轴连接。安装接线时应注意反向触头不能接错，否则不能实现反接制动控制。速度继电器的金属外壳应可靠接地。五、压力继电器1作用：用于机床的液压控制系统中，能根据油路中液体压力情况决定触点的断开与闭合，以便对机床提供保护与控制。2调整：放松或拧紧调节螺母即或改变控制压力。3技术数据：型号额定电压（V）长期工作电流（A）分断功率（VA）控制压力最大（Pa） 最小（Pa）YJ-0交流38033806.0795X1022.0265X102YJ-12.0265X1021.01325X102六、继电器的使用与维