继电器基本知识学习资料PPT

1、继电器基础知识,发表日期:2005-07-09 V1.2,2,一 继电器定义,二 继电器分类,三 继电器的作用与用途,四 继电器工作原理,五 继电器典型结构及特点,六 电磁继电器的主要特性,七 继电器的主要参数,八.继电器常用材料及主要特征,主要内容,九.继电器生产和技术现状及展望,十.注意事项,3,图片说明 青蛙跑步是“跳”，人跑步是“跨”。它们的共同点是都实现了距离的跨越。而接力赛和“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来”中用来传递荔枝的马匹和驿站都有“接力”和“传递”之意。 继电器的英文“Relay”即取此意，只不过继电器所用的介质(工具)是电、光、磁、热等，传递和控制的是电路或信号。,一 继

2、电器定义,定义：当输入量（或激励量）满足某些规定的条件时，能在一个或 多个电气输出电路中产生跃变的一种器件(输入量：电、光、磁、热等信号)。,4,按动作原理分类,二 继电器分类,电气继电器 机电式继电器 电磁继电器 静态继电器 固态继电器 温度继电器 加速度继电器,按被控电路负荷分类,微功率继电器(0.1A,0.2A) 小功率继电器(0.5A,1A) 中功率继电器(2A,5A,10A) 大功率继电器(10A以上),按 反应信号分 类,直流继电器 交流继电器 脉冲继电器 电压继电器 电流继电器 逆流继电器 极化继电器 频率继电器 功率继电器 阻抗继电器 温度继电器 速度继电器 光继电器 声继电器

3、 瓦丝继电器,按防护特征分类,封闭式 密封式 敞开式,5,作用： 1）输入与输出电路之间的隔离 2）信号转换（从断到接通或反之） 3）增加输出电路（即切换几个 负载或切换不同电源负载） 4）重复信号 5）切换不同电压或电流负载 6）保留输出信号 7）闭锁电路 8）提供遥控,汽车 (SARL),家用电器 (SMC),电报电话系统(DSY2Y),三 继电器的作用与用途,支点,作用点,力点,一.电磁原理(磁路部分),二. 杠杆原理(接触部分),四 继电器工作原理,1两个基本物理原理,负载电源,负载,开关,线圈电源,可动接点,固定接点,复归弹簧,继电器,接点ON,电 磁 力 机械运动 控制电路,2工作

4、原理,8,3常用定律,(式一),欧姆定律,9,3常用定律,克希荷夫 第二定律,(式二),10,3常用定律,主要公式,(式三),3. 平行磁场电磁吸力: F=2/(20S) =(WI/R)2/(20S) =(WI)2. 0S /(22),4. 实际电磁吸力: F实=2.6x10 -5(WI)2. S /(2) -(g) -长度单位(mm),= 410-7,电磁系统 线圈、铁心、轭铁、衔铁(此处在接系统中)及气隙,接触系统 底盖，动、静接点，接触片,外壳部分 面盖,返回机构：复归簧片、复归弹簧,SME电磁继电器,五 继电器典型结构,12,1.电磁继电器的继电特性 2.电磁继电器的机械特性 3.电磁

5、继电器的吸力特性 4.继电器吸、反特性配合曲线 5.继电器时间特性,六 电磁继电器的主要特性,13,继电特性示意图 X-电压输入、Y-输出,吸合时X Xa时 Y为Ymin X Xa时 Y突变为Ymax 释放时X Xb时 Y为Ymax X Xb时 Y突变为Ymin,继电特性：输入量X到达某一值时，输出回路电参量Y产生跳跃式变化。,继电器的继电特性,14,2继电器的机械特性,继电器衔铁运动时，所克服的机械反力Ff和衔铁行程（工作气隙）之间的关系曲线F=f()称为继电器的机械特性,15,继电器线圈所产生的电磁吸力F和衔铁行程（工作气隙）之间的关系曲线F=f()称为继电器的吸力特性,3继电器的吸力特性

6、,16,把继电器的吸力特性和反力特性放在同一坐标系中，就构成了吸力与反力的配合曲线。,4继电器的吸力与反力特性配合,17,组成 继电器吸合时间 释放时间 触点回跳时间, 过程就是时间,5继电器的时间特性,18,3吸合释放电压;不动作保持电压,2接触电阻,7衔铁跟踪.触点压力.触点间距,4吸合释放时间,（Contact Resistance）,（Operate Voltage， Release Voltage）,（Armature Follow： Contact Pressure， Contact Gap）,（Operate Time， Release Time）,5绝缘电阻耐电压,6额定电压.

7、额定电流,（Insulation Resistance， Dielectric Strength）,（Rated Voltage, Rated Current）,七 继电器的主要术语,（Upull in Voltage ，Keep Voltage）,触点结构,（Contact Form）,19,触点结构,（Contact Form）,1A-SPST-NO（常开，单刀单掷） 1B-SPST-NC（常闭，单刀单掷） 1C-SPDT（转换或单刀双掷） 2C-DPDT（双刀双掷）,20,2接触电阻,（Contact Resistance）,表面膜电阻,接触电阻(CR) ：一个导体分成二段后形成的电接触

8、、具有比原导体大得多的电阻，此电阻称为接触电阻。继电器的接触电阻指接点间电阻 接触电阻Rk是收缩电阻Re和表面膜电阻Rf的总和 Rk=Re+Rf,形成表面膜电阻Rf因素: 1. 空气中的灰尘. 2.空气中的有害气.H2S,SO2,CL2等. 3.空气中的有机物蒸汽.塑料,胶水,松香. 4.生产过程中触点表面沾染的各种有害物质. 如油污,汗渍,灰尘.,21,接触电阻测试方法-伏安法,实验电流,注:为了测试方便,也可以用毫欧表,不过精度稍有降低,动作释放电压,（Operate Voltage，Release Voltage）,动作电压(OV)：继电器所有接点从复归状态到达工作状态时线圈所需电压的最

9、小值 释放电压(RV):继电器所有接点从工作状态到达释放状态时线圈所需电压的最小值,时间,电压（）,额定电压 ,动作电压,释放电压,动作电压规格上限,释放电压规格下限,时间,常开触点,常闭触点,不动作电压,保持电压,不动作保持电压,吸合释放时间,（Operate Time，Release Time）,动作电压,接点,接点,吸合回 跳時間,释放时间,時間,吸合时间(OT)：自线圈通电开始到所有接点达到工作状态时所需的时间 释放时间(RT)：自线圈继电开始到所有触点到释放状态时所需的时间,吸合時間,释放回 跳時間,24,绝缘电阻耐电压,（Insulation Resistance Dielectr

10、ic Strength）,绝缘电阻：在相互绝缘的导电部分之间用规定的直流电压测量时所呈现的电阻值 耐电压：又称抗电强度，是指介质材料在不失效的情况下所能承受的最大电压,触点组与线圈组间是绝缘的,触点部分,线圈部分,25,额定电压.额定电流,（Rated Voltage, Rated Current）,额定电压：继电器正常工作时所规定的线圈电压的标称值 额定电流：继电器正常工作时所规定的线圈电流的标称值 欧姆定理: （） 如:DC24V R=650 时 ,电压：VV,额定电流： A,线圈电阻：(200C),电阻计算时，环境温度以20C为标准用公式: Rt=R201+(TC-20C)0.004进行

11、校核.,26,关于继电器吸合/释放电压与环境温度的关系,我们知道，环境温度每改变1，线圈电阻约改变0.4%,温度升高,线圈电阻增大. 假如线圈温升10,线圈电阻增加约4%,继电器吸合电压增加如下计算: SRD-S-112D,额定电压:12V;线圈功率:0.36W,线圈电阻:400 吸合电压: 线圈环境温度20时额定电压的70%,即:12VDC*0.7=8.4V 额定电流: 12VDC/400=30mA 但是,继电器在此额定电流的70%,亦即21mA(=30mA * 0.7)时工作. 假定线圈环境温度上升10,线圈电阻增加4%,为400 * 1.04=416 为了使工作电流21mA流过,加到继电

12、器线圈的吸合电压必须为: 21mA*416=8.74V 它是额定电压的72.8% (=8.74/12V). 由此可见,当线圈温度升高时,吸合电压增加,反之亦然.释放电压也是如此. 因此,当测试继电器的仪器如果没有自动温度补偿功能,必须考虑环境温度对参数的影响.,27,关于继电器吸合/释放电压与环境温度的关系曲线,28,衔铁跟踪:触点压力.触点距间隔,（Armature Follow： Contact Pressure， Contact Gap）,释放状态,触点ON,完全动作状态,：衔铁 的移动量,：触点间 相互作用之力, （正比关系）,衔铁跟踪(AF)：触点刚接触后，继续沿动接触片运动方向前进

13、的规定位移 触点压力(CP)：在给定条件下，处于闭合位置的两个触点间的相互作用力 触点间隙(CG)：在给定条件下，当触点断开时，触点之间的间隔,29,触点材料:Ag,AgNi,AgCdO,AgSnO2(InO),导电材料:工业纯铜,黄铜,铍青铜,磷青铜, 磁性材料:电工纯铁,绝缘材料:PBT,PET,PPS,PA46,环氧树脂,八.继电器常用材料及主要特征,5绕组材料:漆包线,特点:导电率,导热系数高;抗拉强度,延伸率高,特点:导电率,导热系数高;耐电腐蚀,抗材料转移;易加工.,特点:足够的机械强度,较高的导磁率,较低的矫顽力.,特点:足够的机械强度,绝缘性能,耐温等级,工艺性.,特点:耐高温

14、,漆膜机械性能,绝缘强度.,30,设计技术动向 微型化、片式化 高灵敏度 固态化（微型化、大功率化） 组合化、多功能化 高环境、高可靠性设计 生产方式动向 由手工转半自动与全自动,九.继电器技术现状及展望,31,十.注意事项,1.在将继电器交付大批生产场所前,三友公司极力建议,在尽可能接近生产情况下, 进行现场测试,原因如下: 确保产品在经过与大批生产有关的许多搬运及安装工序后,产品仍能按照预期 地工作. 即使三友继电器已经过多次单独测试,并且每项都符合严格的要求,但某些测试 误差还是允许的. 2.为了保证继电器的初始性能,注意不要使其掉落或拆继电器,否则性能可能会降低. 3.避免在含硫酸或硫

15、化氢或其他腐蚀性气体的环境中使用,避免触点受到污染. 4.不要在继电器上连续施加大于最大额定值的电压. 5.绝对不要试图让继电器在非额定的电压及电流下工作. 6.继电器的吸合及释放电压与环境温度有关系. 7.直流线圈电压的波纹系数5%. 8.如果输入回路是由晶体管输入,在输出电路中可能存在剩余电压.所以要证实当继电器 释放时,剩余电压是否下降到零. 9.如果继电器的工作与电源电压同步,继电器的寿命可能缩短.因此在试验时,要设置能使 继电器在随机相位或零点附近工作的电路. 10.建议使用触点保护电路,用来延长继电器期望寿命,好处是抑制噪声,并防止生产 碳化物,否则当继电器触点断开时,它们将产生在触点表面.但保护电路回延长继电器 释放时间. 11.由于继电器是噪声源,应是继电器远离半导体元件.