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继电器工作原理 继电器弹簧 东莞继电器弹簧厂



继电器是一种根据某种输入信号接通或断开小电流电路,实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。其输入量可以是电流、电压等电量,也可以是温度、时间、速度、压力等非电量。而输出则是触点的动作或者是电路参数的的变化。继电器不直接控制电流较大的主电路,而是通过接触器或其他电器对主电路进行控制。同接触器相比,继电器具有触点分断能力小、结构简单、体积小、重量轻、反应灵敏、动作准确、工作可靠等特点。
 
继电器的分类方法有多种,按输入信号的性质可分为:电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器等;按工作原理可分为:电磁式继电器、电动式继电器、感应式继电器、热继电器和电子式继电器等;按输出方式可分为:有触点式和无触点式。按用途可分为:控制用与保护用继电器等。下面介绍几种在电气控制系统中常用的继电器。
 
一、电磁式电压、电流、中间继电器
 
电磁式继电器结构简单、价格低廉、使用维护方便,广泛地用在控制系统中。
 
电磁式继电器的结构和工作原理与接触器类似,也是由电磁机构和触点系统等组成。主要的区别在于:继电器可对多种输入量的变化做出反应,而接触器只有在一定的电压信号下才动作;接触器是用于切换小电路的控制电路和保护电路,而接触器是用来控制大电流电路;继电器没有灭弧装置,也无主辅触点之分等。从继电器的输入——输出特性图中可看出:当继电器获得一个输入信号时,不论信号幅值有多大,只要没有达到动作值Xi,继电器就不动作,输出信号Y保持原状态;当输入信号X达到动作值Xi时,继电器立即动作,输出信号Y状态发生了变化。在这以后,即使继电器继续增大输入信号,输出信号仍将保持不变。在继电器动作以后,如果输入信号减弱了,工作点并不沿原路变化。即在X略小于动作值Xi时,继电器继续保持动作状态。只有当X减弱到继电器的释放值Xr时,继电器的状态才发生改变,恢复到未动作时的状态。
 
1.过电流继电器
当继电器中的电流超过预定值时,引起开关电器有延时或无延时动作的继电器叫过电流继电器。它主要用于频繁起动和重载起动的场合,作为电动机和主电路的过载和短路保护。结构及工作原理,JT4系列过电流继电器它主要由线圈、圆柱形静铁芯、衔铁、触点系统和反作用弹簧等组成。当线圈通过的电流为额定值时,它所产生的电磁吸力不足以克服弹簧的反作用力,此时衔铁不动作。当线圈通过的电流超过整定值时,电磁吸力大于弹簧的反作用力,铁芯吸引衔铁动作,带动动断触点断开,动合触点闭合。调整反作用弹簧的作用力,可整定继电器的动作电流值。该系列中有的过电流继电器带有手动复位机构,这类继电器过电流动作后,当电流再减小甚至到零时,衔铁也不能自动复位,只有当操作人员检查并排除故障后,手动松掉锁扣机构,衔铁才能在复位弹簧作用下返回,从而避免重复过电流事故的发生。JT4系列为交流通用继电器,在这种继电器的磁系统上装设不同的线圈,便可制成过电流、欠电流、过电压或欠电压等继电器。JT4都是瞬动型过电流继电器,主要用于电动机的短路保护。
 
2.时间继电器
是一种利用电磁原理或机械地动作原理实现触点延时接通和断开的自动控制电器。它广泛用于需要按时间顺序进行控制的电气控制线路中。常用的时间继电器主要有电磁式、电动式、空气阻尼式、电子式等。延时方式有通电延时和断电延时两种。其中,电磁式时间继电器的结构简单,价格低廉,但体积和重量较大,延时较短(如JT3型只有0.3s~5.5s),它利用电磁阻尼来产生延时,只能用于直流断电延时,主要用在配电系统;电动式时间继电器的延时精度高,延时可调范围大,但结构复杂,价格贵。目前在电力拖动线路中应用较多的是空气阻尼式时间继电器。下面主要介绍空气阻尼式时间继电器和电子时间继电器。
 
 
3.热继电器
热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲,推动执行机构动作的继电器热继电器。主要用于电动机的过载保护、断相保护、三相电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。热继电器的形式有多种,其中双金属片式热继电器应用最多。按极数划分热继电器可分为单极、两极和三极三种,其中三极的又包括带断相保护装置的和不带断相保护装置的,按复位方式分,有自动复位式(触点动作后能自动返回原来位置)和手动复位式。其结构及工作原理为未通电时的位置;此时三相主双金属片均匀受热,同时向左弯曲,内、外导板一齐平行左移一段距离但未超过临界位置,触点不动作;三相均过载时,三相主双金属片均受热向左弯曲,推动外导板并带动内导板一齐左移,超过临界位置,通过动作机构使动断触点断开,从而切断控制回路,达到保护电动机的目的;电动机在运行中发生一相(如W相)断线故障时的情况,此时该相主双金属片逐渐冷却,向右移动,并带动内导板同时右移,这样内导板和外导板产生了差动放大作用,通过杠杆的放大作用使继电器迅速动作,切断控制电路,使电动机得到保护。由于热继电器主双金属片受热膨胀的热惯性及动作机构传递信号的惰性原因,热继电器从电动机过载到触点动作需要一定的时间,因此热继电器不能作短路保护。但也正是这个热惯性和机械惰性,保证了热继电器在电动机起动或短时过载时不会动作,从而满足了电动机的运行要求。
 
4.速度继电器
速度继电器是反映转速和转向的继电器,其主要作用是以旋转速度的快慢为指令信号,与接触器配合实现对电动机的反接制动控制,故又称为反接制动继电器。机床控制线路中常用的速度继电器有JYl型和JFZ0型。速度继电器的工作原理:当电动机旋转时,带动与电动机同轴连接的速度继电器的转子旋转,相当于在空间中产生—个旋转磁场,从而在定子笼型短路绕组中产生感应电流,感应电流与永久磁铁的旋转磁场相互作用,产生电磁转矩,使定子随永久磁铁转动的方向偏转,与定子相连的胶木摆杆也随之偏转。当定子偏转到一定角度,胶木摆杆推动簧片,使继电器的触点动作。

5.、固态继电器
固态继电器(SOLIDSTATE RELAYS),简写成“SSR”,是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件,它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性,可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”,它问世于70年代,由于它的无触点工作特性,使其在许多领域的电控及计算机控制方面得到日益广范的应用。工作原理框图,图中的部件①~④构成交流SSR的主体,从整体上看,SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D),是一种四端器件。工作时只要在A、B上加上一定的控制信号,就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”,实现“开关”的功能,其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道,但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的(电)联系,以防止输出端对输入端的影响,耦合电路用的元件是“光耦合器”,它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高;由于输入端的负载是发光二极管,这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配,在使用可直接与计算机输出接口相接,即受“1”与“0”的逻辑电平控制。触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号,驱动开关电路④工作,但由于开关电路在不加特殊控制电路时,将产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网,为此特设“过零控制电路”。所谓“过零”是指,当加入控制信号,交流电压过零时,SSR即为通态;而当断开控制信号后,SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点(零电位)时,SSR才为断态。这种设计能防止高次谐波的干扰和对电网的污染。吸收电路是为防止从电源中传来的尖峰、浪涌(电压)对开关器件双向可控硅管的冲击和干扰(甚至误动作)而设计的,一般是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻(压敏电阻器)。直流型的SSR与交流型的SSR相比,无过零控制电路,也不必设置吸收电路,开关器件一般用大功率开关三极管,其它工作原理相同。不过,直流型SSR在使用时应注意:①负载为感性负载时,如直流电磁阀或电磁铁,应在负载两端并联一只二极管,极性二极管的电流应等于工作电流,电压应大于工作电压的4倍。②SSR工作时应尽量靠近负载,其输出引线应满足负荷电流的需要。③使用电源属经交流降压整流所得的,其滤波电解电容应足够大。固态继电器对温度的敏感性很强,工作温度超过标称值后,必须降温或外加散热器。
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