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什么是继电器?

作者:机械网
文章来源:本站

  什么是继电器?

  答:继电器是一种可以根据某一物理量的变化来自动接通或分断所控制或保护电路的电器,物理量的变化可以是电量,如电压、电流,也可以是非电量,如温度、压力、速度、时间等,其反应都是触点的动作。继电器是一种可控开关,但与一般开关不同,继电器并非以机械方式控制,而是一种以电流转换成电磁力来控制切换闭合与断开状态的开关。其实物图如下图所示。

继电器→它包含控制系统(输入回路)和被控制系统(输出回路),它实际上是一种以较小的动作吸合电流去控制较大的被控制电路电流的自动开关。继电器用于自动控制电路之中时,利用一组控制信号来控制一组或多组电器触点来实现对其他电器的电源输入/输出控制。

  继电器可以分为保护继电器和控制继电器两大类,保护继电器包括热继电器、过电流继电器、欠电压继电器、温度继电器等;控制继电器包括中间继电器、时间继电器、速度继电器等。由于继电器种类繁多,其分类方法也多,根据功率大小,它分为微功率继电器、弱功率继电器、中功率及大功率继电器。

按照用途分为启动继电器、过载继电器、步进继电器、中间继电器等;

  按照结构它分为电磁继电器、固态继电器、时间继电器、干簧继电器等等。

其中,电磁继电器的应用非常广泛,而根据供电电源的不同,它又分为交流继电器和直流继电器两类。它们被广泛应用于电力拖动控制、电力系统保护以及各类通控和通信系统中,在电气控制领域中,凡是需要逻辑控制的场合,几乎都需要使用继电器。

继电器由感测部件、中间部件和执行部件三大部分组成。它们的工作过程是:感测部件把感测到的各种物理量传递给中间部件,并将该物理量与原先的整定值进行比较,当大于或小于该整定值时,中间部件输出信号,使执行部件接通或断开控制电路。

  继电器的触头只流过很小的电流,一般不需要灭弧装置,因此继电器的结构较简单、体积较小。

  继电器实质上就是一种电气控制元器件,用较小的电流控制大电流的一种自动开关。在控制系统回路的电路起到调节、转换、保护、转换等作用。

 

  继电器有机械式的带有触点通过触点的闭合或断开来达到控制目的。还有非机械式的继电器,利用电子元器件特有的特征改变通断,例如用到二极管特有的特性正向导通反向截止的原理做的继电器!

 

  它的作用就是在电路中起到隔离、电信号的转换、切换不同带有电压或电流的用电设备、在控制电路中起到自锁或互锁作用。它的特性在电路中可以看成一部分是控制另一部分是被控制,当输入的信号达到一定程度就会使被控制部分发生相应的变化。其实继电器就是一种自动开关,应用起来更加灵活!

  继电器是工控、自动化行业使用比较多的开关元器件,可以实现弱电控制强电的目的,并能实现输入和输出的隔离。继电器有多种分类方式,比如电磁继电器、固态继电器,还可以根据功能分,比如延时继电器、热继电器等。本文主要介绍电磁继电器。

  1 电磁继电器的结构及工作原理

  电磁式继电器主要由线圈、铁芯、衔铁以及触点构成。其中,线圈为输入部分,触点为输出部分,工作原理为电磁效应。线圈缠绕在铁芯上,给线圈通以合适的电流之后,会在铁芯上产生磁场,该磁场使衔铁动作,从而使触点动作,实现被控回路的导通或者关断,其结构如下图所示。
 

  线圈和触点之间没有直接的电气连接,是通过磁场控制的,所以输入和输出起到隔离作用。另一方面,输入线V等,而输出触点的带载容量要大很多,可以实现弱电控制强电的目的。

  2 继电器的关键技术参数

  在设计继电器电路时,需要根据需求选择继电器。那么选型的依据就是继电器的关键技术参数,相关的技术参数有线圈电压、触点容量,除此之外还有寿命次数、释放电压、触点形式、封装形式等。下面主要介绍线圈电压、触点容量以及释放电压。

  参数一:线圈电压

  以前去电子大楼买继电器的时候,店主都会问你要几V的继电器。这里的几V就是指继电器的线圈额定电压,这个参数取决于电路的工作电压。如果电路是5V的就选择线V的继电器。

  参数二:触点容量

  这个参数代表了继电器触点的带载能力,所谓带载能力就是指触点可以通断多少伏多少安的负载回路。继电器的触点会标注交流回路的带载能力和直流回路的带载能力。机械式触点在带电流分断时会产生电弧,而交流电路会过零点。所以,同一个继电器的交流容量要好于直流容量。这个参数主要取决于被控回路的参数。

  参数三:释放电压

  这个是针对继电器线圈的参数。继电器在额定电压下吸合之后,慢慢减小线圈两端的电压继电器的触点并不会发生复位,知道线圈电压小于一定的程度之后才会复位,这时的电压就叫做释放电压。所以继电器稳定吸合之后,只要线圈两端的电压高于释放电压,继电器都是可以正常工作的。当继电器容量比较大时,线圈所需要的电流比较大,此时继电器的功耗比较大,在继电器稳定吸合之后,如果把线圈电压降下去,那么就可以实现节能的目的。

  3 继电器驱动电路的设计

  在设计驱动电路时,通常用三极管来驱动继电器。以NPN三极管为例,来设计驱动继电器的电路,如下图所示。
 

  三极管的基极通过限流电阻接到控制引脚上,继电器接在三极管的集电极上,在线圈的两端反向并联一个续流二极管用于保护三极管。当控制端输出低电平时,三极管截止,继电器的线圈不得电,所以触点不动作;当控制端输出高电平时,三极管导通,继电器的线圈得电,触点动作。需要注意的时,三极管需要工作在截止和饱和状态。

  4 机械式继电器和固态继电器的优缺点对比

  机械式继电器的触点是机械式的,具有寿命和次数的限制,而且在分断电流时会产生电弧,电弧对触点是具有腐蚀作用的,时间久了触点就会粘连失效。而固态继电器是无触点式的,没有电弧,没有寿命的限制。但是固态继电器价格比较贵,而且在过大电流时需要安装非常大的散热片。

  总而言之,机械式触点和电子式触点各有优缺点,需要根据应用需求平衡选择。

  以上就是这个问题的回答,感谢留言、评论、转发。更多电子设计、硬件设计、单片机等内容请关注本:玩转嵌入式。感谢大家。

  在电气控制电路中和电子电路中继电器的使用还是比较多的,我们在这里举几个应用的例子来说明继电器的重要作用。我么先说在家庭中,当寒冷的冬天如期而至的时候我们常常会把家里的空调打开,当室内温度达到我们所设定的温度时,空调的温度传感系统会发出“命令”使空调“休息”一会,从而使空调的制热系统脱离电源对电路进行分断。那么这种电器元件各种“命令”信号的变化而发出指令接通电路或者分断电路,通过这种吸合与断开的动作可以对电路进行各种自动控制。下面我将和朋友们说说这继电器这些事。

  其实继电器的种类很多,比如像电磁继电器、热继电器、时间继电器、固态继电器等等种类繁多,有点使我们目不暇接的感觉,在这众多种类继电器当中我先聊聊电磁继电器吧。我们常把电磁继电器作为一种控制用的机电元件,可以把它作为一种由输入量(比如电、磁、光、声等物理量)控制的开关;其实我们也可以把它理解为用很小的电流去控制很大的电流这样的一种“自动开关”。所以说它在电路中可以充当制动调节者的“角色”,就像开头提到的空调对温度的控制;还可以充当电路的安全保护以及电路的转换者的“角色”。

  电磁继电器

  电磁继电器是众多继电器中最常见的一种,它的功能相当于一种具有隔离的自动开关元件,在一些通信的场合、自动控制系统中、机电一体化设备中等这些地方常常能见到它们的“身影”。比如我们在维修数控车床时,在其电气控制柜内就可以见到许多的电磁继电器。
 

  电磁继电器的工作过程

  这种继电器的工作过程相对比较简单的,例如我们以下图为例,当继电器的线圈接通了额定电压的时候,那么继电器的衔铁就会吸合,这时候继电器的常闭触头就会先断开了,常开触点紧随其后就会闭合了(这个常开和常闭触头动作的先后顺序有时候在分析逻辑控制电路中是很有必要的);当电磁继电器的线圈没有电的时候,衔铁就会释放,那么电磁继电器的各个触头就会复位。这个电磁继电器的线圈一般是由比较低的电压就可以驱动了,比如常见的线V的等,充其量电流也就几十到上百个毫安。

  
 

  电磁继电器的识别与命名

  电磁继电器的符号比较好识别,关键是我们要了解一下继电器的型号的各组成部分的含义,比如我们以JZC33F这个型号的继电器为例,我们把JZ称为中功率的继电器,这叫主称呼类型;那么这个“C”代表的是超小型的外形符号;那么“33”是指这个继电器的序列号;最后的“F”指的是防护型。对于它的常开和常闭触头可以这样区分,继电器在没有通电的情况下,处于断开的静触点我们称之为“常开触点”;而处于接通的静触点我们称之为“常闭触点”。
 

  最后说说它的主要参数,其主要参数有两个,一个是它的触点参数,也是触点的数量;另一个是线圈的参数,也是线圈的额定电压,主要是这两个。继电器我们说过了,那么说一下触点的数量,一般有4引脚的只有一对常开;5引脚的有一对常开和一对常闭;8引脚的有二对常开和二对常闭等。

  以上就是我对继电器的浅显的认识,欢迎朋友们参与讨论这个话题,敬请关注电子及工控技术!

  继电器是根据输入信号(电量或非电量)的变化,接通或断开小电流电路,通过控制接触器或其他电器对主电路进行控制的电器。跟接触器相比,继电器触头分断能力小、反应更灵敏、动作更准确、体积也相对要小。

  继电器有很多种类,下面根据输入信号的性质介绍几种常用的继电器。

  一、热继电器

  热继电器是利用流过继电器的电流所产生的热效应而做出相应动作的继电器。热继电器的延时动作时间随通过电流的增加而缩短,主要用于电动机的保护以及其他设备发热状态的控制。


 

  二、时间继电器

  时间继电器就是从得到动作信号到触头动作有一段符合要求的延时时间的继电器。主要用于按时间顺序控制的电路中。常用的时间继电器主要有电磁式、电动式、空气阻尼式和晶体管式等。电磁式和电动式使用较少,主要就是空气阻尼式和晶体管式。
 


 

  三、固态继电器
 

  固态继电器是由半导体器件组成的继电器,是一种无触点电子开关。具有工作可靠、寿命长、开关速度等优点。但固态继电器一般发热较大,需要配备专用散热片。


 

  四、中间继电器

  中间继电器是用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器。结构和工作原理与接触器基本相同。在工作电流小于继电器触头电流的电路中,中间继电器可以代替接触器使用。


 

  还有小型中间继电器



 

  五、电流继电器

  电流继电器就是使用中线圈串联在被测电路中,根据电流值的大小变化而动作的继电器。分为过电流继电器和欠电流继电器两种。一般常用的是过电流继电器。


 

  另外,还有电压继电器、速度继电器、压力继电器、功率继电器、风速继电器、水流继电器等等。

  另外在选择继电器的时候,要根据线路的工作电压选择相应电压等级的继电器。

  继电器的种类非常之多,随着科技水平的飞速发展,继电器在材料、结构、用途等方面也在不断地更新发展。

  继电器(Relay) 有传递,中继的意思。是自动化控制中最常用的一个电气控制原件。分类很多,从线v等,从功能上分有普通的中间继电器,电压继电器,电流继电器,压力的,温度的,速度的,位置的等等。总之,继电器就是在自动化控制系统里,把现有的控制状态传递给其他电气控制器件的电气节点。继电器与接触器最大的区别是,接触点的功率比接触器的功率小。因为专业的朋友可以听懂,也会发现我讲错误的地方,非专业再仔细看也会一头雾水的。所以就不再仔细说了。哈哈

  继电器是我们经常在自动控制电路使用的电气元件,它可以通过小电流的控制线路来控制大电流的主回路运行,起到保护、转换、开关等作用。

  继电器的种类很多,比如热继电器、电磁继电器、时间继电器等。

  热继电器原理

  热继电器就是利用电流的热效应原理,电流产生热量,使有不同膨胀系数的双金属片发生形变,使控制电路断开,从而使主电路断开电源,实现过载保护。

  使用

  我们一般用热继电器做为电机的过载保护。

时间继电器原理

  时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理来延迟触头闭合或分断的电气元件。

  使用

  我们一般用于设备的延迟控制。

继电器的种类很多,可以根据的需求进行选择,选择时一定要看准继电器标注的控制电压等参数。

  我是漫步者2021,喜欢学习电方面的知识,希望我的回答对你有帮助!

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  什么是继电器?

  1⃣️通俗易懂的说法,继电器就是在线圈上通、断电流后不用手动就能把多路线作切换的开关原理。

  2⃣️继电器的工作原理也是交流接触器原理,只是继电器用铁芯作衔铁,线圈上使用直流电源供电、而交流接触器用硅钢片作衔铁,线圈多用交流供电、有些小型的继电器因为多绕了细线v交流电,也并不称为交流接触器。

  3⃣️空调,洗衣机中用继电器,线圈通上整流滤波的纯稳压直流,吸合力强,触点紧密结合,不发热不打火,相比交流接触器还安全。而那些三相电机就是使用的交流接触器。

  4⃣️继电器有大小,更小的可按装在手机内,你可以听到吸合时的"嗒"声,再大的有6V,9V、12V、24V⋯220V的,而交流接触器多见有220V(火零)380V(火火)。

  5⃣️安装工作中,要看电器或机器不同的性质,可采用不同条件的继电器或选择使用交流接触器。

 

  
 

 

  
 

 

  谢谢!

  在机电控制系统中,虽然利用接触器作为电气执行元件可以实现最基本的自动控制,但对于稍复杂的情况就无能为力。在极大多数的机电控制系统中,需要根据系统的各种状态或参数进行判断和逻辑运算,然后根据逻辑运算结果去控制接触器等电气执行元件,实现自动控制的目的。这就需要能够对系统的各种状态或参数进行判断和逻辑运算的电器元件,这一类电器元件就称为继电器。

  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)。继电器就是一个电子开关。

  

 

  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

  继电器作为系统的各种状态或参量判断和逻辑运算的电器元件,主要起到信号转换和传递作用,其触点容量较小。所以,通常接在控制电路中用于反映控制信号,而不能像接触器那样直接接到有一定负荷的主回路中。这也是继电器与接触器的根本区别。

  继电器的原理

  两个基本原理

  一.电磁原理(磁路部分):

  
二.杠杆原理(接触部分):

  
工作原理:

  
 

  典型结构及特点

  
电磁系统:线圈(引线脚)、铁心、轭铁、衔铁(此处在接系统中)及气隙;

  接触系统:动、静接点,端子脚;

  基础防护部分:基座,外壳;

  返回机构:簧片脚,推片,挂勾。

  继电器的组成

  以磁路系统分:拍合式(SRU)、推动杆式(SJ);

  以密封形式分:非密封继电器、密封继电器。

  各国各继电器生产厂商对各自的继电器均有不同的命名和标志方法。但总体均由:

  ①产品型号;②封装形式;③动片刀数;④线圈额定电压;⑤线圈功耗;⑥触点形式,六部分组成。

  标准密封型,通常透气孔未密封,若继电器需高液位清洗,请告知制造厂透气孔须密封,方可正常使用。

  制造厂商不推荐使用全密封继电器,生产时需注意详细的技术要求。

  继电器的种类很多,按它反映信号的种类可分为电流、电压、速度、压力、温度等;按动作原理分为电磁式、感应式、电动式和电子式;按动作时间分为瞬时动作和延时动作。电磁式继电器有直流和交流之分,它们的重要结构和工作原理与接触器基本相同,它们各自又可分为电流、电压、中间、时间继电器等。下面介绍几种常用的继电器。

  中间继电器

  中间继电器是用来转换和传递控制信号的元件。他的输入信号是线圈的通电断电信号,输出信号为触点的动作。它本质上是电压继电器,但还具有触头多(多至六对或更多)、触头能承受的电流较大(额定电流5A~10A)、动作灵敏(动作时间小于0.05s)等特点。中间继电器的图形符号如图1所示,其文字符号用KA表示。

  
图1 中间继电器的图形符号

  中间继电器的主要技术参数有额定电压、额定电流、触点对数以及线圈电压种类和规格等。选用时要注意线圈的电压种类和规格应和控制电路相一致。

  电压继电器

  电压继电器是根据电压信号工作的,根据线圈电压的大小来决定触点动作。电压继电器的线圈的匝数多而线径细,使用时其线圈与负载并联。按线圈电压的种类可分为交流电压继电器和直流电压继电器;按动作电压的大小又可分为过电压继电器和欠电压继电器。

  对于过电压继电器,当线圈电压为额定值时,衔铁不产生吸合动作。只有当线圈电压高出额定电压某一值时衔铁才产生吸合动作,所以称为过电压继电器。交流过电压继电器在电路中起过压保护作用。而直流电路中一般不会出现波动较大的过电压现象,因此,在产品中没有直流过电压继电器。

  对于欠电压继电器,当线圈电压达到或大于线圈额定值时,衔铁吸合动作。当线圈电压低于线圈额定电压时衔铁立即释放,所以称为欠电压继电器。欠电压继电器有交流欠电压继电器和直流欠电压继电器之分,在电路中起欠压保护作用。

  电压继电器的图形符号如图2所示,其文字符号用KV表示。图中左边线圈符号为过电压线圈符号,右边线圈符号为欠电压线圈符号。

  
图2 电压继电器的图形符号

  电流继电器

  电流继电器是根据电流信号工作的,根据线圈电流的大小来决定触点动作。电流继电器的线圈的匝数少而线径粗,使用时其线圈与负载串联。按线圈电流的种类可分为交流电流继电器和直流电流继电器;按动作电流的大小又可分为过电流继电器和欠电流继电器。

  对于过电流继电器,工作时负载电流流过线圈,一般选取线圈额定电流(整定电流)等于最大负载电流。当负载电流不超过整定值时,衔铁不产生吸合动作。当负载电流高出整定电流时衔铁产生吸合动作,所以称为过电流继电器。过电流继电器在电路中起过流保护作用特别是对于冲击性过流具有很好的保护效果。

  对于欠电流继电器,当线圈电流达到或大于动作电流值时,衔铁吸合动作。当线圈电流低于动作电流值时衔铁立即释放,所以称为欠电流继电器。正常工作时,由于负载电流大于线圈动作电流,衔铁处于吸合状态。当电路的负载电流降至线圈释放电流值以下时,衔铁释放。欠电流继电器在电路中起欠电流保护作用。在交流电路中需要欠电流保护的情况比较少见,所以产品中没有交流欠电流继电器。而在某些直流电路中,欠电流会产生严重的不良后果,如运行中的直流他励电机的励磁电流,因此有直流欠电流继电器。

  电流继电器的图形符号如图3所示,其文字符号用KA表示。图中左边线圈符号为过电流线圈符号,右边线圈符号为欠电流线圈符号。

  
图3 电流继电器的图形符号

  时间继电器

  时间继电器是一种从得到输入信号(线圈的通电或断电)开始,经过一个预先设定的时延后才输出信号(触点的闭合或断开)的继电器。根据延时方式的不同,可分为通电延时继电器和断电延时继电器。

  通电延时继电器接受输入信号后,延迟一定的时间输出信号才发生变化。而当输入信号消失后,输出信后瞬时复位。通电延时继电器的图形符号如图4所示,其文字符号用KT表示。

  断电延时继电器接受输入信号后,瞬时产生输出信号。而当输入信号消失后,延迟一定的时间输出信号才复位。断电延时继电器的图形符号如图5所示,其文字符号用KT表示。

  
图4 通电延时继电器的图形符号

  
图5 断电延时继电器的图形符号

  时间继电器按工作原理分为电磁式、电动式、空气阻尼式和电子式等。电磁式、电动式、空气阻尼式是传统的时间继电器,在早期的机电系统中普遍采用,但其存在着定时精度低、故障率高等问题。电子式时间继电器是新型的时间继电器,发展非常迅速。由于电子技术的飞速发展,使得电子式时间继电器的制造成本与传统的时间继电器相当,但其性能大大提高,功能不断扩展,所以是现在和将来时间继电器的主流。

  继电器的选用原则与使用

  选型时可以按下述要点逐项开展分析和研究:

  1.外形及安装方式、安装脚位

  2.输入参量

  3.输出参量

  4.环境条件

  5.安全要求

  6.安装使用要求

  

 

  外形、安装试式、安装脚位继电器选用原则

  1.继电器的外形、安装方式、安装脚位形式很多,选用时必须按整机的具体要求,考虑继电器高度和安装面积、安装方式、安装脚位等。这是选择继电器首先要考虑的问题,一般采用以下原则:

  满足同样负载要求的产品具有不同的外形尺寸,根据所允许的安装空间,可选用低高度或小安装面积的产品。但体积小的产品有时在触点负载能力、灵敏度方面会受到一定限制。

  2.继电器的安装方式有PC板、快速连接式、法兰安装式、插座安装式等,其中快速连接式继电器的连接片可以是187#或250#。对体积小、不经常更换的继电器,一般选用PC板式。对经常更换的继电器,选用插座安装式。对主回路电流超过20A的继电器,选用快速连接式,防止大电流通过线路板,造成线路板发热损坏。对体积大的继电器,可选用法兰安装式,防止冲击、振动条件下,安装脚损坏。

  3.安装脚位:一般考虑线路板布线的方便,强弱电之间的隔离(爬电距离)。特别应考虑安装脚位的通用性。有些公司的产品在设计风格上较为独特,所以脚位很特别,这样的产品大部分是为特定用户设计,其它生产厂因考虑市场问题不愿开发,选用后供货较难。

  输入参量

  不同类型的电磁继电器的输入参量分为:交流输入参量、直流输入参量、脉冲输入参量。在选用时考虑以下参数:

  (1)线圈参数:吸合电压、释放电压、线圈功率、线圈电阻;

  (2)触点参数:触点容量、接触电阻、最大开关电流与电压;

  (3)特性参数:

  吸合时间、释放时间、环境温度、环境湿度;

  耐压、绝缘、耐冲击、耐振动;

  机械寿命、电气寿命。

  (6)交流继电器的工作电流;

  (7)线圈温升;

  (8)交流输入参量的频率;

  (9)脉冲输入参量的脉宽。

  对各种输入参量的通用选用注意事项

  1、线圈电阻随环境温度的变化而变化,对继电器吸动、释放电压有一定的影响,不同继电器的影响程度不同。不考虑结构影响,70℃下的吸合电压一般比20℃下的吸合电压高20%左右。

  2、在继电器常开触点闭合后,一般要求线圈上应施加最低动作电压以上电压,最好为额定电压,不推荐使用低保持电压,因为这样会减弱产品抗振性及承载能力。

  3、长期施加在线圈上的电压值,一般应小于120%额定电压,若需达到130%额定电压及以上值时,应与生产厂协商。特别在高温下使用,会造成线圈温度过高,老化加速。

  4、采用开关控制继电器线圈通断时,应考虑开关触点回跳的影响。

  5、用可控硅控制交流负载继电器的线圈时,可能造成每次在负载的同一相位开断,若正好为负载电压的峰值,继电器寿命将大大缩短。还应避免可控硅误触发。

  6、直流继电器释放电压一般为5%-10%额定电压,交流继电器释放电压一般为10%-30%额定电压。当线路上剩余电压过大,会造成继电器不释放。

  7、电压规格的选用应尽量采用通用规格,直流为12VDC、24VDC,交流为110VAC、220VAC。

  8、当继电器线圈通电一段时间后,线圈发热。这时进行继电器触点切换动作,其吸合电压高于冷态吸合电压,可能造成继电器不动作。

  输出参量

  继电器输出参量选用时应考虑以下参数:

  (1)触点组数

  (2)触点形式

  (3)触点负载

  (4)触点材料

  (5)电气寿命、机械寿命

  环境条件

  1、高温

  (1) 高温条件下,绝缘材料软化、熔化;低温条件下,材料龟裂,绝缘抗电性能下降,以致失效。

  (2) 高、低温交替作用下,造成结构松动,活动部件位置发生变化,导致吸合、释放失控,触点接触不良或不接触。

  (3) 高温条件下,线圈电阻增大,吸动电压相应增大,造成不吸动或似吸非吸,导致继电器失效。

  (4) 高温条件下,触点切换功率负载时,断弧能力降低,触点腐蚀、金属转移加剧,失效可能性增加,寿命缩短。

  (5) 低温条件下,继电器内部水汽凝露、结冰,导致绝缘性能下降、零件生锈失效等,因此,在零度以下的低度温环境中,应尽量选用全密封的继电器。

  (6) 对于需要在极限高温或者极限低温下使用继电器时,需与继电器生产厂协商,进行必要的改进和试验后,才能使用。设计线板时,应尽量远离发热元件。

  2、湿热

  湿热对继电器性能构成威胁,具体表现如下:

  (1)长期湿热将直接导致绝缘抗电水平的下降,以致完全失效。

  (2)非密封继电器在湿热条件下,线圈因电化学腐蚀或霉变而为断线,触点电化学腐蚀、氧化加剧;金属零件腐蚀速度显著上升,继电器性能变坏,工作可靠性变差,以致完全失效。

  (3)在湿热条件下,触点带电切换负载时,拉弧现象加剧,导致电寿命缩短。

  (4)避免在湿热环境下,贮存或使用非密封继电器。湿度过大时会由于塑料吸潮而导致继电器失效。

  3、低气压

  低气压条件下,将对继电器产生以下不良影响:

  (1)绝缘零、部件的绝缘电阻、介质耐压下降,触点断弧能力下降,寿命降低。

  (2)继电器散热变坏,温升增高。对功耗大的继电器的影响尤为明显,对于民用继电器,低气压的影响不明显。

  4、冲击、振动

  冲击、振动条件下,将对继电器产生以下不良影响:

  (1)造成结构松动、损伤、断裂而丧失工作能力。

  (2)闭合触点产生大于规定要求的瞬间断开。

  5、选用注意事项:

  (1)产品使用条件一般要求基本处于标准+试验条件范围内,对于使用条件比较严酷时,必须通知生产厂。

  (2)在较高温度下工作时,线圈两端施加的电压应适当升高,开断负载应降低。

  (3)在潮湿(湿度超过RH85%)、腐蚀性气氛条件下使用时,应采用塑封继电器。

  (4)继电器作为一个机电元件,比其他电子产品抗振动、冲击性能差,产品使用过程中,应避免受到强烈冲击、碰撞、跌落。

  (5)当产品可能受到大于规定的振幅或振动频率的振动时,应进行相应试验。

  (6)装配使用过程中应避免继电器经受过长时间焊接热,导致继电器的引出脚发生松动、转动、拉出、压入等故障,而使继电器失效。

  安全要求

  继电器安全要求使用时考虑以下参数:

  1、 绝缘材料

  产品使用的绝缘材料应具有良好的阻燃性能及足够的耐温性能,一般要求满足94V-0级阻燃,长期使用温度应达到120℃。

  2、 绝缘抗电水平

  继电器的耐压分为触点间耐压、触点线圈间耐压、触点组间耐压。选择时应根据线路各部分不同的要求确定是否满足要求。继电器的各部分间的绝缘电阻一般为同一个值,典型值是100MΩ、1000MΩ。

  3、 安全规格要求

  为防止触电及火灾,继电器产品必须符合有关国家的安全规定,如美国UL、加拿大CSA、德国TUV、VDE、中国CQC的CCC认证等。

  电磁兼容

  电磁兼容(EMC)是电器装置或系统在电磁环境中工作时不干扰或不受扰的能力。EMC已经成为产品质量的一个重要判断标准。电磁兼容(EMC)分为电磁干扰(EMI)和电磁抗干扰(EMS)。由于一般用途电磁继电器在EMI和EMS方面出现故障的几率较低,所以在世界范围内还没有此方面专门的标准,不过还是需要进行一些说明:

  1、当线路上的干扰源,造成继电器线圈电压发生突变时,可能造成继电器误动作。

  2、当继电器周围具有强磁场时,也可能造成继电器误动作。应避免与大变压器、喇叭等器件紧靠排列。

  3、继电器线圈在断开时,会有反向电压,可并联续流二极管,降低反向电压。

  4、继电器触点开断时产生电弧,发射出电磁波,会影响IC工作,如果出现这种情况,可在触点加灭弧电路。也可以适当加大继电器与IC的距离。

  5、线路板设计时应注意强、弱电间的影响。

  安装、使用要求

  1、安装、储存

  1)引出端的位置应与印刷板的孔位吻合,任何配合不当都可能造成继电器产生危险的应力,损害其性能和可靠性。请参照制造商样本中的打孔图打孔,当采用机器插装时,应向制造商特别要求引脚垂直度。

  2)插装过程中不能对继电器外壳施加过大压力,以免外壳破裂或动作特性变化。

  3)继电器插入线路板后,不得扳弯引出脚,以免影响继电器密封或其他性能。

  4)快速连接脚的插、拨压力为3~7公斤力,PCB引出脚的插拨力一般为0.2~0.5公斤力,太大的压力会造成继电器损坏、压力太小影响接触可靠性。

  5)安装继电器时不应接触引出脚,以免影响焊接性能。

  6)相邻安装的影响:许多继电器紧挨着安装在一起会产生热量叠加,可能会导致非正常高温,安装时应在彼此间留有足够的间隙,防止热量累积,确保继电器的实际使用环境温度不超过样本规定。

  7)特别强调的是,在安装时若不慎继电器掉落或受到撞击后,电气参数虽然合格但其机械参数可能发生较大的变化,存在严重隐患,应尽量不使用。

  8)继电器应在洁净的环境中存储和安装。

  9)应注意监测存储温度,尽量避免继电器存储时间过长。

  2、涂焊剂

  非塑封继电器极易受焊剂的污染,建议使用抗焊剂或塑封式继电器以防止焊剂气体从引出端和底座与外壳的间隙侵入,此类继电器适合用多泡涂焊剂和喷涂焊剂工艺,抗焊剂式继电器如采用预热烘干(100℃/1分钟),则可进一步防止焊剂侵入。

  3、焊接工艺

  当使用涂焊剂或自动焊接时,应小心,不要破坏继电器性能,抗焊剂式继电器或塑封式继电器可适用于浸焊或波峰焊工艺,焊锡温度在250℃左右,时间5~10秒。但焊锡不得超过线秒。

  4、清洗工艺

  焊接后先进行冷却,再清洗。应避免对非塑封继电器进行整体清洗。塑封式继电器的清洗应采用适当的清洗剂,建议使用水或酒精,若使用其他溶剂清洗时,应注意外壳表面印刷的标志是否脱落,避免使用超声波清洗,以免产生触点冷焊及其他损坏。

  在清洗和干燥后,应立即进行通风处理,使继电器降至室温。

  若需对继电器进行整体清洗及超声波清洗,可在订货前与三友技术部讨论,以便用特殊工艺进行产品制造。

  5、涂胶

  有时为保证线路板的耐潮、高绝缘,须对线路板进行涂胶处理,应尽量选用不含硅的较柔软的胶。避免采用高温下对继电器整体灌胶封盖。

  6、使用要求

  通常人们所说的产品可靠性是指产品的工作可靠性,其被定义:在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。它由产品的固有可靠性和使用可靠性组成,前项由产品的设计和制造工艺决定,而后项则与用户的正确使用及生产厂家售前、售后服务有关。用户使用时应注意以下各项。

  (1)线圈使用电压

  线圈使用电压在设计上最好按额定电压选择,若不能,可参考温升曲线选择。使用任何小于额定工作电压的线圈电压将会影响继电器的工作。注意线圈工作电压是指加到线圈引出端之间的电压,特别是用放大电路来激励线圈务必保证线圈两个引出端间的电压值。反之超过最高额定工作电压时也会影响产品性能,过高的工作电压会使线圈温升过高,特别是在高温下,温升过高会使绝缘材料受到损伤,也会影响到继电器的工作安全。对磁保持继电器,激励(或复归)脉宽应不小于吸合(或复归)时间的3倍,否则产品会处于中位状态。用固态器件来激励线圈时,其器件耐压至少在80V以上,且漏电流要足够小,以确保继电器的释放。

  激励电源:在110%额定电流下,电源调整率≤10%(或输出阻抗<5%的线圈阻抗),直流电源的波纹电压应<5%。交流波形为正弦波,波形系数应在0.95~1.25之间,波形失线%以内,频率变化应在±1Hz或规定频率的±1%之内(取较大值)。其输出功率不小于线圈功耗。

  (2)瞬态抑制

  继电器线圈断电瞬间,线圈上可产生高于线倍以上的反峰电压,对电子线路有极大的危害,通常采用并联瞬态抑制(又叫削峰)二极管或电阻的方法加以抑制,使反峰电压不超过50V,但并联二极管会延长继电器的释放时间3~5倍。当释放时间要求高时,可在二极管一端串接一个合适的电阻。

  (3)多个继电器的并联和串联供电

  多个继电器并联供电时,反峰电压高(即电感大)的继电器会向反峰电压低的继电器放电,其释放时间会延长,因此最好每个继电器分别控制后再并联才能消除相互影响。

  不同线圈电阻和功耗的继电器不要串联供电使用,否则串联回路中线圈电流大的继电器不能可靠工作。只有同规格型号的继电器可以串联供电,但反峰电压会提高,应给予抑制。可以按分压比串联电阻来承受供电电压高出继电器的线圈额定电压的那部分电压。

  (4)触点并联和串联

  触点并联使用不能提高其负载电流,因为继电器多组触点动作的绝对不同时性,即仍然是一组触点在切换提高后的负载,很容易使触点损坏而不接触或熔焊而不能断开。触点并联对“断”失误可以降低失效率,但对“粘”失误则相反。由于触点失误以“断”失误为主要失效模式,故并联对提高可靠性应予肯定,可使用于设备的关键部位。但使用电压不要高于线圈最大工作电压,也不要低于额定电压的90%,否则会危及线圈寿命和使用可靠性。触点串联能够提高其负载电压,提高的倍数即为串联触点的组数。触点串联对“粘”失误可以提高其可靠性,但对“断”失误则相反。总之,利用冗余技术来提高触点工作可靠性,务必注意负载性质、大小及失效模式。

  

继电器是一种控制器件,通常在自动化控制电路中使用比较广泛,它是由输入量的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控电气发生预定的阶跃变化的一种电器,简单来说就是在电路中起到命令作用,通过它来控制其他电气的动作。

 

  在自动化控制电路中,常见有中间继电器、时间延时继电器、固态继电器等等,控制原理基本相类似。

 

  继电器工作原理:继电器主要由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的,通俗来讲就是由线圈和普通开关构成。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈就会产生电磁效应,吸引衔铁带动开关动作,使常开触点开关闭合,使常闭触点开关断开,当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,开关就回复到原来的位置,这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。

 

  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,假设现在我给继电器线圈通上电,线圈就会得电使开关动作,当我把一个灯泡接到开关上,灯泡就会发亮,就是这样简单过渡过程。这个也类似于声控灯控制原理。

  

继电器的定义:继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时,输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。

  

继电器的工作原理和特性

  

当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时,使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量 ( 如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电量(如温度、压力、速度等 ) 继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。

  

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”。

  

2、热敏干簧继电器的工作原理和特性

  

热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁,而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。

  

3、固态继电器(SSR)的工作原理和特性

  

固态继电器是一种两个接线端为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。

  

固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型,以光电隔离型为最多。

  

继电器主要产品技术参数

  

1、额定工作电压

  

是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同,可以是交流电压,也可以是直流电压。

  

2、直流电阻

  

是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过万能表测量。

  

3、吸合电流

  

是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流必须略大于吸合电流,这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压,一般不要超过额定工作电压的1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

  

4、释放电流

  

是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时,继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。

  

5、触点切换电压和电流

  

是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。

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