继电器基本原理是什么
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2023-06-22 22:15:59

继电器种类较多,常见的有中间继电器(KA)、电流继电器(KI)、电压继电器(KV)、时间继电器(KT)、热继电器(KH)、舌(干)簧继电器、速度继电器(KS)、压力继电器(KP)等。它们的原理也不尽相同,下面我们分别介绍以下各种继电器的工作原理。

继电器基本原理是什么图1

我们先说说什么叫继电器,为了能使各位朋友明白,我们举两个例子。炎日夏天我们用空调时,当室内温度达到设定数值时,空调的温度传感器装置会自动发出指令使空调机停止运行,指令控制的这个装置可称为继电器。又如在电动机电路中,需要这样一种装置能够根据电流、电压、时间、速度、温度等信号的变化发出命令,可以接通或断开电路,能对电动机和它所在的线路进行保护;也可以实现对电气设备的自动控制。我们称这种功能的装置叫继电器。所以说继电器是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。

中间继电器(KA)

中间继电器作用是增加控制电路中的信号数量或将信号进行放大。其工作原理与接触器工作原理相似,也就是当线圈得电会使衔铁吸合,促使其常闭触头先分断;常开触头后闭合。另外电流继电器和电压继电器与中间继电器类似都属于电磁式继电器。

热继电器(KH)

热继电器主要是利用流过继电器的电流所产生的热效应而具有反时限动作(延时动作时间随通过电路的电流的增加而缩短)的继电器,这种继电器主要是保护三相交流异步电机的过载、断相、电流不平衡。其工作原理是:当负载增大,电流也增大,这样会使发热元件产生的热量增多导致发热元件与双金属片温度升高使双金属片变形加大推动导板移动。在移动过程中使弹簧变形,这时产生的弹力使热继电器常闭触头断开,常开触头闭合,从而对电机产生保护作用。

继电器基本原理是什么图2

时间继电器(KT)

时间继电器是一种得到信号后其触头不是马上就动作的,而是有一定延时时间才动作的继电器。其分类也有几种,比如电磁式、电动式、空气阻尼式、和电子式等。我们以空气阻尼式为例说说它的工作原理:当其线圈通电时会使动、静铁心吸合,通过延时后其延时常闭触头延时断开,延时常开触头延时闭合。线圈断电时,各触头均会瞬时复位。

速度继电器(KS)

这种继电器主要应用于三相电机反接制动电路中,它的工作原理是:当电机启动时速度继电器里的永久磁铁也一起转动,其原理与电机原理一样,此电流与永久磁铁作用产生转矩,使定子随轴的转动方向编摆,通过定子柄拨动触点,使继电器触点接通或断开。当速度接近零时(约100转/分钟),其触点会在弹簧力作用下恢复原位。

继电器基本原理是什么图3

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继电器的结构构成

继电器主要由线圈、铁芯、衔铁、、复位弹簧、动触点、静触点等构成。将铜线缠绕在铁芯上形成了继电器的线圈,这个线圈就是控制输入端,输出端是动静触点。根据不同的输出形式,具有常开输出、常闭输出、一组常开/常闭输出甚至多组输出等。其结构组成如下图所示。

继电器基本原理是什么图4

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继电器的工作原理

电磁式继电器是根据电磁效应原理来工作的,我们都知道电场可以产生磁场,在缠绕在铁芯上的线圈通电以后,根据电磁效应,会在铁芯周围产生一个磁场,根据右手定则在设计之初可以判断出磁场的方向,该磁场会吸附其上方的衔铁,使衔铁动作,衔铁上的动触点移动从而改变了动、静触点原来的状态,使常开闭合,或者使常闭断开。从而实现了电路回路的通断。

右手定则的使用方法如下图所示。

继电器基本原理是什么图5

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继电器的使用方法

继电器的线圈是输入端,继电器都有一个重要的参数:线圈电压,在线圈两端加上合适的电压,流过线圈的电流就能在铁芯周围产生足以使衔铁动作的磁场。将输出端接入控制回路。当线圈得电后,线圈中有电流流过,电流在铁芯周围产生磁场,磁场使触点动作,从而使回路的通断状态发生改变。而线圈端的控制电压是非常低的,如DC5V、DC12V、DC24V等,但是输出端可以做到10A/220V,20A/220V等,由此实现了弱电控制强电的目的,并且输入和输出之间没有电气连接,也实现了强电和弱电的隔离。继电器的使用示意图如下图所示。

继电器基本原理是什么图6

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继电器的重要参数和分类

继电器具有两个最重要的参数:1)线圈电压;2)触点容量。所谓线圈电压是指,加在线圈两端的额定电压,如DC3.3V、DC5V、DC9V、DC12V、DC24V等。触点容量是指,继电器在正常工作时,触点所能承受的最大电流和最大电压,比如10A/220VAC、5A/24VDC等。其他参数,如释放电压、线圈电阻、动作时间等也是比较重要的参数。

继电器可以通过线圈电压、触点形式、应用对象来分类。重点介绍按照触点形式来分类。有的继电器只有一个常开触点,这种一般用1H来表示;只有一个常闭触点用1D来表示;如果有一个常开和常闭触点则用1Z来表示。

继电器基本原理是什么图7

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机械式继电器和固态继电器的区别/优缺点

继电器控制简单、使用方便,但是却有一个很大的缺点:在通断大电流时会有电弧产生,电弧可以腐蚀触点,时间久了导致触点的接触电阻变大,发热严重,从而发生触点黏连或者失控。固态继电器是电子式的触点,不会产生电弧,但是成本比机械式继电器要高,并且过大电流时需要加散热片。

机械式继电器优点:控制简单、成本较低、可以过大电流;

机械式继电器缺点:噪声较大、产生电弧;

固态继电器的优点:无噪声、无电弧;

固态继电器的缺点:成本较高、需要较大的散热片;

继电器基本原理是什么图8

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