任务四原器件的学习与认识---继电器

1、继电器继电器的认识与使用继电器 继电器是根据一定的信号（如电流、电压、时间和速度等物理量）的变化来接通或分断小电流电路和电器的自动控制电器。按按输输入入信信号号性性质质电压继电器电流继电器中间继电器时间继电器速度机电器温度继电器按按工工作作原原理理电磁式电动式电子式感应式晶体管式热继电器电磁式继电器的结构及工作原理1. 结构及工作原理 继电器一般由 3 个基本部分组成：检测机构、中间机构和执行机构。 低压控制系统中的控制继电器大部分为电磁式结构。下 图为电磁式继电器的典型结构示意图。 电磁式继电器由电磁机构和触头系统两个主要部分组成。电磁机构由线圈 1 、铁心 2 、衔铁 7 组成。触头系统由

2、于其触点都接在控制电路中，且电流小，故不装设灭弧装置。它的触点一般为桥式触点，有动合和动断两种形式。另外，为了实现继电器动作参数的改变，继电器一般还具有改变弹簧松紧和改变衔铁打开后气隙大小的装置，即反作用调节螺钉 6 。 当通过电流线圈 1 的电流超过某一定值，电磁吸力大于反作用弹簧力，衔铁 7 吸合并带动绝缘支架动作，使动断触点 9 断开，动合触点 10 闭合。通过调节螺钉 6 来调节反作用力的大小，即调节继电器的动作参数值。电流继电器 电流继电器主要用于过载及短路保护。 电流继电器的线圈串联接入主电路， 其线圈匝数少、导线粗、阻抗小， 用来感测主电路的电流，触点接于控制电路，为执行元件。

3、电流继电器反映的是电流信号，常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。 欠电流继电器用于欠电流保护，在电路正常工作时，欠电流继电器的衔铁是吸合的， 其动合触点闭合，动断触点断开。 只有当电流降低到某一整定值时，衔铁释放，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路。 过电流继电器在电路正常工作时不动作，整定范围通常为额定电流的 1.1 3.5 倍。当被保护线路的电流高于额定值，并达到过电流继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路，对电路起过流保护作用。过电流继电器过电流继电器欠电流继电器欠电流继电器电流继电器的结构它由线圈、 静铁心、衔铁、 触头系

4、统和反作用弹簧等组成。 过电流继电器过电流继电器欠电流继电器欠电流继电器动作动作动作动作IIdIIdIIdIId用途用途用途用途电动机过载电动机过载及短路保护及短路保护直流电动机直流电动机磁场控制及磁场控制及失磁保护失磁保护电压继电器 电压继电器反映的是电压信号。它的线圈并联在电压继电器反映的是电压信号。它的线圈并联在被测电路的两端，所以匝数多、导线细、阻抗大。被测电路的两端，所以匝数多、导线细、阻抗大。 电压继电器用于电力拖动系统的电压保护和控电压继电器用于电力拖动系统的电压保护和控制。其线圈并联接入主电路，感测主电路的电压；制。其线圈并联接入主电路，感测主电路的电压；触点接于控制电路，为执

5、行元件。触点接于控制电路，为执行元件。 按吸合电压的大小，电压继电器可分为过电按吸合电压的大小，电压继电器可分为过电压继电器和欠电压继电器。压继电器和欠电压继电器。 过电压继电器用于线路的过电压保护，过电压继电器用于线路的过电压保护， 当当被保护的电路电压正常时衔铁不动作，当被保护被保护的电路电压正常时衔铁不动作，当被保护电路的电压高于额定值，达到过电压继电器的整电路的电压高于额定值，达到过电压继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，控制接触器及时分断被保护电路。电，控制接触器及时分断被保护电路。 欠电压继电器用于电路的欠电压保护，其释

6、欠电压继电器用于电路的欠电压保护，其释放整定值为电路额定电压的放整定值为电路额定电压的 0.1 0.1 0.6 0.6 倍。当倍。当被保护电路电压正常时衔铁可靠吸合，当被保护被保护电路电压正常时衔铁可靠吸合，当被保护电路电压降至欠电压继电器的释放整定值时衔铁电路电压降至欠电压继电器的释放整定值时衔铁释放，触点机构复位，控制接触器及时分断被保释放，触点机构复位，控制接触器及时分断被保护电路。护电路。 电气符号电气符号中间继电器中间继电器 中间继电器实质上是一种电压继电器。它的特点是触点数目较多，电流中间继电器实质上是一种电压继电器。它的特点是触点数目较多，电流容量可增大，起到中间放大容量可增大，

7、起到中间放大 ( ( 触点数目和电流容量触点数目和电流容量 ) ) 的作用。的作用。 中间继电器实物图中间继电器实物图时间继电器时间继电器 在自动控制系统中，有时需要继电器得到信号后不立即动作，而是要顺延一段时间后再动作并输出控制信号，以达到按时间顺序进行控制的目的。时间继电器就能实现这种功能。 时间继电器按工作原理分可分为：电磁式、空气阻尼式（气囊式）、晶体管式、 单片机控制 式等。其外形如图所示。 空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器JS7A系列空气阻尼式系列空气阻尼式JS20系列晶体管系列晶体管式式JS14S系列数显式系列数显式JS7AJS7A系列空气阻尼式时间继系列空气阻尼式时间继电器

8、结构与原理电器结构与原理空气阻尼时间继电器由电磁机构、空气阻尼时间继电器由电磁机构、延时机构、触头系统三部分组成。延时机构、触头系统三部分组成。延时方式有通电延时和断电延时延时方式有通电延时和断电延时两种。断电延时型结构及工作原两种。断电延时型结构及工作原理见图：当线圈通电后，使上方理见图：当线圈通电后，使上方微动开关触头迅速转换。微动开微动开关触头迅速转换。微动开关关 的延时常开触点马上闭合，常的延时常开触点马上闭合，常闭触点马上断开。当线圈断电时，闭触点马上断开。当线圈断电时，在空气室内与橡皮膜相连的活塞在空气室内与橡皮膜相连的活塞杆在弹簧作用下向上移动，由于杆在弹簧作用下向上移动，由于橡

9、皮膜下方的空气稀薄形成负压，橡皮膜下方的空气稀薄形成负压，起到空气阻尼的作用，因此活塞起到空气阻尼的作用，因此活塞杆只能缓慢向上移动，可通过调杆只能缓慢向上移动，可通过调节螺钉调整。经过一段延时后，节螺钉调整。经过一段延时后，使其常开触点延时断开，常闭触使其常开触点延时断开，常闭触点延时闭合。点延时闭合。 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时的。其外形如图所示。时的。其外形如图所示。空气阻尼式时间继电器的工作过程演示空气阻尼式时间继电器的工作过程演示断电延时型时间继电器通电延时型时间继电器空气阻尼式时间继电器的空气阻尼式时间继电器的通电延时

10、与断电延时的区别通电延时与断电延时的区别 按延时方式可分为通电延时型按延时方式可分为通电延时型时间继电器和断电延时型时间继时间继电器和断电延时型时间继电器。电器。 对于通电延时型时间继电器，对于通电延时型时间继电器，当线圈得电时，其延时动合触点当线圈得电时，其延时动合触点要延时一段时间才闭合，延时动要延时一段时间才闭合，延时动断触点要延时一段时间才断开。断触点要延时一段时间才断开。当线圈失电时，其延时动合触点当线圈失电时，其延时动合触点迅速断开，延时动断触点迅速闭迅速断开，延时动断触点迅速闭合。合。 对于断电延时型时间继电器，对于断电延时型时间继电器，当线圈得电时，其延时动合触点当线圈得电时，

11、其延时动合触点迅速闭合，延时动断触点迅速断迅速闭合，延时动断触点迅速断开。当线圈失电时，其延时动合开。当线圈失电时，其延时动合触点要延时一段时间再断开，延触点要延时一段时间再断开，延时动断触点要延时一段时间再闭时动断触点要延时一段时间再闭合。合。 热继电器热继电器热继电器主要用于过载、缺相及三相电流不平衡的保护。热继电器主要用于过载、缺相及三相电流不平衡的保护。 热继电器的形式有多种，其中以双金热继电器的形式有多种，其中以双金属片式应用最多。双金属片式热继电器属片式应用最多。双金属片式热继电器主要由发热元件主要由发热元件 1 ，主双金属片，主双金属片 2 和触和触点点 4 三部分组成，如右图所

12、示。主双金三部分组成，如右图所示。主双金属片属片 2 是热继电器的感测元件，由两种是热继电器的感测元件，由两种膨胀系数不同的金属片辗压而成。当串膨胀系数不同的金属片辗压而成。当串联在电动机定子绕组中的热元件有电流联在电动机定子绕组中的热元件有电流流过时，热元件产生的热量使双金属片流过时，热元件产生的热量使双金属片伸长，由于膨胀系数不同，致使双金属伸长，由于膨胀系数不同，致使双金属片发生弯曲。电动机正常运行时，双金片发生弯曲。电动机正常运行时，双金属片的弯曲程度不足以使热继电器动作。属片的弯曲程度不足以使热继电器动作。但是当电动机过载时，流过热元件的电但是当电动机过载时，流过热元件的电流增大，加

13、上时间效应，就会加大双金流增大，加上时间效应，就会加大双金属片的弯曲程度，最终使双金属片推动属片的弯曲程度，最终使双金属片推动导板导板 3 使热继电器的触点使热继电器的触点 4 动作，切断动作，切断电动机的控制电路。电动机的控制电路。 热继电器动画演示热继电器动画演示 热继电器热继电器JR0 、 JRl 、 JR2 和和 JRl5 系列的热继电器均为两相结构，是双热元件的系列的热继电器均为两相结构，是双热元件的热继电器，可以用作三相异步电动机的均衡过载保护和定子绕组为热继电器，可以用作三相异步电动机的均衡过载保护和定子绕组为 Y 联结联结的三相异步电动机的断相保护，但不能用作定子绕组为的三相异

14、步电动机的断相保护，但不能用作定子绕组为 联结的三相异步联结的三相异步电动机的断相保护。热继电器的外形及结构见下图所示：电动机的断相保护。热继电器的外形及结构见下图所示： 热继电器热继电器 JRl6 和和 JR20 系列热继电器均为带断相保护的热继电器，具有差动式断系列热继电器均为带断相保护的热继电器，具有差动式断相保护机构。选择时主要根据电动机定子绕组的联结方式来确定热继电器相保护机构。选择时主要根据电动机定子绕组的联结方式来确定热继电器的型号，在三相异步电动机电路中，对的型号，在三相异步电动机电路中，对 Y 联结的电动机可选用两相或三联结的电动机可选用两相或三相结构的热继电器，一般采用两相

15、结构，即在两相主电路中串接热元件。相结构的热继电器，一般采用两相结构，即在两相主电路中串接热元件。但对于定子绕组为但对于定子绕组为联结的电动机必须采用带断相保护的热继电器。联结的电动机必须采用带断相保护的热继电器。 热继电器的型号含义及图形符号如下图所示。热继电器的型号含义及图形符号如下图所示。 速度继电器速度继电器 速度继电器的轴与电动机的速度继电器的轴与电动机的轴相连接，转子轴相连接，转子 2 2 固定在轴固定在轴上，定子上，定子 3 3 与轴同心。当电与轴同心。当电动机转动时，速度继电器的动机转动时，速度继电器的转子随之转动，绕组切割磁转子随之转动，绕组切割磁场产生感应电动势和电流，场产

16、生感应电动势和电流，此电流和永久磁铁的磁场作此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，使定子向轴的用产生转矩，使定子向轴的转动方向偏摆，通过摆锤转动方向偏摆，通过摆锤 5 5 拨动触点拨动触点 6 6 ，使常闭触点断，使常闭触点断开、常开触点闭合。当电动开、常开触点闭合。当电动机转速下降到接近零时，转机转速下降到接近零时，转矩减小，摆锤在弹簧力的作矩减小，摆锤在弹簧力的作用下恢复原位，触点也复位。用下恢复原位，触点也复位。 速度继电器是利用转轴的转速来切换电路的自动电器，它主要用作鼠笼式异步速度继电器是利用转轴的转速来切换电路的自动电器，它主要用作鼠笼式异步电动机的反接制动控制中，故也称为反接制动继电器。电动机的反接制动控制中，故也称为反接制动继电器。 速度继电器主要由定子、转子和触点三部分组成。速度继电器主要由定子、转子和触点三部分组成。 如下图所示为速度继电器如下图所示为速度继电器的结构原理示意图及工作过程演示的结构原理示意图及工作过程演示速度继电器速度继电器 速度继电器根据电动机的额定转速进行选择。速度继电器的 图形符号和 文字符号如图所示。压力压力继电器继电器 压力继电器主要用于对液体或气体压力的高低进行检测并