第二章_第一节

1、继电器继电器是一种能自动执行断续控制的部是一种能自动执行断续控制的部件件，当其输入量达到一定值时当其输入量达到一定值时，能使其能使其输出的被控制量发生预计的状态变化，输出的被控制量发生预计的状态变化，如如触点打开、闭合触点打开、闭合或或电平由高变低电平由高变低、由由低变高等低变高等，具有对被控电路实现，具有对被控电路实现“通通”、“断断”控制的作用。控制的作用。2.1.1 继电器继电器1. 继电器的分类和要求继电器的分类和要求按照动作原理可分为：按照动作原理可分为：按照反应的物理量可分为：按照反应的物理量可分为：按照作用可分为：按照作用可分为：电磁型电磁型感应型感应型整流型整流型电子型电子型数

2、字型数字型 电流继电器电流继电器电压继电器电压继电器功率方向继电器功率方向继电器阻抗继电器阻抗继电器频率继电器频率继电器瓦斯（气体）继电器瓦斯（气体）继电器起动继电器起动继电器量度继电器量度继电器时间继电器时间继电器中间继电器中间继电器信号继电器信号继电器出口继电器出口继电器2. 过电流继电器过电流继电器过电流继电器是实现电流保护的基本元件，也过电流继电器是实现电流保护的基本元件，也是反映于一个电气量而动作的简单继电器的典是反映于一个电气量而动作的简单继电器的典型，它是一个量度继电器。型，它是一个量度继电器。 量量度度继继电电器器过量继电器过量继电器欠量继电器欠量继电器过电流继电器过电流继电器

3、过电压继电器过电压继电器高周波继电器高周波继电器低电压继电器低电压继电器阻抗继电器阻抗继电器低周波继电器低周波继电器反映故障反映故障参数增大参数增大而动作而动作电磁型过电流继电器结构电磁型过电流继电器结构电磁型过电流继电器电磁型过电流继电器可动触点可动触点5JI 线圈线圈1铁心铁心2空气隙空气隙3被吸引的可动舌片被吸引的可动舌片4固定触点固定触点6弹簧弹簧7止档止档8 铁心铁心, ,空气隙空气隙, ,可动舌片可动舌片组成的磁路组成的磁路. .舌片被磁舌片被磁 化后与铁心产生电磁吸力化后与铁心产生电磁吸力, ,吸引舌片向铁心靠吸引舌片向铁心靠 近近, ,当电磁吸力足够大时当电磁吸力足够大时, ,

4、即可吸动舌片即可吸动舌片, ,并并 使触点接通使触点接通, ,称为称为继电器继电器“动作动作”. .,2成反比而与比成正就与磁通表示空气隙长度设气隙中假定磁阻全集中在空成正比电磁吸引力与KI:,1通过由产生磁通中的电流线圈KI5 1234678KI232KIMFLK正常情况下正常情况下,线圈中流入负荷电流线圈中流入负荷电流,为保证继电器为保证继电器 不动作可动舌片受弹簧不动作可动舌片受弹簧7拉力的控制而保持在原拉力的控制而保持在原 始位置始位置.此时此时,弹簧产生的力矩弹簧产生的力矩Mth1称为称为初拉力矩初拉力矩.矩为则由弹簧产生的反抗力至减少由减小时故当舌片向左移动而使成正比弹簧的张力与其

5、伸长为对应此时的空气隙长度,.,11141KMMththK4:比例常数比例常数此外此外,舌片转动须克服由摩擦力所产生的摩擦力矩舌片转动须克服由摩擦力所产生的摩擦力矩Mf,其值认为是一个常数其值认为是一个常数.故阻碍继电器动作的全部故阻碍继电器动作的全部机械反抗转矩就是机械反抗转矩就是Mth+Mf.5JI 1234678为使继电器起动并闭合其触点为使继电器起动并闭合其触点, ,须须I Ik k变大变大, , M M增大增大, ,继电器能够动作的条件为继电器能够动作的条件为: :把能使继电器动作的最小电流值把能使继电器动作的最小电流值, ,称为称为继电器的继电器的动作电流动作电流( (起动电流起动

6、电流).).以以I Iactact表示表示, ,对应此时的电磁转矩对应此时的电磁转矩: :fthMMM232actactIMKfthMMM对应这一电磁转矩对应这一电磁转矩, ,能使继电器返回原位能使继电器返回原位的的最大最大电流值称为电流值称为继电器的返回电流继电器的返回电流. .以以I Irere表示表示, ,则此时的电磁转矩为则此时的电磁转矩为232rereIMK在继电器动作之后在继电器动作之后, ,为使它重新返回原位为使它重新返回原位. .需使需使I Ik k减小减小以使以使M M减小减小, ,然后由弹簧的反作然后由弹簧的反作用力把舌片拉回用力把舌片拉回, ,这时摩擦力又起阻碍返这时摩擦

7、力又起阻碍返回的作用回的作用. .故返回的条件是故返回的条件是: :re JI01E123456kIactI:KactII继电器根本不动作继电器根本不动作:kactII继电器能够突然迅速地动作闭合继电器能够突然迅速地动作闭合其触点其触点.继电器又能突然地返回原位继电器又能突然地返回原位,触点重新打开触点重新打开.:kreII 继电特性图继电特性图 rereactIKIKre=0.850.95JI 1234678常开触点常开触点 5JI 1234678常闭触点常闭触点5JI 12346786多组触点多组触点5JI 12346786既有常开触点也有常闭触点既有常开触点也有常闭触点晶体管型继电器晶体

8、管型继电器R1UR1IJI2D1D4C1C2R2R3R4R5R6R8R7R9D5D6T1T2W0V+E1UC2+-UR3abI1I2Ib1Ib2ID5121.RIUR电压形成回路的作用是用中间交流器电压形成回路的作用是用中间交流器LBLB将加将加入继电器的电流转换成一个在电阻入继电器的电流转换成一个在电阻R R1 1的电压降的电压降U UR1R1, ,以便与电流互感器的二次回路相隔离以便与电流互感器的二次回路相隔离, ,并取并取得晶体管回路所需要的信号电压得晶体管回路所需要的信号电压. .当整流滤波当整流滤波回路以后的负载电阻远大于回路以后的负载电阻远大于R R1 1时时, ,R1UR1IJI

9、2D1D4C1C2R2R3R4R5R6R8R7R9D5D6T1T2W0V+E1UC2+-UR3abI1I2Ib1Ib2ID5LB整流滤波回路由二极管整流滤波回路由二极管D1D4和兀型滤波器和兀型滤波器(C1,C2,R2)组成组成,它将交流输出电压它将交流输出电压UR1变成一变成一个比较平滑的直流电压加于电位器个比较平滑的直流电压加于电位器R3上上,从从R3活动头取出的电压以活动头取出的电压以UR3表示表示,它与加入继电器它与加入继电器的电流的电流IJ成正比成正比.23IURR1UR1IJI2D1D4C1C2R2R3R4R5R6R8R7R9D5D6T1T2W0V+E1UC2+-UR3abI1I2

10、Ib1Ib2ID5bRUU3比较回路由比较回路由R R4 4和稳压管和稳压管W W组成组成, ,W W两端给出稳两端给出稳定的电压定的电压U Ub b( (一般为一般为3 3V V左右左右),),称为比较电压称为比较电压. .继继电器能够动作的条件电器能够动作的条件: :故调节故调节U UR3R3就可调整就可调整I Idzdz. .J JR1UR1IJI2D1D4C1C2R2R3R4R5R6R8R7R9D5D6T1T2W0V+E1UC2+-UR3abI1I2Ib1Ib2ID5-U-Ua+a+U Ub b= = U UR3R3执行回路是由执行回路是由T T1 1, ,T T2 2组成单稳触发器组

11、成单稳触发器. .T T2 2集电极输出集电极输出U Uc2c2的变化的变化, ,即表示继电器的即表示继电器的不同工作状态不同工作状态. .R1UR1IJI2D1D4C1C2R2R3R4R5R6R8R7R9D5D6T1T2W0V+E1UC2+-UR3abI1I2Ib1Ib2ID5正常工作时正常工作时, IJIdz.J,调节电位器调节电位器R3使使UR3Ub，故触头输入端的故触头输入端的a点具有正电位点具有正电位.D5截止截止,I3=0,输输入信号回路对触发器的工作不产生影响入信号回路对触发器的工作不产生影响.此时此时,T1的基极电流由两部分组成的基极电流由两部分组成:Ib1=I1+I25151

12、,RERI约约等等于于供供给给经经偏偏流流电电阻阻98192,RRERI约约等等于于供供给给经经反反馈馈电电阻阻在Ib1的作用下: T1处于饱和导通状态,其集电极电压UC1=0.10.2V 不足以使T2导通,故T2处于截止状态. T2集电极输出电压UC2约等于E1,对应于继电器的 不动作状态当当IJ增大到增大到Idz.J时时,UR3开始大于开始大于Ub,a点电位由点电位由正变为负正变为负,D5导通导通,故故T1的的Ib1被输入回路所分流而被输入回路所分流而开始减少开始减少,随着随着Ib1的减少的减少,T1开始由饱和经放大区开始由饱和经放大区而向截止状态过渡而向截止状态过渡.由于反馈电阻由于反馈电阻R9的存在的存在,使这使这一过程进行得很迅速一过程进行得很迅速,故具有触发器特性故具有触发器特性.触发器翻转过程Ib1T1进入放大区进入放大区Vc1升高升高Ib2T2由截止区由截止区向放大区过渡向放大区过渡Vc2下降下降Ib1T T1 1截止截止V Vc2c2下降下降T2T2导通导通对应于继电器对应于继电器的动作状态的动作状态02CU输出电压输