继电器的种类及其应用

1、继电器的种类及其应用1前 言 继电器是控制系统中一种重要的元件它的作用就是按照某重要求接通或断开控制系统中的电路 常用的 继电器是有触点的触点有通和断两种状态状态的改变由某种机构带动 例如可以用一个电磁铁的吸合或断开控制触点状态这样就组成一个电磁式继电器因此继电器就是根据某种物理量的变化来改变其触点状态的控制元件 根据动作原理不同，继电器可以分为：电磁式感应式电子式热效应式气动式和电动机式等最常用的是电磁式继电器它是根据吸引线圈中的电流量的大小来动作的2继电器的作用继电器在控制系统中的主要作用有下列两点：（1）传递信号 它用触点的转换接通或断开电路以传递控制信号（2）功率放大 使继电器动作的功

2、率通常是很小的而被其触点所控制电路的功率要大得多从而达到功率放大的目的3控制系统中使用的继电器种类很多下面仅介绍几种常用的继电器电压及电流继电器时间继电器中间继电器4电压及电流继电器 在电动及控制系统中需要监视电动机的负载状态当负载过大或发生短路时应使电动及自动脱离电源此时可用电流继电器来反映电动机负载电流的变化 电压和电流继电器都是电磁式继电器它们的动作原理和接触器基本相同 由于触点容量小一般没有灭弧装置 此外同一继电器的所有触点容量一般都是相同的不像接触器那样分为主触点和辅助触点 5 继电器分为交流和直流两种：吸引线圈采用直流控制的叫直流继电器；吸引线圈采用交流控制的叫交流继电器 电磁式继

3、电器的作用原理如下：当线圈通电时衔铁承受两个方向彼此相反的作用力即电磁铁的吸力和弹簧的拉力当吸力大于弹簧拉历时衔铁被吸住触点闭合线圈断开后线贴在弹簧拉力作用下离开铁心触点打开触点为常开触点继电器的吸力是由铁心中磁通量的大小决定的也就是由激磁线圈的匝数决定的因此电压和电流在结构上基本相同只是吸引线圈有所不同6 电压继电器采用多匝数小电流的线圈电流继电器则采用少匝数大电流的线圈故电压继电器线圈的导线截面较小而电流继电器的线劝导线截面较大 对于同一系列的继电器可以利用更换线圈的方法应用于不同电压和电流的电路7时间继电器 在控制线路中为了达到控制的顺序性完善保护等目的常常需要使某些装置的动作有一定的延

4、缓例如顺序切除绕线转子电动机转子中的各段启动电阻等这时往往要采用时间继电器 时间继电器的特点是当得到控制信号后（如继电器线圈接通或断开电源）其触点状态并不立即改变而是经过一段时间的延迟后触点才闭合或断开因此这种继电器又称为延时继电器延时继电器的种类很多根据动作原理可分为：电磁式电子式气动式钟表机构适和电动机式等应用最广泛的是直流电磁式时间继电器和空气式时间继电器8直流电磁式时间继电器 直流电磁式时间继电器的工作原理于直流电磁式电压和电流继电器在结构上基本相同只是再铁心和线圈之间加入了一个阻尼铜套当衔铁未被吸合时磁路气隙大线圈电感小 通电后激磁电流很快建立将衔铁吸合继电器处点立即改变状态这个吸合

5、过程与电压继电器基本上是相同的继电器的延时作用是在线圈断电时产生的 9 在线圈断电之后铁心中磁通将衰减由于有铜套存在磁通变化将再铜套中感生电势并产生电流企图阻止磁通的改变因此铁心中的磁通不会很快消失而是近似地按照指数曲线下降由于铜套电阻小感应电流衰减较慢所以铁心中磁通下降也慢经过一段时间当磁通下降到一定程度铁心吸力不足以维持衔铁的吸合状态时衔铁打开继电器释放触点状态改变 由此可见这种继电器再吸合时是瞬时动作的而在释放时才能得到延时即线圈断电后触点延时动作这是它的主要特点再选择和使用直流电磁式时间继电器时必须注意10 上述延时方法是将继电器线圈断开借助于铜套的阻尼作用的到延时特性 此外还有一种得

6、到延时的方法就是将线圈短路以构成感应电流通路利用线圈本身的阻尼作用的到延时此时继电器可以带铜套也可以不带 如不带铜套则应采用匝数较多和导线截面较粗的线圈增大电感减小电阻以便得到较长的延时采用这种方法操作当线圈短路时线圈激磁电源的电路中应串入电阻以防电源短路11调整继电器的延时 根据不同的控制要求需要得到不同的延时量此时需要调整继电器的延时调整的方法有两种 （1）在衔铁上装设不同厚度的非磁性垫片以改变衔铁吸合时的气隙气隙加大磁阻增加磁通衰减加快延时将减小 （2）改变衔铁返回弹簧的压力增大弹簧压力后在铁心磁通（它决定吸力）还比较大的情况下衔铁即被拉开延时减小 第一种方法调整延时的幅度较大所以一般先

7、改变垫片厚度做粗调然后改变弹簧压力作微调以得到准确的延时12空气式时间继电器 直流电磁式时间继电器结构简单工作牢靠在控制系统中应用很广但它的延时时间比较短在需要较长延时的控制线路中则应采用其他形式的时间继电器如空气式电子式钟表机械式等 空气式时间继电器由底板空气室双断点行程开关和操作电磁铁等几部分组成继电器带有瞬时动作和延时动作两组触点（行程开关触点）瞬时动作的触点由电磁机构直接带动延时触点则由空气室中的气动机构带动延时长短是靠转动调节头改变进入空气室的空气量来达到的13中间继电器 中间继电器的作用是增加被控制线路的数量或加大触点允许的断开容量以达到分配控制信号和功率放大的目的 中间继电器有交

8、直流两种 中间继电器的特点是触点数目较多一般在34对以上触点形式常采用桥形触点（与接触器辅助触点相同）动作功率较大的中间继电器与小型接触器的结构相同14继电器在生产中的应用 在实际生产过程中控制电路一般由逻辑电路记忆（自锁）电路顺序动作电路等组合而成 1基本逻辑电路 控制电路要起到逻辑判断的作用必须有相应的逻辑电路而最基本的逻辑电路是“与” 逻辑电路（AND电路）“或” 逻辑电路（OR电路）和“非” 逻辑电路（NOT电路）15（1）“与”逻辑电路 由几个继电器（或按钮开关）的常开触点和一个继电器线圈串联而构成“与” 逻辑电路 如图所示只有当两个触点SB1和SB2都闭合时线圈KM才通电继电器才动

9、作它具有“与”逻辑的功能故称为“与”逻辑电路这种电路在条件控制中经常使用SB1SB2KM16（2）“或”逻辑电路 由几个继电器（或开关）的常开触点并联后与继电器线圈串联则构成了“或”逻辑电路 由图看出只要两个触点KA1和KA2中的任意一个闭合线圈KM则通电继电器就动作它具有“或”逻辑功能所以称为“或”逻辑电路KMKA1KA217（3）“非”逻辑电路 如图所示当SB常开触点闭合时继电器KA1通电动作其常闭触点KA1断开使继电器KA2线圈断电常开触点KA2复位所以触点SB和线圈KA2的状态相反具有“非”逻辑功能SBKA1KA2KA1KA218 2记忆（自锁）电路 如图所示电路为由继电器继电器自身的

10、常开辅助触点按钮开关构成的具有记忆（自锁）功能的电路 在该电路中若按下启动按钮SB2则电流沿图中所示的虚线回路流通使继电器线圈KM通电而动作常开触点KM闭合如果这时松开按钮SB2因电流按图中实线回路流通所以继电器还继续保持通电工作状态这种电路只要按一下按钮SB2 后继电器就能保持通电状态这就是电路的记忆（自锁）作用这种电路则称为记忆（自锁）电路 要解除这个电路的记忆时只要按一下停止按钮SB1切断流过继电器的电流就可以是继电器释放凡是要求连续运行的电动机都要采用自锁电路KMSB1SB2KM193顺序动作电路 在某些机床中主轴必须在油泵工作后才能工作在铣床中只有主轴旋转后工作台方可移动在皮带运输机中只有前级停车后后级才能停车上述例子都要求电动机由顺序地启动和停止下面讨论最基本的顺序动作电路