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文档简介

主讲:韦芳第一节

信号继电器概述继电器是一种当控制参数变化时,能引起被控参数突然变化的电器元件。用于接通和断开电路,用以发布控制命令和反映设备状态,以构成自动控制和远程控制电路。铁路信号技术中采用的继电器称为信号继电器。继电器动作的可靠性直接影响到信号系统的可靠性和安全性。第一节

信号继电器概述一、继电器的基本原理1、组成:由接点系统和电磁系统两大部分组成,电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁。接点系统由动接点、静接点构成。动接点——随衔铁一起动作的接点前接点(静)——动合接点后接点(静)——动断接点电磁系统是继电器的感受机构,用来接受输入的物理量接点系统是继电器的执行机构,用来实现控制的目的。2、动作原理

最基本的工作原理:

线圈通电→产生磁通(衔铁、铁心)→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开,后接点闭合。继电器具有开关特性,利用其接点的通、断电路,从而构成各种控制表示电路。

第一节

信号继电器概述绿灯红灯绿灯亮红灯亮称继电器励磁吸起称继电器失磁落下3、继电器的继电特性第一节

信号继电器概述继电器的特性是当输入量达到一定值时,输出量发生突变,线圈回路为输入回路,接点所在回路为输出电路。当线圈中电流Ix,从0增加到某一定值Ix2时,继电器衔铁被吸引,接点闭合,接点回路中的电流Iy从0突然增大到Iy2。若Ix继续增大,由于接点回路中阻值不变,Iy保持不变。当线圈中电流Ix减小到小于Ix1时,继电器衔铁释放,输出电流Iy突然从Iy2减小到0。若Ix再减小,Iy保持为0不变。3、继电器的继电特性第一节

信号继电器概述对于线圈中的电流来说,当电流减小到略小于吸起值的电流值时却不能使继电器衔铁释放,即继电器释放值(电流或电压值)小于吸起值。原因:

(1)继电器吸起状态与释放状态时工作气隙大小不同。继电器没有吸起前,工作气隙大,磁路的磁阻大,产生足以吸起衔铁的磁通所需的磁势(安匝)就要大,也就是线圈中的电流或两端的电压值就要大。衔铁处于吸起状态时,工作气隙小,磁路的磁阻小,产生足以吸起衔铁的磁通所需的磁势(安匝)就要小,即电流或电压值需要小。3、继电器的继电特性第一节

信号继电器概述对于线圈中的电流来说,当电流减小到略小于吸起值的电流值时却不能使继电器衔铁释放,即继电器释放值(电流或电压值)小于吸起值。原因:(2)铁磁材料的磁滞影响。由磁化曲线可以知道,电流增大时与电流减小时在相同时电流值的情况下,铁心中的磁通值φ的大小不同。

4、继电器的作用

(1)能够以极小的电信号控制执行电路中相当大的对象(2)能够控制数个对象和数个回路(3)能控制远距离的对象。

继电器的优点:(1)有着良好的开关性能——闭合阻抗小、断开阻抗大(2)有故障→安全性能——发生故障时导向安全(3)能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度影响小等。第一节

信号继电器概述

二、继电器的分类1.按动作原理分类(1)电磁继电器是利用电流通过线圈产生的磁场来实现动作的继电器。信号设备中使用的大多是这类继电器。(2)感应继电器是利用电流通过线圈产生的交变磁场与其翼板中的另一交变磁场所感应的电流相互作用,使翼板转动而动作的继电器。例如,相敏轨道电路所使用的交流二元继电器。第一节

信号继电器概述2.按动作电流分类(1)直流继电器是由直流电源供电的继电器。可分为无极、偏极、有极继电器。

直流继电器都是电磁继电器。(2)交流继电器是由交流电源供电的继电器。可分为电磁继电器和感应继电器。直流继电器交流固态继电器

二、继电器的分类第一节

信号继电器概述3.按输入量的物理性质分类(1)电流继电器反映电流的变化,它的线圈必须串联在所反映的电路中。(2)电压继电器反映电压的变化,它的线圈励磁电路单独构成。

二、继电器的分类第一节

信号继电器概述4.按动作时间分类(2)正常动作继电器衔铁动作时间0.1~0.3s,大部分信号继电器属于此范围。(3)缓动继电器包括缓吸和缓放两种,衔铁动作时间超过0.3s。晶体管时间继电器JWXC-H310型无极缓动继电器

二、继电器的分类第一节

信号继电器概述(1)快动继电器衔铁动作时间小于0.1s。5.按接点结构分类(1)普通接点继电器具有开断功率较小的接点的能力,以满足一般信号电路的要求。(2)加强接点继电器具有开断功率较大的接点的能力,以满足电压较高、电流较大的信号电路的要求。

二、继电器的分类第一节

信号继电器概述6.按工作可靠程度分类(1)安全型继电器依靠自身结构满足系统的安全要求,主要是依靠重力作用释放衔铁。(2)非安全型继电器断电后依靠弹力保证继电器落下,又称为弹力式继电器。

二、继电器的分类第一节

信号继电器概述三、铁路信号对继电器的要求

1、安全、可靠2、动作可靠、准确3、使用寿命长4、有足够的闭合和断开电路的能力5、有稳定的电气特性和时间特性6、保持良好的电气绝缘强度。信号继电器的安全可靠性主要体现在:利用“重力恒定”原则和确保“接点不熔接”。第一节

信号继电器概述第二节安全型继电器

AX系列安全型继电器是直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器,是我国自主设计制造的,满足了铁路信号设备对继电器的要求。AX系列安全型继电器典型结构为无极继电器,其它各型号都是由其派生而成。因此,绝大部分零件都能通用。

第二节安全型继电器

一、安全型继电器的型号表示法

1、安全型继电器的型号表示法采用汉字拼音字母和数字表示,字母表示继电器种类,数字表示线圈的阻值(单位Ω)。第二节安全型继电器代号含义代号含义安全型其他类型安全型其他类型A安全R二元B半导体S时间、灯丝、双门C插入插入、传输、差动T通用、弹力D单门、动态W无极DB单闭磁X信号信号、小型H缓放缓放Y有极J继电器、加强接点继电器、加强接点、交流Z整流整流、转换P偏极表1-l继电器代号意义表第二节安全型继电器

一、安全型继电器的型号表示法

2、安全型继电器的品种及用途

无极、无极加强接点、无极缓放、无极加强接点缓放、整流式、有极、有极加强、偏极、单闭磁等5种9类20品种及3个派生品种。

一、安全型继电器的型号表示法

3、继电器插座第二节安全型继电器第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

1、JWX型直流无极继电器(1)结构有:插入式和非插入式

区别:外观上是否有防尘罩(插入式带有透明性很好的外罩)

插入式继电器单独使用,非插入式继电器装于匣内使用。第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

AX型非插入式无极继电器AX型插入式无极继电器JWX型无极继电器的结构外形:1.JWX型直流无极继电器直流无极继电器的组成:电磁系统、接点系统

电磁系统接点系统第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

AX型插入式无极继电器第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

1.JWX型直流无极继电器(1)直流无极继电器的组成:电磁系统、接点系统结构紧凑、加工方便电磁系统接点系统1、JWX型直流无极继电器

电磁系统包括线圈、铁心、轭铁、衔铁①

线圈线圈水平安装在铁芯上,分为前圈和后圈。前圈后圈第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

1、JWX型直流无极继电器

电磁系统包括线圈、铁心、轭铁、衔铁①

线圈根据电路需要可采用单线圈控制、双线圈串联控制或双线圈并联控制第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

1、JWX型直流无极继电器

电磁系统包括线圈、铁心、轭铁、衔铁②铁芯铁芯由电工纯铁制成,其为软磁材料,具有较高的磁通密度和较小的剩磁,以利于继电器的工作。外层镀锌防护。缓放型继电器、灵敏继电器尺寸大些,以加大缓放时间或减小工作值极靴方便铁芯的紧固和拆装第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

1、JWX型直流无极继电器

电磁系统包括线圈、铁心、轭铁、衔铁③轭铁轭铁呈L形,由电工纯铁板冲压成型,外表镀多层铬防护。第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

1、JWX型直流无极继电器

电磁系统包括线圈、铁心、轭铁、衔铁④街铁衔铁为角形,靠蝶形钢丝卡固定在轭铁的刀刃上,动作灵活。衔铁由电工纯铁冲压成型。第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

1、JWX型直流无极继电器

电磁系统包括线圈、铁心、轭铁、衔铁④街铁重锤片,以保证衔铁靠重力返回。重锤片由薄钢板制成,其片数由接点组的多少决定,使衔铁的重量基本上满足后接点压力的需要。第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

1、JWX型直流无极继电器

电磁系统包括线圈、铁心、轭铁、衔铁④街铁止片由黄铜制成,安装在衔铁与铁芯闭合处。止片用以增大继电器在吸起状态的磁阻,减小剩磁影响,保证继电器可靠落下。第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

1、JWX型直流无极继电器

接点系统处于电磁系统上方,通过接点架、螺钉紧固在轭铁上。

接点系统包括拉杆和接点组。接点组分为静止的前接点、后接点和固定在拉杆上的动接点。

接点的接通情况可以反映继电器的状态,同时用于控制其他设备。直流无极继电器一般有8组接点,彼此独立但动作一致。第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

1、JWX型直流无极继电器

(2)动作原理:①

电→磁→力→动作拉杆,F吸引力>F重力为吸其状态。

第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

F吸引力<F重力为落下状态。③无极特性1、JWX型直流无极继电器

(2)动作原理:

第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

二、安全型继电器结构和工作原理

第二节安全型继电器偏极继电器是为了满足信号电路中鉴别电流极性的需要而设计的。衔铁的吸起与线圈中电流的极性有关,只有通过规定方向的电流时,衔铁才吸起,电流方向与要求的方向相反时,衔铁不动作。无电时衔铁落下。2、JPX型偏极继电器偏极继电器的两组线圈串联使用,接线方式与无极继电器相同。偏极继电器的接点系统与无极继电器完全相同,具有8组接点。

二、安全型继电器结构和工作原理

2、JPX型偏极继电器(1)结构与无极继电器基本相同。区别:偏极继电器的铁芯极靴为方形,衔铁为方形,在方形极靴的前端装有L形永久磁钢。衔铁只安装一块重锤片永久磁钢方形极靴第二节安全型继电器第二节安全型继电器

(2)工作原理永久磁铁产生的极化磁通有两条路径:φJ1从N极出发经δ2、衔铁、δ3、轭铁、铁心回到S极;φJ2从N极出发经δ2、衔铁、δ1、方形极靴回到S极。φJ1的大小随气隙δ2和δ3的大小而变,(δ1+δ2)不随衔铁位置变化而变,则φJ2基本上是一个常数。2、JPX型偏极继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

第二节安全型继电器气隙δ2中的极化磁通为φJ1+φJ2,δ1中的极化磁通为ΦJ2,衔铁左边永久磁铁N极对衔铁的吸力大于右边极靴对衔铁的吸力,δ3中的φJ1对衔铁也有吸力,但力臂小,其力矩小于衔铁下端的力矩。无电时,衔铁无论在什么位置(装有止片的情况下),在极化磁通的作用下,总是使衔铁吸向左边,再加上衔铁上的机械力更确保了在断电时衔铁可靠落下和无电时保持在落下状态。2、JPX型偏极继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

第二节安全型继电器+-当线圈遇以正方向电流(1正4负)时,在铁心中产生控制磁通φK,如图所示。φK在磁路中与φJ1的方向相反,由于极性相反,此时永久磁铁对控制磁通φK来说,具有非常大的磁阻,所以控制磁通φK主要经由:轭铁、δ3、衔铁、δ1回到铁心的磁路。气隙δ1中的磁通ΦK+ΦJ2,电流的增大,控制磁通φK增大,吸力增大,当电流增长到一定值时,δ1中ΦK+ΦJ2产生的吸力克服δ2中磁通产生的吸力和机械力的总和,继电器衔铁就吸起。2、JPX型偏极继电器ΦJ1ΦJ2

二、安全型继电器结构和工作原理

41第二节安全型继电器当线圈通以相反方向电流时,产生的控制磁通φK的极性与永久磁铁的极性方向一致。此时,对控制磁通来说,永久磁铁的磁阻就远比气隙δ1的磁阻小,控制磁通φK主要经过永久磁铁而构成磁回路。此时,气隙δ2中的磁通总量是φJ1+φJ2+φK,衔铁左移,致使衔铁吸不起来。这就是偏极继电器具有反映外来信号极性的性能。+-如果偏极继电器中的永久磁铁失磁,无论通过什么方向电流,都不能使继电器吸起。2、JPX型偏极继电器φK

二、安全型继电器结构和工作原理

3、JYX型有极继电器能反映电流极性,并能保持其极性状态(切断电流后能保持原来电流极性工作的状态)根据线圈中电流极性不同而具有定位和反位两种稳定状态。这两种稳定状态在线圈中电流消失后,仍能继续保持,故又称极性保持继电器。特点:磁系统中增加了永久磁钢。在线圈中通以规定极性的电流时,继电器吸起,断电后仍保持在吸起位置;通以反方向电流时,继电器打落,断电后保持在打落位置。第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

3、JYX型有极继电器刀刃形的长条形永久磁钢代替了部分轭铁。磁钢与轭铁间用螺钉联结。由于有永久磁钢的存在,磁路系统中有两条固定磁路使其保持在断电后继电器的状态。当通入电源后固定磁路在δ1、δ2处与电磁路之间进行比较,使衔铁相应发生运动改变其状态。第二节安全型继电器永久磁铁

二、安全型继电器结构和工作原理

第二节安全型继电器3、JYX型有极继电器有极继电器衔铁位置的定位、反位规定为:衔铁与铁芯极靴之间的间隙最小时(即吸起状态)的位置规定为定位,此时闭合的接点叫做定位接点(符号为D,相当于前接点);衔铁与铁芯极靴之间的间隙最大时(即打落状态)的位置规定为反位,此时闭合的接点叫做反位接点(符号为F,相当于后接点)。

二、安全型继电器结构和工作原理

第二节安全型继电器3、JYX型有极继电器JYJXC-135/220和JYJXC-J3000是改进型的有极继电器,接点系统有较大改变:加强接点片加厚,取消接点托片,动接点片改为面接触以增大接触面积。JYJXC-J3000还取消了普通前接点。

二、安全型继电器结构和工作原理

4、JZX型整流式继电器整流继电器的电磁系统与无极型基本一致,仅在接点组上安装了二极管组成的半波或全波整流电路。输入的是交流电源,经整流后再送入线圈。整流式继电器用于交流电路中。它通过内部的半波或全波整流电路将交流电变为直流电而动作。第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

4、JZX型整流式继电器整流式继电器的线圈、整流器与电源片连接如图所示第二节安全型继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

第二节安全型继电器整流式继电器的接点系统的结构与无极继电器相同,零部件全部通用,只是接点的编号有区别。4、JZX型整流式继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

第二节安全型继电器整流式继电器动作原理与无极继电器相同,由于交流电源通过整流后动作继电器,在线圈上加上的是全波或半波的脉动直流电,其中存在交变成分,使电磁吸引力产生脉动,工作时发出响声,对继电器正常工作带未不利影响。4、JZX型整流式继电器

二、安全型继电器结构和工作原理

第二节安全型继电器安全型继电器的特性包括电气特性、时间特性和机械特性。是使用和检修继电器的重要依据。1.电气特性电气特性是安全型继电器的基本要求,也是设计和实现信号逻辑电路的依据。电气特性包括额定值、充磁值、释放值、工作值、反向工作值、转极值。

(1)额定值额定值是满足继电器安全系数所必须接入的电压或电流值。AX系列继电器的额定电压为直流24V。三、安全型继电器的特性

第二节安全型继电器安全型继电器的特性包括电气特性、时间特性和机械特性。是使用和检修继电器的重要依据。1.电气特性(2)充磁值为了测试继电器的释放值或转极值,预先使继电器磁系统磁化,向其线圈通以4倍的工作值或转极值。使继电器磁路饱和。(3)释放值向继电器通以规定的充磁值,然后逐渐降低电压或电流,至全部前接点断开时的最大电压或电流值。三、安全型继电器的特性

第二节安全型继电器安全型继电器的特性包括电气特性、时间特性和机械特性。是使用和检修继电器的重要依据。1.电气特性(4)工作值向继电器线圈通电,直到衔铁止片与铁芯接触、全部前接点闭合,并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。一般规定工作值不大于额定值的70%。三、安全型继电器的特性

第二节安全型继电器安全型继电器的特性包括电气特性、时间特性和机械特性。是使用和检修继电器的重要依据。1.电气特性(5)反向工作值向继电器线圈反向通电,直到衔铁止片与铁芯接触、全部前接点闭合,并满足接点压力时所需要的最小电压或电流值。反向工作值大于工作值,原因:磁路剩磁影响所致。反向工作值一般不大于工作值的120%。三、安全型继电器的特性

第二节安全型继电器安全型继电器的特性包括电气特性、时间特性和机械特性。是使用和检修继电器的重要依据。1.电气特性(6)转极值使有极继电器衔铁转极的最小电压或电流值,又分为正向转极值和反向转极值。

正向转极值是使有极继电器的衔铁转极,全部定位接点闭合,并满足规定接点压力时的正向最小电压或电流值。

反向转极值是使有极继电器的衔铁转极,全部反位接点闭合,并满足规定接点压力时的反向最小电压或电流值。三、安全型继电器的特性

第二节安全型继电器安全型继电器的特性包括电气特性、时间特性和机械特性。是使用和检修继电器的重要依据。1.电气特性(7)反向不工作值向偏极继电器线圈反向通电,继电器不动作的最大电压值。释放值与工作值之比称为返还系数。返还系数对于信号继电器有着特别重要的意义,返还系数越高,标志着继电器的落下越灵敏。规定普通继电器的返还系数不小于30%,缓放型继电器不小于20%,轨道继电器不小于50%。三、安全型继电器的特性

第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

2.时间特性电磁继电器的电磁系统是具有铁芯的电感。在接通或断开电源时,由于电磁感应作用,在铁芯中产生涡流,在线路中产生感应电流。感应电流产生的磁通阻碍铁芯中原来的磁通的变化,所以电磁继电器或多或少地都具有一些缓动的时间特性。在各种继电器控制的电路中,继电器完成的作用不一样,对继电器的时间特性要求也不一样。不仅要了解继电器固有的时间特性,而且还要按电路的要求,设法改变继电器的时间特性。第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

2.时间特性

(1)继电器的时间特性电磁继电器线圈:电感量大,且是非线性的。继电器磁路中的工作气隙在动作过程中是变化的。因此继电器线圈中的电流变化规律较为复杂。当线圈通电到衔铁动作,带动后接点断开,前接点接通,需要一定的时间。当线圈断电到衔铁动作,带动前接点断开,后接点接通,也需要一定的时间。即吸合需要时间,释放也需要时间。第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

2.时间特性

(1)继电器的时间特性吸合时间指向继电器通入额定值起至全部前接点闭合所需的时间(包括通电至后接点断开的吸起启动时间和从后接点断开到前接点闭合的衔铁运动时间)。返回时间指向继电器通入额定值,从线圈断电时至前接点断开所需的时间(包括断电至前接点断开的缓放时间和以前接点断开至后接合闭合的衔铁运动时间)。可见继电器都是缓动的,但其缓吸、缓放时间都非常短。第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

(2)改变继电器时间特性的方法继电器用于控制电路中,仅依靠继电器的固有时间特性,是不能满足不同控制对象对时间特性的要求。改变继电器时间特性的方法:一、改变继电器的结构;二、用电路来实现。第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

(2)改变继电器时间特性的方法①改变继电器结构以获得继电器的缓动用改变继电器结构来改变继电器的时间特性的方法有:a、改变衔铁与铁芯间止片厚度,来改变继电器的返回时间;b、选用电阻率较高的铁磁材料,以缩短继电器的动作时间;c、增大线圈导线的线径来减小继电器的吸合时间等方法。d、在继电器铁芯上套短路铜环使继电器缓动,构成缓放型继电器。衔铁和铁芯之间装止片方法第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

(2)改变继电器时间特性的方法①改变继电器结构以获得继电器的缓动a、改变衔铁与铁芯间止片厚度,来改变继电器的落下时间;止片止片增厚,落下时间减小,止片减薄,落下时间增大。

第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

(2)改变继电器时间特性的方法①改变继电器结构以获得继电器的缓动a、在继电器铁芯上套短路铜环使继电器缓动,构成缓放型继电器。安全型继电器用铜线圈架作为铜环,如图所示。第二节安全型继电器当线圈接通电源或断开电源时,继电器铁芯中的磁通发生变化,在铜线圈架中产生感应电流(涡流),感应电流所产生的磁通阻止原磁通的变化,使铁芯中的磁通变化减慢。接通电源时感应电流产生的磁通与原磁通方向相反,使磁通增长减慢,从而使继电器缓吸。切断电源时感应电流的磁通与原磁通方向相同,使磁通减小变慢,从而使继电器缓放。释放方法与落下启动时间短路线圈方法(2)改变继电器时间特性的方法①改变继电器结构以获得继电器的缓动c、在继电器铁芯上套短路线圈使继电器缓动,构成缓放型继电器,如图所示。短路线圈第二节安全型继电器短路继电器线圈可以使继电器缓放,但这种方法必须串一个限流电阻。而且在继电器线圈被短路时,在限流电阻上还要消耗电能。要不消耗电能还得采取措施把电源切断。因此,这种方法较为繁琐。不易简化电路,所以这种方法用得不多。第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

②构成缓放电路以获得继电器的缓放通过电路的方法,改变继电器时间特性的方法有:a、提高继电器端电压使其快吸;b、在继电器线圈电路中串联一个灯泡使继电器快吸c、与继电器线圈串联RC并联电路使其快吸;d、在继电器线圈两端并联电阻或二极管使其缓放;e、在继电器线圈两端并联RC串联电路,使继电器缓吸缓放。f、并联RC串联电路又串联电阻R0,使继电器缓吸又缓放。继电器与灯泡串联后的时间特性第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

b、在继电器线圈电路中串联一个灯泡使继电器快吸原理:提高继电器电压的,但只是在继电器电路刚闭合的瞬间提高继电器的端电压。原因:灯丝在冷却时电阻RL比炽热时的电阻Rr小得多,RL<<Rr。继电器与灯泡串联后的时间特性第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

b、在继电器线圈电路中串联一个灯泡使继电器快吸不串联灯泡,电源电压值:U=IR(工作电流I)串联灯泡后,电源电压值:U’=I(R+Rr)这样,继电器在稳定工作状态时,既不过负荷,但在继电器电路刚闭合的瞬间使继电器的端电压几乎提高到U’值,因此使继电器快吸。C、与继电器线圈串联RC并联电路使继电器快吸第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

串联rC并联电路(图2-21(a))后,通过继电器的稳定电流仍保持工作电流I,这样,电源电压应为

电容器充电的瞬间,充电电流最大,电容器端电压为零。我们就利用电容器这样的特性,在闭合开关的瞬间起了将电阻r短路的作用,把高于工作电压的电源电压全部加在继电器线圈上,使其线圈中的电流上升速度加快。如图2-21(b)所示。使继电器吸起时间缩短。达到快吸的目的。显然,这种方法所选用的电容器容量应足够的大,附加的电阻r值的增大,其快吸的效果也会增大。

d、并联电阻或二极管使继电器缓放第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

在开关K把电源切断时,继电器线圈中产生的感应电势,由于有电阻r构通了线圈中感应电流的回路,而使继电器达到缓放的目的。并联二极管,如图2-23所示,这种方法同样是为了能构通感应电流的回路,使继电器缓放,同时又不存在上述的缺点,因为二极管的反向电阻很大,继电器工作(吸起状态)时,通过二极管的电流甚微,在它上面所消耗的功率可以忽略不计。而顺向电阻又小,所以缓放效果也较好。这种方法可采用于缓放时间要求不大的继电器电路中。在继电器断电时,依靠电容器C的放电,使继电器缓放。缓放时间长短与电容器的容量、放电回路中的电阻值及继电器的释放值有关。可通过改变C的电容量和R的电阻值来获得所需要的缓放时间。电路中R的作用除上述调节缓放时间外,还限制电容器的充电电流,以及防止电路振荡。f、并联RC串联电路,使继电器缓放。第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

f、并联RC串联电路又串联电阻R0,使继电器缓吸又缓放。缓吸过程曲线第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

JKUCRR0这是因为电容器充电时,充电电流一开始很大,在r0上产生较大的电压降。致使在向电容器充电的过程中,降低了继电器的端电压,使继电器线圈中的电流增长减缓,如图2-26所示。吸起时间加大起到缓吸的作用,r。和C愈大充电时间愈长,则缓吸的作用也愈大。当开关K断开时,rC给继电器线圈产生的感应电流构成了通路。起到了缓放的作用,但对于并联rC串联电路使继电器缓放,主要是依靠电容器C的放电,这放电电流与线圈产生的感应电流方向一致,通过线圈使继电器缓放,这时在线圈中的电流如图2-27所示。缓放时间的长短与电容器电容量,放电回路中的电阻及继电器的落下值等因素有关。

缓放过程曲线f、并联RC串联电路又串联电阻R0,使继电器缓吸又缓放。第二节安全型继电器三、安全型继电器的特性

时间继电器JSBXC-850和JSBXC1-850是一种缓吸继电器,借助电子电路,获得180、30、13、3秒的四种延时,以满足信号电路的需要。第三节其他类型的继电器

时间继电器由时间控制单元与JWXC-

型无极继电器组合而成。

时间控制单元装在印刷电路板上,安装在接点组的上方。一、JSBXC-850型半导体时间继电器

一、JSBXC-850型半导体时间继电器

1、延时电路

主要借助RC的充放电,使单结晶体管的基极电位发生变化,导致其导通和截止。第三节其他类型的继电器

时间控制电路的核心:由单结晶体管等组成的脉冲延时电路。JSBXC-850型的时间控制电路一、JSBXC-850型半导体时间继电器

1、延时电路

继电器J的前圈(3-4,370Ω)接在单结晶体管BT的发射极e和第一基极b1的放电回路中,后圈(1-2,480Ω)通过电阻R1直接与电源相连。第三节其他类型的继电器JSBXC-850型的时间控制电路接通电源时,后圈有电流通过,其电路为:

R1的阻值很大,为3~4.7kΩ,流过后圈的电流很小,继电器J不会动作。一、JSBXC-850型半导体时间继电器

1、延时电路

第三节其他类型的继电器JSBXC-850型的时间控制电路同时,电容器C1也开始充电,其电路为:此电流流过前圈的方向正好与后圈的相反,继电器更不会动作。一、JSBXC-850型半导体时间继电器

1、延时电路

第三节其他类型的继电器JSBXC-850型的时间控制电路当电容器C1充电电压上升至高于单结晶体管BT的击穿电压时,BT的发射极e与第一基极b1间导通,C1放电,其电路为:其前接点11—12闭合,沟通了自闭电路,电路为:此电流流过前圈的方向与后圈的相同,当两者之和达到继电器的工作值时,继电器吸起。第三节其他类型的继电器JSBXC-850型的时间控制电路一、JSBXC-850型半导体时间继电器

1、延时电路

由于R4的接入,R1和R4并联,电路的电阻值降低近一半,流过后圈的电流大于继电器的落下值,继电器可靠吸起。由于BT和C1组成的脉冲延时电路的存在,使继电器从接通电源到完全吸起经过了一段时间——继电器的缓吸时间。JSBXC-850型的时间控制电路第三节其他类型的继电器一、JSBXC-850型半导体时间继电器

2、延时时间

缓吸时间与充电电路的时间参数有关。C1的电容量越大,充电至单结晶体管BT击穿电压的时间越长,缓吸时间越长。充电电路的电阻值越大,电容器的充电电流越小,充电时间必然延长,缓吸时间越长。在端子52、61、63、83上分别接入不同阻值的电阻,即获得四种延时。JSBXC-850型的时间控制电路第三节其他类型的继电器一、JSBXC-850型半导体时间继电器

2、延时时间

在半导体时间继电器中,C1和单结晶体管选定后,改变延时时间,就靠接入不同阻值的电阻来完成。51—52为3min;51—61为30s;51—63为13s;51—83为3s。通过端子的不同连接还可获得其他延时时间,以满足电路的特殊需要。51与61、63相连,为9s;51与61、63、83相连,为2.3s,第三节其他类型的继电器JSBXC-850型的时间控制电路一、JSBXC-850型半导体时间继电器

3、其他元件的作用

(1)稳压管D2、D3与电阻R3D2、D3与R3串联后成为稳压电路,稳压值9.5~20.5V,使继电器电源电压在21~27V间变化时保持标准值的吸起时间,以消除电源电压波动对延时的影响。第三节其他类型的继电器JSBXC-850型的时间控制电路一、JSBXC-850型半导体时间继电器

3、其他元件的作用

(2)二极管D1D1是防止电源极性接错而设的,电源接错时它使电路不通。(3)二极管D4D4并在继电器前圈两端,构成继电器断电时产生的反电势产生电路的回路,以免击穿单结晶体管。第三节其他类型的继电器JSBXC-850型的时间控制电路一、JSBXC-850型半导体时间继电器

3、其他元件的作用

(4)电容器C2C2是单结晶体管第二基极的平滑电容,也是稳压电路的滤波电容,以消除电源杂音对电路延时的干扰。(5)电阻R5R5是单结晶体管的基极电阻。第三节其他类型的继电器JSBXC-850型继电器的电气特性与JWXC-

型相同。但有以下补充规定:一、JSBXC-850型半导体时间继电器

4、特性

①继电器的延时误差不能超出标准值的士15%。②在通电至继电器吸起的缓吸时间内,后接点的压力为0.098—0.147N。第三节其他类型的继电器一、JSBXC-850型半导体时间继电器

5、接点使用

JSBXC-850型继电器的接点编号与无极继电器相同。图中,除73、62外,时间控制单元的端子号与继电器接点完全相同。73接+电源,62接-电源、按所需时间连接对应接点。继电器内部尚需连接1-81、2-13、3-71、4-23、11-51、12-53。可供使的只有第三、第四组两组接点组,和第二组前接点。二、JSBXC1-850型时间继电器

第三节其他类型的继电器JSBXC-850时间继电器采用RC延时电路,在使用中由于电容器老化和环境温度变化,延时时间右漂移,需定期检修和调整其时间常数。JSBXC1-850型时间继电器是可编程时间继电器。①采用微电子技术,通过单片机软件设定不同的延时时间。②

采用动态电路输出,延时精度高(为±5%),不需要调整,电路安全可靠,它不改动继电器的外部配线,代用很方便。第三节其他类型的继电器二、JSBXC1-850型时间继电器

电路由4部分组成。输入电路动态输出电路电源电路控制电路输入电路:经4个光电耦合器IC2-1~IC2-4(5Z1-4型)输入端不同连接,设定不同的延时时间,其连接同JSBXC-850型继电器。光电耦合器起隔离作用,将外部电路和单片机隔离开。当光电耦合器的发光二极管有输入导通时,其光敏三极管就导通。否则,就截止。第三节其他类型的继电器二、JSBXC1-850型时间继电器

控制电路由IC1(DIP18型)和晶体振荡器JZ及C6、C7等组成。JZ为IC1提供振荡源。当IC1的输入端RB0~RB3其中一个有输入时,通过软件的设定,其输出端RA1~RA3在不同的延时时间后就有序列脉冲输出。在延时过程中发光二极管LED每秒钟闪亮一次。动态输出电路单片机的输出,通过光电耦合器IC3接至MOS管T2栅极。在序列脉冲的作用下,T2反复导通和截止。T2导通时,对电容器C8充电。T2截止时,C8对C9放电。当C9上电压充至继电器工作值时,通过前圈(370Ω)使继电器吸起。继电器吸起,其前接点11-12闭合,又使后圈(480Ω)励磁,于是继电器可靠吸起。电源电路经73-62输入的电源经D1鉴别极性。C1、R2、C2组成的滤波电路滤除交流成分,三端稳压器T1(7805型)稳压,为单片机提供工作电源。第三节其他类型的继电器JSBXC1-850型继电器在使用时应注意以下各点:(1)继电器线圈两端并联有二极管,所以线圈的1、3端应接正电,2、4端接负电。(2)如果继电器缓吸时间出现误差,应更换控制电路中的晶振或单片机。(3)如果继电器通电后工作正常,但发光二极管不亮,可更换发光二极管。(4)如果继电器通电后不吸起,此时若发光二极管每秒闪1次,应检查动态输出电路中的元件是否有损坏的;若发光二极管不闪,应对4部分电路进行分别检查。经检查输入条件正确,则是控制电路板出现故障,建议更换电路板。交流二元二位继电器中的二元指有两个相互独立而又相互作用的交变电磁系统,二位指继电器有吸起和落下两种状态。根据频率的不同有25Hz和50Hz两种。JRJC1-70/240用于交流电化区段25Hz相敏轨道电路中作为轨道继电器。JRJC1-70/240由专设的25HZ铁磁分频器供电,具有可靠的频率相位的选择性,对于轨端绝缘破损和不平衡造成的50Hz的干扰能可靠的防护。翼板转动系统动作灵活、整体结构坚固、经久耐用、维护方便。第三节

其他类型的继电器50Hz交流二元继电器主要用于地下铁道、矿山等直流牵引区段的轨道电路中作为轨道继电器。三、交流二元继电器第三节

其他类型的继电器三、交流二元继电器的结构JRJC1-70/240型交流二元继电器由电磁系统、翼板、接点等主要部件组成,结构如图所示。1.电磁系统电磁系统包括局部电磁系统和轨道电磁系统。局部电磁系统由局部铁芯和局部线圈组成。轨道电磁系统由轨道铁芯和轨道线圈组成。铁芯均由硅钢片叠成。线圈是用高强度漆包线绕在线圈骨架上而构成的。2.翼板翼板是将电磁系统的能量转换为机械能的关键部件。翼板由1.2mm厚的铝板冲裁而成,安装在主轴上。翼片尾端安装有重锤螺母,对翼板起平衡作用。在翼板一侧的主轴上还安装一块2.0mm厚由钢板制成的止挡片,与轴成一整体,使翼板转至上、下极端位置时受到限制。第三节

其他类型的继电器三、交流二元继电器的结构JRJC1-70/240型交流二元继电器由电磁系统、翼板、接点等主要部件组成,结构如图所示。第三节

其他类型的继电器三、交流二元继电器的结构JRJC1-70/240型交流二元继电器由电磁系统、翼板、接点等主要部件组成,结构如图所示。3.接点组动接点固定在副轴上,主轴通过连杆带动副轴上的动杆单元使动接点动作,接点组编号如图所示。JRJC1-70/240型继电器插座外形尺寸为126mm×165mm,要占两个安全型继电器的位置。第三节

其他类型的继电器三、交流二元继电器的工作原理1.交流二元继电器的相位选择性交流二元继电器的磁系统如图所示。当局部线圈和轨道线圈中分别通以一定相位差的交流电流iJ,和iG时,形成交变磁通ΦJ和ΦG。第三节

其他类型的继电器三、交流二元继电器的工作原理1.交流二元继电器的相位选择性交变磁通ΦJ和ΦG穿过翼板时就形成了磁极J和G,在翼板中分别产生感应电流,可看做是许多环绕磁通的电流环所组成,故称为涡流,以iWJ和iWG表示。涡流iWG和iWJ分别与磁通ΦJ和ΦG作用,产生电磁力F1和F2,即轨道线圈的磁通ΦG在翼板中感应的电流iWG,在局部线圈磁通ΦJ作用下产生力F1;局部线圈的磁通ΦJ在翼板中感应的电流iwJ,在轨道线圈磁通ΦG作用下产生力F2。F1和F2的力向可由左手法则决定,如图所示。第三节

其他类型的继电器三、交流二元继电器的工作原理1.交流二元继电器的相位选择性若使F1和F2同方向,必须①ΦJ和ΦG方向相反,iWG和iWJ方向相同,或者②

iWG和iWJ方向相反,而ΦJ和ΦG方向相同。只要在ΦJ和ΦG相差90°的条件下,F1和F2是同方向的,即任何瞬间翼板总是受一个方向的转动力的作用。当ΦJ超前ΦG

90°时,翼板上得到正方向转矩,接通前接点;当ΦJ

滞后ΦG90°时,翼板上得到反方向转矩,使后接点更加闭合。仅在任一线圈通电,或两线圈接入同一电源,翼板均不能产生转矩而动作,交流二元继电器具有的可靠的相位选择性,由此可解决轨端绝缘破损的防护问题。第三节

其他类型的继电器当牵引电流不平衡时,将有50Hz电压加在轨道线圈上,产生的转矩力在一个周期内平均值为零。即轨道线圈混入干扰电流,与固定的25Hz局部电流相作用,翼板不产生转矩,不能使继电器误动。同时,由于翼板的惯性较大,使继电器缓动,跟不上转矩力变化的速率,使继电器保持原来的位置而不致误动。交流二元继电器具有频率选择性,不仅可以防止牵引电流的干扰,对于其他频率也有同样的作用。三、交流二元继电器的工作原理2.交流二元继电器的频率选择性第三节

其他类型的继电器可以证明:当轨道线圈电流频率为局部电流频率n倍时,不论电压有多高,翼板均不能产生转矩使继电器误动;交流二元继电器的可靠的频率选择性便于电码化的实现,当25Hz相敏轨道电路叠加移频轨道电路时,移频信号加在轨道线圈上,不会使轨道继电器误动,这使得设备简单,工作稳定,避免了切换方式降低轨道电路技术标准的情况。三、交流二元继电器的工作原理2.交流二元继电器的频率选择性继电器接点是继电器的执行机构,通过接点来反映继电器的状态,进行电路的控制。对于继电器接点有较高的要求,从接点材料到接点结构,从接点组数到接点容量。对频繁通断大电流的接点,还必须采取灭火花措施。1、对接点系统的要求:(1)接点闭合时,接触可靠,接触电阻小而且稳定;(2)接点断开时,要可靠分开,接点间电阻为无穷大,即有一定的间隙;(3)接点闭合和断开过程中没有颤动;(4)不发生熔接;(5)耐各种腐蚀;(6)导热率和导电率要高;(7)使用寿命长。第四节继电器的接点2、接点参数(1)接点材质机械强度高、导电率和导热率高、耐腐蚀、沸点较高、加工容易、价格适宜。(2)接点电阻两导体间的接触连接时形成的电阻叫做接触电阻。接点电阻由接触电阻及接点本身的电阻两部分组成。由于接触电阻的存在,使通过接点的电流在接触过渡区产生功率损失,使接点发热。接点发热后增大了材料的电阻系数,减低了机械强度。要求是尽量减小接点电阻,以避免过高的接点温升与电压降。并规定一个不允许超过的电阻值。第四节继电器的接点2、接点参数(3)接点压力接触点之间的压力和材质,在很大程度上决定着接点电阻的大小。接点间存在压力,接点支撑件(接点弹片等,一般采用弹性元件)能产生弹性变形,避免因振动等因素造成接触分离。对接点压力有明确的最低值。(4)接点齐度同一继电器的所有接点理论上要求同时接触。由于加工误差的存在,很难做到所有接点完全同时接触。继电器各组接点同时接触的误差称为接点不齐度,要求其越小越好。第四节继电器的接点2、接点参数(5)接点间隙在动接点和静接点开始分离的瞬间,会产生接点间的电弧。并使周围的气体电离,进一步使电弧加剧。电弧的产生使接点迅速氧化和点燃,加速接点的损耗,缩短使用寿命。当接点间隔增大后,拉长了电弧,可使电弧熄灭。接点间隙小,雷电效应亦可能使接点间产生放电现象。要求:接点间有足够大的间隙。(6)接点滑程为使接点的可靠工作,接点开始接触后,要求接点相互之间有一定程度的位移,该位移叫做接点滑程。第四节继电器的接点3.接点容量继电器接点所允许通过的最大电流称为接点容量。继电器使用时严禁超出接点允许容量,以保证各类接点达到规定的接点寿命动作次数。超出接点容量使用时,而造成接点接触面拉弧烧损,使接点接触电阻增大,寿命缩矩,严重时造成器材或设备烧损。第四节继电器的接点

4.接点材料接触材料电阻系数越小,接点本身的电阻越小,接触电阻越小;材料的抗压强度越小,在一定的接点压力下,接触面积就越大,接触电阻越小。要求:接点材料的电阻系数小,抗压强度低,而且选用不易氧化或其氧化物电阻率小的材料。第四节继电器的接点

5、接点的接触形式分为点接触、面接触、线接触三种。

面接触:接点的接触面稍有歪斜,两个接点的接触面就不能全面接触,接触电阻仍然较大。而且接触的部分每次闭合都有不同,加上接点表面的氧化物层自动净化不良,所以接触电阻很不稳定。线接触:压力比较集中,在接点闭合和断开过程中,线接触的接点表面能沿另一接点表面滑动,表面氧化层和灰尘会自动脱落,起到自动净化的作用,使接触电阻减小,而且接触电阻也较稳定。点接触:压力最为集中,接触电阻也最稳定,但接触电阻大,散热面积小,温升高,只适用于小功率的控制电路中。如JWXC型无极继电器的接点采用点接触方式。JYJXC-135/220型加强接点有极继电器,其接点采用面接触方式。第四节继电器的接点二、熄灭节点电弧和消灭接点火花的方法1.熄灭接点电弧的方法当电路中电流较大时(大于产生电弧的临界电流),接点断开过程中,在强大电场作用下从负极发出的电子具有足够大的能量使气体电子发生强烈游离,在接点间产生电弧。电弧温度很高,会引起接点材料的蒸发与喷溅,更增加了接点的电腐蚀,同时还引起接点的表面氧化。必须熄灭接点电弧。电弧在接点间燃烧时,对电路来说具有一定的电阻值,使电路继续保持接通状态。要使电弧自行熄灭,就必须使电流值的增长率小于零,电流逐渐减小至零。第四节继电器的接点最常用灭弧方法是磁吹弧。原理:利用磁场的电磁力把电弧拉长,起到增大接点间距离的作用,使电弧拉长到加在接点间的电压不足以维持电弧燃烧所需的电压而自行熄灭。磁吹弧法是在接点上加装一块永久磁钢,永磁磁通经过接点间的气隙构成磁回路。第四节继电器的接点二、熄灭节点电弧和消灭接点火花的方法1.熄灭接点电弧的方法磁吹弧的方向根据左手定则确定,如图所示。要求通过接点电流的方向,应符合使接点间电弧向外吹的原则。否则,向内吹弧,非但不会熄灭电弧,还会造成接点的损伤。加强接点上用磁吹弧的继电器都规定了接点的正负极性,使用中要注意其方向。第四节继电器的接点二、熄灭节点电弧和消灭接点火花的方法1.熄灭接点电弧的方法二、熄灭节点电弧和消灭接点火花的方法2.消灭接点火花的方法接点控制电路中的电感元件储存着磁场能量。当接点断开时往往以高电压击穿空气隙,将这些能量出现在接点之间,形成火花放电(但此时,因电流未达到电弧临界电流,不会产生电弧)。为了提高接点的使用寿命,应设法避免接点间发生火花。要消灭接点火花的方法,一般采用灭火花电路。原理:利用灭火花电路沟通电感负载所产生的感应电流回路,以降低自感电势,并把磁场能量消耗在回路中的电阻上,使接点间的电压低于击穿空气的电压,避免接点火花的出现。第四节继电器的接点二、熄灭节点电弧和消灭接点火花的方法2.消灭接点火花的方法接点灭火花电路(1)灭火花电阻与电路电感元件并联

第四节继电器的接点灭火花电阻r值越小消灭接点火花的效果越好,但是在接点闭合时r上消耗的电能也越大。二、熄灭节点电弧和消灭接点火花的方法2.消灭接点火花的方法接点灭火花电路(2)灭火花二极管D与电路电感元件并联

第四节继电器的接点用二极管D与电感元件并联,在接点闭合时,通过二极管D的电流几乎等于零,因此几乎不消耗电能;而当接点断开时,二极管的正向电阻又很小,因此接点间的电压U就小,灭火花效果就好。这种灭火花的方法,对继电器来说具有缓放作用。

二、熄灭节点电弧和消灭接点火花的方法2.消灭接点火花的方法接点灭火花电路则:与接点并联的灭火花电阻(3)灭火花电阻与接点并联

第四节继电器的接点r≤R当t=0时,接点间的最大电压为最大,即UJmax=U为了消灭接点火花,接点间的最大电压应满足:

显著减少r值以降低接点间电压U,是不合适的,因为r值太小时,会使继电器接点失去控制作用。所以一般可采用r≥(5~10)R。且存在着要消耗功率的缺点。二、熄灭节点电弧和消灭接点火花的方法2.消灭接点火花的方法接点灭火花电路最常用的方法是灭火花电阻和电容与接点并联。(4)由电阻电容组成的灭火花电路

在接点断开瞬间,电感负载所产生的感应电流流经并联在接点上的电容和电阻串联电路,使接点上的电压降至击穿空气隙电压之下,而避免发生火花。此时,磁场能量消耗在回路电阻上。第四节继电器的接点一、继电器的图形符号继电器使用时,其线圈与接点所构成的电路往往是互不相关。电路图中继电器的线圈和接点可以分别画在几张不同的图中,但该继电器所代表的名称是相同的。例:信号继电器用汉语拼音字母XJ来表示,那么该继电器的线圈和接点都用XJ表示,加上接点编号以区别不同的接点组,第五节继电器电路的设计和应用一、继电器的图形符号学继电器电路时,必须注意:1、不要把线圈与接点混淆起来。2、继电器线圈有电(指通过工作值以上的电流),继电器吸起则该继电器的所有前接点都闭合,后接点都离开。线圈断电(无电),该继电器的所有前接点都离开,后接点都闭合,不能错误的理解为有电流通过接点时,该接点的继电器是吸起的。3、继电器吸起,前接点闭合后,不一定有电流通过前接点。因为线圈与接点所构成的电路是两个不同的电路,该前接点是否有电流通过,要看该接点所构成的电路是否构通。如果该接点没有接入电路,那么接点闭合只是象不接入电路的开关,扳动一下而已。第五节继电器电路的设计和应用一、继电器的图形符号在电路图中继电器用继电器的线圈符号和接点符号表示。第五节继电器电路的设计和应用第五节继电器电路的设计和应用工程图必须采用标准图形简化图形设计草图和教学中使用第五节继电器电路的设计和应用应用继电器可构成各种控制和表示电路,统称继电电路。1、电路中选择继电器的一般原则根据电路要求,按继电器的主要参数和指标进行选择。具体如下:(1)继电器类型、线圈电阻,应满足各种电路的具体要求。(2)电路中串联使用继电器时,串联的继电器的数量应满足各继电器正常工作电压的要求。(3)继电器的接点最大允许电流不应小于电路的工作电流,必要时可采用接点并联的方法。(4)继电器的接点数量不能满足电路要求时,应设复示继电器,复示继电器应能及时反映主继电器的动作状态。(5)电路中串联继电器接点时,要使串联继电器接点的接触电阻不影响电路的正常工作。第五节继电器电路的设计和应用2、继电器的表述(1)继电器的名称符号继电器一般是根据它的主要用途和功能来命名的。反映按钮动作的继电器称为按钮继电器,控制信号的继电器称为信号继电器。继电器符号用汉语拼音字头来表示,按钮继电器表示为AJ,信号继电器表示为XJ。在一个控制系统中,各继电器不论作用和功能是否相同,它们的名称必须有所区别。XLAJ代表下行进站信号机的列车进路按钮继电器,STAJ代表上行通过按钮继电器。同一个继电器的线圈和接点必须用该继电器的名称符号来标记,以免互相混淆。同一个继电器的各接点组还需用其编号注明,以防重复使用。第五节继电器电路的设计和应用2、继电器的表述(2)继电器的定位继电器有两个状态:吸起状态和落下状态。电路图中只能表达两种状态中的一种,应有所规定。电路图中继电器呈现的状态称为通常状态(简称常态),或称为定位状态。在铁路信号系统中遵循以下原则来规定定位状态。(a)继电器的定位状态应与设备的定位状态相一致,信号布置图中所反映的设备状态约定为设备的定位状态。信号机以关闭为定位状态,道岔以开通定位为定位状态,轨道电路以空闲为定位状态。(b)根据故障一安全原则,继电器的落下状态必须与设备的安全侧相一致。例如,信号继电器的落下——信号关闭,轨道继电器落下——轨道电路被占用。2、继电器的表述(2)继电器的定位继电器的定位状态是根据以上两条原则来确定的。信号继电器XJ落下——信号关闭,规定XJ落下为定位状态;道岔定位表示继电器DBJ吸起——道岔处于开通定位,规定DBJ吸起为定位状态;道岔反位表示继电器FBJ吸起——道岔处于反位,故规定FBJ落下为定位状态。轨道继电器GJ吸起——轨道电路空闲,规定GJ吸起为定位状态。在电路图中,凡以吸起为定位状态的继电器,其线圈和接点处均以“↑”符号标记;凡以落下为定位状态的继电器,其线圈和接点处均以“↓”符号标记。3、继电器图形符号在铁路信号电路图中的表示原则:继电器线圈符号上要注明其定位状态的箭头和线圈端子号。对于继电器的接点,只标出其接点编号。接点编号中的个位数1表示中接点、2表示前接点、3表示后接点,十位数表示接点组的排号。极性保持继电器接点编号多了一个百位数1,以区别无极继电器的接点;箭头方向表示该继电器在整个设备使用时经常所处的状态,箭头向上表示经常处于吸起状态,箭头向下表示经常处于落下状态;继电器接点的工作状态:实线表示接点闭合,虚线表示接点断开;极性保持继电器接点的状态一般总是处于定位接点的闭合状态。4、继电器线圈的使用两个线圈参数相同的继电器,它的线圈有多种使用方法:两个线圈串联使用,连接2-3电源片,使用1-4电源片;两个线圈并联使用,电源片1—3连接,2-4连接,使用1-2或3-4电源片;两个线圈分别使用或单线圈单独使用。无论哪一种使用方法,都要保证继电器的工作安匝和释放安匝,才能使继电器可靠工作。单线圈使用时,为了保证得到与两线圈串联使用时同样的工作安匝,通过线圈的电流必须比串联时大~倍,所消耗功率也大一倍。此时,电源容量要大,线圈易发热。两线圈并联使用时,所需电压比串联时低一半,一般使用在较低电压的电路中。继电器大多采用两线圈串联使用的方法。二、继电器基本电路

1、串联电路串联电路指继电器接点串联连接的电路,其功能是实现逻辑“与”的运算,如图所示。图示串联电路中,3个接点必须同时闭合才能使继电器DJ吸起。从逻辑功能来看,接点在电路中的串接顺序是任意的,而且动接点是否接向电源也是任意的。二、继电器基本电路

2、并联电路由几个继电器接点并联连接的电路称为并联电路,它的功能是实现逻辑“或”运算,如图所示。图中并联电路,3个接点中任一个接点闭合都会使继电器DJ吸起。从工程角度看,考虑接点组的有效利用。二、继电器基本电路

3、串并联电路

根据逻辑功能的要求,在电路中有些接点串联,有些是并联,这类电路称为串并联电路,如图所示。二、继电器基本电路

4、自闭电路当继电器吸合之后,由自身前接点构成,用来继续保持继电器励磁导通的电路。上图中:按下自复式按钮A后,继电器AJ经过励磁电路吸起。松开按钮后,利用自闭电路使AJ仍能保持吸起,以记录按钮A被按下的动作,从而为其他电路的动作提供条件。当AJ的任务完成后,由其他继电器的触点使其复原。在一个由继电电路构成的控制系统中具有相互作用且按一定时间顺序动作的继电电路的总和,称做时序电路。

5、时序电路二、继电器基本电路

时序电路无极缓放继电器继电器X的前接点,用以控制奇数继电器吸起;继电器X的后接点,用以控制偶数继电器吸起。

5、时序电路二、继电器基本电路

动作顺序:1↑、2↑→1↓、3↑→2↓、4↑→5↓、…10↑→9↓、1↑2↑1↓2↓3↑时序电路的特征:当电路内部发生故障时,电路再不会给出其它的危险侧输出,并且能及时地发现故障,并指示出故障发生在哪一步。6、极性继电器电路二、继电器基本电路

能鉴别继电器激磁电流极性的继电器电路,叫做极性继电器电路。它由偏极继电器或极性保持继电器组成。极性电路具有非常好的断线和混线防护性能,能节省控制线的线数。两条两条两条两条三条JGJ称接近区段的轨道继电器极性继电器电路一1G2GX(b)1GJ2GJ1JGJ3412342JGJ2GJ1GJ1GJ(a)1JGJ2JGJ2GJ室内室外126、极性继电器电路二、继电器基本电路

设计电路时要求:当室内外的联系电路控制距离较远时,应设计极性继电器电路,且室内外的联系电路必须有混线保护性能。两条两条两条两条三条极性继电器电路一1G2GX(b)1GJ2GJ1JGJ3412342JGJ2GJ1GJ1GJ(a)1JGJ2JGJ2GJ室内室外12无极继电器不能鉴别激磁电流的极性,没有混线保护性能,所以不能在安全电路中应用。当道岔在定位时,整流堆Z形成的半波电流使DBJ吸起。当道岔在反位时,整流堆在电路中的连接方向反转了,于是形成的半波电流使FBJ吸起。如果道岔位置不正确,则电路中无电流,DBJ和FBJ均释放。在继电器两端并联电容C的目的是在被整掉的半波瞬间,由C放电维持继电器可靠吸起。电路的特点:只需两条控制线。具有好的混线和断线防护性能,并且在室外不需要电源。DBJFBJDBFBFBDB1:1C极性继电器电路二DB是转辙机的定位表示接点FB是转辙机的反位表示接点DBJ是道岔定位表示继电器FBJ是道岔反位表示继电器6、极性继电器电路二、继电器基本电路

道岔状态表示电路

极性保持继电器的应用:动作记录器电路用J的3-4线圈记录按钮A被按下过,用J的2—1线圈记录按钮B被按下过。当按钮A被按下后,J的定位极性接点闭合,并且当手离开按钮A后,它仍保持在闭合状态。记录按钮A被按下过。当按钮B被按下后,由于J的2—1线圈有激磁电流产生,J的定位极性接点才断开,而使反位极性接点闭合,记录按钮B被按下过。3JAB1426、极性继电器电路二、继电器基本电路

优点:一个继电器作为两个按钮的记录器。缺点:由于极性保持,没有断线保护性能,单独不能用在安全电路里的。极性保持继电器电路三、继电电路的分析法在设计和分析继电电路时,为了便于认识和掌握电路的逻辑功能、继电器动作顺序、继电器动作时机和继电器励磁回路,需采用的分析方法。通常有动作程序法、时间图解法和接通径路法。1.动作程序法动作程序法用来表示继电器的动作过程,着重反映继电电路的时序关系,而不严格地表达逻辑功能。分析时,用符号表示各继电器状态的变化,“↑”表示继电器吸起,“↓”表示继电器落下(这里↑、↓表示继电器的动作,不要和电路图中表示继电器定位状态的↑、↓相混淆)。“→”表示促使继电器吸起、落下。“|”表示逻辑“与”。三、继电电路的分析法1.动作程序法脉动偶电路(由两个继电器组成的脉冲形成电路)脉动偶电路动作程序:KBJBJAJ↑↓↑AJ↓2.时间图解法如果继电电路的时间特性要求较严格,整个电路动作过程与继电器的时间特性(如缓放时间的长短)密切相关。可用时间图解法来较准确地进行分析。时间图解法能很清楚地表示出各继电器的工作情况、相互关系和时间特性,能正确地反映整个电路的动作过程。继电器动作时间三、继电电路的分析法时间图解法把继电器线圈通电、后接点

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