继电器是美国的科学家在1831年左右发明的,电感的单位还是以他命名的,比法拉第更早发现电磁作用,只是没有申请zhuan利,继电器经过100多年的发展,已经形成了各种形式的,比如时间继电器,温度继电器,舌簧继电器,热继电器,差动继电器,光继电器,声音继电器,霍尔继电器,现在还有固态继电器等,从机械到电子,各种形态都有。
继电器,一般指的是电磁继电器,也就是机械动作那种。继电器的作用本质是用一个回路(一般是小电流)去控制另外一个回路(一般是大电流)的通断,而且这个控制过程中,两个回路一般是隔离的,它的基本原理,是利用了电磁效应来控制机械触点达到通断目的,给带有铁芯线圈通电-线圈电流产生磁场-磁场吸附衔铁动作通断触点,整个过程是“小电流-磁-机械-大电流”这样一个过程.
继电器有常开触点和常闭触点,动触点就是一个公共端,这是直流继电器,也就是继电器的线圈通过直流电时候(图上利用电池供电),带铁芯的线圈会输出对应的磁场,把衔铁吸附住,动触点一边会从常闭触点这边,跑到常开触点那边去,相当于常开触点吸合了。从图上来,启动/停止按钮,电池,继电器线圈形成了一个控制回路,只要这个回路吸合,线圈就会有电流通过,同时产生磁场。
常开触点,灯泡,还有另外一个灯泡的控制电源(图上是另外一个电池)形成形成了回路,当常开触点吸合了,这样这个回路是闭合的,电流将从控制电源的正端,流过灯泡,经过闭合的常开触点,然后再回到负极,这样灯泡会发光。
当启动/停止按钮断开时候,线圈会失去电流,这样衔铁没有了磁力的吸附,会通过弹簧复位,这样动触点的另外一端,会从常开触点这边,恢复到常闭触点这边去,灯泡的通电回路被强行断开,灯泡没有了电流,自然也会暗下来了。
所以继电器也被一些老电工称之为“磁吸”,它利用的是电磁铁的作用去控制了另外一个回路的吸合或者断开,电磁继电器里边,就需要有线圈,铁芯,弹簧,触点等关键配件来组成。触点一般有常开触点和常闭触点,两者往往有一个公共端,线圈没有带电情况下,常闭触点和公共端是短接的,常开触点和公共端是开路的;线圈带电以后,常开触点和公共端是短接的,常闭触点和公共端是开路的,刚好颠倒过来了,这样控制线圈的电压(电流),就可以控制触点串联的电路工作了。
设计时候,选择合适的触点的容量,线圈的电压(交流直流),这样可以实现了两个电路的隔离控制,比如可以设计和人接触的按钮是12伏电压,选择12伏的线圈,这样比较安全,人就是碰到线圈的电压,也不会电到自己。而触点这边,可以控制220伏甚至更高的电压,来直接驱动电机之类的器件的启停,或者是电流比较大的其他负载,这样能实现了“四两拨千斤”的控制作用。
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每一种各有特点,通常应根据使用目的、要求它发挥的作用来选择具有相应特点的继电器。一般来说,选择时间继电器,应着重考虑以下几个问题:
(1)时间继电器有通电延时型和断电延时型两种延时方式,选用时应确定哪种延时方式便于组成控制线路。
(2)时间继电器动作后需要一定复位时间,复位时间应比固有动作时间稍长一些,否则,可能增大延时误差甚至不能产生延时。在要求组成重复延时电路和操作频繁的场所,更应考虑这一点。
(3)如果对延时要求不高,宜采用价格较低的电磁阻尼式或气囊式时间继电器;反之,则应采取式或晶体管式继电器。
(4)要注意参数变化的影响。例如,电源电压波动较大的场所,采用气囊式或电动机式时间继电器就比采用晶体管式继电器好,而电源频率动较大的场所,,则不宜采用电动机式继电器。
(5)要考虑环境温度变化的影响。通常,境温度变化较大的场所,不宜采用气囊式和晶体管式继电器。
要考虑操作频率的高低。如果操作频率很高,不仅会影响继电器的电寿命,而且还可能导致延时动作失调。
继电器是可控开关,继电器并非以机械方式控制,是以电流转换电磁力来控制切换方向的开关。当继电器的线圈通电后,会使衔铁吸合从而接通触点或断开触点。
由于继电器是组成各种自动控制系统的基础元件,因此在选用继电器的时候,必须首先考虑继电器的通用性、使用环境、额定工作电压和额定工作电流等等。真正做到选型恰当、使用合理,这样才能确保控制系统的正常使用和可靠地工作。继电器的种类繁多、用途广泛、特性参数各异,因此,在选用继电器时候必须首先了解各种继电器的各项技术参数,否则无法保证继电器的可靠性,进而使继电器所控制的电路处于失控控状态。
具体选用的方法如下。
1、继电器的触点额定负载能力应该高于所控制电路的负载。因为继电器的额定负载均属于纯电阻性负载,因此选用时候应该考虑被控制电路的特性而予以不同的处理。例如,负载为小功率电动机电路时,触点负载应该高于负载的20%来选取;又如,负载为电阻性的白炽灯时,触点负载应该高于负载的15%选取;再如,负载为纯电感性负载或纯电容性负载电路时,触点负载应该高于负载的30%选取。
2、继电器的触点类型继电器的触点类型包括单组触点、双组触点、多组触点、常开式触点、常闭式触点等等。选用时,应该根据负载电路的需要来选择,而不可以盲目地选用多组触点型号的继电器。
3、继电器的功率在实际使用时,千万不要将继电器的小功率负载的触点并联后,再接入大功率负载电路之中。这是因为继电器触点从断开到闭合的时间不可能完全一致,则并联后动作时间短的那组触点要承受较大功率的负载,这样必然造成这组触点的损坏。
4、继电器的电压于电流继电器使用时,电磁继电器的线圈的额定电压值和额定电流值应该满足设计要求,既根据驱动电压与电流的大小来选择继电器的线圈电压额定值。若驱动电压和驱动电流小于继电器的额定值,则不能确保继电器的正常工作;若大于额定电压值和额定电流值时,则有可能烧毁继电器的线圈。
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