繼電器是一種電控制器件,是當輸入量(激勵量)的變化達到規定要求時,在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的一種電器。通常應用于自動化的控制電路中,它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。
繼電器的結構
繼電器由四部分構成,分別是線圈、磁路、反力彈簧和觸點。
線圈的用途是通電后,它能產生電磁吸力,帶動磁路的銜鐵吸合,并使得觸點產生變位動作。
磁路由鐵芯、鐵扼和銜鐵構成,它的任務是為線圈產生的磁通建立磁路通道。
在磁路中,最重要的就是磁路氣隙,它是銜鐵和鐵芯之間的一段空隙。線圈未通電時氣隙為最大值,觸點為初始態;線圈通電后,氣隙為零,觸點變位為動作態。
反力彈簧的作用就是為銜鐵提供與動作方向相反的斥力,當線圈斷電后它能幫助銜鐵和觸點復位。
觸點用于對外執行控制輸出,它由常閉觸點和常開觸點構成。線圈得電繼電器吸合后,常閉觸點打開而常開觸點閉合,線圈斷電釋放后,常閉觸點和常開觸點均復位為初始狀態。
繼電器電路符號
繼電器的文字符號為“K”,下圖所示。在電路圖中,繼電器的接點可以畫在該繼電器線圈的旁邊,或在遠離該繼電器線圈的地方,而用編號表示它們的彼此關系。
繼電器的觸點形式
繼電器的觸點有兩種表示方法:一種是把它們直接畫在長方框一側,這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要,把各個觸點分別畫到各自的控制電路中,通常在同一繼電器的觸點與線圈旁分別標注上相同的文字符號,并將觸點組編上號碼,以示區別。
繼電器的觸點有三種基本形式:
1.動合型(H型)線圈不通電時兩觸點是斷開的,通電后,兩個觸點就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。
2.動斷型(D型)線圈不通電時兩觸點是閉合的,通電后兩個觸點就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。
3.轉換型(Z型)這是觸點組型。這種觸點組共有三個觸點,即中間是動觸點,上下各一個靜觸點。線圈不通電時,動觸點和其中一個靜觸點斷開和另一個閉合,線圈通電后,動觸點就移動,使原來斷開的成閉合,原來閉合的成斷開狀態,達到轉換的目的。這樣的觸點組稱為轉換觸點。用“轉”字的拼音字頭“z”表示。
繼電器的工作原理
繼電器的轉換觸點是繼電器的一個動觸點和兩個靜觸點。其中動觸點與靜觸點1處于閉會狀態,稱為常閉觸點,動觸點與靜觸點2處于斷開狀態,稱為常開觸點。
當線圈得電時,其動觸點與靜觸點1立即斷開并與靜觸點2閉合,切斷靜觸點1控制線路,接觸通靜觸點2的控制線路。
當線圈失電時,動觸點復位,即動觸點與靜觸點2復位斷開并與靜觸點1復位閉合,切斷靜觸點2的控制線路接通靜觸點1的控制線路。如圖所示:
繼電器工作原理圖
從上圖可以看出當繼電器K線圈連接在不閉鎖的常開按鈕與電池之間;常閉觸點K-1連接在電池與燈泡EL1z之間,用于控制燈泡EL1的點亮與熄滅;常開觸點k-2連接在電池與燈泡EL2之間,用于控制燈泡EL2的點亮與熄滅。在未接通線路時,燈泡EL2處于熄滅狀態。
按下按鈕SB時,線路接通,繼電器K線圈得電,常閉觸點K-1斷開,切斷燈泡EL1的供電電源,燈泡EL1熄滅;同時常開觸點K-2閉合,接通燈泡EL2的供電電源,燈泡EL2點亮。
松開按鈕SB時,線路斷開,繼電器K線圈失電,常閉觸點K-1復位閉合,接通燈泡EL1的供電電源,燈泡EL1點亮;同時常開觸點K-2復位斷開,切斷燈泡EL2的供電電源,燈泡EL2熄滅。
繼電器的作用
繼電器是具有隔離功能的自動開關元件,廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中,是最重要的控制元件之一。
作為控制元件,概括起來,繼電器有如下幾種作用:
(1)擴大控制范圍:例如,多觸點繼電器控制信號達到某一定值時,可以按觸點組的不同形式,同時換接、開斷、接通多路電路。
(2)放大:例如,靈敏型繼電器、中間繼電器等,用一個很微小的控制量,可以控制很大功率的電路。
(3)綜合信號:例如,當多個控制信號按規定的形式輸入多繞組繼電器時,經過比較綜合,達到預定的控制效果。
(4)自動、遙控、監測:例如,自動裝置上的繼電器與其他電器一起,可以組成程序控制線路,從而實現自動化運行。
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