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继电器工作原理与作用
 
文章编号:
100901085048
文章分类: 电路 电子元件
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关 键 词: 继电器
文章来源:
互联网
摘 要:
继电器是利用电磁原理工作的一种开关元件。尽管继电器的品种繁多,结构形式各异,但工作原理都是相同的...

  继电器是利用电磁原理工作的一种开关元件。尽管继电器的品种繁多,结构形式各异,但工作原理都是相同的。那就是利用电磁原理使衔铁吸合或断开,以实现其触点控制电气线路中的通或断。下面介绍几种常见继电器的结构原理及特点。

1、电磁继电器结构和工作原理

  电磁继电器是最常见的也是应用最广泛的一种继电器。它的结构原理简图如图1所示。

图1 电磁继电器结构原理

  其工作原理是:电信号通过线圈产生磁场,该磁场将衔铁吸合,衔铁带动触点使两触点断开或吸合;当电信号消失后,线圈磁场消失,衔铁在弹簧的作用下回复到原来位置,触点也随之复原。

  电磁继电器的特点:结构简单,维修方便,成本低。多形式和多规格,也可以做成由直流、交流或交直流供电。

2.舌簧继电器结构和工作原理

  舌簧继电器是一种新型的具有密封接点的继电器。由于将感应与执行机能集中在少数零件上,从而使结构大为简化。它广泛使用在通讯、检测计算技术、自动控制等各领域中。

  干式舌簧继电器的结构如图2所示。

图2 舌簧继电器结构原理

  其工作原理是:线圈当中有舌簧管(或称干簧管),舌簧管是由导磁材料(充当接点作用的舌簧片)及玻璃管封接而成。当线圈通电后簧片被磁化,其自由端分别形成磁极而互相吸引或排斥,使被控电路接通或断开;当线圈断电后,舌资在本身弹力作用下恢夏原来状态。在同—舌簧继电器的线圈骨架内,可同时放入多个舌费片,以获得多对接点。

  干式簧继电器的特点:(1)结构简单,体积小巧,重量极轻。(2)接点密封于充有惰性气体的玻璃管中,有效地防止周围大气及尘埃的污染及腐蚀,因而可靠性高,其寿命一般可达108次。(3)可动部分质量小,且用于无绞链式连接,所以动作时间较短,—般吸合与释放时间均在0.5~2ms以内,很容易与电子线路的动作速度相配合。(4)吸合功率小,灵敏度高,容易被半导体元件启动。(5)不仅可以通过线圈
反应各种电的信号,而且还可与永磁体作任意方位的配合,能反应各种非电信号。(6)无需调整,维修方便,生产效率高,价格便宜。干式舌簧继电器的缺点:切换容量低;过载能力较差;耐压低;出现颤抖现象,接点容易产生冷焊而出现粘牢现象。

  舌簧继电器除上述干式舌簧继电器外,还有水银湿式舌簧继电器及铁氧体剩磁式舌簧继电器,共结构原理简图如图3所示。

图3 水银湿式和铁氧体剩磁式舌簧继电器结构原理

  水银湿式舌簧继电器由于利用水银进行接点闭合。因此触点电流大,没有颤抖现象、寿命长、可达109~1010次。它在精密仪器、数字测量装置、模拟数字变换器、负载开关中有广泛作用。铁氧体剩磁式舌资继电器具有舌簧继电器的优点,而且作速度更快,能自保持,吸合时间一般为几百微秒,动作灵敏.能与电子线路很好配合。

3、磁电式继电器结构和工作原理

  磁电式继电器是一种灵敏度很高的小型继电器。其 结构原理简图如图4所示。

图4 磁电式继电器结构原理

  其工作原理是:当动圈3通入电流后,在永磁磁场的作用下,动圈3受到力的作用,从而产生一个转矩,带动小杆转动使动静接点接通。当电流减少或消失时.小杆靠游丝弹簧作用而返回原来状态。

  磁电式继电器的特点:(1)灵敏度极高,吸合功率小到10-10W,几乎可与电于式继电器相比拟;(2)返回系数高,最高可达0.99;(3)能反应输入信号的方向(即极性),具有一般极化继电器的作用,但较之更为灵敏;(4)具有足够的稳定性;(5)接点常用白金或镍合金制成,为了获得更高的灵敏度,接点压力很小(0.3~1.5左右),故控制功率较低(0.1~2W),当用来切换电感性负载时必须选用适当的熄火花线路;(6)输入信号(电压或电流)应连续乎稳地变化,可动部分不能承受冲击负荷。小杆偏转角度的大小能指示出输入信号的大小。

4、极化继电器结构和工作原理

  极化继电器的结构如图5所示。

图5 极化继电器结构原理

  其工作原理是:利用永久磁铁产生的极化磁通Φm(也有用极化线圈产生的)和由输入信号通过工作线圈所产生的工作磁通ΦG所产生的极化作用使衔铁从—种状态过渡到另一种状态。当输入信号消失后,由于衔铁在永久磁铁产生的极化磁通Φm产生的力对两端不平衡,因此衔铁回复到原来的位置。但也有些极化继电器当通以正信号时,衔铁偏向一边,而通以负信号时,衔铁偏向另—边。当信号不改变方向或消失时,衔铁不动作。

  极化继电器的特点是,具有高灵敏度,高稳定性和非常小的动作时间。动作功率可10-5~10-8W。动作时间可在几毫秒以下,工作频率可在300Hz以上,且具有“记忆”功能。即不论线圈中是否存在电流,其状态将继续保持下去。要改变该状态,必须在下一次通电时改变电流的极性。极化继电器在通讯、自动控制、系统保护电路中得到广泛应用。极化继电器的主要持点是切换容量小,体积较大。

5、磁保持继电器

  磁保持继电器又称脉冲继电器或磁闭锁继电器。它的结构原理与工作方式如图6所示。 

图6 磁保持继电器结构与工作原理

  它的土作原理与双位式极化继电器相似。最显著的特点是:只需在线圈通以脉冲电流就可以实现工作状态的转换,而不需要在线圈中长期通电。它具有灵敏度高,动作速度快,抗振动与耐冲击等优点。接点的切换能力与一般电磁继电器相近。

另外还有一种固态继电器,它以功率晶体管或晶闸管作为开关元件,无触点,它不一种机械式的继电器,在这里就不阐述了,可以参考这百合电子工作室的另一篇文章:《固态继电器的工作原理

 
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