繼電器是什么?

所屬學(xué)科： 電力(一級學(xué)科) ;繼電保護與自動(dòng)化(二級學(xué)科)

繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(又稱(chēng)輸入回路)和被控制系統(又稱(chēng)輸出回路)，通常應用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著(zhù)自動(dòng)調節、安全保護、轉換電路等作用。

繼電器的定義：繼電器是一種當輸入量(電、磁、聲、光、熱)達到一定值時(shí)，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動(dòng)控制器件。

繼電器常識

繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(又稱(chēng)輸入回路)和被控制系統(又稱(chēng)輸出回路)，通常應用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著(zhù)自動(dòng)調節、安全保護、轉換電路等作用。

繼電器幾種作用：

1) 擴大控制范圍。例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號達到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)換接、開(kāi)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(gè)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(gè)控制信號按規定的形式輸入多繞組繼電器時(shí)，經(jīng)過(guò)比較綜合，達到預定的控制效果。

4) 自動(dòng)、遙控、監測。例如，自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線(xiàn)路，從而實(shí)現自動(dòng)化運行。

電磁繼電器的工作原理和特性

電磁式繼電器一般由鐵芯、線(xiàn)圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線(xiàn)圈兩端加上一定的電壓，線(xiàn)圈中就會(huì )流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會(huì )在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)(常開(kāi)觸點(diǎn))吸合。當線(xiàn)圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì )在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區分：繼電器線(xiàn)圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱(chēng)為“常開(kāi)觸點(diǎn)”;處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱(chēng)為“常閉觸點(diǎn)”。

固態(tài)繼電器的原理及結構

SSR按使用場(chǎng)合可以分成交流型和直流型兩大類(lèi)，它們分別在交流或直流電源上做負載的開(kāi)關(guān)，不能混用。

下面以交流型的SSR為例來(lái)說(shuō)明它的工作原理，圖1是它的工作原理框圖，圖1中的部件①-④構成交流SSR的主體，從整體上看，SSR只有兩個(gè)輸入端(A和B)及兩個(gè)輸出端(C和D)，是一種四端器件。

圖1

工作時(shí)只要在A(yíng)、B上加上一定的控制信號，就可以控制C、D兩端之間的“通”和“斷”，實(shí)現“開(kāi)關(guān)”的功能，其中耦合電路的功能是為A、B端輸入的控制信號提供一個(gè)輸入/輸出端之間的通道，但又在電氣上斷開(kāi)SSR中輸入端和輸出端之間的(電)聯(lián)系， 以防止輸出端對輸入端的影響，耦合電路用的元件是“光耦合器”，它動(dòng)作靈敏、響應速度高、輸入/輸出端間的絕緣(耐壓)等級高;由于輸入端的負載是發(fā)光二極管，這使SSR的輸入端很容易做到與輸入信號電平相匹配，在使用可直接與計算機輸出接口相接，即受“1”與“0”的邏輯電平控制。觸發(fā)電路的功能是產(chǎn)生合乎要求的觸發(fā)信號，驅動(dòng)開(kāi)關(guān)電路④工作，但由于開(kāi)關(guān)電路在不加特殊控制電路時(shí)，將產(chǎn)生射頻干擾并以高次諧波或尖峰等污染電網(wǎng)，為此特設“過(guò)零控制電路”。所謂“過(guò)零”是指，當加入控制信號，交流電壓過(guò)零時(shí)，SSR即為通態(tài);而當斷開(kāi)控制信號后，SSR要等待交流電的正半周與負半周的交界點(diǎn)(零電位)時(shí)，SSR才為斷態(tài)。這種設計能防止高次諧波的干擾和對電網(wǎng)的污染。吸收電路是為防止從電源中傳來(lái)的尖峰、浪涌(電壓)對開(kāi)關(guān)器件雙向可控硅管的沖擊和干擾(甚至誤動(dòng)作)而設計的，一般是用“R-C”串聯(lián)吸收電路或非線(xiàn)性電阻(壓敏電阻器)。圖2是一種典型的交流型SSR的電原理圖。

圖2

直流型的SSR與交流型的SSR相比，無(wú)過(guò)零控制電路，也不必設置吸收電路，開(kāi)關(guān)器件一般用大功率開(kāi)關(guān)三極管，其它工作原理相同。不過(guò)，直流型SSR在使用時(shí)應注意：①負載為感性負載時(shí)，如直流電磁閥或電磁鐵，應在負載兩端并聯(lián)一只二極管，極性如圖3所示，二極管的電流應等于工作電流，電壓應大于工作電壓的4倍。②SSR工作時(shí)應盡量把它靠近負載，其輸出引線(xiàn)應滿(mǎn)足負荷電流的需要。③使用電源屬經(jīng)交流降壓整流所得的，其濾波電解電容應足夠大。

圖3

圖4 給出了幾種國內、外常見(jiàn)的SSR的外形。

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