继电器基础知识培训教材资料

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1、继电器基础知识培训教材 贵州航天电器股份有限公司研究所 Date1 第一章 继电器的概况 第一节 继电器的定义 继电器是一种自动电器，它广泛地应用在电力保护、生产 过程自动化及各种自动、远动、遥控、遥测和通讯等自动化装 置中，是现代自动化系统中最基本的电器元件之一。 继电器是一种能自动断续的控制元件。当输入量（或激励 量）满足某些规定的条件时，能在一个或多个电气输出电路中 产生预定跃变的一种器件（GB2900.17）。 继电器具备两个特性，一是当输入量增加（或减少）到某 一定值时，继电器才能做出通或断的响应。并且在输入量继续 增加（减少）或保持不变时，通或断的状态保持不变。只有在 输入量减少（

2、增加）到某一定值时，通或断的状态才能“跳跃 式”地改变；二是输入参量与输出 Date2 第一章 继电器的概况 参量与输出参量是相互隔离的，两者之间没有直接的电的 联系。这就是继电器的继电特性，它可以用图1进行表示。 图1 继电器的继电特性 Date3 第一章 继电器的概况 第二节 继电器的工作原理 继电器的工作原理可由以下图2所示的方框图进行表示： 图2 继电器工作原理方框图 图中X为输入参量，例如电、磁、温度、光、声、气压、 水压、加速度、风速等，对电磁继电器而言，X为线圈的电流 值或线圈电压值；Y为继电器触点回路的电流值。 感应机构：接受输入信号，并将信号转换为使继电器动作 的物理量。例如

3、电磁继电器的电磁机构、加速度继电器的配重 块等； 比较机构：提供标准的比较控制量。例如电磁继电器的 Date4 第一章 继电器的概况 复原机构，加速度继电器中的弹簧等； 执行机构：改变输出回路的电参数，例如继电器的接触系 统。 所以继电器是一种反应与传递信号的电器元件。 比较机构 感应机构 执行机构 Date5 第一章 继电器的概况 第三节 继电器的分类 继电器按动作原理分： 1、电磁继电器：输入参量为电压或电流（JRC-023M、JZC -064M、JRC-089M等）； 2、极化继电器：由极化磁场与控制线圈所产生的磁场综 合作用使衔铁动作的继电器（JQC-106M、JQC-100M、JQX

4、-142M 等）； 3.磁保持继电器：继电器线圈断电后，触点仍然保持在线 圈断电前的工作位置（JMC-022M、JMC-069M、JMC-157M等）； 4.温度继电器：利用热效应而动作的继电器，由温度的高 低来决定继电器输出状态是否改变（JUC-1M、JUC-121M等）； 5、特种继电器 a.加速度继电器：由产品所感应的加速度值的大小来控 Date6 第一章 继电器的概况 制继电器的动作（GK-1、GK-2、GK-3等）； b.风速继电器：由风流量的大小来控制继电器的动作（JF -1、JF-2）。 继电器按机构形式分： 1.拍合式继电器：继电器的衔铁围绕支点旋转一定的角度 （JZX-145

5、M）； 2.平衡旋转式继电器：衔铁围绕通过其质量中心的转轴旋 转（JRW-3M、JZC-023M、JZC-064M等）； 3.螺管式继电器 4.平衡力式继电器：继电器在释放状态下磁钢对衔铁的保 持力与吸合状态下极靴对衔铁的吸力大致相等（JQC-100M、 JQC-106M、JQC-181M等） 5.舌簧继电器 Date7 第一章 继电器的概况 第四节 继电器的型号命名 名称基 本 型 号 1、电磁继电 器主称 形状特 征 分隔 线 设计 序号 防护 特征 系列 特征 弱功率电磁继电 器JR（继弱） W (微型) C (超小型 ) X (小型) _ 采用 阿拉 伯数 字， 按设 计顺 序排 列

6、F (封闭 式) M (密封 式) 采用 英文 大写 字母 依次 排列 中功率电磁继电 器JZ（继中） 大功率电磁继电 器JQ（继强） 2、磁保持继电 器JM（继脉） 3、温度继电 器JU（继温） 4、风速继电 器JF（继风 ）Date8 第一章 继电器的概况 按负载分类 弱功率电磁继电器0.5A1A（包括1A） 中功率电磁继电器1A10A（包括10A） 大功率电磁继电器10A以上 2、外型符号 W 微型 （最长边尺寸10mm） C 超小型（最长边尺寸10，25mm） X 小型 （最长边尺寸25，50mm） 例如: Date9 第一章 继电器的概况 环境等级代号 引出端型式代号 安装方式代号

7、可靠性等级代号 规格序号 防护特征 产品序号 外型符号 JZC078M/027Y-11- 基本型号 Date10 第一章 继电器的概况 第五节 继电器的使用 1、家用电器 必须经过安全认证，耐高压，使用寿命510年，工作寿命 20万次。 2、汽车 工作电压12V，防沙尘、水、盐和油，耐电报，工作寿命 550万次。 3、电报、电话系统 切换速率快100次/秒，灵敏度140mW工作寿命100万次， 接触电阻小而稳定。 4、军用系统等 Date11 第二章 电磁继电器的结构及特性 第一节 继电器的组成 一、电磁机构 长轭铁 盖板 复原簧片 前支架 推动杆 铁心 后支架 线圈 衔铁 衔铁轴 工作气隙

8、Date12 第二章 电磁继电器的结构及特性 1 电磁机构的组成 电磁机构是由线圈和闭合磁路（包括铁心、轭铁、衔铁和 气隙）等构成的实现电磁转换的组件。 1） 线圈 继电器的“心脏”，将电能转化为磁场能，产生磁场。它由 漆包线绕制而成。 2） 铁心 由软磁材料（如电磁纯铁）制成，插在线圈中心孔内，与 轭铁铆装。作用是集中线圈产生的磁通，提高磁导和磁场强度 。 3） 轭铁 由软磁材料（如电磁纯铁）制成，作用是形成一条磁阻最 小的闭合磁路，同时支撑铁心、线圈、衔铁等其它零件。 4） 衔铁 Date13 第二章 电磁继电器的结构及特性 可动部件，由软磁材料（如电磁纯铁）制成，作用除形成 一条磁阻最小

9、的闭合磁路外，还是一个驱动机构，推动接触系 统，完成切换电路的作用。 5） 盖板 由不导磁的、焊接性能优异的金属材料（锌白铜、不锈钢 ）制成。作用是支撑衔铁转轴，其支撑孔与轴的配合尺寸很关 键。 6） 复原簧片 由焊接性能优异的弹性金属（铍青铜、发条不锈钢）制成 。作用促使衔铁返回初始状态。 另外复原弹簧（拉簧、扭簧、游丝盘簧）、复原磁钢也可 起同样作用。 复原磁钢优点：初始力大，抗冲振性好；随气隙减小，复 原减小，优化反力特性。 缺点：调整困难；易吸附多余物；占用空间较大。 Date14 第二章 电磁继电器的结构及特性 7） 支架 由不导磁的、焊接性能优异的金属材料（锌白铜、不锈钢 ）制成。

10、作用是支撑衔铁(前支架）和电磁系统，并与接触系 统连接。其支撑孔(前支架）与轴的配合尺寸、结构强度很关 键。 8） 推动杆 驱动机构的一种形式，通过烧结的玻璃球对触点和磁路进 行电气隔离。 驱动机构的另一种形式是衔铁和动簧合为一个部件，如平 衡力式继电器。 9） 工作气隙 轭铁（或铁心）工作面和衔铁工作面之间的空气隙，是供 衔铁运动和电磁机构执行预定功能需储存、释放磁场能量的磁 间隙，是衔铁运动必须的空间，它是电磁机构中不可缺少的组 成部分之一。 Date15 第二章 电磁继电器的结构及特性 2 电磁系统的技术参数 1） 保持力 瞬时拉开吸合衔铁所需要的力矩。对单稳态磁路 ，线圈驱动一边通常加

11、正常动作电压。 保持力异常情况： 双气隙两边力矩相差大：轴孔间隙大； 保持力小：气隙面镀层偏厚；极靴未贴平有 缝隙；漏磁严重；磁性零件磁性能差；线圈匝数少； 铁心和轭铁铆装处磁阻大。 保持力偏大：气隙面镀层偏薄。 2) 初始复原力 瞬时推动释放状态时的衔铁所需要的力矩，对复 原簧片通常测复原簧片刚离开挡销时的力。 其大小影响吸动、释放时间、同步性和力学性能 。 Date16 第二章 电磁继电器的结构及特性 3） 工作气隙大小 工作气隙的大小对触点的间隙、跟踪，推动球的自由行程 和吸合特性有影响。它又有可调整（3023、3064、3025等）和 不可调整（3106、3142等）两种。 Date1

12、7 第二章 电磁继电器的结构及特性 二 接触系统 1 电接触的基本知识 电接触是指两个导电体（触点）相互接触时所实现的电 路连接。电接触的知识是研究继电器接触系统性能的理论基础 。 对于有触点的继电器来说，接触系统是继电器的执行机 构、是用来开断和接通电路的部位；继电器工作的可靠性与寿 命在很大程度上取决于接触系统的工作好坏。 1.1 接触电阻R R=Rs+Rm+Ry Rs : 收缩电阻（触点电流通过的接触面微观上是凸凹不 平的。触点形状、接触压力、温度、材料性能、形貌） Rm：膜电阻（物理吸附、化学吸附、化学反应） Ry ：引线电阻 Date18 第二章 电磁继电器的结构及特性 1.2 电接

13、触的过程 电接触工作要经历四个过程：闭合状态、断开过程、断开 状态、闭合过程。 1.2.1 闭合状态 接触电阻 触点温升 触点局部熔化、汽化化学作用、催化作用加速 Date19 第二章 电磁继电器的结构及特性 1.2.2、断开过程 开始 接触电阻增加 金属熔化形成液态桥 I10mA 液态桥拉断或汽化 形成短弧 II0，UU0 间隙增大，电弧熄灭 结束 Date20 第二章 电磁继电器的结构及特性 触点的断流容量 触点的断流能力取决于触点的材料、触点的间隙、环境条 件（气体的成分和压力、环境温度）和触点的开断速度。 1.2.3、断开状态 必须由足够的绝缘强度和抗电强度。不会因触点抖动 而重新闭合

14、。 1.2.4、闭合过程 Date21 第二章 电磁继电器的结构及特性 开始靠近 形成电弧 大电阻导致金属熔化 触点回跳形成电弧 金属熔化 形成熔焊 闭合结束 回跳过大或电 流过大 金属转移 可能的电流浪涌 相对闭合速度；运动质量；触点初压力 Date22 第二章 电磁继电器的结构及特性 1.3 触点磨损及影响因素 触点磨损产生于机械磨损、电磨损和化学磨损的综合效 应，与以下因素有关： a、触点材料（硬度、表面状态、导电导热性、化学稳定 性、极限燃弧参数等）； b、负载（大小、性质、通电时间）； c、环境条件（介质成分和压力、环境温度）； d、触点切换速度及回跳情况； e、触点参数（触点尺寸、

15、触点形状、触点间隙、触点压 力、触点跟踪） 1.4 触点材料 AgMgNi AgCdO AuPdPt Date23 第二章 电磁继电器的结构及特性 2 接触系统的组成 动接触片常闭静接触片 常开静接触片 基座组合 引线脚 基板 玻璃绝缘子 触点间隙 托片 接片 Date24 第二章 电磁继电器的结构及特性 接触系统是继电器的主要部件之一，是输出电路的执行机 构。接触系统的组成形式因继电器电磁机构的不同而异。接触 系统的触点组有： Z 转换触点组（继电器被激励动作后，其触点的接通 和断开状态相互变化），也称为DT触点； D 动断触点组（继电器被激励动作后，其触点就断开 ），也称为NC触点； H 动合触点组（继电器被激励动作后，其触点就闭合 ），也称为NO触点。 Z触点组 D触点组 H触点组 Date25 第二章 电磁继电器的结构及特性 1） 接触系统的焊接方式 接触片与接线脚的连接有四种形式：点焊连接；钎焊 连接；点焊后钎焊连接；激光点焊。 、点焊连接 优点：牢固、无污染、触点压力较稳； 缺点：点焊后接触片位置变化大，接触系统调整大，接触 片与接线脚之间须有过渡接片、托片，增加了连接、增加了工 序