继电器基础知识

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1、继电器的用途和工作原理一、继电器的工作原理和特性 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又 称输出回路） ，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一 种“自动开关” 。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 1、电磁继电器的工作原理和特性 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上 一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的 作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。 当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反

2、作用力返回原来的位置，使 动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、 切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时 处于断开状态的静触点，称为“常开触点” ；处于接通状态的静触点称为“常闭触点” 。 2、热敏干簧继电器的工作原理和特性 热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感 温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器 不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由 感温磁环的温控特性决定的。3、固态继电器（SSR）的工作原

3、理和特性 固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间 采用隔离器件实现输入输出的电隔离。 固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。 按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离 型，以光电隔离型为最多。 继电器应用领域按外形尺寸分类定义 微型继电器 最长边尺寸不大于 10mm 的继电器 超小型继电器 最长边尺寸大于 10mm ，但不大于 25mm 的继电器 小型继电器 最长边尺寸大于 25mm ，但不大于 50mm 的继电器 按触点负载分类定义 微功率继电器 小于 0.2A 的继电器。 弱功率继电器 0.22A 的继电器。

4、中功率继电器 210A 的继电器。 大功率继电器 10A 以上继电器。 按用途分类定义 通讯继电器（包括高频继电器） 该类继电器触点负载范围从低电平到中等电流，环境 使用条件要求不高。工业控制继电器 工业控制中使用的继电器，触点负载功率大，寿命长。家电用继电器, 家用电器中使用的继电器，要求安全性能好。 汽车继电器 汽车中使用的继电器，该类继电器切换负载功率大，抗冲、抗振性高。 继电器运用领域很广，其环境条件、技术要求差异甚大。就是同一运用领域中的不同 使用场合，要求也不尽相同。下面只能抓住重点，举几个例子，做简要说明。关键是要应 用后一节所述知识，针对用户具体要求，合理选用。 1、汽车领域

5、汽车工业正在越来越广泛地使用继电器。比较常见的继电器有:启动电动机的启动继电器、嗽叭继电器、电动机或发电机断路继电器、充电电压和电流调节继电器、转变信号闪光继 电器、灯光亮度控制继电器以及空调控制继电器、推拉门自动开闭控制继电器；玻璃窗升 降控制继电器。汽车中的电源现在多用 12V，线圈电压大都设计为 12V。由于是电瓶供电、 电压不稳定；加以环境条件恶劣，吸动电压 V60%VH（定额工作电压） ；线圈过电压允许 达 1.5VH。线圈功耗较大，一般为 1.62W，温升较高。 环境要求相当苛刻：环境温度范 围为40100；在发动机箱里使用的继电器要能经受砂尘、水、盐、油的侵害；振动、 冲击无疑是

6、相当苛刻的，冲击强度达 100g，冲击稳定性达 10g;振动有 1040HZ，双振幅 1.27mm；4070Hz,0.5g；70100Hz，0.5mm（双振幅） ；100500Hz，10g 等几个等级。 2、家用电器 （1） 空调继电器主要用于控制压缩机电动机、风扇电动机和冷却泵电动机，以执行相关 的控制功能。家电压缩机电动机，功率一般为 1 到 3 马力；风扇电动机和冷却泵电动机为 1/4 到 2 马力。 由于负载启动瞬间，出现很大的浪涌电流，约为满载运行电流的 6 倍。压 缩机电动机达到全速所需时间较长，这对继电器触点构成严重的威胁，于是，要求继电器 的负载能力留有充分裕量；要求尽可能消除

7、继电器吸动时触点回跳；要求继电器释放快， 尽可能减少触点回跳。安全性要求严格，需经安全认证机构的认定。 产品环境条件：环境 温度4055；相对湿度达 40、95%；防雨水渗入；沿海地区要求防盐雾。 因为重量 和尺寸不是重要指标，所以要求继电器设计坚固、耐冲击。 （2） 家用电器这一领域、继电器用于洗衣机、微波炉、电加热器等。 继电器触点负载： 大的可达 220V、5000W 加热器（或 1 马力电机）负载，小至驱动螺线管、其他继电器线圈、 指示灯等小负载。要求继电器的预计寿命达 5 年到 10 年。这就是说，继电器的电寿命要求 达 105 次到 2105 次。 环境温度：40 到 55（微波炉

8、、电加热器要求达 85） ；相对 湿度 20%到 95%。 安全性要求严格，须经安全认证机构的认定。 3、工业控制继电器在工业控制上，主要的控制功能由通用交流继电器完成。通常由按纽或限位开关驱动 继电器。继电器的触点可以控制电磁阀、较大的启动电机以及指示灯。电压一般为 24VDC、220VAC。 数字控制领域扩大了继电器的应用。仿形铣和座标镗孔由数据编程操 作，信号送入机床控制器、记忆单元和其他逻辑元件，对座标伺服电机 2 到 5 个轴向进行 控制。用这种自动控制方法很容易控制钻床、六角车床、普通车床和自动仿形校验机。数 字控制系统要求继电器具备适应低电平信号的能力、中等灵敏度、快速动作和高的

9、切换可 靠性。 工业机械安装的环境条件必须考虑，运转着的工业机械及附近的设备总是要把一些 冲击、振动传到控制柜里；也存在沾上飞溅的切削冷却液的可能。通常设备制造者对控制 元件采取一定的保护措施，但在选择和设计继电器时仍要考虑这些不利的环境条件。安全 性要求严格，对电气绝缘、耐压、阻燃性有较高要求。继电器的组成1、磁力部分： 线圈 、铁芯 2、动作部分： 动簧片、衔铁、 3、触点部分（负载部分）： NO 触点 NC 触点、动触点 4、定为部分： NO 簧片 NC 簧片 骨架 轭铁二、继电器主要产品技术参数（电气部份）1、额定工作电压 是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可

10、以是交流电压， 也可以是直流电压。 2、直流电阻 是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。 3、吸合电流 （电压）是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸 合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所 加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的 1.5 倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。4、释放电流 （电压）是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继 电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远 小于吸合电流。 5、触点切换电压和电流 是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时

11、不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。 （机械部份） 1、触点间隙 2、触点压力 3、跟踪三、继电器测试 1、测触点电阻 用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为 0；而常开触点与动点的 阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点， 那个是常开触点。 2、测线圈电阻 可用万能表 R10 档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路现象。3、测量吸合电压和吸合电流 找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流表进 行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时， 记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。 4、测量释放电压和释放

12、电流 也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电 器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦 可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸 合电压的 1050，如果释放电压太小（小于 1/10 的吸合电压） ，则不能正常使用了，这样 会对电路的稳定性造成威胁，工作不可*。 四、继电器的电符号和触点形式 继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示，如果继电器有两个线圈，就画两个并 列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J” 。继电器的触点有两 种表示方法：一种是把它们直接画在长方框一侧，这种表示法较为直观。另一

13、种是按照电 路连接的需要，把各个触点分别画到各自的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈 旁分别标注上相同的文字符号，并将触点组编上号码，以示区别。 继电器的触点有三种基本形式： 1.动合型（H 型） （也称 A 型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点 就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。 2.动断型（D 型） （也称 B 型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就 断开。用断字的拼音字头“D”表示。 3.转换型（Z 型） （也称 C 型）这是触点组型。这种触点组共有三个触点，即中间 是动触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，动触点和其中一个 静触点断开和另一个闭合，线圈通电

14、后，动触点就移动，使原来断开的成闭合，原来闭合的成断开状态，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。 继电器的最佳配合线圈电阻 线圈电阻是按照导线的导电性能横截面积及导线的长度来计算，根据电流的应用原理，导 线的横截面积越大，则导电性能越佳，电阻则越小， 1、磁力 影响电磁铁磁性强弱的因素：线圈中间插入铁心后,磁性增强。通过电磁铁的电流越大， 它的磁性越强。在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。电磁铁 磁性的有无用通断电来控制；磁性强弱用电流大小来控制矫顽力 Hcb、 Hcj 使磁化至技术饱和的永磁体的 B（磁感应强度）降低至零所需要的反向磁

15、场强 度称为磁感矫顽力，同理，使内禀磁感强度 UoM 或 Mr 降低至零所需的反向磁场强度称为 内禀矫顽力 使铁磁质完全退磁所需要的反向磁场的大小，叫铁磁质的矫顽力。继电器的组成1、磁力部分： 线圈 、铁芯 2、动作部分： 动簧片、衔铁、 3、触点部分（负载部分）： NO 触点 NC 触点、动触点 4、定为部分： NO 簧片 NC 簧片 骨架 轭铁工作原理在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会 在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点吸 合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，

16、使动触点与原来的静触点与 NC 闭合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切 断的目的。继电器的各项参数1、触点间隙： 继电器的触点间隙指产品在静止状态下，动触点与 NO 触点之间的最小距离 或产品在吸 合状态下，动触点与 NC 触点之间的最小距离，一般 H 型 Z 型的产品主要检验常开间隙， B 型产品检验常闭间隙。但不管间隙检验是常开或常闭，从理论上讲，两者的间隙都必须 保证。 触点间隙主要作用与触点之间电流的转换 隔缘 冷却等作用，我们从作用上来看对继电 器的性能表面上来讲，触点间隙越大越好。 2、触点压力 继电器的触点压力指产品在静止状态下，动触点与 NC 触点合并起来的力量。 或产品在 吸合状态下，动触点与 NO 触点合并起来的力量。主要作用与负载电流通过触点时，防止 发热，拉弧，触点烧焦，等现象。 3、跟踪 继电器吸合动作过程 当动触点刚好接触到 NO 触点时，此时衔铁与铁芯之间前 3/1 出的 （缝隙）距离。这个距离的大小叫作跟踪的大