【文章內(nèi)容簡介】 路 及 控制電路 ； 接觸器用于控制電動(dòng)機(jī)等 大功率 、 大電流電路 及 主電路 。 49/105 2． 輸入信號(hào)不同 繼電器的 輸入信號(hào)可以是各種物理量 ，如電壓、電流、時(shí)間、壓力、速度等，而 接觸器的輸入量只有電壓。 （一）電磁式繼電器 在低壓控制系統(tǒng)中采用的繼電器大部分是電磁式繼電器，電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與原理和接觸器基本相同。 電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu)如圖 118所示。 50/105 圖 118所示為電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成。按吸引線圈電流的類型， 可分為直流電磁式繼電器和交流電磁式繼電器。 按其在電路中的聯(lián)接方式，可分為 電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器等。 1底座 2反力彈簧 4調(diào)節(jié)螺釘 5非磁性墊片 6銜鐵 7鐵心 8極靴 9電磁線圈 10觸頭系統(tǒng) 圖 118 電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu) 51/105 1． 電流繼電器 電流繼電器反映的是電流信號(hào)。使用時(shí)，電流繼電器的線圈串于被測電路中 ， 根據(jù)電流的變化而動(dòng)作 。為降低負(fù)載效應(yīng)和對被測量電路參數(shù)的影響，線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，阻抗小。電流繼電器除用于電流型保護(hù)的場合外，還經(jīng)常用于按電流原則控制的場合。 電流繼電器有欠電流和過電流繼電器兩種。 （ 1）欠電流繼電器 線圈中通以 30%～ 65%的額定電流時(shí)繼電器吸合， 當(dāng)線圈中的電流降至額定電流的 10%～ 20%時(shí)繼電器釋放 。所以， 在電路正常工作時(shí)，欠電流繼電器始終是吸合的 。當(dāng)電路由于某種原因使電流降至額定電流的 20%以下時(shí)，欠電流繼電器釋放，發(fā)出信號(hào)，從而改變電路狀態(tài)。 52/105 （ 2）過電流繼電器 其結(jié)構(gòu)、原理與欠電流繼電器相同， 只不過吸合值與釋放值不同 。過電流繼電器吸引線圈的匝數(shù)很少。 直流過電流繼電器 的吸合值為 70%～ 300%額定電流， 交流過電流繼電器 的吸合值為 110%～ 400%額定電流。 應(yīng)當(dāng)注意，過電流繼電器在正常情況下（即電流在額定值附近時(shí)）是釋放的 ， 當(dāng)電路發(fā)生過載或短路故障時(shí)，過電流繼電器才吸合 ， 吸合后立即使所控制的接觸器或電路分?jǐn)?，然后自己也釋?。由于過電流繼電器具有短時(shí)工作的特點(diǎn)，所以交流過電流繼電器不用裝短路環(huán)。 53/105 2． 電壓繼電器 電壓繼電器反映的是電壓信號(hào) 。使用時(shí)，電壓繼電器的 線圈并接于被測電路 ，線圈的匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。繼電器根據(jù)所接線路電壓值的變化，處于吸合或釋放狀態(tài)。 常用的有欠（零）電壓繼電器和過電壓繼電器兩種 。 電路正常工作時(shí) ， 欠電壓 繼電器吸合 ， 當(dāng)電路電壓 減小到某一整定值 （ 30%～ 50%UN） 以下時(shí) ， 欠電壓繼電器釋放 ， 對電路實(shí)現(xiàn)欠電壓保護(hù) 。 電路正常工作時(shí) ， 過電壓 繼電器不動(dòng)作 ， 當(dāng)電路電壓 超過到某一整定值 （ 105%～ 120%UN） 時(shí) ， 過電壓繼電器吸合 ， 對電路實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù) 。 零電壓繼電器 是當(dāng)電路電壓降低到 5%～ 25%UN時(shí)釋放 ，對電路實(shí)現(xiàn)欠電壓保護(hù) 。 54/105 3． 中間繼電器 中間繼電器實(shí)質(zhì)上是電壓繼電器 ， 只是觸頭數(shù)量多（ 一般有 8對 ） ， 容量也大 ， 起到中間放大 （ 觸頭數(shù)目和電流容量 ） 的作用 。 常用的中間繼電器有 JZ7和 JZ8等系列。表 17所示為JZ7系列中間繼電器的技術(shù)參數(shù)。 55/105 56/105 4．電磁式繼電器的整定 繼電器在投入運(yùn)行前 ， 必須把它的返回系數(shù) K調(diào)整到控制系統(tǒng)所要求的范圍以內(nèi) 。 一般整定方法有 2種 。 （ 1） 調(diào)整釋放彈簧的松緊程度 釋放彈簧越緊 ， 反作用力越大 ，則吸合值和釋放值都增加 ， 返回系數(shù)上升 ， 反之返回系數(shù)下降 。這種調(diào)節(jié)為 精調(diào) ， 可以連續(xù)調(diào)節(jié) 。 但若彈簧太緊 ， 電磁吸力不能克服反作用力 ， 有可能吸不上；彈簧太松 ， 反作用力太小 ， 又不能可靠釋放 。 （ 2） 改變非磁性墊片的厚度 非磁性墊片越厚，銜鐵吸合后磁路的氣隙和磁阻增大，釋放值增大，使返回系數(shù)增大；反之釋放值減小，返回系數(shù)減小，采用這種調(diào)整方式，吸合值基本不變。這種調(diào)節(jié)為 粗調(diào) ，不能連續(xù)調(diào)節(jié) 。 57/105 5． 電磁式繼電器的選擇 電磁式繼電器主要包括 電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器。 選用時(shí)主要依據(jù)繼電器所保護(hù)或所控制對象對繼電器提出的要求，如觸頭的數(shù)量、種類，返回系數(shù)，控制電路的電壓、電流、負(fù)載性質(zhì)等。由于繼電器觸頭容量小，所以經(jīng)常將觸頭并聯(lián)使用。有時(shí)為增加觸頭的分?jǐn)嗄芰?，也有把觸頭串聯(lián)起來使用的。 58/105 6．電磁式繼電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào) 電磁式繼電器的圖形符號(hào)如圖 119所示。電流繼電器的文字符號(hào)為 KI， 電壓繼電器的文字符號(hào)為 KV， 中間繼電器的文字符號(hào)為 KA。 K A K A K A(a)線圈 (b)常開觸頭 (c)常閉觸頭 圖 119 電磁式繼電器的圖形符號(hào) 59/105 60/105 （二）時(shí)間繼電器 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中 ， 需要有瞬時(shí)動(dòng)作的繼電器 ，也需要延時(shí)動(dòng)作的繼電器 。 時(shí)間繼電器就是利用某種原理實(shí)現(xiàn)觸頭延時(shí)動(dòng)作的自動(dòng)電器 ， 經(jīng)常用于時(shí)間原則進(jìn)行控制的場合 （ 反應(yīng)遲鈍 型 ） 。 其種類主要有 電磁阻尼式 、 空氣阻尼式 、 電子式和電動(dòng)機(jī)式 。 時(shí)間繼電器的 延時(shí)方式有 兩種 ： 通電延時(shí) ：接受輸入信號(hào)后延遲一定的時(shí)間 ，輸出信號(hào)才發(fā)生變化 。 當(dāng)輸入信號(hào)消失后 ， 輸出瞬時(shí)復(fù)原 。 斷電延時(shí) ：接受輸入信號(hào)時(shí) ， 瞬時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào) 。 當(dāng)輸入信號(hào)消失后 ， 延遲一定的時(shí)間 ， 輸出才復(fù)原 。 61/105 1． 直流電磁式時(shí)間繼電器 在直流電磁式電壓繼電器的鐵心上加上阻尼銅套 ， 即可構(gòu)成斷電延時(shí)時(shí)間繼電器 ， 其結(jié)構(gòu)原理如圖所示 。 1鐵心 2阻尼銅套 3絕緣層 4線圈 帶有阻尼銅套的鐵心示意圖 它是利用電磁阻尼原理產(chǎn)生延時(shí)的，由電磁感應(yīng)定律可知，在繼電器線圈通斷電過程中銅套內(nèi)將感應(yīng)電勢，并通過感應(yīng)電流，此電流產(chǎn)生的磁通總是反對原磁通變化。當(dāng)繼電器 通電 時(shí)，由于銜鐵處于釋放位置，氣隙大，磁阻大，磁通小，銅套阻尼作用相對也小，因此銜鐵吸合時(shí)延時(shí)不顯著（一般忽略不計(jì)）。而當(dāng)繼電器 斷電時(shí) ，磁通變化量大，銅套阻尼作用也大，使銜鐵延時(shí)釋放而起到延時(shí)作用。因此，這種繼電器 僅用作斷電延時(shí) 。這種時(shí)間繼電器延時(shí)范圍很小，一般不超過 ， 而且準(zhǔn)確度較低，一般只用于要求不高的斷電延時(shí)的場合。 62/105 空氣阻尼式時(shí)間繼電器是 利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的 ，其結(jié)構(gòu)由電磁系統(tǒng) 、 延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭 3部分組成 。 電磁機(jī)構(gòu)為雙E直動(dòng)式 ， 觸頭系統(tǒng)是 LX5型微動(dòng)開關(guān) ， 延時(shí)機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器 。 空氣阻尼式時(shí)間繼電器的電磁機(jī)構(gòu)可以是 直流的 ，也可以是 交流的 ；既有 通電延時(shí)型 ，也有 斷電延時(shí)型 的。只要改變電磁機(jī)構(gòu)的安裝方向，便可實(shí)現(xiàn)不同的延時(shí)方式：當(dāng)銜鐵位于鐵心和延時(shí)機(jī)構(gòu)之間時(shí)為通電延時(shí)，如圖 121a； 當(dāng)鐵心位于銜鐵和延時(shí)機(jī)構(gòu)之間時(shí)為斷電延時(shí)，如圖 121b。 空氣阻尼式時(shí)間電器的延時(shí)觸頭有： 延時(shí)閉合的常開觸頭、延時(shí)斷開的常閉觸頭及延時(shí)斷開的常開觸頭、延時(shí)閉合的常閉觸頭。 63/105 現(xiàn)以通電延時(shí)型為例介紹其工作原理 。 a)通電延時(shí)型 (b)斷電延時(shí)型 1線圈 2鐵心 3銜鐵 4反力彈簧 5推板 6活塞蓋 7杠桿 8塔形彈簧 9弱彈簧 10橡皮膜 11空氣室壁 12活塞 13調(diào)節(jié)螺桿 14進(jìn)氣孔 1 16微動(dòng)開關(guān) 圖 121 JS7A系列時(shí)間繼電器動(dòng)作原理＊ 進(jìn)氣口小，移動(dòng)速度慢，延時(shí)長；反之則快 上下活動(dòng)杠桿 ,隨銜鐵上下移動(dòng) 64/105 時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)如圖 123所示。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (a)線圈一般符號(hào) (b)通電延時(shí)線圈 (c)斷電延時(shí)線圈 (d)延時(shí)閉合常開觸頭 (e) 延時(shí)斷開常閉觸頭 (f) 延時(shí)斷開常開觸頭 (g) 延時(shí)閉合常閉觸頭 (h) 瞬動(dòng)常開觸頭 (i)瞬動(dòng)常閉觸頭 圖 123 時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào) 請看傘 65/105 ? 3．半導(dǎo)體時(shí)間繼電器 – 電子式時(shí)間繼電器在時(shí)間繼電器中已成為主流產(chǎn)品，電子式時(shí)間繼電器是采用晶體管或集成電路和電子元件等構(gòu)成。 – 電子式時(shí)間繼電器具有延時(shí)范圍廣、精度高、體積小、耐沖擊和耐振動(dòng)、調(diào)節(jié)方便及壽命長等優(yōu)點(diǎn)，所以發(fā)展很快，應(yīng)用廣泛。 – 半導(dǎo)體時(shí)間繼電器的輸出形式有兩種：有觸點(diǎn)式和無觸點(diǎn)式，前者是用晶體管驅(qū)動(dòng)小型磁式繼電器，后者是采用晶體管或晶閘管輸出。 ? 4．單片機(jī)控制時(shí)間繼電器 – 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，采用集成電路、功率電路和單片機(jī)等電子元件構(gòu)成的新型時(shí)間繼電器大量面市。如 DHC6多制式單片機(jī)控制時(shí)間繼電器、 J5S1 J33 JSZl3等系列大規(guī)模集成電路數(shù)字時(shí)間繼電器， J5145等系列電子式數(shù)顯時(shí)間繼電器． J5G1等系列固態(tài)時(shí)間繼電器等。 66/105 時(shí)間繼電器的選用 在選用時(shí)間繼電器時(shí)，首先應(yīng)考慮滿足控制系統(tǒng)所提出的工藝要求和控制要求，并應(yīng)根據(jù)對延時(shí)方式的要求選用通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。 當(dāng)要求的延時(shí)準(zhǔn)確度低和延時(shí)時(shí)間較短時(shí)，可以選用電磁式（只能斷電延時(shí)）或空氣阻尼式 ； 當(dāng)要求的延時(shí)準(zhǔn)確度較高、延時(shí)時(shí)間較長時(shí)，可以選用晶體管式 ； 若晶體管式不能滿足要求時(shí)，再考慮使用電動(dòng)機(jī)式。 這是因?yàn)殡m然電動(dòng)式精度高，延時(shí)范圍大，但體積大，成本高?？傊?，選用時(shí)除考慮延時(shí)范圍和準(zhǔn)確度外，還要考慮控制系統(tǒng)對可靠性、經(jīng)濟(jì)性、工藝安裝尺寸等提出的要求。 67/105 （三）熱繼電器 熱繼電器就是利用電流的熱效應(yīng)原理，在出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不能承受的過載時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)電路，為電動(dòng)機(jī)提供過載保護(hù)的保護(hù)電器。熱繼電器可以根據(jù)過載電流的大小自動(dòng)調(diào)整動(dòng)作時(shí)間， 具有反時(shí)限保護(hù)特性 。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的工作電流為額定電流時(shí)，熱繼電器應(yīng)長期不動(dòng)作。 68/105 1．熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理