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继电器在电气工程及其自动化低压电器中的作用

来源:未知
 

   摘要:继电器是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器,起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。现从继电器工作原理、作用进、类型入手,对其在电气工程及其自动化低压电器中的应用展开初步探讨,仅供参考。
  关键词:继电器;电气工程;自动化低压电器;应用
  作者:刘玉琢
  

  
  1 继电器的工作原理及作用
  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(义称输 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”。继电器是具有隔离功能的自动开关元件,泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是最重要的控制元件之一。继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等)的感应机构(输入部分);有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分);在继电器的输入部分和输出部分之间,还有对输入量进行耦合隔离,功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构(驱动部分)。作为控制元件,概括起来,继电器有如下几种作用:一是扩大控制范围:例如,多触点继电器控制信号达到某一定值时,可以按触点组的不同形式,同时换接、开断、接通多路电路。二是放大:例如,灵敏型继电器、中间继电器等,用一个很微小的控制量,可以控制很大功率的电路。三是综合信号:例如,当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时,经过比较综合,达到预定的控制效果。四是自动、遥控、监测:例如,自动装置上的继电器与其他电器一起,可以组成程序控制线路,从而实现自动化运行。
  2 继电器的常用类型及选用条件
  继电器的常用类型有电磁继电器、固态继电器、热继电器、舌簧继电器、时间继电器、高频继电器等。电磁继电器是利用输入电路内电路在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而丁作的一种电气继电器。固态继电器简称SSR,它是有两个接线端作为输入端,而另外两个接线端作为输 端的四端元件,在中间试验隔离元件来完成输入和输出的电隔离。固态继电器如果根据负载电源的类型可以分为交流和直流两种类型;根据开关型式则可以分为常开和常闭两种类型;根据隔离型可以分为混合型、变压器隔离型与光电隔离型,其中使用最多的是光电隔离型。热继电器是当外界温度达到给定值时而动作的继电器。在电动机进行工作时,热元件所产生的热量虽然能够让双金属片变形弯曲,但是还不能够让热继电器的触点发生变化。在电动机负重的时候,双金属片变形的距离变大,推动导板让常闭触点断开,来阻断电动机控制电路,从而起到保护的作用。热继电器运作后通常不能够自己进行复位,必须等到双金属片完全冷却之后触动复位键才行。
  在选用继电器的种类时应先了解必要的条件:一要控制电路的电源电压,能提供的最大电流;被控制电路中的电压和电流;被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时,一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流,否则继电器吸合是不稳定的。二要查阅有关资料确定使用条件后,可查找相关资料,找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器,可依据资料核对是否可以利用。最后考虑脚位及尺寸是否合适。因每个客户应用的范围不同,对继电器的脚位及外形尺寸都有要求。三要注意器具的容积。若是用于一般用电器,除考虑机箱容积外,小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器,如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。
  3 继电器在电气工程和自动化低压电器中的应用分析
  继电器有着通用性好和町以简化电路的优势,所以它的应用也非常地广泛。它被应用于日常的家电用品、电气— 程的设计施工工业自动化低压电器的控制等多方面领域。
  首先,在家用电器领域,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10次到2X1O 次。环境温度: 0到55℃(微波炉、电加热器要求达85℃);相对湿度20%到95%。安全l生要求严格,须经安全认证机构的认定。另外,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。
  继电器是电磁跟机械传动部分构成的,这样要比其他元件的构造复杂很多,因此,它的可靠性和一致性会小一些。但是在它应用的时候町以使用些措施来尽量提高它的可靠性,这样也能起到一些作用。除去继电器本身的原因以外,使用的不恰当也是造成其可靠程度不高的重要原因。因此,现在的设计者会着重关注并会对它的使用方式进行调整,来达到可靠性的要求。另外,继电器在应用的时候还要注意环境的影响。在应用时,一定要挑选有高绝缘、强抗电性能的完全密封的继电器元件进行应用,并要确保继电器应用的系统在各地各领域的可靠和安全地运行。继电器的使用一般会受温度、低气压、机械应力等外部环境的影响,因此,只有完全密封的继电器才拥有良好的性能和稳定的接触还有好的可靠性,就算长时间处于较差的环境内,也不会受到使用的影响。
  结束语:总之,继电器以自身独有的特点在电气工程及其自动化低压电器中得到广泛应用,人们对继电器的关注程度越来越高,对它的质量和安全性能的要求也越来越高,因此,继电器在未来的发展领域里还需进一步研究、完善。
  
  
  参考文献
  [1]夏晓川.探析电气工程及其自动化低压电器中继电器的工作原理[J].城市建设理论研究(电子版),2012(2).
  [2]郭新凤.探析继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用[J].赤子,2012(4).
  [3]冯启明.论继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用阴.赤子,2012. 

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