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九月 6 2019

继电器的工作原理及作用


目录

1.基本概念
2.电路符号
3.主要作用
4.基本结构
5.工作原理

  在很多的家用电器上(如自动洗衣机、电炉加温等等),为了防止电流过大而损伤电器,因此在电器上面安装了一些继电器。继电器是一种电子控制器件,实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。那么继电器的是如何工作的?其作用又有哪些?下面一起来看看:

  1.基本概念

  继电器(英文名称:relay)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。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)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“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。

  19世纪30年代,美国物理学家约瑟夫·亨利在研究电路控制时利用电磁感应现象发明了继电器。最早的继电器是电磁继电器,它利用电磁铁在通电和断电下磁力产生和消失的现象,来控制高电压高电流的另一电路的开合,它的出现使得电路的远程控制和保护等工作得以顺利进行。继电器是人类科技史上的一项伟大发明创造,它不仅是电气工程的基础,也是电子技术、微电子技术的重要基础。

继电器

  图1 继电器

  2.电路符号

  继电器的文字符号为“K”,图形如图2所示。在电路图中,继电器的接点可以画在该继电器线圈的旁边,或在远离该继电器线圈的地方,而用编号表示它们的彼此关系。

继电器的电路符号

  图2 继电器的电路符号

  3.主要作用

  (1)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。

  (2)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。

  (3)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。

  (4)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。

  4.基本结构

继电器的结构

  图3 继电器的结构

  继电器由四部分构成,分别是线圈、磁路、反力弹簧和触点。

  线圈的用途是通电后,它能产生电磁吸力,带动磁路的衔铁吸合,并使得触点产生变位动作。

  磁路由铁芯、铁扼和衔铁构成,它的任务是为线圈产生的磁通建立磁路通道。

  在磁路中,最重要的就是磁路气隙,它是衔铁和铁芯之间的一段空隙。线圈未通电时气隙为最大值,触点为初始态;线圈通电后,气隙为零,触点变位为动作态。

  反力弹簧的作用就是为衔铁提供与动作方向相反的斥力,当线圈断电后它能帮助衔铁和触点复位。

  触点用于对外执行控制输出,它由常闭触点和常开触点构成。线圈得电继电器吸合后,常闭触点打开而常开触点闭合,线圈断电释放后,常闭触点和常开触点均复位为初始状态。

  5.工作原理

  继电器的转换触点是继电器的一个动触点和两个静触点。其中动触点与静触点1处于闭会状态,称为常闭触点,动触点与静触点2处于断开状态,称为常开触点,如图4所示。

继电器的转换触点

  图4 继电器的转换触点

  当线圈得电时,其动触点与静触点1立即断开并与静触点2闭合,切断静触点1控制线路,接触通静触点2的控制线路。

  当线圈失电时,动触点复位,即动触点与静触点2复位断开并与静触点1复位闭合,切断静触点2的控制线路接通静触点1的控制线路。如图5所示:

继电器的工作原理图

  图5 继电器的工作原理图

  从上图可以看出当继电器K线圈连接在不闭锁的常开按钮与电池之间;常闭触点K-1连接在电池与灯泡EL1z之间,用于控制灯泡EL1的点亮与熄灭;常开触点k-2连接在电池与灯泡EL2之间,用于控制灯泡EL2的点亮与熄灭。在未接通线路时,灯泡EL2处于熄灭状态。

  按下按钮SB时,线路接通,继电器K线圈得电,常闭触点K-1断开,切断灯泡EL1的供电电源,灯泡EL1熄灭;同时常开触点K-2闭合,接通灯泡EL2的供电电源,灯泡EL2点亮。

  松开按钮SB时,线路断开,继电器K线圈失电,常闭触点K-1复位闭合,接通灯泡EL1的供电电源,灯泡EL1点亮;同时常开触点K-2复位断开,切断灯泡EL2的供电电源,灯泡EL2熄灭。

  以上就是继电器的概念、电路符号、主要作用、基本结构以及工作原理介绍了。继电器经过一百多年的发展,已经形成了各种形式的,比如时间继电器,温度继电器,舌簧继电器,热继电器,差动继电器,光继电器,声音继电器,霍尔继电器等,现在还有固态继电器等,从机械到电子,各种形态都有。

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