学习情境3 汽车磁路及电磁元件任务3继电器.doc

任务3. 汽车继电器3.4.1 继电器的概述1.基本概念继电器是一种根据电量（电流、电压、功率等）或非电量（热、光、声、速度等）的变化，来接通或分断小电流电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器继电器的工作过程如图3-24所示继电器接受并执行控制电路发出的指令，用低电压小电流信号，控制高电压或电流的工作设备，实现“以低控高”、“以小控大”的作用继电器是靠触点的动作来进行工作的在电路中起着控制、放大、联锁、保护和调节等作用图3-24 继电器的工作过程2继电器的分类继电器的分类方法很多，比如按用途分类可分为功能型和控制型继电器两种像闪光继电器、刮水继电器等就属于功能型继电器，而普通的单纯起动电路通断与转换的继电器都属于控制型继电器，如电源继电器（减荷继电器）、充电指示继电器、起动继电器、灯光继电器、喇叭继电器按触点状态分为常开型，常闭型和混合型继电器三种在汽车上应用较多的是电磁式继电器、热继电器和舌簧管式继电器电磁式继电器和热继电器常用于控制电路，舌簧管式继电器常作为传感器使用3.继电器的时间参数动作时间：指从线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需时间返回时间：指从线圈失电到衔铁完全释放所需时间。

一般继电器的动作、返回时间为0.05～0.15S，快速继电器则为0.005～0.05S4.常开触点、常闭触点常开（动合）触点：指继电器有预定激励时闭合，无激励时断开的触点组件常闭（动断）触点：指继电器有预定激励时断开，无激励时闭合的触点组件5.继电器的特点继电器的工作电压分为6V、12V和24V，分别装于相应标称电压的汽车上不同标称电压的继电器不能互换使用继电器的额定电流不大于5A3.4.2 继电器的图形符号、接线图、接脚和外形1.继电器接线图和接脚为方便使用和接线，在继电器的外壳上都有简明扼要的接线图，如图3-25（a）所示 图3-25（b）所示为继电器接线图及接脚含义86端子接的是地线，85端子接开关，85端子和86端子是连通的30端子接电源，87端子接到电路，87A不与电路连接，是空引脚87端子与30端子之间的触点是常开触点，在继电器得电后30端子与87端子连通，即常开触点闭合，使继电器控制的元器件工作断电后30端子与87端子断开，又恢复到常开状态a）继电器外形（b）继电器接线图3-25 继电器接线图及接脚含义2.图3-26是小型通用插接式继电器的内部电路及插座布置示意图 （a）常开型（b）常开型（带保护二极管）（c）混合型（d）混合型（带泄放电阻）图3-26 小型通用插接式继电器的内部电路及插座布置示意图3.4.3 电磁式继电器1.电磁式继电器的结构电磁式继电器的结构是由电磁线圈、铁芯、衔铁和触点等组成。

如图3-27所示是电磁式继电器的结构和符号图3-27 继电器的结构和符号2．电磁式继电器的工作原理如图3-27所示，只要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作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点分离这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的3.4.4 热继电器热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作的继电器主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护等作用 如图3-28所示是热继电器工作原理图和符号发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲超出扣板，扣板被弹簧拉回，常闭触点断开热继电器动作后，双金属片经过一段时间冷却，按下复位按钮即可复位热继电器能够根据过载电流的大小自动调整动作时间，具有反时限保护特性，过载电流越大，动作时间越短a）结构（b）符号和动断触点1-发热元件；2-双金属片；3-手动复位按钮；4-导板；5-弹簧；6-支撑杆；7-常闭触点图3-28 热继电器3.4.5 舌簧管式继电器舌簧管式继电器与电磁型继电器的主要区别就是舌簧管式继电器的触点是一个或几个舌簧管。

如图3-29所示是舌簧管式继电器的结构和实物，它的符号与电磁型继电器一样当线圈通电后管中两舌簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，圈中心工作气隙中形成磁通回路，从而使舌簧管的一对触点吸合，因而接通被控电路线圈断电后，舌簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断舌簧管式继电器具有结构简单、体积小、吸合功率小、灵敏度高一般吸合与释放时间均在0.5~2ms以内触点密封，不受尘埃、潮气及有害气体污染，动片质量小，动程小，触点电寿命长，可正常工作达107次 （a）结构：1-舌簧片；2-线圈；3-玻璃管；4-骨架（b）实物：250Ω舌簧管式继电器实物图3-29 舌簧管式继电器3.4.6 继电器的主要电气参数 1.线圈电电流和功率它是指继电器线圈使用的是直流还是交流电，以及线圈消耗的额定电功率如JZC-21F型继电器，它的线圈电源为直流，线圈消耗的额定功率为0.36W2.线圈电压它是指继电器正常工作时线圈需要的电压值一种型号的继电器的构造大体是相同的，为了使一种型号的继电器能适应不同的电路，它有多种额定工作电压或额定工作电流以供选用并用规格号加以区别如型号为“JZC-21F/006-1Z”的继电器，其中“006”为规格号，表示额定工作电压为6V。

如“JZC-21F/048-1Z”的继电器，其中“048”为规格号，表示额定工作电压为48V汽车继电器的电压与汽车电源相一致，分12V、24V两种3.线圈电阻线圈的电阻值，一般由手册给出由继电器额定工作电压和线圈电阻，根据欧姆定律求出额定工作电流例如“JZC-21F/006-1Z”的继电器，查表知电阻是100Ω，则额定工作电流 I ===60mA同样，根据线圈电阻和额定工作电流也可以求出线圈的额定工作电压4.寿命（接点负荷）寿命是指接点的负载能力，有时也称接点容量继电器的接点在切换时能承受一定的电压和电流 如“JFX—13F” 型的继电器的寿命（接点负荷）是1A×28V（DV），它表示这种继电器的接点在工作时的电压和电流值不能超过该值时，可正常工作1×106次，否则会影响甚至损坏接点一般同一型号的继电器的寿命（接点负荷）值都是相同的 3.4.7 继电器的选用1.继电器的额定工作电压的选择继电器的额定工作电压应小于或等于控制电路（继电器线圈所在电路）的工作电压当继电器是用晶体管或集成电路来驱动时，还应计算一下继电器额定工作电流是否在晶体管或集成电路的输出电流范围之内，必要时应增添保护电路。

2.接点负荷的选择加在接点上的电压和电流值不应超过该继电器的接点负荷3.接点的数量和种类同一种型号的继电器一般有多种接点的形式可供选用使用时应充分利用各组接点4.继电器的体积应合乎电路的要求5.查阅有关手册，找出合乎要求的继电器在电参数和体积都满足的情况下，应选用性能价格比高的产品3.4.8 继电器在汽车上的典型应用1.喇叭电路喇叭电路如图3-30所示在汽车上常装有两个不同音频的喇叭，有时甚至装有三种不同音频的喇叭当装有双喇叭时，由于其消耗的电流较大，用按钮直接控制时，按钮容易烧坏，故常采用喇叭继电器控制该电路图最上面的一条水平线是电源线（接蓄电池的正极），最下面的一条水平线是搭铁线当按下喇叭开关时，继电器得电，常开触点闭合（30端子与87端子之间的触点），喇叭中有电流通过而发声图3-30 喇叭电路2.制动信号灯断线警告灯电路在制动信号灯电路中接两个电磁线圈4和6以及舌簧开关，警告灯与舌簧开关串联，如图3-31所示在正常情况下制动时，踩下制动，制动灯开关接通，电流分别流经电磁线圈4和6，使左右制动信号灯亮此时，两线圈所产生的磁场互相抵消，舌簧开关不闭合，警告灯不亮，若左（或右）制动信号灯线路断路（或灯丝烧断），则电磁线圈4（或6）无电流通过，而通电的线圈所产生的磁场吸力吸动舌簧开关触点闭合，警告灯亮，以示警告。

1-点火开关；2-制动开关；3-警告灯；4、6-电磁线圈；5-舌簧开关；7、8-制动信号灯图3-31 制动信号灯断线警告灯电路想一想继电器能够“以低控高”、“以小控大”的作用，它是如何实现的？用自己的语言描述出来探究汽车上哪些地方用到了继电器？是哪种类型的继电器？都有什么作用？【项目实施】   继电器的拆装在老师的允许下从汽车上拔下继电器，看看继电器上的一些标注、接线图和接脚，了解继电器在此位置的作用，然后用起子等工具将继电器拆开，看看内部的结构，再将继电器还原合拢，最后将继电器按到汽车上原来的位置 本章小结1.磁场的基本物理量：磁感应强度B、磁通F、磁通链ψ、磁导率m、磁场强度H2.物质分为磁性物质和非磁性物质磁性物质有磁饱和和磁滞现象，这两个现象都可以用磁畴概念加以解释3.磁路：跟导体对于电流相似，一些物质（铁磁性物质）对于磁场具有良好的传导性，磁场在这些物质内遇到较少的阻碍，能够形成像电路一样的磁路4.电磁阀是用来控制流体方向的自动化基础元件，属于执行器，它通过一个电磁线圈来控制阀芯位置，切断或接通气源以达到改变流体流动方向的目的，从而对介质方向进行控制，达到对阀门开关的控制。

5.继电器是一种根据电量（电流、电压、功率等）或非电量（热、光、声、速度等）的变化，来接通或分断小电流电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器继电器的种类很多，在汽车上常用的是电磁是继电器、热继电器和舌簧管式继电器 习题一、填空题1.磁感强度表示磁场中某点_________________________的物理量，其计算大小的关系式是________________________，单位是__________________2.磁饱和的根本原因是__________________________________________3.在直流电流励磁的磁路中，___________（能还是不能）产生涡流为了避免产生涡流损耗，交流电机的铁心制成________________________4.电磁阀是电磁线圈控制____________________来切断或接通气源以达到改变流体流动方向的目的二、选择题1.热继电器是一种利用（ ）进行工作的保护电器A.电流的热效应原理 B.监测导体发热的原理C.监测线圈温度 D.测量红外线2.中间继电器的作用是（ ）。

A.在中间能够承前启后 B.能够增加触点的数目C.不能增加容量 D.以上都不对3.属于汽车电路控制继电器是（ ） 　　　　　　　　 A.闪光继电器　　　　　 B.刮水器间歇继电器　　　 C.喇叭继电三、简答题1.什么是铁磁材料的磁滞现象？2.简述先导式电磁阀的工作原理3.什么是继电器？继电器触点的作用是什么？4.说明热继电器的工作原理？。