第三卷继电器类培训知识.ppt

丹东华通丹东华通基础：继电器类                          第一章     概述1.1、结构原理           继电器是一种利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力（有触头式）或使输出状态发生阶跃变化（无触头式），从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件根据转化的物理量的不同，可以构成各种各样的不同功能的继电器，以用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等，从而控1丹东华通丹东华通基础：继电器类制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的           被转化或施加于继电器的电量或非电量称为继电器的激励量（输入量），当继电器被激励，从一个起始位置达到预定的工作位置，并完成电路的切换动作，称为继电器的工作特性，包括吸合、不吸合、保持与释放状态施加于继电器的激励量或高于它的吸合值或低于它的释放值，可以是电量如交流或直流电的电流、2丹东华通丹东华通基础：继电器类电压等，也可以是非电量如位置、时间、温度、速度、压力等当输入量变化到高于它的吸合值或低于它的释放值时，继电器动作，对于有触头式继电器其触头闭合或断开，对于无触头式继电器其输出发生阶跃变化，以此提供一定的逻辑变量。

1.2、分类1.2.1、按动作原理分类         有电磁式继电器、磁电式继电器、感应式继3丹东华通丹东华通基础：继电器类电器、电动式继电器、温度继电器、光电式继电器、压电式继电器、时间继电器等1.2.2、按反应激励量分类    有交流继电器、直流继电器、电压继电器、中间继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器、温度继电器、压力继电器、脉冲继电器等1.2.3、按结构特点分    有接触器式继电器、小型继电器、舌簧继电器、4丹东华通丹东华通基础：继电器类电子式继电器、智能化继电器、固体继电器、可编程序控制继电器等1.2.4、按动作功率分     有通用、灵敏和高灵敏继电器等1.2.5、按输出触头容量分      有大、中、小和微功率继电器之分等5丹东华通丹东华通基础：继电器类1.3、基本机构介绍        任何一种继电器，不论他们的动作原理、结构形式、使用场合如何千百万化，都具备两个基本机构，一是能反映外界输入信号的相应的感应机构；二是对被控电路实现“通”“断”控制的相应的执行机构而外界输入的信号有电量和非电量之分，因此，某一种继电器的感应机构首先应具有将输入的电量或非电量变换成适合执行机构动作的某种特定物理量的感应机能，6丹东华通丹东华通基础：继电器类这种作用称为变换机能，相应的部分就称为变换机构；另外，被控对象所要求继电器的动作，必须是在规定的输入量值下执行，因此，继电器的感应机构还应具有能对输入量的大小进行比较判断的机能，相应的部分就称为比较机构。

这样，由变换机能和比较机能就构成了继电器的 感应机构，实现了对外界输入信号感应的全部机能            至于继电器的执行机构，那是非常明显的，7丹东华通丹东华通基础：继电器类有触头继电器中的触头可以产生吸合、释放动作；无触头半导体继电器中的晶体管具有截止、饱和两种状态，都能实现对电路的通断控制，是一种执行机能的表现，是继电器的执行机构由此可见，“感应”与“执行”对任一继电器都是不可缺少的，其特性称为继电器的输入—输出特性，常用继电器特性曲线表示，它是一种矩形曲线，见图1-18丹东华通丹东华通基础：继电器类Y—衔铁位置输出量，吸合Y=1，释放Y=0；X—电磁机构励磁线圈的电压（或电流）输入量9丹东华通丹东华通基础：继电器类               第二章    常用典型继电器介绍    第一节        热双金属片式热过载继电器2.1.1、用途　热过载继电器（以下简称热继电器）是依靠电流通过其热元件所产生的焦耳－椤次热，使热双金属片因热效应而弯曲，其变形能转化为推力推动动作机构使之脱扣的一种电器主要用于电动机的过载，断相，起动时间过长，堵转时间过长的保护它和适配的交流接触器，可10丹东华通丹东华通基础：继电器类组成电磁起动器。

2.1.2、分类、分类　　热继电器的型式有许多种，可按下述方法分类：（1） 按是否带有断相保护功能分：        a：带断相保护　　b：不带断相保护2） 按整定电流是否可以调节分：　　a：整定电流可以调节　　b：整定电流不可以调节　11丹东华通丹东华通基础：继电器类    （3） 按辅助触头形式分：        a：常闭触头　　b：电气不绝缘的常闭触头和常开触头　　c：电气绝缘的常闭触头和常开触头4） 按复位方式分：　　a：手动复位　　b：手动复位和自动复位兼有（可以选用）　　c：自动复位5） 按周围环境温度有无温度补偿分：　12丹东华通丹东华通基础：继电器类　        a：有周围环境温度补偿　　b：无周围环境温度补偿6） 按与配套交流接触器接线安装方式分：　　a：组合接线安装方式　　b：分立接线安装方式7） 按有无动作指示分：　　a：有动作指示　　b：无动作指示    （8） 按有无测试功能分：　　a：有测试功能13丹东华通丹东华通基础：继电器类　       b：无测试功能9） 按能否手动断开常闭触头分：　　a：能手动断开常闭触头　　b：不能手动断开常闭触头10） 按辅助触头的使用类别分：　　a：交流电路。

　　b：交流电路或直流电路　　正泰集团公司生产的NR2（JR28），JRS2 系列双金属片式热继电器，属带断相保护，整定电流可调，具有电气绝缘的常闭辅助触头和常14丹东华通丹东华通基础：继电器类   开辅助触头，手动复位兼有，有周围环境温度补偿功能，有动作指示，有测试功能，能手动断开常闭辅助触头，辅助触头交、直流电路均适用，功能较齐全，安装方式多样的产品2.1.3、典型结构            热继电器的结构总体分为动作机构室和热元件室两大部份，动作机构室包括动作机构，辅助触头，整定电流调节机构，温度补偿机构，热元件室包含元件和差动机构　　15丹东华通丹东华通基础：继电器类          热继电器的触头，按其断开动作机构作用的方式不同可分为：锁扣式和翻转跳跃式翻转跳跃式又可细分为弓片簧式，圆柱形弹簧式、拉伸弹簧式和整体片簧式触头及其动作机构是热继电器完成过载保护的执行环节，其触头参数及脱扣力对其保护特性影响很大　　热继电器的热元件是取得过载信号的重要环节，按其加热方式可分为直接、间接和复式三种加热方式16丹东华通丹东华通基础：继电器类 （（1）直接加热方式）直接加热方式　　直接加热（见图1.a）常用于小电流等级的热继电电器。

通过改变热双金属片的材料牌号或几何尺寸，以满足不同整定电流的需要当整定电流较大，又需要直接加热时，则应加装分流片（见图1.d）直接加热式的结构，其发热时间常数较小2）间接加热方式）间接加热方式　　间接加热（见图1.c）是发热材料通过空气或其它绝缘耐热材料（玻璃纤维套管或云母）17丹东华通丹东华通基础：继电器类  与热双金属片进行热交换，通过改变发热材料尺寸或牌号，以满足不同整定电流的需要，间接加热时，以加热材料经绝缘缠绕于双金属片上的结构形式，其热效应为最好间接加热方式适用于时间常数要求较大的热继电器     下图中：1—热双金属片          2—发热元件                    3—分流片18丹东华通丹东华通基础：继电器类                                         (a)                                         (b)   19丹东华通丹东华通基础：继电器类                                            (C)                                               (d)20丹东华通丹东华通基础：继电器类 （（3）复式加热方式）复式加热方式　　　　复式加热（图1.b）常用于中、小电流等级的热继电器，其时间常数介于直接与间接加热之间。

　　热继电器总体结构设计近年来多采用立体式布置，即将动作机构室与热元件室左右排列的传统设计，改为前后排列的立体式设计这样可以减小安装面积，可以将继电器的宽度设计成与适配的交流接触器宽度相等，便于与交流接触器组成插入式安装，由于动作机构室安21丹东华通丹东华通基础：继电器类  排在安装面的前面，热继电器的功能部件，如整定电流调节按钮，复位按钮及复位方式转换，断开常闭触头的停止按钮、检测线路的试验按钮、动作指示及主、辅电路的接线标志等均可布置在热继电器的上罩平面上，一目了然，操作维护非常方便2.1.4、 典型产品介绍22丹东华通丹东华通基础：继电器类（1）、JR36系列热过载继电器(以下简称热继电器)适用于交流50Hz/60Hz、电压至690V，电流0.25~160A的长期工作或间断长期工作的交流电动机的过载与断相保护    热继电器具有断相保护、温度补偿、自动与手动复位、动作可靠    本产品符合：GB14048.4、GB14048.5、IEC60947-4-1等标准    热继电器只有独立安装方式该产品与CJT1接触器组成QC36型的电磁起动器23丹东华通丹东华通基础：继电器类    JR3624丹东华通丹东华通基础：继电器类（2）NR2(JR28) 系列热过载继电器 (以下简称热继电器) 适用于交流50Hz/60Hz、电压至 690V，电流0.1-630A的长期工作或间断长期工作的交流电动机的过载与断相保护。

热继电器具有断相保护、温度补偿、动作指示、自动与手动复位、停止功能，该产品动作可靠    本产品符合：GB14048.4、GB14048.5、IEC60947-4-1等标准    热继电器可与接触器接插安装，也可独立安装25丹东华通丹东华通基础：继电器类  NR2（JR28）26丹东华通丹东华通基础：继电器类（3）JR20系列热过载继电器(以下简称热继电器)适用于交流50Hz/60Hz、电压至660V，电流0.1-630A的长期工作或间断长期工作的交流电动机的过载与断相保护    热继电器具有断相保护、温度补偿、动作指示、自动与手动复位、动作可靠    本产品符合：GB14048.4、GB14048.5、IEC60947-4-1等标准    热继电器可与接触器接插安装，也可独立安装JR20-□L中“L”表示独立安装27丹东华通丹东华通基础：继电器类                                     JR2028丹东华通丹东华通基础：继电器类2.1.5、热继电器的选用      选用热继电器时应根据使用条件、工作环境、电动机的型式及其运行条件及要求，电机起动情况及负荷情况等几个方面综合加以考虑，必要时进行合理计算。

1）型式的选择    应按实际安装情况选择安装时热继电器应布置在整个开关柜（箱）的下部2）原则上热继电器的额定电流应按电动机　29丹东华通丹东华通基础：继电器类的额定电流选择但对于过载能力较差的电动机，其配用的热继电器的额定电流应适当小些通常选取热继电器的额定电流为电动机额定电流的60%-80%，并应效验动作特性        在不频繁起动的场合，要保证热继电器在电动机的起动中不产生误动作通常当电动机起动电流为其额定的6倍及以下、起动时间不超过5S时，若很少连续起动，就可按电动机的额定电流选用热继电器当电动机启动时间较长，30丹东华通丹东华通基础：继电器类就不宜采用热继电器，而采用过电流继电器作为保护频繁起动场合（如AC-4）不宜使用热继电器3）热继电器的主要参数是热元件的整定电流范围，该参数选择的好坏，直接影响热继电器的保护性能和动作的可靠性通常选择的整定通常选择的整定电流范围的中间值应等于或稍大于电动机的额电流范围的中间值应等于或稍大于电动机的额定电流定电流，每一种额定工作电流等级的热继电器有若干不同额定电流的热元件可供选择4）由于热继电器有热惯性，不能作短路保护，31丹东华通丹东华通基础：继电器类应考虑与短路保护配合问题（即与熔断器或断路器时的配合）。

5）当电动机工作于重复短时工作制时，要注意确定热继电器的允许操作频率，因为热继电器的操作频率是很有限的，操作频率较高时，热继电器的动作特性会变差，甚至不能正常工作，对于可逆运行和频繁通断的电动机，不宜采用热继电器做保护，必要时可选用装入电动机内部的温度保护（如热敏电阻）或其它保护32丹东华通丹东华通基础：继电器类（6）热继电器安装接线时应注意连线的导线截面和长度在允许范围内此外安装螺钉应紧固，防止接触不良影响33丹东华通丹东华通基础：继电器类2.1.6、问题解答（1）电动机保护电器之间应如何协调配合？        热继电器是提供过载和断相保护的，要保护电动机的短路需与熔断器或断路器配合使用   在协调配合方面的基本要求是：A、电动机额定电流必须与热继电器的刻度电流一致，在相应的过载电流倍数下，热继电器能正确动作34丹东华通丹东华通基础：继电器类B、起动过程中热继电器不应发生误动作C、热继电器允许通过的最大电流通常为10Ie，超过此电流时，应考虑由断路器或熔断器来断开D、当电路发生短路时，必须由断路器或熔断器来断开2）带断相保护的热继电器是怎样实现断相保护的？35丹东华通丹东华通基础：继电器类       断相保护的热金属片式继电器采用的是差动机构（有上顶板和下顶板）动作原理。

运行中，正常过载时，双金属片发热后同时弯曲使辅助触头动作从而断开主电路；而当三相中一相断电后，三相系统失去平衡，由于该相电流为零，双金属片不发生弯曲，下顶板不能跟随上顶板移动，而停留在原位不动，迫使摆动杠杆扭转偏移，当偏移到一定距离时使辅助触头动作从而断开主电路，达到断相保护功能36丹东华通丹东华通基础：继电器类（3）热继电器的复位时间是多少？         根据继电器设计要求，热继电器动作后应能可靠复位，手动复位时间应不大于2min，自动复位时间额定电流63A及以下不大于5min，额定电流大于63A不大于8min37丹东华通丹东华通基础：继电器类                  第二节       时间继电器        2.1、时间继电器按其延时原理有电磁式、机械空气阻尼式、电动机式、双金属片式、电子式、可编程式和数字式等它是一种实现触头延时接通或断开的自动控制电器，主要作为辅助电器元件用于各种电气保护及自动装置中，使被控元件达到所需要的延时       2.2、图形符号      38丹东华通丹东华通基础：继电器类39丹东华通丹东华通基础：继电器类40丹东华通丹东华通基础：继电器类2.3、典型产品介绍2.3.1空气阻尼式时间继电器          JS7-A系列时间继电器(以下简称继电器)主要适用于交流50Hz、额定电压至380V的电路中，通常用在自动或半自动控制系统中，按预定的时间使被控元件动作。

有通电延时和断电延时两种        它是利用空气阻尼原理获得延时的由电磁系统、延时机构和触头三部分组成，电磁机构41丹东华通丹东华通基础：继电器类    为直动式双E形，触头系统是借用LX5型微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器             JS742丹东华通丹东华通基础：继电器类2.3.2、电子式时间继电器         如：JSZ3系列电子式时间继电器，其具有体积小、重量轻、结构紧凑、延时范围广、延时精度高、可靠性好、寿命长等特点，适用于机床自动控制，成套设备自动控制等要求高精度，高可靠性的自动控制系统作延时控制元件        电子式时间继电器是采用晶体管或集成电路和电子元件等构成，目前已有采用单片机控制43丹东华通丹东华通基础：继电器类   的时间继电器由于其优点突出，所以发展很快，应用广泛          晶体管式时间继电器是利用RC电路电容器充电时，电容器上的电压逐渐上升的原理作为延时基础的，因此改变充电电路的时间常数（改变阻值），即可整定其延时时间继电器的输出形式有两种，有触头式，用晶体管驱动小型电磁式继电器；无触头式，采用晶体管或晶闸管输出44丹东华通丹东华通基础：继电器类         JSZ3    45丹东华通丹东华通基础：继电器类      JS14                  46丹东华通丹东华通基础：继电器类JSS14A数显时间继电器适用于交流50Hz，额定电压380V及以下或直流24V及以下的控制电路中作延时元件，按预定的时间接通或分断电路。

JSS14A47丹东华通丹东华通基础：继电器类   KG316T时控开关能根据用户设定的时间，自动打开和关闭各种用电设备的电源控制对象可以是路灯、霓虹灯、广告招牌灯、生产设备、广播电视设备等一切需要定时开启和关闭的电路设备和家用电器 48丹东华通丹东华通基础：继电器类                第三节        固态继电器   3.1、是一种无触头开关器件，由于具有结构紧凑、开关速度快、无火花、无噪音、耐振动、寿命长、抗干扰能力强、使用范围广等诸多优点在自动化控制中可以用微弱的控制信号对输出回路大功率双向可控硅有效控制，从而达到对控制回路进行大电流负载通断能与微电子逻辑电路兼容等特点，已广泛应用于各种自动控制仪器设备、计算机数据采集系统和处理系统、交通信号管理系统等，作为执行器件49丹东华通丹东华通基础：继电器类             固态继电器是一种四端组件，其中两端为输入端，两端为输出端它利用信号光电耦合方式使控制回路与负载回路之间没有任何电磁关系，实现了电隔离，从外部状态看，具有与电磁式继电器一样的功能因此，可在恶劣的工作环境下使用固态继电器以其优越的性能，现已被广泛用于家电、机床、通讯、汽车、航空、矿产等领域，是一种发展前景广和市场潜力大的电子开关器件。

50丹东华通丹东华通基础：继电器类3.2、分类3.2.1、按主电路类型分为直流和交流固体继电器直流固体继电器内部的开关元件是功率晶体管，交流固体继电器的开关元件是可控硅3.2.2、按产品封装结构有塑封型和金属壳全密封型51丹东华通丹东华通基础：继电器类         JGX-10F          单相      52丹东华通丹东华通基础：继电器类        JGX-3/10F          三相53丹东华通丹东华通基础：继电器类                  第四节 电磁式继电器 4.1、 电磁继电器应用相当广泛，种类很多，如电压、电流、中间继电器，电磁式时间继电器，接触器式继电器等都属于这一类它主要是利用电磁原理工作的 接触器式继电器是一种作为控制开关电器使用的接触器，实际上中间继电器、电压继电器等都属于接触器式继电器 其主要作用是扩展控制触头数量或增加触头容量 54丹东华通丹东华通基础：继电器类          电磁继电器主要结构和接触器大至相同也是由电磁机构和触头系统等部分组成所不同的是专用于控制电路，触头容量较小，触头数量较多，没有专门的灭弧装置，所以体积小，动作灵敏。

          电磁式继电器反映的是电信号，当线圈反映的是电压信号时，称为电压继电器；当线圈反映电流信号时，称为电流继电器电压继电器线圈匝数多、导线细，在电路中和电压源并55丹东华通丹东华通基础：继电器类   联电流继电器线圈匝数少，导线粗，在电路中和电流源串联          电磁式继电器有交、直流之分交流继电器线圈通以交流电，它的铁心用硅钢片叠成，磁极端面装有短路环直流继电器的线圈通以直流电，它的铁心用电工软钢做成，不需要装短路环4.2、主要产品56丹东华通丹东华通基础：继电器类 JZ7系列中间继电器主要用于交流50Hz (派生后可用于60Hz)、 额定工作电压至380V或直流额定电压至 220V 的控制电路中，用来控制各种电磁线圈，以使信号扩大或将信号同时传给有关控制元件57丹东华通丹东华通基础：继电器类JZC4系列接触器式继电器主要用于交流50Hz或60Hz、额定工作电压至 660V 及直流额定电压至220V 的继电器控制、信号传递、隔离放大等电路中，作接通、分断、放大之用 58丹东华通丹东华通基础：继电器类 第五节 通用直流电磁继电器 5.1、通用直流电磁继电器通常在电力传动控制系统中作为电压、电流、时间、双线圈继电器用。

双线圈继电器具有独特的性能，应用在电气连锁较多的自动控制系统中，能使系统的工作稳定可靠双线圈继电器就是在U形铁心的另一铁心柱上加装保持或释放线圈而成增加保持线圈的目的在于继电器通电吸合后，它也通电保持衔铁不动，避免振动引起误动作59丹东华通丹东华通基础：继电器类 增加释放线圈是为继电器释放时使用的衔铁吸合后，吸引线圈就断电靠锁扣扣住衔铁保持闭合要释放时先接通释放线圈电源，打开锁扣，衔铁靠弹簧作用释放复位5.2、典型产品5.2.1、JT系列60丹东华通丹东华通基础：继电器类JT3系列直流电磁继电器用于电力拖动线路中，作为时间(断电/延时)，欠电流及中间继电器之间 JT361丹东华通丹东华通基础：继电器类DZ-30B系列电磁式普通中间继电器用于直流操作的各种保护和自动控制线路中, 作为辅助继电器以增加触点数量和触点容量 62丹东华通丹东华通基础：继电器类 DZ-10系列中间继电器 (以下简称继电器) 作为辅助继电器，用于各种保护线路中，以增加主保护继电器的触点数量或触点容量图见后）　　DZ-15型中间继电器具有两付动合和两付动断触点。

　DZ-16型中间继电器具有三付动合和一付动断触点　DZ-17型中间继电器具有四付动合触点 63丹东华通丹东华通基础：继电器类               DZ-10系列64丹东华通丹东华通基础：继电器类                  第六节      小型继电器        6.1、小型继电器主要用于中间控制信号的转换和小功率输出控制电源电压为AC或DC220V以下，触头最大控制电流20A以下，安装方式多为插座式和印刷板式，品种种类繁多因其体积小，转换速度快，因此广泛应用于工业自动化、机床电器、家电等控制电路中是电磁继电器的一种形式      6.2、典型产品65丹东华通丹东华通基础：继电器类JQX-10F通用型小型大功率电磁继电器2Z、3Z两种触点形式；触点切换电流可达10A；交、直流规格齐全；备有多种装置式插座选用66丹东华通丹东华通基础：继电器类JQC-3F超小型大功率电磁继电器 7A、10A触点切换能力；超小型、封闭式；标准PCB式引出端；67丹东华通丹东华通基础：继电器类JZX-22F小型中功率电磁继电器2Z、3Z、4Z三种触点形式；交/直流规格齐，安装方式多样；备有各种插座选用，并有带指示灯的规格； 68丹东华通丹东华通基础：继电器类                   第七节    继电器的选用7.1、接触器式继电器        选用时主要是按规定要求选定触头型式和通断能力，其它原则均和接触器相同。

有些应用场合，如对继电器的触头数量要求不高，但对通断能力和工作可靠性（如耐振）要求较高时，以选用小规格接触器为好7.2、时间继电器           选用时要考虑的特殊要求主要是延时范围、延时类型、延时精度和工作条件69丹东华通丹东华通基础：继电器类7.3、保护继电器       保护继电器指在电路中起保护作用的各种继电器主要有过流、欠流、过压、欠压（失压、零压）继电器等1）过流继电器    其主要用于电动机的短路保护，主要参数是而定电流和动作电流其额定电流应当大于或等于被保护电动机的额定电流，动作电流可根据70丹东华通丹东华通基础：继电器类   电动机工作情况按起动电流的1.1-1.3倍整定对绕线式起动电流按2.5倍；鼠笼式起动电流按5-8倍）选择动作电流时，应留有一定的调节余地2）欠电流继电器欠电流继电器一般用于直流电机的励磁回路监视励磁电流，作为直流电动机的弱磁超速保护或励磁电路与其他电路之间的联锁保护选择的主要参数为额定电流和释放电流，其额定电流应大于或等于额定励磁电流，其释放电流整定71丹东华通丹东华通基础：继电器类   值应低于励磁电路正常工作范围内可能出现的最小励磁电流，可取最小励磁电流的0.85倍，选用欠电流继电器时，其释放电流的整定值应留有一定的调节余地。

3）过电压继电器   主要用来保护设备不受电源系统过电压的危害，多用于发电机-电动机机组系统中选择的主要参数是额定电压和动作电压过电压继电器的动作值一般按系统额定电压的1.1-1.2倍整定72丹东华通丹东华通基础：继电器类一般过电压继电器的吸引电压可在其线圈额定电压的一定范围内调节4）欠电压（零电压、失压）继电器 欠电压继电器路中多用于失压保护，防止电源故障后恢复供电时系统的自起动欠电压继电器常用一般电磁式继电器或小型接触器充任，其选用只要满足一般要求即可，对释放电压值无特殊要求。