第十章继电器与干簧片.ppt

第十章继电器与干簧片 继电器在自器在自动控制控制电路中的路中的应用十分广泛，它是用用十分广泛，它是用较小的小的电流来控制流来控制较大大电流的一种自流的一种自动开关 继电器的种器的种类很多，其分很多，其分类方法也各不相同：方法也各不相同：Ø按不同的物理按不同的物理现象分：象分：电子子继电器、机械器、机械继电器、光学器、光学继电器、声器、声继电器Ø按功率的大小分：小功率按功率的大小分：小功率继电器（器（25W以下）、中功率以下）、中功率继电器（器（25~100W）、大功率）、大功率继电器（器（100W以上）Ø按按动作作时间的不同分：快速的不同分：快速继电器（小于器（小于50ms）、）、标准准继电器（器（50ms~1s）、延）、延时继电器（大于器（大于1s）Ø按用途的不同分：启按用途的不同分：启动继电器、中器、中间继电器、步器、步进继电器、器、过载继电器、限器、限时继电器等 通常将通常将继电器分器分为电磁磁继电器、干簧器、干簧继电器、器、时间继电器及固器及固态继电器一、一、电磁磁继电器器1、工作原理、工作原理 电磁磁继电器主要由器主要由电磁系磁系统、返回系、返回系统等部分等部分组成，其成，其结构如构如图所示。

所示Ø根据供根据供电的不同，的不同，电磁磁继电器可分器可分为交流交流电磁磁继电器和直流器和直流电磁磁继电器Ø根据根据线圈与圈与电源的接法不同，源的接法不同，电磁磁继电器可分器可分为电流流继电器和器和电压继电器Ø电流流继电器的器的线圈与圈与电源串源串联，以，以电流流为输入量入量Ø电压继电器的器的线圈与圈与电源并源并联，以，以电压为输入量入量一、一、电磁磁继电器器1、工作原理、工作原理 电磁磁继电器是利用器是利用电磁感磁感应原理工作的当原理工作的当线圈中通有圈中通有电流流时，，线圈中心的圈中心的铁芯被磁化，芯被磁化，产生磁力，将生磁力，将衔铁吸下衔铁通通过杠杆的作用杠杆的作用推推动簧片簧片动作，使常开触点（作，使常开触点（动合触点）合触点）闭合，常合，常闭触点（触点（动断触点）断触点）断开，从而接通或断开断开，从而接通或断开电路当切断路当切断电磁磁继电器的器的线圈圈电流流时，，铁芯失芯失去磁性，去磁性，衔铁在在弹簧力的作用下复位，簧力的作用下复位，则常开触点（常开触点（动合触点）断开，合触点）断开，常常闭触点（触点（动断触点）断触点）闭合 电磁磁继电器一般只有一个器一般只有一个线圈，但有多圈，但有多组常开触点（常开触点（动合触点）合触点）和常和常闭触点（触点（动断触点）。

在断触点）在电路中通常用一个文字符号表示路中通常用一个文字符号表示继电器器线圈和属于它的触点圈和属于它的触点一、一、电磁磁继电器器2、典型、典型应用用 电源保源保护电路：路：电磁磁继电器构成的器构成的电源保源保护电路如路如图所示电路路中，市中，市电通通过电容容C1、二极管、二极管VD2半波整流后向半波整流后向继电器器K供供电接通电源源时，按一下按，按一下按钮S1，，K得得电吸合，它的吸合，它的动合触点合触点K闭合自合自锁，插座得，插座得电停电时K释放，再次供放，再次供电时必必须再按一下再按一下S1，从而达到停，从而达到停电自自锁得得目的按钮S2为手手动强制关机按制关机按钮，以，以备电源源长时间不使用不使用时关关闭控控制制电路 电源在工作源在工作时，若，若电压正常，正常，稳压二极管二极管VW截止，晶体管截止，晶体管V截止，截止，继电器器K正常吸合；一旦市正常吸合；一旦市电电压超超过240V，，VW立即立即导通，通，V也也导通，通，K被短接，使被短接，使K的触点的触点释放，从而断开了插座，保放，从而断开了插座，保护了了电源及用源及用电设备二、干簧二、干簧继电器器实验演示演示1、工作原理、工作原理 干簧干簧继电器是一种小型器是一种小型继电器，全称器，全称为“干式舌簧开关管干式舌簧开关管”，又，又叫叫“干簧管干簧管”。

其外形与其外形与电路符号路符号见图所示 干簧干簧继电器是将又器是将又导磁又磁又导电的材料做成舌簧片平行地封入充有的材料做成舌簧片平行地封入充有惰性气体（如氮气、氦气等）的玻璃管中而惰性气体（如氮气、氦气等）的玻璃管中而组成开关元件，舌簧片端部成开关元件，舌簧片端部重叠并留有一定重叠并留有一定间隙以构成触隙以构成触电 当永久磁当永久磁铁靠近干簧靠近干簧继电器器时，舌簧片被磁化，簧片的触点部分，舌簧片被磁化，簧片的触点部分就感就感应出与磁出与磁铁极性相反的磁极，异性磁极相互吸引，两个舌簧片就相极性相反的磁极，异性磁极相互吸引，两个舌簧片就相碰从而是碰从而是电路接通移开永久磁路接通移开永久磁铁，舌簧片的磁性消失，舌簧片由于本，舌簧片的磁性消失，舌簧片由于本身的身的弹力而力而还原，使接点断开原，使接点断开二、干簧二、干簧继电器器1、工作原理、工作原理 干簧干簧继电器的触点形式有器的触点形式有动合触点和合触点和转换触点之分触点之分转换触点的触点的结构如构如图所示，所示， 其簧片其簧片2与与3用既用既导磁又磁又导电的材料做成，簧片的材料做成，簧片1是用不是用不导磁的材料做成。

常磁的材料做成常态下，簧片下，簧片1和和3是是闭合的，簧片合的，簧片2和和3是断开的当永久磁是断开的当永久磁铁靠近或靠近或线圈通圈通电时，簧片，簧片2与与3闭合，合，簧片簧片1与与3断开 干簧干簧继电器具有灵敏度高、器具有灵敏度高、动作快、作快、结构构简单、体、体积小、寿命小、寿命长、防、防尘及便于控制等及便于控制等优点，被广泛点，被广泛应用于各种用于各种自自动控制系控制系统和和仪器器仪表中二、干簧二、干簧继电器器2、典型、典型应用：光控开用：光控开门控制控制电路路 光控开光控开门控制控制电路，它可根据有无光路，它可根据有无光线来启来启动电动机工作，机工作，让电动机机驱动大大门打开电路主要由干簧路主要由干簧继电器器GHG、、继电器器K1和安装在和安装在大大门口的光敏口的光敏电阻阻RG及及电动机机组成 在白天，将开关在白天，将开关S断开，自断开，自动光控开光控开门电路不工作在晚上，将路不工作在晚上，将S闭合，在没有光照射大合，在没有光照射大门时，光敏，光敏电阻阻RG阻阻值很大，流很大，流过干簧干簧继电器器线圈的圈的电流很小，干簧流很小，干簧继电器不工作，若有光器不工作，若有光线照射大照射大门时，光敏，光敏电阻阻阻阻值变小，流小，流过干簧干簧继电器器线圈的圈的电流很大，流很大，线圈圈产生磁生磁场将管内两将管内两块簧片磁化，两簧片吸引而使触点接触，有簧片磁化，两簧片吸引而使触点接触，有电流流流流过继电器器线圈圈K1，，线圈圈产生磁生磁场吸合常开触点吸合常开触点K1，，K1闭合，有合，有电流流流流过电动机，机，电动机运机运转，通，通过传动机构将大机构将大门打开。

打开二、干簧二、干簧继电器器2、典型、典型应用：用：简易磁控易磁控报警警电路路 它安装在一些可开关的它安装在一些可开关的门、窗、抽、窗、抽屉上把电路中的条形磁路中的条形磁铁安安装在装在门、窗和抽、窗和抽屉的的边上，干簧上，干簧继电器器KR安装在安装在门框、窗框和抽框、窗框和抽屉口口的的对应处当门、窗、抽、窗、抽屉等等处关关闭时，，N-S靠近靠近KR，，KR闭合，合，A点点电位位为0，晶，晶闸管管VT控制极无触控制极无触发电压而阻断，集成而阻断，集成电路路IC1无工作无工作电压，，扬声器声器B不不发声当门、窗、抽、窗、抽屉被打开被打开时，，N-S远离离KR，，KR关关断，断，A点点电位升高，位升高，经二极管二极管VD加在加在VT的控制极上，使其的控制极上，使其导通，通，IC1得得电工作，并依靠工作，并依靠电阻阻R2、、R3和和电容容C1、、C2构成多构成多谐振振荡器，直接推器，直接推动B发声，其声，其报警声响警声响频率率约为1KHz VT具有自保功能，被触具有自保功能，被触发后将后将维持其持其导通状通状态，即使很快地再关，即使很快地再关好好门、窗、抽、窗、抽屉，也不会使，也不会使电路复位，唯有切断暗开关路复位，唯有切断暗开关S，才能使，才能使电路路停止停止报警。

警三、三、时间继电器器1、工作原理、工作原理 时间继电器用来器用来产生延生延时信号，信号，实现时间控制 时间继电器有通器有通电延延时和断和断电延延时之分，因此延之分，因此延时动作触点有以作触点有以下几种分下几种分类Ø延延时闭合合动断触点：平断触点：平时触点触点闭合，合，线圈得圈得电时触点瞬触点瞬时断开，失断开，失电时延延时闭合Ø延延时断开断开动合触点：平合触点：平时触点断开，触点断开，线圈得圈得电时触点瞬触点瞬时闭合，失合，失电时延延时断开Ø延延时闭合合动合触点：平合触点：平时触点断开，触点断开，线圈得圈得电时触点延触点延时闭合，失合，失电瞬瞬时断开Ø延延时断开断开动断触点：平断触点：平时触点触点闭合，合，线圈得圈得电时触点延触点延时断开，失断开，失电时瞬瞬时闭合三、三、时间继电器器1、工作原理、工作原理 时间继电器的种器的种类很多，有空气式、很多，有空气式、电磁式、磁式、电动式和式和电子式 空气式空气式时间继电器使用得最多，它是利用空气阻尼作用而达到延器使用得最多，它是利用空气阻尼作用而达到延时的目的 当吸引当吸引线圈通圈通电后，后，动铁芯被吸下，使芯被吸下，使动铁芯与活塞杆之芯与活塞杆之间有一有一段距离。

在段距离在释放放弹簧的作用下，活塞杆下移，活塞下移簧的作用下，活塞杆下移，活塞下移时，由于空气的，由于空气的阻尼作用，活塞下移非常阻尼作用，活塞下移非常缓慢当空气从慢当空气从进气口气口进入入时，活塞才逐，活塞才逐渐下下移，直到杠杆推移，直到杠杆推动微微动开关开关动作延时时间就是就是线圈通圈通电时刻到微刻到微动开开关关动作作时刻的刻的这一段一段时间，其，其长短可通短可通过调节螺螺钉调节进气孔的大小来气孔的大小来控制线圈断圈断电后，通后，通过恢复恢复弹簧的作用，推板迅速把活塞簧的作用，推板迅速把活塞顶上去，空上去，空气由出气孔迅速排出，杠杆使微气由出气孔迅速排出，杠杆使微动开关瞬开关瞬时复位三、三、时间继电器器2、典型、典型应用用 异步异步电动机的机的Y-△ △降降压启启动电路QS为电源开关，源开关，FU1、、FU2为熔断器（起熔断器（起过流保流保护），），FR为热继电器（器（过载保保护），），SB1为停止按停止按钮，，SB2为启启动按按钮，，KM1、、KM2、、KM3为交流接触器（矩形框代表接触器的交流接触器（矩形框代表接触器的线圈），圈），KT为时间继电器Ø合合上上电源源开开关关QS，，接接通通三三相相电源源（（50Hz，，线电压380V）），，电动机准机准备启启动。

Ø按按下下启启动按按钮SB2，，主主接接触触器器KM1和和启启动接接触触器器KM3的的线圈圈得得电，，同同时时间继电器器KT的的线圈圈也也得得电主主触触点点KM1和和KM3闭合合，，电动机机绕组按按Y形形连接接降降压启启动与与此此同同时，，辅助助触触点点KM1闭合合自自锁，，辅助助触触点点KM3断断开开使使接接触触器器KM2线圈圈回回路路断断开开，，实现互互锁，，保保证接接触触器器KM2、、KM3不不会会同同时通通电，，以防以防电源短路Ø经过一一段段时间延延时后后（（延延时长短短可可根根据据电动机机启启动时间的的要要求求事事先先确确定定）），，时间继电器器KT的的延延时触触点点动作作，，其其延延时断断开开动断断触触点点断断开开，，使使接接触触器器KM3线圈圈回回路路断断电释放放，，KM3主主触触点点断断开开；；同同一一瞬瞬间，，时间继电器器的的延延时闭合合动合合触触点点闭合合，，使使接接触触器器KM2的的线圈圈得得电自自锁，，主主触触点点KM2闭合合，，定定子子绕组接接成成△△，，电动机机进入入正正常常运运行行，，与与此此同同时，，接接触触器器KM2的的辅助助常常闭触触点点断断开开，，把把KM3线圈圈和和时间继电器器KT线圈圈从从电路路中中断开，避免断开，避免KT的的线圈圈长期通期通电。

四、固四、固态继电器器1、符号、符号 固固态继电器是一种无机械触点的器是一种无机械触点的电子开关器件，子开关器件，简称称SSR四、固四、固态继电器器2、特点：、特点：Ø可靠性非常高、寿命可靠性非常高、寿命长，在通与断的瞬，在通与断的瞬间不会不会产生生电火花，火花，更没有噪声更没有噪声Ø开关速度相当快，工作开关速度相当快，工作频率也相当高率也相当高Ø其其输入与入与输出出间采用光耦合器，具有良好的抗干采用光耦合器，具有良好的抗干扰性能Ø驱动电压、、电流很小，流很小，给输入端一个很小的信号，就能完成入端一个很小的信号，就能完成对系系统的控制，所以可由的控制，所以可由TTL、、CMOS等数字等数字电路直接路直接驱动3、种、种类：种：种类很多，按其所控制的很多，按其所控制的负载电源源进行区分有行区分有Ø交流固交流固态继电器（器（AC-SSR）：）：为四端元件，能控制交流四端元件，能控制交流负载电源的接通与断开，其源的接通与断开，其输出开关器件多出开关器件多为双向晶双向晶闸管Ø直流固直流固态继电器（器（DC-SSR）：有的）：有的为四端元件，有的四端元件，有的为五五端元件能端元件。

能够控制直流控制直流负载电源的接通与断开，其源的接通与断开，其输出开关出开关器件多器件多为大功率晶大功率晶闸管四、固四、固态继电器器4、、结构原理：构原理：直流型直流型SSR结构原理构原理图 直流型直流型SSR输入部分是入部分是一个光一个光电隔离器，因此可以隔离器，因此可以用用OC门或晶体管直接或晶体管直接驱动它的它的输出端出端经整流放大后整流放大后带动大功率晶体管大功率晶体管输出，出，输出出工作工作电压可达可达30~180V（（5V开始工作）开始工作）四、固四、固态继电器器4、、结构原理：构原理：交流型交流型SSR又可以分又可以分为过零型和移相型两零型和移相型两类Ø过零型交流零型交流SSRØ导通：通：输入控制信号有效，且入控制信号有效，且负载电源源电压接近零，接近零，输入端入端负载电源才源才导通通Ø关断：关断：输入控制信号撤入控制信号撤销后，流后，流过双向双向可控硅可控硅负载电流流为零零时关断关断Ø移相型交流移相型交流SSR Ø导通：通：输入控制信号有效，不管入控制信号有效，不管负载电流相位如何，流相位如何，负载端立即端立即导通通Ø关断：关断：输入控制信号撤入控制信号撤销后，流后，流过双向双向可控硅可控硅负载电流流为零零时关断关断交流交流过零型零型SSR结构原理构原理图四、固四、固态继电器器5、典型、典型应用：固用：固态继电器构成的光控器构成的光控电灯灯电路路 白白天天光光照照较强时，，光光敏敏电阻阻RG的的内内阻阻很很小小，，晶晶体体管管V1截截止止，，V2饱和和导通通，，使使固固态继电器器SSR的的控控制制电压小小于于3V，，SSR关关断断，，灯灯HL不不亮亮。

夜夜晚晚光光线较暗暗时，，RG的的内内阻阻增增大大，，V1导通，通，V2截止，截止，SSR导通，灯通，灯HL点亮继电器主要参数器主要参数继电器器检测1、、继电器器检测：：继电器的器的检测包括触点、包括触点、线圈的圈的检测和吸合能力的和吸合能力的检测1）触点、）触点、线圈的圈的检测继电器器检测1、、继电器器检测：：继电器的器的检测包括触点、包括触点、线圈的圈的检测和吸合能力的和吸合能力的检测2）吸合能力的）吸合能力的检测继电器型号命名方法器型号命名方法继电器型号命名方法器型号命名方法Ø第一部分用字母表示第一部分用字母表示继电器的主称器的主称类型Ø第二部分用字母表示第二部分用字母表示继电器的形状特征器的形状特征Ø第三部分用数字表示第三部分用数字表示产品序号Ø第四部分用字母表示防第四部分用字母表示防护特征。