王世奎　焦中興

[摘 要]繼電器是電氣工程自動(dòng)化低壓電器主要的控制元件之一，其工作原理是利用小電流的運(yùn)行去控制大電流的“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”，具有自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等功能。本篇論文對(duì)繼電器的組成、工作原理、類(lèi)型以及特性和作用作簡(jiǎn)要介紹，以及其在電氣工程自動(dòng)化中的運(yùn)用做淺要分析。

[關(guān)鍵詞]電氣工程自動(dòng)化 低壓電器 繼電器 運(yùn)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM58；TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）14-0398-01

我國(guó)為了響應(yīng)市場(chǎng)的需求對(duì)電氣工程的重視程度不斷加深。繼電器廣泛應(yīng)用于電氣自動(dòng)化低壓電器，是現(xiàn)今常用的電控制開(kāi)關(guān)之一。自動(dòng)化低壓電器設(shè)備是自動(dòng)化工程不可或缺的設(shè)備之一，該設(shè)備根據(jù)對(duì)電路電壓、電流變量的控制，從而控制大型電路的斷開(kāi)和閉合，實(shí)現(xiàn)保護(hù)電路的安全設(shè)備，但是在使用過(guò)程中仍然存在一定的缺陷，而繼電器可以很好的解決這一缺陷，因而被廣泛應(yīng)用于電氣工程。

一、 繼電器的概述

1. 組成部分

繼電器由線圈和接觸點(diǎn)兩部分組成，其具有隔離功能的自動(dòng)開(kāi)關(guān)元件。繼電器都具有能夠反應(yīng)輸入變量的感應(yīng)機(jī)構(gòu)，例如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度和光等變量；還具有對(duì)被控電路實(shí)施“閉合”、“斷開(kāi)”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；還有處于輸出與輸入部分之間，并對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離，輸出部分驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)。

2. 工作原理

繼電器在電氣工程自動(dòng)化的電路中擔(dān)任電子控制器件的角色，其通過(guò)控制被控電路的小電流，從而控制其大電流，執(zhí)行“閉合”和“斷開(kāi)”的指令。繼電器的輸入量達(dá)到規(guī)定的數(shù)值時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控電路的“閉合”或“斷開(kāi)”；繼電器具有切斷電源以及隔離的功能，除此之外繼電器還可以結(jié)合感應(yīng)機(jī)構(gòu)，反應(yīng)被控電路中電壓、電流等數(shù)據(jù)的變化量，因此被廣泛應(yīng)用于電氣工程的自動(dòng)化設(shè)備。

3. 類(lèi)型以及特性

功率方向繼電器主要分為電氣量繼電器和非電氣量繼電器兩大類(lèi)，具有反應(yīng)快、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)量和通訊等領(lǐng)域；電磁繼電器由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片組成。線圈在一定電壓的環(huán)境下產(chǎn)生一定電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)。銜鐵在電磁力和彈簧拉力的相互抵消的過(guò)程中吸合，線圈斷電的情況下，電磁力消失，在彈簧拉力的作用下返回到原來(lái)的位置，從而實(shí)現(xiàn)電路的“閉合”和“斷開(kāi)”。該繼電器分為低壓控制電路和高壓控制電路兩股電路；固態(tài)繼電器是兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的四端器件。中間利用隔離器實(shí)現(xiàn)電隔離的效果。固態(tài)繼電器按照負(fù)載電源類(lèi)型可分為交流型和直流型兩類(lèi)，按開(kāi)關(guān)形式分為常開(kāi)型和常閉型兩類(lèi)，按隔離型式分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型三類(lèi)。該繼電器具有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)功能，與組合邏輯固化封裝可以組成智能模塊，運(yùn)用于控制系統(tǒng)。固態(tài)繼電器已經(jīng)成功運(yùn)用在工業(yè)自動(dòng)化裝置、自動(dòng)洗衣機(jī)、自動(dòng)消防等系統(tǒng)；除此之外還有熱敏干簧繼電器、磁簧繼電器、光繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器等不同類(lèi)型的繼電器。

4. 主要作用

繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制器，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，作為自動(dòng)控制元件，其作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是擴(kuò)大控制范圍的作用。例如在多觸點(diǎn)繼電器的運(yùn)用過(guò)程中，當(dāng)控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí)，根據(jù)觸點(diǎn)組的不同形式，換接、開(kāi)斷、接通多路電路；二是放大的作用。例如靈敏型繼電器、中間繼電器等，通過(guò)控制微小的變量，從而控制很大功率的電路；三是綜合信息的作用。例如當(dāng)多個(gè)控制信息按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí)，通過(guò)對(duì)輸入信息的比較綜合，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制目標(biāo)；四是自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)的作用。例如在自動(dòng)裝置系統(tǒng)中繼電器與其它電器組合，形成綜合的程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

二、電氣工程自動(dòng)化低壓電器中繼電器的運(yùn)用要點(diǎn)

根據(jù)我國(guó)電氣工程自動(dòng)化發(fā)展階段而言，繼電器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化系統(tǒng)，特別是在低壓電器中發(fā)揮顯著的作用，繼電器的可靠性，直接影響整機(jī)的可靠性，在家用電器、電氣工程、工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

1. 家用電器領(lǐng)域

繼電器在家用電器領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，例如洗衣機(jī)、電加熱器、微波爐等電器。在各個(gè)電器的設(shè)計(jì)中繼電器的觸點(diǎn)負(fù)載各不相同，小負(fù)載包括繼電器線圈、驅(qū)動(dòng)螺線管等負(fù)載；大負(fù)載包括220V、5000W的加熱器。根據(jù)電器的使用特性，普遍對(duì)家用電器中繼電器的使用壽命達(dá)到5年以上的要求；家用電器中繼電器的使用溫度一般控制在0-55℃的范圍類(lèi)，電加熱器和微波爐等特殊家用電器除外，其繼電器應(yīng)的使用溫度應(yīng)控制在85℃；其繼電器的使用空間的相對(duì)濕度應(yīng)控制在20%-95%。

2. 電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域

繼電器這一控制元件的可靠性不僅僅與其元件本身的可靠性相關(guān)聯(lián)，還與其應(yīng)用時(shí)的可靠性息息相關(guān)。繼電器控制元件本身的可靠性與產(chǎn)家的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)質(zhì)量的可靠性有著直接的聯(lián)系，其應(yīng)用過(guò)程的可靠性與元件結(jié)構(gòu)在整機(jī)的運(yùn)作過(guò)程的協(xié)調(diào)性和其發(fā)揮最大作用的可靠性相關(guān)聯(lián)。為了保證其繼電器在使用過(guò)程總的可靠性，在保證其本身設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和質(zhì)量可靠性的前提下，提高繼電器的運(yùn)用環(huán)境，提高其作用的發(fā)揮效果。例如人們嚴(yán)格按照正確的操作規(guī)程正確操作；挑選高絕緣、強(qiáng)抗電性能的材料投入繼電器進(jìn)行生產(chǎn)與組裝；保證繼電器的濕度、溫度、機(jī)械應(yīng)力、密封性和低氣壓等外部條件的控制等。

3. 工業(yè)領(lǐng)域

在工業(yè)領(lǐng)域中電器的繼電器主要采用交流繼電器對(duì)其進(jìn)行“閉合”和“斷開(kāi)”的控制。工業(yè)領(lǐng)域的電器主要通過(guò)開(kāi)關(guān)對(duì)繼電器觸電的“閉合”和“斷開(kāi)”進(jìn)行控制，再通過(guò)繼電器的“閉合”和“斷開(kāi)” 來(lái)控制大型設(shè)備的“閉合”和“斷開(kāi)”，從而控制大型機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止，例如六角車(chē)床和鉆床。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化程度的不斷加深，繼電器被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化低壓電器。人們利用繼電器的特性，結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，在電氣工程自動(dòng)化低壓電器中充分發(fā)揮其作用，并開(kāi)發(fā)其它新的功能，應(yīng)用于新的領(lǐng)域的控制系統(tǒng)。在繼電器的發(fā)展道路上，我們不斷研究、創(chuàng)新和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的目標(biāo)，從而推動(dòng)企業(yè)“更好、更快”的發(fā)展。

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