孫新丹

（武漢科技大學(xué)）

電氣工程及自動化低壓電器中繼電器的運(yùn)用研究

孫新丹

（武漢科技大學(xué)）

近年來我國的科學(xué)技術(shù)獲得了迅速發(fā)展，其中電氣工程及自動化的研究也獲得了廣泛重視，也不得不提在電氣工程及其自動化的研究中扮演重要角色的繼電器的使用和發(fā)展。為跟隨時代潮流，本文將研究方向集中于電氣工程及自動化低壓電器中繼電器的運(yùn)用上，以繼電器的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，對其類型、工作原理、應(yīng)用情況作簡要分析，并對于應(yīng)如何選擇繼電器才可以發(fā)揮其最大功效的問題發(fā)表了自己的看法。

電氣工程；自動化低壓電器；繼電器

引言

現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使電氣工程不斷地進(jìn)步和發(fā)展。而大部分的電氣工程都需要應(yīng)用自動化的低壓電器設(shè)備，但在實(shí)際的使用過程中，因?yàn)樵S多現(xiàn)實(shí)因素的影響，自動化低壓電器容易被損壞，為了將這種損壞的發(fā)生概率降到最低，就需要在自動化低壓電器中應(yīng)用繼電器設(shè)備來保護(hù)電器設(shè)備。繼電器是具有電路的轉(zhuǎn)換作用和保護(hù)作用的一種電路控制器件。通俗來講，繼電器就是可以對電流進(jìn)行控制的一種安全開關(guān)。繼電器的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，為避免出現(xiàn)無法挽回的損失，在對繼電器進(jìn)行應(yīng)用時，應(yīng)對其進(jìn)行高效、全面的測試與檢查，同時找到最佳的方式方法對繼電器進(jìn)行科學(xué)、合理的運(yùn)用，這樣才能使繼電器發(fā)揮最大的功效，并提高產(chǎn)業(yè)效能。

1 繼電器的概述

1.1 以熱繼電器和電磁繼電器的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行繼電器的結(jié)構(gòu)概述

繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通?？梢苑譃閮刹糠郑孩倬€圈；②觸點(diǎn)。但不同類型的繼電器中內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不盡相同，會出現(xiàn)不同的相關(guān)器件。

其中熱繼電器主要由雙金屬片、觸點(diǎn)以及熱元件構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡圖見圖1所示。電動機(jī)在負(fù)荷較大的情況下，雙金屬片會因受熱變形而產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象，使電路斷開，從而實(shí)現(xiàn)繼電器對電動機(jī)的保護(hù)作用；當(dāng)雙金屬片冷卻就會逐漸恢復(fù)原狀態(tài)，熱繼電器就會復(fù)位，電動機(jī)就會正常工作。

圖1 熱繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

對于電磁繼電器而言，其主要結(jié)構(gòu)為銜鐵、電磁鐵、彈簧片和觸點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡圖見圖2所示。電路通電后，由于電磁效應(yīng)，電磁鐵會將銜鐵的一端吸住，使工作電路中的電鍵閉合，工作電路則開始工作。

圖2 電磁繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 繼電器的作用及類型

1.2.1 繼電器工作的作用

一般來說，繼電器的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①綜合信號；②擴(kuò)大控制范圍；③放大電流量，控制大功率電器；④自動進(jìn)行遙控和監(jiān)測線路。

（1）當(dāng)多個控制信號按規(guī)定的形式輸入具有綜合信號功能的繼電器時，經(jīng)過比較綜合信號，可以形成預(yù)定的控制效果。

（2）對電氣工程及自動化低壓電器的控制范圍進(jìn)行擴(kuò)展。如，使用多觸點(diǎn)的繼電器，當(dāng)其控制系統(tǒng)參數(shù)達(dá)到某一特定控制數(shù)值時，繼電器可以根據(jù)觸點(diǎn)控制的不同形式實(shí)現(xiàn)同時換接、開斷、接通多路電路。

（3）對電力系統(tǒng)供給的電流量進(jìn)行放大，更方便的控制大功率電器。如中間繼電器就可以通過輸入較小的電流量對大電流量的電器進(jìn)行控制。

（4）自動進(jìn)行遙控和監(jiān)測線路。當(dāng)電器與繼電器結(jié)合在一起工作時，可以由繼電器的內(nèi)部特定結(jié)構(gòu)組成程序控制線路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、自動化運(yùn)行。

1.2.2 繼電器的常見類型

繼電器的種類很多，一般可以按照工作原理、輸入信號的性質(zhì)、輸出形式和使用用途四種性質(zhì)進(jìn)行分類。

按工作原理可以分為：感應(yīng)式繼電器、熱繼電器、電磁式繼電器、電子式繼電器、電動式繼電器等；

按輸入信號的性質(zhì)可以分為：溫度繼電器、電流繼電器、壓力繼電器、時間繼電器、速度繼電器、電壓繼電器等；

按輸出形式可分為：有觸點(diǎn)繼電器和無觸點(diǎn)繼電器兩類；按用途可以分為：控制用繼電器、保護(hù)用繼電器。

2 繼電器的應(yīng)用

2.1 繼電器使用前的測試

繼電器使用前一般要進(jìn)行四方面測試，以確保繼電器的安全性、可靠性和有效性。

首先應(yīng)進(jìn)行的第一項(xiàng)測試為觸點(diǎn)電阻測試。對于繼電器而言，繼電器運(yùn)行的安全性和可靠性由觸電的性能決定，觸點(diǎn)還可以影響繼電器的工作效率。測量繼電器的觸點(diǎn)電阻，對觸點(diǎn)的電阻正常性進(jìn)行測量最好選用萬能表的電阻檔。這樣做的主要目的就是確定常開觸點(diǎn)以及常閉觸點(diǎn)的正常性，也就是說常閉觸點(diǎn)的電阻值為0，動點(diǎn)電阻的電阻無窮大，常開觸點(diǎn)的電阻無窮大。

再測量線圈的電阻。這時應(yīng)選擇萬能表中的10Ω電阻檔，來測量繼電器中的線圈的電阻值，以便于判斷該線圈有沒有存在斷路的現(xiàn)象。

接下來應(yīng)對吸合電流以及吸合電壓進(jìn)行測量。選擇電流表和可以調(diào)整穩(wěn)定電壓的電源，在繼電器中輸入一組不同值的穩(wěn)定電壓，在供電回路中接入電流表，以此來對線路中的電流進(jìn)行測量。在試驗(yàn)過程中應(yīng)從低到高逐漸改變電源的電壓值，當(dāng)繼電器中出現(xiàn)吸合聲時，對此時的電流和電壓進(jìn)行記錄。為了得到一個較為準(zhǔn)確的電流、電壓值，最好對其進(jìn)行多次測試，取其平均值作為吸合電流以及吸合電壓的測量值，根據(jù)這一數(shù)據(jù)，提升繼電器檢測的準(zhǔn)確性。

最后對釋放電流以及釋放電壓進(jìn)行測量。釋放電流以及釋放電壓的測量方式和原理與吸合電流以及吸合電壓的測量方式大致相同，當(dāng)繼電器出現(xiàn)吸合情況后，將供電電壓逐漸降低，當(dāng)其再次出現(xiàn)釋放聲響時，對此時的電流以及電壓進(jìn)行記錄。同樣在對其進(jìn)行記錄的過程中同樣可以采用多次測量，取其平均值的方法。

2.2 繼電器在電氣工程中的應(yīng)用

當(dāng)前，繼電器在電氣工程中的應(yīng)用非常普遍，具有重要作用。其主要功能是在電路中輔助低壓電氣設(shè)備的運(yùn)行，確保電路可以穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。繼電器內(nèi)部的固態(tài)器件可以直接轉(zhuǎn)化為可控制器件，其與半導(dǎo)體、固態(tài)等繼電器有著相同的工作原理。以電磁繼電器為例：通電后，繼電器內(nèi)部的線圈產(chǎn)生電磁效應(yīng)，使繼電器的動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)連接，電流通過。電氣工程系統(tǒng)斷電后，電磁之間的相互作用力消失，使通路斷開。這個動作吸回和釋放的過程中電流進(jìn)行了的重復(fù)開通和關(guān)閉。

2.3 繼電器在自動化低壓電器中的應(yīng)用

隨著自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的自動化低壓設(shè)備出現(xiàn)，優(yōu)化了人們生活和工作的方式。在自動化低壓電器運(yùn)用過程中，繼電器的使用可根據(jù)自動化低壓電器的特點(diǎn)，對電路匯總時觸點(diǎn)輸入的具體信息進(jìn)行科學(xué)的控制，避免人工操作時問題處理不及時的問題，有效地提高了電路控制的穩(wěn)定性和安全性，確保自動化低壓電器的的運(yùn)行效率。在自動化低壓電器中對繼電器進(jìn)行運(yùn)用，有效的提高了繼電系統(tǒng)的運(yùn)行動力，在電氣工程及其自動化低壓電器的發(fā)展過程中起到了至關(guān)重要的作用，有效的提高了社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3 繼電器的選擇

繼電器在生活中運(yùn)用廣泛必不可少，那么應(yīng)如何選用繼電器才可以充分有效的發(fā)揮其工作效能呢？選用繼電器時，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)：控制電路應(yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。二要查閱有關(guān)資料確定使用條件后，找出需要的繼電器的型號和規(guī)格號。最后考慮腳位及尺寸是否合適；小型繼電器主要考慮電路板的安裝布局；對于那些像遙控器，兒童玩具等小型電器，應(yīng)選取超極小型的繼電器產(chǎn)品。

4 結(jié)束語

繼電器在現(xiàn)代電氣工程及其自動化低壓電器中得到了廣泛的運(yùn)用，可以對電路中的電流和電壓進(jìn)行調(diào)控，對電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，還起著許多至關(guān)重要的作用。人們對繼電器的關(guān)注程度也越來越高，對它的質(zhì)量和安全性能的要求也越來越高。因此，繼電器在未來的發(fā)展領(lǐng)域里還需進(jìn)一步研究完善，使未來生活和工作更加現(xiàn)代化和自動化，讓人類過上高素質(zhì)、高文明的生活。

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1004-7344（2016）12-0303-02

2016-4-10