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幾種常見的繼電器原理

繼電器是壹種小信號控制電器,利用電流、電壓、時間、速度、溫度等信號接通和斷開小電流電路。廣泛應用於各種生產機械的電機或線路保護和自動控制。因為繼電器壹般不直接控制主電路,而是通過接觸器等開關器件控制主電路,所以繼電器的載流能力小,不需要滅弧裝置。繼電器具有體積小、重量輕、結構簡單等優點,但對其動作的靈敏度和準確度要求很高。常用的有熱繼電器、中間繼電器、速度繼電器和時間繼電器。

(1)熱繼電器

熱繼電器是壹種用於電機和其他電氣設備過載保護的控制裝置(圖6-8)。

圖6-8熱繼電器的形狀和結構

(a)形狀(b)結構

1.重置按鈕2。調整電流設定裝置3。移動觸點4。作用機制5。熱元件。

熱繼電器的型號含義如下:

熱繼電器的工作原理如圖6-9所示。熱繼電器的動觸頭串聯在被保護的二次回路中,其熱元件由低阻值的電阻絲繞制,熱元件附近的雙金屬由兩種熱膨脹系數相差較大的金屬片疊壓而成。熱元件串聯在電動機或其他電氣設備的主電路中。如果電路或設備工作正常,流過熱元件的電流不超過允許值,熱繼電器中的雙金屬不會彎曲,熱繼電器處於正常狀態使線路導電。壹旦電路過載,壹個大電流通過熱元件,加熱雙金屬。雙金屬上層膨脹系數小,下層膨脹系數大,使扣板在彈簧力的作用下帶動絕緣牽引板,斷開與控制電路相連的動觸頭,切斷主電路,從而實現過載保護。壹般情況下,熱繼電器不會在動作後立即自動復位。當電流恢復正常,雙金屬復位後,按下復位按鈕,使動觸點回到閉合狀態。因此,熱繼電器不適用於微動電機的過載保護。

圖6-9熱繼電器動作示意圖

1.雙金屬板2。絕緣牽引板3。聯系人4。熱元件5。彈簧軸6。重置按鈕7。電流扣板。

熱繼電器熱元件的額定電流原則上是根據被保護電機的額定電流來選擇的,即熱元件的額定電流應接近或略大於電機的額定電流。對於星形連接的電機和電源對稱的情況,可選用兩相結構的熱繼電器;當三角形接線的電機或電源對稱性不夠好時,可選用三相結構的熱繼電器或帶斷相保護的三相結構。

(2)中間繼電器

中間繼電器是電磁繼電器的壹種,通常用來控制各種電感線圈放大相關信號,也可以同時向幾個元件傳遞信號,使它們協同工作,起到自動控制的作用。

中間繼電器的結構和工作原理與交流接觸器相似,也是由電磁線圈、動鐵芯、靜鐵芯、觸點系統、反力彈簧和回位彈簧組成。但其觸頭系統不分主副,每對觸頭允許的電流相等(圖6-10)。

圖6-10JZ7系列中間繼電器

1.移動觸點2。移動觸點3。復位彈簧4。線圈5。反作用力彈簧6。靜鐵芯7。短路環8。移動鐵芯

如果控制電流在5A以下,中間繼電器可以作為交流接觸器使用,相當於壹個小型交流接觸器。中間中繼模型具有以下含義:

選擇中間繼電器時,應根據被控電路的電壓等級、所需觸點數量、類型、容量等綜合考慮。

(3)速度繼電器

速度繼電器,也叫反向自動繼電器,用於實現電機的反向制動控制。以JY1系列速度繼電器為例分析其工作原理(圖6-11)。

圖6-11JY1速度繼電器結構

(壹)外觀(二)結構1。活動支架2,7。轉子3,8。定子4。端蓋5。連接頭6。馬達軸9。定子繞組10,18。電木擺桿1,65438。

當需要電機制動時,受控電機驅動速度繼電器的轉子旋轉,轉子的旋轉磁場在速度繼電器的定子繞組中感應出電動勢和電流。根據左手定則,此時定子受到與轉子旋轉相同的電磁轉矩,使其與轉子同向旋轉。定子上固定有膠木擺桿,膠木擺桿也隨定子轉動,推動簧片(末端有動觸頭)斷開動觸頭,接通動觸頭。切斷電機正轉電路,連接電機反轉電路,完成反轉制動。當電機轉速低於100r/min時,膠木擺桿恢復原狀,觸點斷開,避免電機反轉。

速度繼電器主要根據電機的額定速度來選擇。

(4)時間繼電器

時間繼電器是利用電磁原理或機械動作原理實現觸點延時閉合或斷開的自動控制電器。空氣阻尼時間繼電器種類繁多,這裏只介紹應用廣泛、結構簡單、延時範圍大的空氣阻尼時間繼電器。

空氣阻尼時間繼電器,也叫氣囊時間繼電器,利用空氣阻尼來達到動作延時的目的。主要由電磁系統、工作觸頭、氣室和傳動機構組成(圖6-12)。

圖6-12JST系列時間繼電器

(a)形狀(b)結構1。線圈2。反作用力彈簧3。電樞4。鐵芯5。彈簧片6。瞬時觸點7。杠桿8。延遲觸點9。調節螺釘10。推板11。推桿12。寶塔泉。

電磁系統由電磁線圈、靜鐵芯、銜鐵、反力彈簧和彈簧片組成;工作觸點由兩對瞬時觸點和兩對延遲觸點組成;氣室由橡膠膜、活塞和外殼組成,氣室上有調節螺母,可以調節氣室的進氣速度來調節延時的長短;傳動機構由杠桿、推桿、推板和寶塔彈簧組成。

空氣阻尼時間繼電器的型號含義如下:

選擇時間繼電器時,應根據被控電路的實際要求選擇不同延時方式的繼電器,同時選擇的電磁線圈電壓應與被控電路的電壓等級壹致。

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