继电器基本知识学习资料演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,继电器基础知识,发表日期:2005-07-09,V1.2,1,一 继电器定义,二 继电器分类,三 继电器的作用与用途,四 继电器工作原理,五 继电器典型结构及特点,六 电磁继电器的主要特性,七 继电器的主要参数,八.继电器常用材料及主要特征,主要内容,九.继电器生产和技术现状及展望,十.注意事项,2,图片说明,青蛙跑步是“跳”，人跑步是“跨”。它们的共同点是都实现了距离的跨越。而接力赛和“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来”中用来传递荔枝的马匹和驿站都有“接力”和“传递”之意。,继电器的英文“,Relay”,即取此意，只不过继电器所用的介质(工具)是电、光、磁、热等，传递和控制的是电路或信号。,一 继电器定义,定义：当输入量（或激励量）满足某些规定的条件时，能在一个或,多个电气输出电路中产生跃变的一种器件,(,输入量：电、光、磁、热等信号,),。,3,按动作原理分类,二 继电器分类,电气继电器,机电式继电器,电磁继电器,静态继电器,固态继电器,温度继电器,加速度继电器,按被控电路负荷分类,微功率继电器,(0.1A,0.2A),小功率继电器,(0.5A,1A),中功率继电器,(2A,5A,10A),大功率继电器,(10A,以上,),按,反应信号分,类,直流继电器,交流继电器,脉冲继电器,电压继电器,电流继电器,逆流继电器,极化继电器,频率继电器,功率继电器,阻抗继电器,温度继电器,速度继电器,光继电器,声继电器,瓦丝继电器,按防护特征分类,封闭式,密封式,敞开式,4,作用：,1）,输入与输出电路之间的隔离,2）,信号转换（从断到接通或反之）,3）,增加输出电路（即切换几个,负载或切换不同电源负载）,4）,重复信号,5）,切换不同电压或电流负载,6）,保留输出信号,7）,闭锁电路,8）提供遥控,汽车,(SARL),家用电器,(SMC),电报电话系统,(DSY2Y),三 继电器的作用与用途,5,支点,作用点,力点,磁石,鉄片,磁力线密度越大，磁场强度越强,一.电磁原理(磁路部分),二.杠杆原理(接触部分),四 继电器工作原理,1,两个基本物理原理,6,负载电源,负载,开关,线圈电源,可,动,接点,固定,接点,复归弹簧,继电器,磁化,电磁,力,电压,电流,接点,ON,电 磁 力 机械运动 控制电路,2,工作原理,7,3,常用定律,(,式一,),欧姆定律,8,3,常用定律,克希荷夫,第二定律,(,式二,),9,3,常用定律,主要公式,(,式三,),3.,平行磁场电磁吸力,:,F=,2,/(2,0,S),=(WI/R),2,/(2,0,S),=(WI),2,.,0,S/(2,2,),4.,实际电磁吸力,:,F,实,=2.6x10,-5,(WI),2,.S/(,2,),-(g),-,长度单位,(mm),=4,10,-7,10,电磁系统,线圈、铁心、轭铁、衔铁(此处在接系统中)及气隙,接触系统,底盖，动、静接点，接触片,外壳部分,面盖,返回机构：复归簧片、复归弹簧,SME,电磁继电器,五 继电器典型结构,11,1.电磁继电器的继电特性,2.电磁继电器的机械特性,3.电磁继电器的吸力特性,4.继电器吸、反特性配合曲线,5.继电器时间特性,六 电磁继电器的主要特性,12,继电特性示意图,X-,电压输入、,Y-,输出,吸合时,X,Xa,时,Y,为,Ymin,X,Xa,时,Y,突变为,Ymax,释放时,X,Xb,时,Y,为,Ymax,X,Xb,时,Y,突变为,Ymin,继电特性：输入量,X,到达某一值时，输出回路电参量,Y,产生跳跃式变化。,继电器的继电特性,13,2,继电器的机械特性,继电器衔铁运动时，所克服的机械反力,Ff,和衔铁行程（工作气隙）,之间的关系曲线,F=f(,),称为继电器的机械特性,14,继电器线圈所产生的电磁吸力,F,和衔铁行程（工作气隙）,之间的关系曲线,F=f(,),称为继电器的吸力特性,3,继电器的吸力特性,15,把继电器的吸力特性和反力特性放在同一坐标系中，就构成了吸力与反力的配合曲线。,4,继电器的吸力与反力特性配合,16,组成,继电器吸合时间,释放时间,触点回跳时间,过程就是时间,5,继电器的时间特性,17,3,吸合,释放电压,;,不动,作,保持电压,2,接触,电阻,7,衔铁跟踪.触点压力.触点间距,4,吸合,释放时间,（,C,ontact,R,esistance）,（,O,perate,V,oltage，,R,elease,V,oltage）,（,A,rmature,F,ollow：,C,ontact,P,ressure，,C,ontact,G,ap）,（,O,perate,T,ime，,R,elease,T,ime）,5,绝缘电阻,耐电压,6,额定电压.额定电流,（,I,nsulation,R,esistance，,D,ielectric,S,trength）,（,R,ated,V,oltage,R,ated,C,urrent）,七 继电器的主要术语,（,U,pull in,V,oltage，,K,eep,V,oltage）,触点结构,（,C,ontact,Form,）,18,触点结构,（,C,ontact,Form,）,1A-SPST-NO,（常开，单刀单掷）,1B-SPST-NC,（常闭，单刀单掷）,1C-SPDT,（转换或单刀双掷）,2C-DPDT,（双刀双掷）,19,2,接触,电阻,（,C,ontact,R,esistance）,表面膜电阻,接触电阻(,CR)：,一个导体分成二段后形成的电接触、具有比原导体大得多的电阻，此电阻称为接触电阻。继电器的接触电阻指接点间电阻,接触电阻,Rk,是收缩电阻,Re,和表面膜电阻,Rf,的总和,Rk=Re+Rf,形成表面膜电阻,Rf,因素,:,1.,空气中的灰尘,.,2.,空气中的有害气,.H2S,SO2,CL2,等,.,3.,空气中的有机物蒸汽,.,塑料,胶水,松香,.,4.,生产过程中触点表面沾染的各种有害物质,.,如油污,汗渍,灰尘,.,20,接触,电阻测试方法,-,伏安法,实验电流,额定电流,(A),试验电流,(m A),1,1000,注,:,为了测试方便,也可以用毫欧表,不过精度稍有降低,21,动,作,释放电压,（,O,perate,V,oltage，,R,elease,V,oltage）,动作电压(,OV)：,继电器所有接点从复归状态到达工作状态时线圈所需电压的最小值,释放电压(,RV,):,继电器所有接点从工作状态到达释放状态时线圈所需电压的最小值,时间,电压,（）,额定电压,动作电压,释放电压,动作电压规格,上限,释放电压规格下限,时间,常开触,点,常闭触,点,不动作电压,保持电压,不动,作,保持电压,22,吸合,释放时间,（,O,perate,T,ime，,R,elease,T,ime）,动作电压,接点,接点,吸合回,跳,時間,释放时间,時間,接点,接点,吸合时间(,OT)：,自线圈通电开始到所有接点达到工作状态时所需的时间,释放时间(,RT)：,自线圈继电开始到所有触点到释放状态时所需的时间,吸合,時間,释放回,跳,時間,23,绝缘电阻,耐电压,（,I,nsulation,R,esistance,D,ielectric,S,trength）,绝缘电阻：在,相互绝缘,的,导电部分,之间用规定的,直流电压,测量时所呈现的,电阻值,耐电压：又称抗电强度，是指介质材料在不失效的情况下所能承受的最大电压,触点组与线圈组间是绝缘的,触点部分,线圈部分,24,额定电压.额定电流,（,R,ated,V,oltage,R,ated,C,urrent）,额定电压：继电器正常工作时所规定的线圈电压的标称值,额定电流：继电器正常工作时所规定的线圈电流的标称值,欧姆定理:,（）,如:,DC24V R=650,时,电压,：,VV,额定电流,：,A,线圈电阻,：,(20,0,C),电阻计算时，环境温度以,20C,为标准用公式,:,Rt=R201+(TC-20C)0.004,进行校核,.,25,关于继电器吸合,/,释放电压与环境温度的关系,我们知道，环境温度每改变,1,，线圈电阻约改变,0.4%,温度升高,线圈电阻增大,.,假如线圈温升,10,线圈电阻增加约,4%,继电器吸合电压增加如下计算,:,SRD-S-112D,额定电压,:12V;,线圈功率,:0.36W,线圈电阻,:400,吸合电压,:,线圈环境温度,20,时额定电压的,70%,即,:12VDC*0.7=8.4V,额定电流,:12VDC/400=30mA,但是,继电器在此额定电流的,70%,亦即,21mA(=30mA*0.7),时工作,.,假定线圈环境,温度上升,10,线圈电阻增加,4%,为,400*1.04=416,为了使工作电流,21mA,流过,加到继电器线圈的吸合电压必须为,:21mA*416=8.74V,它是额定电压的,72.8%,(=8.74/12V).,由此可见,当线圈温度升高时,吸合电压增加,反之亦然,.,释放电压也是如此,.,因此,当测试继电器的仪器如果没有自动温度补偿功能,必须考虑环境温度对参数的影响,.,26,关于继电器吸合,/,释放电压与环境温度的关系曲线,27,衔铁跟踪:触点压力.触点距间隔,（,A,rmature,F,ollow：,C,ontact,P,ressure，,C,ontact,G,ap）,释放状态,触,点,ON,完全,动作状态,：,衔铁,的移动量,：,触,点,间,相互作用之力,（,正比关系,）,衔铁跟踪(,AF)：,触点刚接触后，继续沿动接触片运动方向前进的规定位移,触点压力(,CP)：,在给定条件下，处于闭合位置的两个触点间的相互作用力,触点间隙(,CG)：,在给定条件下，当触点断开时，触点之间的间隔,28,触点材料,:Ag,AgNi,AgCdO,AgSnO2(InO),导电材料,:,工业纯铜,黄铜,铍青铜,磷青铜,磁性材料,:,电工纯铁,绝缘材料,:PBT,PET,PPS,PA46,环氧树脂,八.继电器常用材料及主要特征,5,绕组材料,:,漆包线,特点,:,导电率,导热系数高,;,抗拉强度,延伸率高,特点,:,导电率,导热系数高,;,耐电腐蚀,抗材料转移,;,易加工,.,特点,:,足够的机械强度,较高的导磁率,较低的矫顽力,.,特点,:,足够的机械强度,绝缘性能,耐温等级,工艺性,.,特点,:,耐高温,漆膜机械性能,绝缘强度,.,29,设计技术动向,微型化、片式化,高灵敏度,固态化（微型化、大功率化）,组合化、多功能化,高环境、高可靠性设计,生产方式动向,由手工转半自动与全自动,九,.,继电器技术现状及展望,30,十.注意事项,1.,在将继电器交付大批生产场所前,三友公司极力建议,在尽可能接近生产情况下,进行现场测试,原因如下,:,确保产品在经过与大批生产有关的许多搬运及安装工序后,产品仍能按照预期,地工作,.,即使三友继电器已经过多次单独测试,并且每项都符合严格的要求,但某些测试,误差还是允许的,.,2.,为了保证继电器的初始性能,注意不要使其掉落或拆继电器,否则性能可能会降低,.,3.,避免在含硫酸或硫化氢或其他腐蚀性气体的环境中使用,避免触点受到污染,.,4.,不要在继电器上连续施加大于最大额定值的电压,.,5.,绝对不要试图让继电器在非额定的电压及电流下工作,.,6.,继电器的吸合及释放电压与环境温度有关系,.,7.,直流线圈电压的波纹系数,5%.,8.,如果输入回路是由晶体管输入,在输出电路中可能存在剩余电压,.,所以要证实当继电器,释放时,剩余电压是否下降到零,.,9.,如果继电器的工作与电源电压同步,继电器的寿命可能缩短,.,因此在试验时,要设置能使,继电器在随机相位或零点附近工作的电路,.,10.,建议使用触点保护电路,用来延长继电器期望寿命,好处是抑制噪声,并防止生产,碳化物,否则当继电器触点断开时,它们将产生在触点表面,.,但保护电路回延长继电器,释放时间,.,11.,由于继电器是噪声源,应是继电器远离半导体元件,.,12.,对于线路板的清洗及涂层时,勿使清洗液侵入继电器内部,避免使用含硅的涂层材料,硅气体会导致继电器接触不良,.,13.,焊接时,一定要避免焊剂进入非全密封继电器内部,.,31,14.,继电器安装时,不要将继电器的端弯曲,以用做自紧继电器,否则继电器可能会出现故障,.,15.,焊接时,一定要避免焊剂进入非全密封继电器内部,.,16.,焊接后的线路板运输,注意继电器不被碰撞,否则外壳可能会受元气件端子影响,导致,外壳受伤,.,17.,自动焊接完成后,希望用用风扇或其他设备使线路板强制冷却,.,32,