PLC大作业：继电器及行程开关.doc

电气控制及可编程控制器题 目继电器及行程开关学 院自动化学院专 业自动化专业班 级自动化1004组 别第四组任课教师傅剑2013年3月26日 继电器1 继电器介绍1.1 继电器的定义继电器（Relay）是一种基本的电气设备，它用来打开或关闭一定数量相互独立的电路。这种操作是利用由电压控制的线圈绕组所产生的电磁场来实现的，当输入量（或励磁量）满足某些规定的条件就能在一个或多个电器输出电路中产生跃变的一种自动电器。它广泛应用于电力拖动、程序控制、自动调节与检测、家用电器系统中。继电器输入量和输出量之间在整个变化过程中的相互关系成为继电器的继电特征或控制特征。用X表示输入回路量，Y表示输出回路的输出量，如1-1所示。当输出量X连续变化到一定量时，输出量Y发生跃变，由0增加到值，若是输入量继续增加，则输出保持不变；相反，当X减少到时，Y又突然由减少到0，被称为继电器的动作值，被称为继电器的释放值，即是继电器的负载。 Y O X 图1-1 继电器工作原理图1.2 继电器的分类继电器的品种繁多，分类方法也多种多样，常见的分类方法有如下几种。（1）按继电器的工作原理或结构特征分类电磁继电器 利用输入电路内的线圈在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作的一种电器继电器。直流电磁继电器 输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。交流电磁继电器 输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。磁保持继电器 利用永久磁铁或具有很高剩磁特性的铁芯，是电磁继电器的衔铁在其线圈断电后仍能保持在线圈通电时的位置上的继电器。固体继电器 指电子元件履行其功能而无机械运动构件的、输入和输出隔离的一种继电器。温度继电器 当外界温度达到给定值时而动作的继电器。舌簧继电器 利用密封在管内，具有触电簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。干簧继电器 舌簧管内的介质为真空、空气或某种惰性气体，即具有干式触点的舌簧继电器。湿簧继电器 舌簧片和触点均密封在管内，并通过管底水银槽中水银的毛细作用，而使水银膜湿润触点的舌簧继电器。剰簧继电器 由剰簧管或有干簧管内一个或多个剩磁零件组成的自保持干簧继电器。舌簧管 有干簧管、湿簧管、剰簧管三种类型。时间继电器 当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。电磁时间继电器 当线圈加上信号后，通过减缓电磁铁的磁场变化而延时的时间继电器。电子时间继电器 由分立元件组成的电子延时线路所构成的时间继电器，或由固体延时线路构成的时间继电器。混合式时间继电器 由电子或固体延时线路和电磁继电器组合构成的时间继电器。高频继电器 用于切换高频、射频线路而具有最小损耗的继电器。极化继电器 由极化磁场与控制电流通过控制线圈所产生的磁场综合作用而动作的继电器。继电器的动作方向取决于控制线圈中流过的电流方向。二位置极化继电器 继电器线圈通电时，衔铁按线圈电流方向被吸向左边或右边的位置；线圈断电后，衔铁不返回。二位置偏倚极化继电器 继电器线圈断电时，衔铁恒靠在一边；线圈通电时，衔铁被吸向另一边。三位置极化继电器 继电器线圈通电时，衔铁按线圈电流方向被吸向左边或右边的位置；线圈断电后，衔铁总是返回到中间位置。其他类型的继电器 如光继电器、声继电器、热继电器、仪表式继电器、霍尔效应继电器、差动继电器等。 （2）按继电器的外形尺寸分类1）微型继电器 最长边尺寸不大于10mm的继电器。2）超小型微型继电器 最长边尺寸大于10mm，但不大于25mm的继电器。3）小型微型继电器 最长边尺寸大于25mm，但不大于50mm的继电器。4）一般继电器 最长边尺寸大于50mm的继电器。 （3）按继电器的负载分类1）微功率继电器 当触点开路电压为直流28V时，触点额定负载电流（阻性）为0.1A、0.2A的继电器。2）弱功率继电器 当触点开路电压为直流28V时，触点额定负载电流（阻性）为0.5A、1A的继电器。3）中功率继电器 当触点开路电压为直流28V时，触点额定负载电流（阻性）为2A、5A的继电器。4）大功率继电器 当触点开路电压为直流28V时，触点额定负载电流（阻性）为10A、15A、20A、25A、40A的继电器。（4）按继电器的防护特征分类1）密封继电器 将继电器密封在于大气隔绝的罩内，有时抽真空后充0.22MPa的惰性气体。适用于低气压下工作，泄漏率较低。2）封闭式继电器 用罩壳将触点和线圈等密封，由防尘罩壳（非密封）。3）敞开式继电器 不用防护罩来保护触点和线圈等的继电器。（5）按继电器按照动作灵敏度分类按动作灵敏度来分类，控制继电器可分为高灵敏、灵敏、普通继电器等几种。 （6）按继电器的结构特征分类按结构特征来分类，可分为有触电和无触点两大类。2中间继电器中间继电器(intermediate relay)：用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量。 它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流。所以，它只能用于控制电路中。 它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。一般是直流开关供电。少数使用交流供电。符号：图2-1中间继电器符号国标：JB/T 37792002 （快速中间继电器）JB/T 37802002 （普通中间继电器）实物截图：图2-2 中间继电器实物图结构和原理1.装在U形导磁体上，导磁体上面有一个活动的衔铁，导磁体两侧装有两排触点弹片。在非动作状态下触点弹片将衔铁向上托起，使衔铁与导磁体之间保持一定间隙。当气隙间的电磁力矩超过反作用力矩时，衔铁被吸向导磁体，同时衔铁压动触点弹片，使常闭触点断开常开触点闭合，完成继电器工作。当电磁力矩减小到一定值时，由于触点弹片的反作用力矩，而使触点与衔铁返回到初始位置，准备下次工作。2.电器的U形导磁体采用双铁心结构，即在两个边柱上均可装设线圈。对于DZY、DZL和DZJ型只装一个线圈，而对于DZB，DZS，DZK型可根据需要在另一个铁心上装以保持线圈或延时用阻尼片等。从而使线圈类型大不相同的继电器都通用一个导磁体。常用的中间继电器系列：JZ7系列，JZ11、JZ14、JZ15系列，JDZ1、JDZ2系列，JZC1系列，JZC6系列，JZC4系列等。下表为各系列中间继电器使用场合：表2-1 各系列中间继电器使用场合常用中间继电器型号功能及使用场合JZ7系列适用于交流50（60）HZ，电压至380V，直流电压至220V的控制电路，用以各种电磁线圈的控制，增大被控线路的数量与容许的断开容量JDZ1系列适用于交流50（60）HZ，电压至380V至220V，电流至5A，用于控制各种电磁线圈，实现信号放大，分配，隔离JDZ2系列JZC1系列适用于交流50（60）HZ，电压至380V，直流电压至220V的控制电路中，作为增加信号大小及数量之用JZC6系列JZ11系列适用于交流50HZ，电压至380V，直流电压至220V的控制电路中，作为增加信号大小及数量之用JZ14系列JZ15D系列JZC4系列适用于交流50（60）HZ，电压至660V，直流电压至220V的控制电路中，作各种电磁线圈控制，增加信号大小及数量之用3时间继电器时间继电器作为辅助元件用于各种自动化装置及保护中，使被控元件达到所需要的延时效果。在保护装置中用以实现主保护和后背保护的选择性配合。一般分为通电延时和断电延时两种类型。符号：图3-1断电延时继电器图3-2通电延时继电器国标：JB/T 37782002 实物截图图3-3 时间继电器实物截图工作原理在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时。由直动式双E型铁心电磁机构、气囊式阻尼器延时机构和LX5型微动开关触头系统三部分组成。通电延时型与断电延时型仅是电磁铁倒置1800安装的，它们工作原理相似。通电延时继电器示意图，当线圈通电后，衔铁向下吸合并带动托板下移，活塞杆在释放弹簧的作用下，开始下降，但空气室的空气受进气孔处调节螺钉的阻碍而是活塞下降缓慢，到达最终准位置时通过杠杆压动微动开关，使其常闭触头断开，常开触头闭合，起到通电延时作用。常用的时间继电器型号及其适用场合和功能：常用的时间继电器型号及其适用场合和功能如表3-1所示，阻尼式有JS3系列、JS7系列、JS23系列、JSK4系列,电动式有JS10系列、JS11系列、JS17系列、JSD1系列，电子式有JS11S系列、JS14S系列、JS14C系列、JS11J系列、JS20系列.表3-1 常用的时间继电器型号及其适用场合和功能常用时间继电器型号耗时范围适用场合与功能JS3系列4.516s主要用于交流50HZ，额定工作电压380V；直流110V、220V通常用在自动或半自动控制系统JS7A系列0.460s或0.4180s 适用于交流50HZ，电压380V以下的交流控制线路中，作为按时间控制机构动作的元件JS23系列0.2180s主要用于交流50HZ，额定工作电压380V；直流110V、220V通常用在自动或半自动控制系统JSK4系列0.1180s适用于交流50或60HZ，额定电压至660V的自控线路中做延时元件JS10系列10s48min（共有6个级别）适用于各种机械，电信或电气设备中作为自动控制系统的延时元件JS11系列072hJS17系列072h适用于交流50HZ，电压至380V的各种控制系统中JSD1系列1600sJS11S系列1s19h59min应用于自动程序，各种生产工艺过程及家用电器中JS14S系列1s19h59min适用于交流50（60）HZ，电压至220V和直流电压为48V，110V的机床电器或自动化控制电路中做延时元件JS14C系列0.1s9.9hJS20系列1900s适用于交流50（60）HZ，电压至380V和直流电压为110V的电力拖动、自动过程控制及生产过程控制4固态继电器固态继电器（Solid State Relay,缩写SSR），是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信信号，达到直接驱动大电流负载。符号：图4-1固体继电器符号国标：JB/T 11050-2010实物截图：图4-2 固态继电器实物截图工作原理：它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件，单相SSR为四端有源器件，其中两个输入控制端，两个输出端，输入输出间为光隔离，输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后，输出端就能从断态转变成通态。交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型（简称过零型）和随机导通型（简称随机型）按输出开关元件分有双向可控硅输出型（普通型）和单向可控硅反并联型（增强型）按安装方式分有印刷线路板上用的针插式（自然冷却，不必带散热器）和固定在金属底板上的装置式（靠散热器冷却）另外输入端又有宽范围输入（DC332V）的恒流源型和串电阻限流型等。SSR固态继电器以触发形式，可分为零压型（Z）和调相型（P）两种。在输入端施加合适的控制信号IN时，P型SSR立即导通。当IN撤销后，负载电流低于双向可控硅维持电流时（交流换向），SSR关断。Z型SSR内部包括过零检测电路，在施加输入信号IN时，只有当负载电源电压达到过零区时，SSR才能导通，并有可能造成电源半个周期的最大延时。Z型SSR关断条件同P型，但由于负载工作电流近似正弦波，高次谐波干扰小，所以应用广泛。北京灵通电子公司的SSR由于采用输出器件不同，有普通型（S，采用双向可控硅元件）和增强型（HS，采用单向可控硅元件）之分。当加有感性负载时，在输入信号截止t1之前，双向可控硅导通，电流滞后电源电压90O（纯感时）。t1时刻，输入控制信号撤销，双向可控硅在小于维持电流时关断（t2），可控硅将承受电压上升率dv/dt很高的反向电压。这个电压将通过双向可控硅内部的结电容，正反馈到栅极。如果超过双向可控硅换向dv/dt指标（典型值10V/ s，将引起换向恢复时间长甚至失败。单向可控硅（增强型SSR）由于处在单极性工作状态，此时只受静态电压上升率所限制（典型值200V/s），因此增强型固态继电器HS系列比普通型SSR的换向dv/dt指标提高了520倍。由于采用两只大功率单向可控硅反并联，改变了电流分配和导热条件，提高了SSR输出功率。增强型SSR在大功率应用场合，无论是感性负载还是阻性负载，耐电压、耐电流冲击及产品的可靠性，均超过普通固态继电器。功能及使用场合： 1）JGJ13系列固态继电器主要用于计算机和数字程控接口及工业自动化控制，如工业电炉、电热烘箱 2）JGJ19系列固态继电器主要用于大功率、大电流的负载电气设备，如工业炉窖，电热烘箱 3）JGJ31，JGJ32系列固态继电器主要用于人工频繁的三相用电器设备，如工业电炉 4）JGZ31，JGZ32系列固态继电器广泛应用于电解，电镀，电磁吸铁，直流电机等设备进行调压，调光，调温等控制 5）JGZ06Z，JGZ07Z固态继电器主要用于各种大功率的直流电气设备。如直流电动机，电磁阀等。5电流继电器电流继电器是一种输入量(激励量)是电流并当其达到规定的电流值时做出相应动作的继电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。欠电流继电器用于欠电流保护或控制，在正常工作时，衔铁是吸合的，只有当电流降低到某一整定值时，继电器才释放，输出信号。其吸引电流为线圈额定电流的30%65%，释放电流为额定电流的10%20%。过电流继电器用在电路正常工作时不动作，当电流超过到某一整定值时才动作，整定范围为线圈额定电流的1.14.0倍。符号： 图5-1欠电流符号 图5-2过电流符号国标：JB/T 33462002（过电流继电器） GBT 223872008（剩余电流动作继电器）实物截图：图5-3电流继电器实物截图功能电磁式电流继电器，为电磁式瞬动过电流继电器，它广泛用于电力系统二次回路继电保护装置线路中，作为过电流启动元件。静态电流继电器用于发电机、变压器和输电线的过负荷和短路保护装置中作为启动元件。原理电磁式电流继电器的工作原理和特性：电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。静态电流继电器，采用进口集成电路构成。被测量的交流电流I经隔离变流器后，在其次级得到与被测、电流成正比的电压Ui。经定值整定后进行整流，整流后的脉冲电压经滤波器滤波，得到与Ui成正比的直流电压Uo。在电平检测中Uo与直流参考电压Ue进行比较，若直流电压Uo低于参考电压，电平检测器输出正信号，驱动出口继电器，继电器处于动作状态，反之，若直流电压Uo高于参考电压Ue,电平检测器输出负信号，本继电器处于不动作状态。电流继电器的分类从结构类型，电流继电器分为：电磁式电流继电器，静态电流继电器。从安装方式，电流继电器分为：导轨电流继电器，固定式电流继电器。从电流动作，电流继电器分为 ：过电流继电器，欠电流继电器。从时性曲线，电流继电器分为：定时限电流继电器，反时限电流继电器。从使用方面，电流继电器分为：小型控制类继电器，二次回路保护继电器。各类型电流继电器的功能和适用场合DL10，DL20，DL30系列 适用于电机、变压器及输电线路的过负荷和短路保护线路中，作为启动元件。LL7A系列 适用于电机、变压器及输电线路的过负荷和短路保护线路中，作为测量元件JL150系列 可代替DL20，DL30系列BFL2B型号 适用于电机、变压器及输电线路的过负荷和短路保护线路中，作为启动元件，反映不对称短路时故障电流的负序分量LL40，SL60系列 继电器具有反时限特性。应用于交流电力系统，作为电机、变压器、输电线的过负荷和短路保护。SL10系列 两相过电流继电器应用在交流电力系统，作为电机、变压器、输电线的过负荷和短路保护。6 电压继电器电压继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。主要用于发电机、变压器和输电线的继电保护装置中，作为过电压保护或低电压闭锁的启动原件。 符号：图6-1欠电压继电器 图6-2过电压继电器国标：GB14048.5-2001实物截图：图6-3 电压继电器实物截图 结构和原理电磁式电压继电器分为凸出式固定结构，凸出式插拔式结构，嵌入式插拔结构等，并有透明的塑料外罩，可以观察继电器的整定值和规格等。继电器系电磁式，瞬时动作，磁系统有两个线圈，线圈出头接在底座端子上，用户可以根据需要串并联，因而可使继电器整定范围变化一倍。继电器铭牌的刻度值及额定值对于电流继电器是线圈串联时的(以A为单位)，对于电压继电器是线圈并联时的(以V为单位)。转动刻度盘上的指针，以改变游丝的反作用力矩从而可以改变继电器的动作值。继电器的动作：对于过电流(压)继电器，电流(压)升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开。当电流(压)降低到0.8倍整定值时，继电器就返回，动合触点断开，动断触点闭合，对于低电压继电器，当电压降低到整定电压时，继电器就动作，动合触点断开，动断触点闭合。静态电压继电器分为凸出式固定结构，凸出式插拔式结构，嵌入式插拔结构，导轨式结构等，并有透明的塑料外罩（导轨式为全封闭式)，用薄码进行整定。静态型继电器采用进口集成电路构成；被测量的交流电压 U经隔离变压器降压后得到与被测电压成正比的电压Ui，经整定后进行整流，整流后脉冲电压经滤波器滤波，得到与Ui成正比的直流电压Uo，在电平检测中Uo与直流参考电压Ue进行比较，若直流电压 Uo 高于参考电压，电平检测器输出正信号，驱动出口继电器，则本继电器处于动作状态。反之，不论是过电压继电器或是低电压继电器，若直流电压 Uo 低于参考电压Ue，电平检测器输出负信号，本继电器处于不动作状态。 电压继电器的分类从形态上，可分为：电磁式电压继电器和静态电压继电器（集成电路电压继电器）从结构类型，可分为：凸出式固定结构、凸出式插拔式结构、嵌入式插拔结构、导轨式结构等从电压动作类型，可分为：过电压继电器和低电压（欠压）继电器从使用方式，可分为：有辅源和无辅助源电压继电器除此以外，常见的还有直流电压继电器、三相电压继电器、负序电压继电器、带延时功能的电压继电器等 各型号电压继电器的功能和适用场合 D Y20C系列，DY30系列，DY20D系列 适用于继电保护装置线路中，作为过电压或低电压闭锁的动作元件。 DY30/Z系列 适用于电力系统继电保护线路中，作为低电压闭锁的动作元件。 DJ100A系列 适用于电力系统继电保护线路中，作为欠电压闭锁的启动元件。JY10，JY20，JY30系列 适用于发电机，变压器和继电保护线路中，作为过电压或低电压闭锁的启动元件。7速度继电器 速度继电器用来反映转速和转向的自动电器。常用于鼠笼式异步电动机反接制动电路，又称为反接制动继电器。 速度继电器主要由转子、圆环（鼠型空心绕组）、触点三部分组成。转子由一块永久磁体制成，于电动机同轴相连，用以接受转动信号。当转子（磁铁）旋转时，鼠型空心绕组切割转子磁场产生感生电动势，形成环内电流，此电流与磁铁磁场相作用，产生电磁转矩，圆环在此转矩的作用下带动摆杆，克服弹簧力而顺转子转动的方向摆动，并拨动触点改变其通断状态。符号：图7-1 速度继电器符号国标：GB14048.5-2001实物截图：图7-2 速度继电器实物截图原理 速度继电器主要用于三相异步电动机反接制动的控制电路中，它的任务是当三相电源的相序改变以后，产生与实际转子转动方向相反的旋转磁场，从而产生制动力矩。因此，使电动机在制动状态下迅速降低速度。在电机转速接近零时立即发出信号，切断电源使之停车（否则电动机开始反方向起动）。它的转子是一个永久磁铁，与电动机或机械轴连接，随着电动机旋转而旋转。定子与鼠笼转子相似，内有短路条，它也能围绕着转轴转动。当转子随电动机转动时，它的磁场与定子短路条相切割，产生感应电势及感应电流，这与电动机的工作原理相同，故定子随着转子转动而转动起来。定子转动时带动杠杆，杠杆推动触点，使之闭合与分断。当电动机旋转方向改变时，继电器的转子与定子的转向也改变，这时定子就可以触动另外一组触点，使之分断与闭合。当电动机停止时，继电器的触点即恢复原来的静止状态。由于继电器工作时是与电动机同轴的，不论电动机正转或反转，电器的两个常开触点，就有一个闭合，准备实行电动机的制动。一旦开始制动时，由控制系统的联锁触点和速度继电器的备用的闭合触点，形成一个电动机相序反接（俗称倒相）电路，使电动机在反接制动下停车。而当电动机的转速接近零时，速度继电器的制动常开触点分断，从而切断电源，使电动机制动状态结束。常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型两种。其中，JY1型可在7003600r/min范围内可靠地工作；JFZO1型使用于3001000r/min；JFZO-2型适用于10003600r/min。他们具有两个常开触点、两个常闭触点，触电额定电压为380V，额定电流为2A。一般速度继电器的转轴在130r/min左右即能动作，在100r/min时触头即能恢复到正常位置。可以通过螺钉的调节来改变速度继电器动作的转速，以适应控制电路的要求。应用速度继电器应用广泛，可以用来监测船舶、火车的内燃机引擎，以及气体、水和风力涡轮机，还可以用于造纸业、箔的生产和纺织业生产上。在船用柴油机以及很多柴油发电机组的应用中，速度继电器作为一个二次安全回路，当紧急情况产生时，迅速关闭引擎。8热继电器热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。继电器作为电动机的过载保护元件，以其体积小，结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。符号：图8-1热继电器符号国标：JB/T 8627-2007实物截图：图8-2 热继电器实物截图工作原理热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。电动机在实际运行中，如拖动生产机械进行工作过程中，若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载，则电动机转速下降、绕组中的电流将增大，使电动机的绕组温度升高。若过载电流不大且过载的时间较短，电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但若过载时间长，过载电流大，电动机绕组的温升就会超过允许值，使电动机绕组老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。所以，这种过载是电动机不能承受的。热继电器就是利用电流的热效应原理，在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路，为电动机提供过载保护的保护电器。使用热继电器对电动机进行过载保护时，将热元件与电动机的定子绕组串联，将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中，并调节整定电流调节旋钮，使人字形拨杆与推杆相距一适当距离。当电动机正常工作时，通过热元件的电流即为电动机的额定电流，热元件发热，双金属片受热后弯曲，使推杆刚好与人字形拨杆接触，而又不能推动人字形拨杆。常闭触头处于闭合状态，交流接触器保持吸合，电动机正常运行。若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过热继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。热继电器其它部分的作用如下：人字形拨杆的左臂也用双金属片制成，当环境温度发生变化时，主电路中的双金属片会产生一定的变形弯曲，这时人字形拨杆的左臂也会发生同方向的变形弯曲，从而使人字形拨杆与推杆之间的距离基本保持不变，保证热继电器动作的准确性。这种作用称温度补偿作用。功能有些型号的热继电器还具有断相保护功能。热继电器的断相保护功能是由内、外推杆组成的差动放大机构提供的。当电动机正常工作时，通过热继电器热元件的电流正常，内外两推杆均向前移至适当位置。当出现电源一相断线而造成缺相时，该相电流为零，该相的双金属片冷却复位，使内推杆向右移动，另两相的双金属片因电流增大而弯曲程度增大，使外推杆更向左移动，由于差动放大作用，在出现断相故障后很短的时间内就推动常闭触头使其断开，使交流接触器释放，电动机断电停车而得到保护。各类型号的热继电器的具体功能和适用场合TK系列 具有调节电流，过载、端相保护，环境温度补偿的功能。适用工作环境为海拔2000M以下，船用及湿热带型海拔不超过1000M以上。JR16B系列 用于交流电动机的过载保护，还能在三相电动机一相断线下起保护作用，且适用于长期或间断工作期。适用于交流50HZ，电压至380V，电流至160A的电路JR20系列 用于三相交流电动机的过载，短相保护。适用于交流50HZ，电压至660V，电流至160A的电路系统。 JRS1系列 具有差动机构和温度补偿环节，适用于交流50HZ，电压至660V，电流至0.180A的电路 JRS2系列 用于三相交流异步电动机的过载，短相保护，适用于交流50HZ，主电路额定工作电压为660V，1000V电流0.1630A的电力系统。 T系列 用于三相感应电动机的过载，短相保护适用于交流50（60）HZ，额定电压至660V，额定电流至500A的电路系统。9干簧继电器干簧管传感器技术 在干簧传感器中，关键的元件是簧片开关，它是Western Electric公司在1940年发明的。其它主要元件是开或关的弹性簧片及磁铁或电磁铁。 经过60年，干簧管开发得到了一些改进，使得更可靠，在改进质量的同时又降低了成本。由于这些引人注目的改进，干簧管开关在某些要求质量、可靠性及安全至上的苛刻应用中已成为设计的选择。国标：SJ23861983实物截图：图9-1干簧继电器实物截图 工作原理干簧继电器的触点形式取决于所用的干簧管。干簧管有常开（H）、常闭（D）与转换（Z）三种形式。常开式干簧管的舌簧片分别固定在玻璃管的两端，它们在线圈（磁铁）的作用下，一端产生的磁性恰好跟另一端相反，因此两接触点依靠磁的“异性相吸”克服弹片的弹力而闭合；常闭式干簧杆的舌簧片则固定在玻璃管的同一端，在外磁场的作用下两者所产生的磁性相同，因此两触点依靠“同性相斥”克服舌簧片的弹力而断开；在常闭式舌簧片的基础上再加一常开的舌簧片，就构成了转换式的触点。产品特点结构简单，体积小。吸合功率小，灵敏度高，一般吸合与释放时间均在0.52ms以内。触点密封，不受尘埃、潮气及有害气体污染，动片质量小，动程小，触点电寿命长，一般可达10的7次方次左右。功能及使用场合干簧管传感器的质量及可靠性最引人注目的应用是用于自动测试设备(ATE)。在这种设备中技术是一流的，干簧开关被用于干簧继电器，它应用于IC、ASIC、硅片的测试设备中及印制测试设备中，作为开关。在这些应用中，一个测试系统中干簧管继电器就可能达2万个。 一个继电器的故障率制定为50ppm，因此为满足这个要求，干簧继电器的质量水平要比50ppm的要求好得多。干簧管传感器是广泛地用于很多要求高的汽车安全设备(例如敏感刹车液的高度)，在很多医疗仪器上的应用，这包括烧灼设备、起博器等医疗电子设备等。在这些设备上，干簧管继电器隔离了小的漏电流。干簧继电器是一种具有密封触点的电磁式断电器。干簧继电器可以反映电压、电流、功率以及电流极性等信号，在检测、自动控制、计算机控制技术等领域中应用广泛。干簧继电器主要由干式舌簧片与励磁线圈组成。 干簧继电器具有：结构简单，体积小。 干式舌簧片(触点)是密封的，由铁镍合金做成，舌片的接触部分通常镀有贵重金属(如金、铑、钯等)，接触良好，具有优良的导电性能。触点密封在充有氮气等惰性气体的玻璃管中，因而有效地防止了尘埃的污染，减少了触点的腐蚀，提高了工作可靠性。当线圈通电后，管中两占簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，因而接通被控电路。线圈断电后，干簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断。干簧继电器具有：结构简单，体积小。吸合功率小，灵敏度高，一般吸合与释放时间均在0.52ms以内。触点密封，不受尘埃、潮气及有害气体污染，动片质量小，动程小，触点电寿命，一般可达10的7次方左右。 干簧继电器还可以用永磁体来驱动，反映非电信号，用作限位及行程控制以及非电量检测等。主要部件为干簧继电器的干簧水位信号器，适用于工业与民用建筑中的水箱、水塔及水池等开口容器的水位控制和水位报警。 常用型号 SD干簧继电器； JAG-2、JAG-3、JAG-4型干式舍簧继电器：常用于通讯系统，以及计算技术等设备中作快速关闭电路使用； HG-11、HG-12型舌簧继电器：适用于频繁操作的装置,如通信、自动检测、计算机采样； HG-13型高绝缘舌簧继电器：它用于保护及自动化装置中，作为快速控制元件； HG-63J型舌簧记忆继电器：适用于频繁操作的装置中，作为快速开关元件。10点评及发展方向预测继电器是一种基本的电气设备，它用来打开或关闭一定数量相互独立的电路。这种操作是利用由电压控制的线圈绕组所产生的电磁场来实现的，当输入量（或励磁量）满足某些规定的条件就能在一个或多个电器输出电路中产生跃变的一种自动电器。它广泛应用于电力拖动、程序控制、自动调节与检测、家用电器系统中，是一种常用电器设备。随着工业化的进程，继电器有了长远的发展，从一开始单一的传统型电磁继电器，到现在种类繁多的现代继电器，继电器被广泛应用于各种场合，并发挥着巨大的作用。但时代的发展要求继电器也要不断改进。 随着微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术以及空间技术的飞速发展，对继电器技术提出了新的要求，新工艺、新技术的发展无疑对继电器技术的发展起到促进作用。微电子技术和超大规模IC的飞速发展对继电器也提出了新的要求。第一是小型化和片状化。如IC封装的军用TO5(8.58.57.0mm)继电器，它具有很高的抗振性，可使设备更加可靠；第二是组合化和多功能化，能与IC兼容、可内置放大器，要求灵敏度提高到微瓦级；第三是全固体化。固体继电器灵敏度高，可防电磁干扰和射频干扰。计算机技术的普及使得微机用继电器的需求量显著增加，带微处理器的继电器将迅速发展。80年代初，美国生产的数字式时间继电器就可用指令对继电器进行控制，继电器与微处理器的组合发展，可形成一个小巧完善的控制系统。由计算机控制的工业机器人目前以每年3.5的速度增长，现在，计算机控制的生产体制已能在一条生产线上生产多种低成本的继电器，并可自动完成多种操作及测试工作。通讯技术的发展对继电器的发展具有深远的意义。一方面是由于通讯技术的迅速发展使整个继电器的应用增加。另一方面，由于光纤将是未来信息社会传输的主动脉，在光纤通讯、光传感、光计算机、光信息处理技术的推动下将出现光纤继电器、舌簧管光纤开关等新型继电器。光电子技术对于继电器技术将产生巨大的促进作用，为实现光计算机的可靠运行，目前已试制出双稳态继电器。为了提高航空、航天继电器的可靠性，期望继电器失效率应由目前的0.1PPM降至0.01PPM；载人空间站则要求达到0.001PPM。耐温要达到200以上，耐振要求高于490m/s，同时应能承受2.3210(4)C/Kg的射线辐射。为满足空间要求，必须加强可靠性研究，并建立专门的高可靠生产线。新型特殊结构材料、新分子材料、高性能复合材料、光电子材料，还有吸氧磁性材料、感温磁性材料、非晶体软磁材料的发展对研制新型磁保持继电器、温度继电器、电磁继电器都具有重要的意义，并必将出现新原理、新效应的继电器。随着微型和片式化技术的提高。继电器将向二维、三维尺寸只有几毫米的微型和表面贴装化方向发展；现在国际上有些厂家生产的继电器，体积只有510年前的1/41/8。因为电子整机在减小体积时，需要高度不超过其它电子元件的更小的继电器。通讯设备厂家对密集型继电器的需求更加热切，日本Fujitsu Takamisawa 公司生产的一种BA系列超密集信号继电器的大小只有14.9(W)7.4(D)9.7(H)mm，主要用于传真机和调制解调器，能承受3kV的波动电压。该公司推出的AS系列表面安装继电器的体积仅为14(W)9(D)6.5(H)mm。在功率继电器领域尤其需要安全可靠的继电器，如高绝缘性继电器。日本Fujitsu TaKamisawa推出的JV系列功率继电器内含五个放大器，采用高绝缘性小截面设计，尺寸为17.5(W)10(D)12.5(H)mm。由于机芯和外缘之间采用强化绝缘系统，其绝缘性能达到5kV。日本NEC 推出的MR82系列功率继电器的功耗只有200mW。在继电器内部装入各种放大、延时、消触点抖动、灭弧、遥控、组合逻辑等