电磁继电器原理简介.docVIP

东莞三友电器有限公司 继电器生产、技术、品质培训教材（2） 电磁继电器 基本原理简介 二00二年六月十七日修订 电磁继电器原理简介 概述 1.1 继电器的本质 继电器就是一种电气开关。不过，这种开关不是人直接用手去操纵的，而是由外来的电信号来控制的。这些外来的电信号或由各种各样的传感器产生、或由各种编程软件按指令或程序自动取得。于是，继电器就会按人的安排，自动地切换电路，使各种电气设备、器具自动地完成人们需要的工作。所以，通俗的讲，继电器是一种自动控制的电气开关。 1.2 发展简史 自十八世纪初电报发明以后，就有了电磁继电器，它最初是用于电报的。电话的发明与发展给继电器的发展以有力的推动，因为电话交换机大量使用继电器。电力系统的监控和保护也是继电器应用的一大领域。随后的工业自动化又开辟了继电器在新的应用，而随着人们生活水平的提高，各种家用电器中使继电器的用量急剧增加。随着应用的扩大和生产技术的提高，继电器技术也越来越成熟、产品体积不断缩小、成本不断降低、性能也逐步提高，种类更是十分繁多。最初的继电器零件都是切削加工出来的，电磁系统和触点系统都装在一块绝缘板上，体积很大，制造费工费时。后来有了冲压技术和热固性塑料，继电器制造才稍微变得容易些。近代由于各种热塑性塑料的发展和精密冲压技术的发展，继电器的设计和生产技术才得到极大的提高。现在军用微型电磁继电器的体积已经小于￠8.5*7.1mm，并有两组C型触点，可控制28V*1A的直接负载，失效率低于0.01/104次，广泛用于航空航天领域。由于民用继电器用量的急剧增加，它的生产技术发展很快，实力雄厚的继电器制造商已普遍采用全自动或半自动生产线进行继电器生产。 20世纪六十年代出现了两种新型继电器：舌簧继电器和基于半导体技术的固态继电器（Solid State Relay）。舌簧继电器结构十分简单，它的触点系统与磁路全二为一，是将两根导磁又导电的簧片封结在一个玻璃管中做成的，叫做舌簧管。将舌簧管放在个线圈中就做成了舌簧继电器。它的特点是结构简单、体积小、吸合时间短、线圈消耗功率小（即灵敏度高）适用于微电子电路。 固态继电器是没有动作零件、没有触点的继电器。它是利用晶体管的导通与截止来控制电路的通断的，它的输入部分（相当于电磁继电器线圈）与输出电路的绝缘隔离采用光电耦合或变压器耦合方式。它的特点是动作时间更短（以μs计）灵敏度更高。无触点因而寿命长、工作可靠、耐振动冲击能力很强，对其它电子线路不构成干扰。目前的缺点是抗电磁干扰能力差、断开“触点”间绝缘电阻和介电强度低、过负载能力差，最大缺点是成本太高。它最适用的地方是计算机输入输出接口。现在小功率的固态继电器的高度可以做到2mm；而大功率的固态继电器的输出电路已能能断上百安培。 发展方向 随着半导工艺的发展和成本的降低，固态继电器将部分取代电磁式继电器。电磁继电器，由于成本低、技术成熟，现在仍有一定的发展空间，其主要发展方向是小型化、高功率、高可靠和高的环境适用能力，在生产方面，则致力于尽量降低成本，提高生产率。 继电器的分类 继电器可以有许多分类原则，有按原理分的、有按用途分的、有按结构分的、也有按负载大小、功率大小分的。我在这里按工作原理来分类 。 电气继电器按工作原理来分主要有四大类：电磁继电器、舌簧继电器、固态继电器和混合式继电器。电磁继电器又分直流继电器、交流继电器、极化继电器、磁保持继电器。舌簧继电器又分干式和湿式；固态继电器中又分光隔离与变压器隔离两大类。混合式继电器就是将半导体线路与电磁式继电器结合而成的继电器。这种继电器可以扩展继电器的附加功能和提高电磁继电器灵敏度，如改变动作时间，做成延时继电器等等。 有人把利用其它物理或化学变化引起的触点通断动作而制成的开关也叫做继电器。这样一来，继电器的种类就更多了，如温度继电器、压力继电器、流量继电器、速度继电器、瓦斯继电器等等。但是这种名称没有得到国际上的广泛承认，国际上大部分国家把这些继电器都称为开关。 电磁继电器的典型结构 电磁继电器由两大部分组成：一是电磁系统，它是继电器的输入部分，它实质上就是一个电磁铁；二是触点系统，它是继电器的输出部分，它实质上是实现电路切换的开关组合。 电磁系统一般有一个可动的衔铁、一个不动的铁芯、一个不动的连接衔铁与铁芯的轭铁和一个或数个绕在铁芯上的绕组。 接触系统一般由静触点、动触点、簧片、触点的导电片和绝缘支撑体组成。 此外，在两大部分之间还有产生反力和传递力的机构。分别称做反力弹簧和驱动杆（片）。简单的继电器可以省去驱动件，反力弹簧也可由动簧片兼“任”。 常见的电磁系统结构有拍合式（图1）。螺管式（或吸入式）（图2）和平衡旋转式（图3）。 图1 拍合式电磁系统 图2 螺管式（吸入式）电磁系统 （未画