磁保持继电器基础知识说课材料.ppt

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1、磁保持继电器基础知识磁保持磁保持继电器的定器的定义 磁保持继电器是一种依靠自身永磁力永磁力永磁力永磁力保持触点断开或闭合状态的双稳态双稳态双稳态双稳态继电器。永磁力永磁力永磁力永磁力：衔铁组件中的磁铁产生的力。所有的磁保持继电器中都 有永磁，一般的电磁继电器则没有。双稳态双稳态双稳态双稳态：这里所说的双稳态是指触点的状态，即断开状态和闭合 状态不需要外部因素即可保持稳态。磁保持继电器都是 双稳态继电器，电磁继电器都是单稳态继电器。磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理电电磁感磁感应应原理原理1、通过电流的导线周围会产生磁场，磁场的大小B与电流的大小I成正大，与离导线的距离的平方成反比，这就是

2、电磁感应现象。2、右手螺旋定则 a：直导线的磁场方向判断，右手大拇指指向电流方向，其他手指握拳所向的方向就是磁场方向。直直导线通通过电流流时的磁的磁场示意示意图电电磁感磁感应应原理原理b：螺旋线的磁场方向判断，右手握拳，四根小手指指向电流方向，大拇指伸直指向的方向就是磁场N极。螺旋螺旋线通通过电流流时的磁的磁场示意示意图磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理电电磁感磁感应应原理原理试验验证试验验证单导线单导线与螺旋与螺旋与螺旋与螺旋线线的磁的磁的磁的磁场场大小比大小比大小比大小比较较线线圈磁极方向圈磁极方向圈磁极方向圈磁极方向测试测试磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理提问：怎样提高螺旋

3、线圈的磁场强度？电电磁感磁感应应原理原理同极相斥同极相斥同极相斥同极相斥 异极相吸异极相吸异极相吸异极相吸通过前面的实验我们知道，磁场是有方向的，那么磁保持继电器是如何实现动作的呢？磁场的特性：同极相斥，异极相吸同极相斥，异极相吸同极相斥，异极相吸同极相斥，异极相吸。线圈磁场方向衔铁磁场方向通正向电流的磁路组件状态通反向电流的磁路组件状态通过以下几幅图了解同极相斥，异极相吸同极相斥，异极相吸同极相斥，异极相吸同极相斥，异极相吸在磁保持继电器中的应用。给线圈施加不同方向的电流从而改变衔铁组件的状态，衔铁组件状态的变化使触点实现了断开和闭合的功能。磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理电电磁感磁

4、感应应原理原理下面的两幅图，左边一幅是通电的线圈的磁力线；中间一幅图是铆好铁芯和轭铁的线圈组件通电后的磁力线。可以看出什么不同？磁力磁力磁力磁力线线的特点的特点的特点的特点 磁力线的特点：永远流向磁阻最小的路径永远流向磁阻最小的路径永远流向磁阻最小的路径永远流向磁阻最小的路径,总是由总是由总是由总是由N N极流向极流向极流向极流向S S极，是闭环的曲线极，是闭环的曲线极，是闭环的曲线极，是闭环的曲线。铁铁铁铁是一种最好的导磁材料，它的磁阻很小，而空气的磁阻很大。所以右图的磁力线全部集中在铁芯和轭铁中，磁力线越密集的地方磁场也越大，磁力就越大。提问：为什么衔铁与轭提问：为什么衔铁与轭铁间出现异物

5、或间隙时，铁间出现异物或间隙时，保持力会很小？保持力会很小？公式：公式：F=*B*S/2提问：请绘制第三幅图提问：请绘制第三幅图的衔铁组件产生的磁力的衔铁组件产生的磁力线？衔铁组件过中点时线？衔铁组件过中点时的磁力线？的磁力线？磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理电电磁感磁感应应原理原理磁力磁力磁力磁力线线的特点的特点的特点的特点线圈通电后，由于同极线圈通电后，由于同极线圈通电后，由于同极线圈通电后，由于同极相斥的原理，产生强大相斥的原理，产生强大相斥的原理，产生强大相斥的原理，产生强大的排斥力，当排斥力的排斥力，当排斥力的排斥力，当排斥力的排斥力，当排斥力大于吸力时，衔铁组件大于吸力时，

6、衔铁组件大于吸力时，衔铁组件大于吸力时，衔铁组件开始换向运动。开始换向运动。开始换向运动。开始换向运动。磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理电电磁感磁感应应原理原理磁力磁力磁力磁力线线的特点的特点的特点的特点磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理线圈通电后，由于同极线圈通电后，由于同极线圈通电后，由于同极线圈通电后，由于同极相斥的原理，产生强大相斥的原理，产生强大相斥的原理，产生强大相斥的原理，产生强大的排斥力，当排斥力的排斥力，当排斥力的排斥力，当排斥力的排斥力，当排斥力大于吸力时，衔铁组件大于吸力时，衔铁组件大于吸力时，衔铁组件大于吸力时，衔铁组件开始换向运动。开始换向运动。开始换向

7、运动。开始换向运动。电电磁感磁感应应原理原理磁力磁力磁力磁力线线的特点的特点的特点的特点磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理衔铁组件过中点时，两衔铁组件过中点时，两衔铁组件过中点时，两衔铁组件过中点时，两端受到的力达到平衡，端受到的力达到平衡，端受到的力达到平衡，端受到的力达到平衡，但由于惯性的作用，衔但由于惯性的作用，衔但由于惯性的作用，衔但由于惯性的作用，衔铁组件将继续运动。铁组件将继续运动。铁组件将继续运动。铁组件将继续运动。电电磁感磁感应应原理原理磁力磁力磁力磁力线线的特点的特点的特点的特点磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理衔铁组件过中点后，排衔铁组件过中点后，排衔铁组件过中

8、点后，排衔铁组件过中点后，排斥力消失，永磁力方向斥力消失，永磁力方向斥力消失，永磁力方向斥力消失，永磁力方向改变与电磁力相同，叠改变与电磁力相同，叠改变与电磁力相同，叠改变与电磁力相同，叠加后衔铁组件加速运动。加后衔铁组件加速运动。加后衔铁组件加速运动。加后衔铁组件加速运动。电电磁感磁感应应原理原理磁力磁力磁力磁力线线的特点的特点的特点的特点磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理衔铁组件在排斥力、电衔铁组件在排斥力、电衔铁组件在排斥力、电衔铁组件在排斥力、电磁力、永磁力的共同作磁力、永磁力的共同作磁力、永磁力的共同作磁力、永磁力的共同作用下，完成换向。用下，完成换向。用下，完成换向。用下，完

9、成换向。1 1 1 1线线线线圈圈圈圈电电电电阻阻阻阻 线圈线圈线圈线圈(COIL)COIL)：线圈是继电器的动力部分，漆包线绕制在骨架上，然后将漆包线两端锡焊在引脚上，形成一个线圈。线圈电阻线圈电阻线圈电阻线圈电阻(R)(R)：用直径为的漆包线绕T圈产生的电阻。R=*（T/）温度对线圈电阻的影响温度对线圈电阻的影响温度对线圈电阻的影响温度对线圈电阻的影响：温度越高电阻越大，越低电阻越小。通常说的线圈电阻指的是20 时的线圈电阻。当温度高于或低于20 时，有一个换算公式：Rt=R201+（TC-20C）X0.004线线圈圈圈圈电阻的大小决定继电器的功率电阻的大小决定继电器的功率电阻的大小决定继

10、电器的功率电阻的大小决定继电器的功率磁保持磁保持继电器的主要参数器的主要参数 漆包线：漆包线：漆包线：漆包线：表面上包了一层绝缘漆的铜线。通常说的1.5mm的漆包线是指内芯铜的直径，不含漆层。所以一般来说漆包线测量外径要大一点，=铜径+漆层厚度。漆包线等级漆包线等级：按耐温等级分为B级(135)、F级(155)、H级(180)；按漆层厚度分为UEW、2UEW、3UEW，其中3UEW的漆层最薄。线圈电阻计算公式：R=k*(D-d)/22*2*L/(r)4为电阻率，铜的电阻率为：=0.0175 mm2/m 线圈功率：P=U2/RDdL2 2 2 2接触接触接触接触电电电电阻阻阻阻表面膜电阻表面膜电

11、阻 接触电阻接触电阻接触电阻接触电阻(CR)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触点间电阻。接触电阻CR是收缩电阻Re和表面膜电阻Rf的总和：Rk=Re+Rf接触电阻是继电器最重要的参数接触电阻是继电器最重要的参数接触电阻是继电器最重要的参数接触电阻是继电器最重要的参数收缩电阻收缩电阻磁保持磁保持继电器的主要参数器的主要参数 形成表面膜电阻形成表面膜电阻形成表面膜电阻形成表面膜电阻RfRf因素因素因素因素:1.空气中的灰尘.2.空气中的有害气.H2S,SO2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

12、染的油污,汗渍.形成收缩电阻形成收缩电阻形成收缩电阻形成收缩电阻ReRe因素因素因素因素:触点压力的大小决定收缩电阻的大小.两者成反比关系,触点压力越大,收缩电阻越小.3 3 3 3动动动动作、作、作、作、释释释释放放放放电压电压电压电压不不不不动动动动作、保持作、保持作、保持作、保持电压电压电压电压 吸合电压吸合电压吸合电压吸合电压：使继电器触点闭合需要的最小电压叫做吸合电压。左图中的动作电压指吸合电压的上限，不动作电压指吸合电压下限。释放电压：释放电压：释放电压：释放电压：使继电器触点断开需要的最小电压叫做释放电压。左图中的释放电压指释放电压的上限，保持电压指释放电压下限。磁保持磁保持继电

13、器的主要参数器的主要参数时间时间电压电压（）（）额定电压动作电压释放电压不动作电压保持电压ABCDEF触点状态OFFOFFON 提问：左图曲线上的哪一段代表提问：左图曲线上的哪一段代表提问：左图曲线上的哪一段代表提问：左图曲线上的哪一段代表触点断开状态，哪一段代表触点触点断开状态，哪一段代表触点触点断开状态，哪一段代表触点触点断开状态，哪一段代表触点闭合状态？闭合状态？闭合状态？闭合状态？4 4 4 4吸合、吸合、吸合、吸合、释释释释放放放放时间时间时间时间回跳回跳回跳回跳时间时间时间时间磁保持磁保持继电器的主要参数器的主要参数时间时间电压电压（）（）额定电压动作电压释放电压不动作电压保持电压

14、ABCDEF触点状态OFFOFFON 吸合、释放时间吸合、释放时间吸合、释放时间吸合、释放时间：自线圈通电开始到触点闭合、断开所需的时间 回跳时间回跳时间回跳时间回跳时间：触点吸合第一次接触到稳定接触需要的时间U1额定电压U2t1t2t1t2t3 提问：左图哪一段代表产品提问：左图哪一段代表产品提问：左图哪一段代表产品提问：左图哪一段代表产品吸合时间，哪一段代表产品吸合时间，哪一段代表产品吸合时间，哪一段代表产品吸合时间，哪一段代表产品释放时间，哪一段代表触点释放时间，哪一段代表触点释放时间，哪一段代表触点释放时间，哪一段代表触点回跳时间？回跳时间？回跳时间？回跳时间？时间时间 提问：左图哪一

15、段代表产品提问：左图哪一段代表产品提问：左图哪一段代表产品提问：左图哪一段代表产品吸合时间，哪一段代表产品吸合时间，哪一段代表产品吸合时间，哪一段代表产品吸合时间，哪一段代表产品释放时间，哪一段代表触点释放时间，哪一段代表触点释放时间，哪一段代表触点释放时间，哪一段代表触点回跳时间？回跳时间？回跳时间？回跳时间？4 4 4 4绝缘电绝缘电绝缘电绝缘电阻阻阻阻介介介介质质质质耐耐耐耐压压压压磁保持磁保持继电器的主要参数器的主要参数 绝缘电阻：绝缘电阻：绝缘电阻：绝缘电阻：在相互绝缘的导电部分之间用规定的直流电压（一般为500VDC）测量时所呈现的电阻值 绝缘电阻绝缘电阻绝缘电阻绝缘电阻与导电部分

16、间的绝缘材料的电阻率大小有关 介质耐压：介质耐压：介质耐压：介质耐压：又称抗电强度，是指两导电部分之间能承受的不击穿的最大电压值 介质耐压介质耐压介质耐压介质耐压与导电部分之间的爬电距离、电气间隙和污染等级有关100M 红色线为爬电距离 黑色线为电气间隙5 5 5 5换换换换向保持力向保持力向保持力向保持力磁保持磁保持继电器的主要参数器的主要参数 换向保持力：换向保持力：换向保持力：换向保持力：在衔铁组件手柄上施加的能使触点断开或闭合的最小的力。换向保持力换向保持力换向保持力换向保持力分为空载保持力和触点保持力，空载保持力和触点保持力都有断开力和闭合力之分 提问：空载保持力与触点保持提问：空载

17、保持力与触点保持提问：空载保持力与触点保持提问：空载保持力与触点保持力的大小分别与什么有关系？力的大小分别与什么有关系？力的大小分别与什么有关系？力的大小分别与什么有关系？闭合力闭合力闭合力闭合力断开力断开力断开力断开力闭合力闭合力闭合力闭合力断开力断开力断开力断开力6 6 6 6触点超行程触点超行程触点超行程触点超行程(FOLLOW)(FOLLOW)(FOLLOW)(FOLLOW)磁保持磁保持继电器的主要参数器的主要参数 触点超行程触点超行程触点超行程触点超行程(FOLLOW)(FOLLOW)：指触点刚闭合时衔铁与轭铁之间的距离，也可以说是簧片头部继续运动的距离，即簧片头部的超行程电磁继电器

18、是通过在衔铁与铁芯间用塞片探测的方法来控制触点超行程，磁保持继电器是通过什么方法来控制的？7 7 7 7触点触点触点触点压压压压力力力力磁保持磁保持继电器的主要参数器的主要参数 触点压力：触点压力：触点压力：触点压力：指产品磁路完全闭合后，动静触点间产生的相互作用力。触点压力等于簧片头部超行程所产生的反力簧片头部超行程越大，产生的反力越大，触点压力也越大那是不是超行程越大越好呢？为什么？A-A0F(g)-F(g)横坐标（横坐标（A）代表衔铁组件的开距）代表衔铁组件的开距。纵坐标（纵坐标（F）代表衔铁组件换向过程中）代表衔铁组件换向过程中永磁产生的吸力。永磁产生的吸力。红色曲线代表衔铁组件处在不

19、同位置时红色曲线代表衔铁组件处在不同位置时所受力的数值连成的一条线。所受力的数值连成的一条线。磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理500-500提问：左图中什么位置是空载保持力，提问：左图中什么位置是空载保持力，空载保持力大概是多少？空载保持力大概是多少？永磁静态吸力特性曲线永磁静态吸力特性曲线永磁静态吸力特性曲线永磁静态吸力特性曲线横坐标（横坐标（A）代表衔铁组件的开距）代表衔铁组件的开距。纵坐标（纵坐标（F）代表衔铁组件换向过程中）代表衔铁组件换向过程中所受到的力。所受到的力。黑色实线代表排斥力线。黑色实线代表排斥力线。红色实线代表永磁力线，红色虚线代表电红色实线代表永磁力线，红色虚线

20、代表电磁力线。磁力线。磁保持磁保持继电器的工作原理器的工作原理蓝色虚线代表排斥力与电磁、永磁力叠加蓝色虚线代表排斥力与电磁、永磁力叠加后的合力。后的合力。电磁与永磁动态吸力特性曲线电磁与永磁动态吸力特性曲线电磁与永磁动态吸力特性曲线电磁与永磁动态吸力特性曲线A-A0F(g)-F(g)200500700bdfaec空空载载换换向向过过程程g-500-200坐标系中坐标系中D-(a+b)=c,e+f=g若若c0,则衔则衔铁组件换向，铁组件换向，若若ca+b.触点不触点不触点不触点不释释释释放的受力曲放的受力曲放的受力曲放的受力曲线线线线磁保持磁保持继电器的主要参数器的主要参数横坐标（横坐标（A）代

21、表衔铁组件的开距）代表衔铁组件的开距。纵坐标（纵坐标（F）代表衔铁组件换向过程中）代表衔铁组件换向过程中所受到的力。所受到的力。黑色实线代表排斥力线，红色虚线代表电磁力线。黑色实线代表排斥力线，红色虚线代表电磁力线。红色实线代表永磁力线，蓝色直线代表反力特性曲线。红色实线代表永磁力线，蓝色直线代表反力特性曲线。黄色实线代表排斥力、簧片反力与电磁、永磁力叠加黄色实线代表排斥力、簧片反力与电磁、永磁力叠加后的合力。后的合力。A-A0F(g)-F(g)200500700bdfaec触触点点释释放放过过程程g-500-200hj触点不释放是因为使触点断开的力小于保持触点闭合触点不释放是因为使触点断开的

22、力小于保持触点闭合状态的力。即状态的力。即c+de+f.触点不吸合的受力曲触点不吸合的受力曲触点不吸合的受力曲触点不吸合的受力曲线线线线磁保持磁保持继电器的主要参数器的主要参数A-AF(g)-F(g)200500bdfaec触触点点闭闭合合过过程程g-500-200hj触点不吸合是因为使触点吸合的力小于保持触点断开触点不吸合是因为使触点吸合的力小于保持触点断开状态的力。即状态的力。即h+ja+b提问：左图坐标中衔铁组件到哪个位置时无法闭合，提问：左图坐标中衔铁组件到哪个位置时无法闭合，改变坐标中的什么可以使衔铁组件完全闭合呢？改变坐标中的什么可以使衔铁组件完全闭合呢？磁保持磁保持继电器的器的应

23、用及注意事用及注意事项一、一、一、一、ICIC卡预付费智能电表卡预付费智能电表卡预付费智能电表卡预付费智能电表ICIC卡预付费电表是远程抄表系统的终端。磁保持继电器在智能电表中是最重要的电卡预付费电表是远程抄表系统的终端。磁保持继电器在智能电表中是最重要的电卡预付费电表是远程抄表系统的终端。磁保持继电器在智能电表中是最重要的电卡预付费电表是远程抄表系统的终端。磁保持继电器在智能电表中是最重要的电子元件之一。由于其高可靠性及很强的过大电流能力，在电表中充当智能开关的角子元件之一。由于其高可靠性及很强的过大电流能力，在电表中充当智能开关的角子元件之一。由于其高可靠性及很强的过大电流能力，在电表中充

24、当智能开关的角子元件之一。由于其高可靠性及很强的过大电流能力，在电表中充当智能开关的角色。在用户色。在用户色。在用户色。在用户ICIC卡中余额不足时，自动切断电源；在充值后自动接通电源。卡中余额不足时，自动切断电源；在充值后自动接通电源。卡中余额不足时，自动切断电源；在充值后自动接通电源。卡中余额不足时，自动切断电源；在充值后自动接通电源。磁保持磁保持继电器的器的应用注意事用注意事项二、复合开关二、复合开关二、复合开关二、复合开关 电容器投切开关电容器投切开关电容器投切开关电容器投切开关新型电力复合开关、电容器投切开关广泛应用于无功补偿装置。磁保持继电器是复新型电力复合开关、电容器投切开关广泛

25、应用于无功补偿装置。磁保持继电器是复新型电力复合开关、电容器投切开关广泛应用于无功补偿装置。磁保持继电器是复新型电力复合开关、电容器投切开关广泛应用于无功补偿装置。磁保持继电器是复合开关中最重要的元件之一。合开关中最重要的元件之一。合开关中最重要的元件之一。合开关中最重要的元件之一。磁保持磁保持继电器的器的应用注意事用注意事项三、磁保持继电器使用注意事项三、磁保持继电器使用注意事项三、磁保持继电器使用注意事项三、磁保持继电器使用注意事项磁保持继电器出厂状态通常为触点闭合状态，但因运输或继电器安装时受到冲击等因素影响，可能会改变状态。因此在使用前有必要采取措施使触点重新复位。为了使磁保持继电器可

26、靠动作，施加到线圈上的电压必须达到额定电压值，且脉冲宽度须达到动作时间的3倍以上。磁保持继电器线圈是有极性区分的，客户在订货时须特别指出线圈极性，以便我司生产。磁保持继电器的外形及安装尺寸一般是不能改变的，客户在选型时应注意继电器外形尺寸是否符合要求。磁保持继电器的外围附件可根据客户要求定制。对于双硬连接的产品，必须有一边的引出导电片是比较柔性的；若两边都是刚性的，继电器安装后容易产生较大的应力，可能改变继电器的参数。继电器入厂检验及安装使用时应轻拿轻放，防止跌落影响参数；做破坏性测试的产品与正常品应严格区分标识，不得使用。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢