《铁路信号继电器》PPT课件.ppt
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1、第二章 继电器 1一、继电器的定义一、继电器的定义 继电器是一种当控制参数变化时,能引起被控制继电器是一种当控制参数变化时,能引起被控制参数突然变化的电器元件。参数突然变化的电器元件。继电特性继电特性第一节第一节 信号继电器概述信号继电器概述无接点继电特性有接点继电特性2 二、继电器的基本原理二、继电器的基本原理 1 1、组成:由、组成:由接点系统接点系统和和电磁系统电磁系统两大部分组成,电磁系统由两大部分组成,电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁。接点系统由动接点、线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁。接点系统由动接点、静接点构成。静接点构成。3 2 2、动作原理、动作原理 当线圈
2、中通入一定数值的电流后,由于电磁作用或感应方法产生当线圈中通入一定数值的电流后,由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力,吸引衔铁,由衔铁带动接点系统,改变其状态、从而反电磁吸引力,吸引衔铁,由衔铁带动接点系统,改变其状态、从而反映输入电流的状况。映输入电流的状况。最基本的工作原理最基本的工作原理:线圈通电线圈通电产生磁通(衔铁、铁心)产生磁通(衔铁、铁心)产生吸引力产生吸引力克服衔铁阻克服衔铁阻力力衔铁吸向铁心衔铁吸向铁心衔铁带动动接点动作衔铁带动动接点动作前接点闭合、后接点断开前接点闭合、后接点断开 电流减少电流减少吸引力下降吸引力下降衔铁依靠重力落下衔铁依靠重力落下动接点与前接点断动接点与前
3、接点断开,后接点闭合。开,后接点闭合。可见,继电器具有开关特性,利用其接点的通、断电路,从而构可见,继电器具有开关特性,利用其接点的通、断电路,从而构成各种控制表示电路。成各种控制表示电路。4 三、继电器的作用三、继电器的作用 能够以极小的电信号控制执行电路中相当大的对象,能够控制数个能够以极小的电信号控制执行电路中相当大的对象,能够控制数个对象和数个回路,也能控制远距离的对象。有着良好的开关性能:闭对象和数个回路,也能控制远距离的对象。有着良好的开关性能:闭合阻抗小、断开阻抗大,有故障合阻抗小、断开阻抗大,有故障安全性能,能控制多回路、抗雷击安全性能,能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度
4、影响小等。在以继电技术构成的系统中,大量性能强、无噪声、温度影响小等。在以继电技术构成的系统中,大量使用,在以电子元件和微机构成的系统中,作为接口部件,将系统主使用,在以电子元件和微机构成的系统中,作为接口部件,将系统主机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。四、铁路信号对继电器的要求四、铁路信号对继电器的要求 1 1、安全、可靠、安全、可靠 2 2、动作可靠、准确、动作可靠、准确 3 3、使用寿命长、使用寿命长 4 4、有足够的闭合和断开电路的能力、有足够的闭合和断开电路的能力 5 5、有稳定的电气特性和时间特性、有稳定的电气特性和时间
5、特性 6 6、保持良好的电气绝缘强度。、保持良好的电气绝缘强度。5 五、信号继电器的分类五、信号继电器的分类 1 1、按动作原理分按动作原理分:电磁、感应:电磁、感应、热力、固态、热力、固态继电器继电器 2 2、按动作电流分按动作电流分:直流:直流、交流交流、交直流、交直流继电器继电器 3 3、按输入物理量按输入物理量:电流、电压:电流、电压、功率、频率、非电量、功率、频率、非电量继电器继电器 4 4、按动作速度按动作速度:快动、快动、正常、缓动继电器正常、缓动继电器 5 5、按接点结构按接点结构:普通接点、加强接点继电器:普通接点、加强接点继电器 6 6、按工作可靠度按工作可靠度:安全型、非
6、安全型(前者称为:安全型、非安全型(前者称为N N,重力式,重力式 继电器,后者称为继电器,后者称为C C型弹力式继电器)型弹力式继电器)6六、继电器的参数六、继电器的参数v1 1额定值额定值继电器在运用状态时的电压值或电流值;继电器在运用状态时的电压值或电流值;v2 2吸起值吸起值使继电器动作(动接点与前接点接触)所需使继电器动作(动接点与前接点接触)所需要的最小电流或电压值;要的最小电流或电压值;v3 3工作值工作值使继电器动作,前接点全部闭合,井满足规使继电器动作,前接点全部闭合,井满足规定的接点压力所需的最小电流或电压值;定的接点压力所需的最小电流或电压值;v4.4.释放值释放值继电器
7、从规定值降低到前接点断开时的电压继电器从规定值降低到前接点断开时的电压或电流值;或电流值;v5 5转极值转极值有极继电器的动接点由定位转换到反位或由有极继电器的动接点由定位转换到反位或由反位转换到定位所需要的电压或电流值;反位转换到定位所需要的电压或电流值;7v6 6过负载值过负载值继电器允许接入的最大电压或电流值(一继电器允许接入的最大电压或电流值(一般为工作值的四倍),接入过负载值后,线圈不受损伤,电般为工作值的四倍),接入过负载值后,线圈不受损伤,电气特性亦不变化;气特性亦不变化;v7 7吸起时间吸起时间从继电器线圈接通规定的电压或电流时起从继电器线圈接通规定的电压或电流时起至全部前接点
8、闭合的时间;至全部前接点闭合的时间;v8 8释放时间释放时间切断供以规定的电压或电流的电源时起至切断供以规定的电压或电流的电源时起至全部动接点与后接点闭合的时间;全部动接点与后接点闭合的时间;v9 9安全系数安全系数额定值与工作值之比;额定值与工作值之比;v1010返还系数返还系数释放值与工作值之比称为返还系数(此值释放值与工作值之比称为返还系数(此值一般在一般在0.20.20.990.99之间)之间)8第二节第二节 继电器的机械特性与牵引特性继电器的机械特性与牵引特性一、机械特性一、机械特性 电磁继电器的工作过程是电流通过线圈,在磁路中产生电磁继电器的工作过程是电流通过线圈,在磁路中产生磁通
9、,磁通在衔铁气隙中产生电磁力吸引衔铁带动接点动作,磁通,磁通在衔铁气隙中产生电磁力吸引衔铁带动接点动作,以完成接通、断开或转接电路的任务以完成接通、断开或转接电路的任务电磁吸力电磁吸力(牵引力)(牵引力)。对于对于AXAX型继电器来说是由接点簧片的弹性力和衔铁上的型继电器来说是由接点簧片的弹性力和衔铁上的重锤片重力等机械反作用力所组成,所以称它为重锤片重力等机械反作用力所组成,所以称它为机械力机械力。显然,要使继电器可靠工作,显然,要使继电器可靠工作,牵引力必须大于机械力牵引力必须大于机械力,继电器的机械力,是随着衔铁与铁心磁极间的气隙的变化继电器的机械力,是随着衔铁与铁心磁极间的气隙的变化而
10、变的,这种变化关系而变的,这种变化关系 f f()称为继电器的机械特性,()称为继电器的机械特性,这种变化关系的曲线,称为这种变化关系的曲线,称为机械特性曲线机械特性曲线。9接点动作过程 AX型继电器机械特性曲线 10二、牵引特性和机械特性的配合二、牵引特性和机械特性的配合1 1、牵引特性、牵引特性 牵引力与所加安匝及气隙大小等有关,当气隙一定时,牵引力与安匝牵引力与所加安匝及气隙大小等有关,当气隙一定时,牵引力与安匝(IWIW)的平方成正比(抛物线),当安匝()的平方成正比(抛物线),当安匝(IWIW)一定时,牵引力与工作)一定时,牵引力与工作气隙的平方成反比,即牵引力随呈双曲线规律的变化而
11、变,这种牵引力气隙的平方成反比,即牵引力随呈双曲线规律的变化而变,这种牵引力随工作气隙而变化的关系,随工作气隙而变化的关系,我们称它为牵引特性。我们称它为牵引特性。2 2、两特性曲线的配合、两特性曲线的配合 为要继电器能吸起,使前接点闭合后接点分离,必须要求继电器衔铁为要继电器能吸起,使前接点闭合后接点分离,必须要求继电器衔铁在整个运动过程中,牵引力处处大于或等于机械力,也就是说,牵引特在整个运动过程中,牵引力处处大于或等于机械力,也就是说,牵引特性曲线必须在机械特性曲线之上,至少也要与机械特性曲线相切性曲线必须在机械特性曲线之上,至少也要与机械特性曲线相切 。11牵引特性曲线 牵引特性曲线与
12、机械特性曲线配合 12第三节第三节 安全型继电器安全型继电器一、安全型继电器概述一、安全型继电器概述 AXAX系列安全型继电器是直流系列安全型继电器是直流24V24V系列的重弹力式直流电磁继电器,系列的重弹力式直流电磁继电器,其典型结构为无极继电器,其它各型号都是由其派生而成。因此,绝大其典型结构为无极继电器,其它各型号都是由其派生而成。因此,绝大部分零件都能通用。部分零件都能通用。1 1、插入式和非插入式、插入式和非插入式 外观上是否有防尘罩,前者单独使用,后者装于匣内使用。外观上是否有防尘罩,前者单独使用,后者装于匣内使用。2 2、型号的表示法、型号的表示法 采用汉字拼音字母和数字表示,字
13、母表示继电器种类,数采用汉字拼音字母和数字表示,字母表示继电器种类,数字字 表示线圈的阻值表示线圈的阻值。3 3、安全型继电器的品种及用途、安全型继电器的品种及用途 无极、无极加强接点、无极缓放、无极加强接点缓放、整流式、无极、无极加强接点、无极缓放、无极加强接点缓放、整流式、有极、有极加强、偏极、单闭磁等有极、有极加强、偏极、单闭磁等5 5种种9 9类类2020品种及品种及3 3个派生品种。个派生品种。13v安全型继电器的型号表示法14继电器代号意义表154、继电器、继电器 插座插座165 5、安全型继电器的特点、安全型继电器的特点:前接点代表危险侧信息后接点代表安全侧信息接点符合接点符合:
14、故障故障安全原则安全原则:处于禁止运行的状态的故障有:处于禁止运行的状态的故障有利于行车的安全称为安全侧,处于允许运行状态的故障可能利于行车的安全称为安全侧,处于允许运行状态的故障可能危及行车安全,称为危险侧故障。危及行车安全,称为危险侧故障。17二、安全型继电器的结构和动作原理二、安全型继电器的结构和动作原理1 1、无极继电器无极继电器(1 1)结构结构:电磁:电磁系统(线圈、铁心、轭系统(线圈、铁心、轭铁、衔铁)铁、衔铁)、接点系统接点系统(拉杆、动静接点组)(拉杆、动静接点组)(2 2)动作原理动作原理:电电磁磁力力动作拉杆,动作拉杆,F F吸引力吸引力F F重力为吸其重力为吸其状态。状
15、态。18(3 3)F F吸引力吸引力F F重力重力为落下状态。为落下状态。(4 4)无极特性(不反)无极特性(不反应输入电流的极性)应输入电流的极性)19(5 5)电磁系统)电磁系统直流无极电磁继电器的电磁系统 20(6 6)磁化曲线(注:安匝)磁化曲线(注:安匝=线圈匝数线圈匝数*电流)电流)当继电器线圈中的电流从零增大时,安匝增大到当继电器线圈中的电流从零增大时,安匝增大到 ,铁心中的磁通量,铁心中的磁通量 曲线规律增大到曲线规律增大到 ,使继电器吸起。,使继电器吸起。当电流从大于工作值的情况下减小,安匝也随着减小时,由当电流从大于工作值的情况下减小,安匝也随着减小时,由于磁滞的影响,磁通
16、沿另一条曲线于磁滞的影响,磁通沿另一条曲线abab缓慢下降,致使安匝降缓慢下降,致使安匝降到小于到小于 值的值的 时还能产生磁通时还能产生磁通 ,保持衔铁不释放,保持衔铁不释放,可见继电器的释放安匝比可见继电器的释放安匝比 还要小,即释放电流值比还要小,即释放电流值比 还要小。由上可知无极继电器的释放值不仅小于吸起值,而还要小。由上可知无极继电器的释放值不仅小于吸起值,而且比吸起值小很多。且比吸起值小很多。212 2、整流式继电器、整流式继电器 整整流流继继电电器器JZXC-JZXC-480480与与无无极极型型基基本本一一致致,仅仅在在接接点点组组上上安安装装了了二二极极管管组组成成的的半半
17、波波或或全全波波整整流流电电路路。输输入入的的是是交交流流电电源源,经经整整流流后后再再送送入入线线圈圈。使使用用中中注注意意其其电源端子电源端子1 1、4 4短接。短接。223 3、有极继电器、有极继电器JYJXC-135/220JYJXC-135/220(1)(1)特点特点有有极极继继电电器器是是一一种种能能反反应应电电流流极极性性,并并能能保保持持其其极极性性状状态态(切切断断电电流流后后能能保保持持原原来来电电流流极极性性工工作作的的状状态态)的的继继电电器器。具具有有定定位位和和反反位位两两种种稳稳定定状状态态。结结构构:刀刀刃刃形形的的长长条条形形永永久久磁磁铁铁代代替替了了部部分
18、分轭轭铁铁。由由于于有有永永久久磁磁铁铁的的存存在在,于于是是使使得得磁磁路路系系统统中中有有了了两两条条固固定定磁磁路路由由其其保保持持在在断断电电后后继继电电器器的的状状态态。当当通通入入电电源源后后固固定定磁磁路路在在11、22处处与与电电磁磁路路之之间间进进行行比比较,使衔铁相应发生运动改变其状态。较,使衔铁相应发生运动改变其状态。23(2 2)磁路结构)磁路结构 有极继电器的结构形式很多,一般按磁路结构来分类可分有极继电器的结构形式很多,一般按磁路结构来分类可分串串联式联式,并联式并联式(或称差接式)和(或称差接式)和桥式桥式三种三种磁路结构及等效磁路 24(3)AX型有极继电器的工
19、作原理(通入不同方向的电流,可型有极继电器的工作原理(通入不同方向的电流,可以改变继电器的吸起落下状态;切断电流后能保持原来电流以改变继电器的吸起落下状态;切断电流后能保持原来电流极性工作的状态)极性工作的状态)反位打落状态磁路 定位吸起状态磁路 254 4、偏极继电器、偏极继电器JPXC-1000JPXC-1000A A、特点、特点 鉴鉴别别电电流流的的极极性性,在在方方形形极极靴靴前前装装有有L L形形永永久久磁磁铁铁。只只有有线线圈圈中中通通入入规规定定方方向向的的电电流流,继继电电器器才才励励磁磁。一一般般使使用用在在道道岔岔表表示示电电路路及及单单复复线线半自动闭塞电路中。半自动闭塞
20、电路中。26B B 磁路结构磁路结构极化磁通路径 极化磁通和电磁通路径 27动态继电器 动态继电器用于双机热备计算机联锁的接口电路,由于该继动态继电器用于双机热备计算机联锁的接口电路,由于该继电器是由计算机输出的动态脉冲信号控制的,故称为动态继电电器是由计算机输出的动态脉冲信号控制的,故称为动态继电器。动态继电器符合故障一安全原则,具有很高的可靠性器。动态继电器符合故障一安全原则,具有很高的可靠性 1JAC一一l000型动态继电器型动态继电器 282JARC一一l000型动态继电器型动态继电器 JARC JARC一一l000l000型是双门驱动的动态继电器,以满足双机型是双门驱动的动态继电器,
21、以满足双机热备冗余方式的计算机联锁的使用要求。热备冗余方式的计算机联锁的使用要求。29第五节继电器的时间特性第五节继电器的时间特性v 电磁继电器的电磁系统是具有铁心的大电感,在接通电电磁继电器的电磁系统是具有铁心的大电感,在接通电源或切断电源时,由于电磁感应的作用,在铁心中产生涡流,源或切断电源时,由于电磁感应的作用,在铁心中产生涡流,在线圈中产生感应电流。这些电流产生的磁通对铁心中原来在线圈中产生感应电流。这些电流产生的磁通对铁心中原来磁通的变化起了一定程度的影响。即原磁通增大时反对增大,磁通的变化起了一定程度的影响。即原磁通增大时反对增大,减小时反对减小,使原磁通变化缓慢。因此,电磁继电器
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