继电器讲解学习.pptx
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1、1信号继电器概述信号继电器概述安全型继电器安全型继电器继电器的应用继电器的应用第1页/共116页2第一节第一节 信号继电器概述信号继电器概述一、继电器的基本原理一、继电器的基本原理 1 1、组成:、组成:由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,两大部分组成,电磁系统电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁。的衔铁。接点系统接点系统由动接点、静接点构成。由动接点、静接点构成。第2页/共116页3第3页/共116页42 2、动作原理、动作原理 当线圈中通入一定数值的电流后,由于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
2、引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、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。从而反映输入电流的状况。第4页/共116页5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力克服衔铁阻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。(继电器吸起继电器吸起)第5页/共116页6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开,后接点闭合。动接点与前接点断开,后
3、接点闭合。(继电器落下继电器落下)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。电路。第6页/共116页7二、继电器的继电特性二、继电器的继电特性回差特点:回差特点:吸起值、释放值不一样吸起值、释放值不一样。吸起值。吸起值释放值释放值 第7页/共116页8 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:能控制远距离的对
4、象。有着良好的开关性能:闭合阻抗小、断开阻抗大,有故障闭合阻抗小、断开阻抗大,有故障安全性能,安全性能,能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度影响小等。影响小等。第8页/共116页9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,将系统主机与信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,将系统主机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。第9页/共116页10四、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
5、、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。第10页/共116页11 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、感应继电器电磁、感应继电器 第11页/共116页122 2、按动作电流分:、按动作电流分:直流直流(无极、偏极、有极)、(无极、偏极、有极)、交流继电器交流继电器 直流继电器由直流电源供电的,它所通电流的极性,又可分为无
6、极、偏极有极继电器。直流继电器由直流电源供电的,它所通电流的极性,又可分为无极、偏极有极继电器。直流继电器都是电磁继电器。直流继电器都是电磁继电器。交流继电器由交流电源供电的。交流继电器由交流电源供电的。DJ DJ 第12页/共116页133 3、按输入物理量:、按输入物理量:电流、电压继电器电流、电压继电器 电流继电器反映电流的变化,它的线圈必须串联在所反映的电路中。电流继电器反映电流的变化,它的线圈必须串联在所反映的电路中。电压继电器反映电压的变化,它的线圈励磁电路单独构成。电压继电器反映电压的变化,它的线圈励磁电路单独构成。第13页/共116页144 4、按动作速度:、按动作速度:正常、
7、缓动继电器正常、缓动继电器 正常动作继电器衔铁动作时间为正常动作继电器衔铁动作时间为0.10.10.3s0.3s;缓动继电器衔铁动作时间超过缓动继电器衔铁动作时间超过0.3s0.3s,又分为缓吸,缓放。时间继电器是利用,又分为缓吸,缓放。时间继电器是利用脉冲延时电路或软件设定使之缓吸。脉冲延时电路或软件设定使之缓吸。第14页/共116页155 5、按接点结构:、按接点结构:普通接点、加强接点普通接点、加强接点继电器继电器 普通接点继电器普通接点继电器具有开断功率较小的接点的能力,以满足一般信号电路的要求。具有开断功率较小的接点的能力,以满足一般信号电路的要求。加强接点继电器加强接点继电器具有开
8、断功率较大的接点的能力,以满足电压较高、电流较大的具有开断功率较大的接点的能力,以满足电压较高、电流较大的信号电路的要求。信号电路的要求。第15页/共116页166 6、按工作可靠度:、按工作可靠度:安全型、非安全型安全型、非安全型(前者称为(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)安全型安全型继电器继电器:当线圈断电时,衔铁可借助于自身重量释放,从而使前接点断开;:当线圈断电时,衔铁可借助于自身重量释放,从而使前接点断开;当一组不应闭合的后接点闭合时,结构上能防止所有前接点闭合。当一组不应闭合的后接点闭合时,结构上能防止所有前接点
9、闭合。第16页/共116页17非安全型继电器非安全型继电器:必须监督检查接点在电路中的工作状态,以保证安全条件的继电器。:必须监督检查接点在电路中的工作状态,以保证安全条件的继电器。第17页/共116页18第二节第二节 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系列安全型继电器是直流直流24V24V系列的系列的重弹力式直流电磁继电器重弹力式直流电磁继电器,其典型结构为无其典型结构为无极继电器,其它各型号都是由其派生而成。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。因此,绝大部分零件都能通用。第18页/共116页191 1、
10、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。第19页/共116页202 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,字母表示继电器种类,数字表示线圈的阻值。采用汉字拼音字母和数字表示,字母表示继电器种类,数字表示线圈的阻值。第20页/共116页213 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、加强接点缓放、整流式、有极、有极加强、偏极、单闭磁等偏极、单闭磁等5 5种
11、种9 9类类2020品种及品种及3 3个派生品种。个派生品种。第21页/共116页224 4、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前接点代表危险侧信息 后接点代表安全侧信息后接点代表安全侧信息 接点符合接点符合:故障故障安全原则:发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的安全原则:发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的可能性。可能性。第22页/共116页23处于禁止运行状态的故障有利于行车的安全,称为处于禁止运行状态的故障有利于行车的安全,称为安全侧安全侧,处于允许运行状态的故障可能危及行车安全,称为处于允许运行状态的故障可能危及行车安全,称为危险侧危险侧。
12、由于其在故障情况下,使前接点闭合的概率远远小于后接点闭合的概率。由于其在故障情况下,使前接点闭合的概率远远小于后接点闭合的概率。第23页/共116页245 5、安全性继电器的寿命、安全性继电器的寿命 电寿命、电寿命、210210(5-65-6)机械寿命)机械寿命10101010(6 6)第24页/共116页25二、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:电磁系统(线圈、铁心、轭铁、衔铁)电磁系统(线圈、铁心、轭铁、衔铁)接点系统(拉杆、动静接点组)接点系统(拉杆、动静接点组)(2 2)动作原理:)动作原理:电电磁磁力力
13、动作拉杆,动作拉杆,第25页/共116页26第26页/共116页27 F F吸引力吸引力F F重力为重力为吸起状态吸起状态。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力克服衔铁阻力衔铁吸向铁衔铁吸向铁心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(继电器吸起继电器吸起)。)。第27页/共116页28F F吸引力吸引力F F重力为重力为落下状态落下状态。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开,后接点闭合(动接点与前接点断开,后接点闭合(继电器落下继电器落下)第2
14、8页/共116页29(3 3)无极特性)无极特性 不能辨别输入物理量的特征,不能辨别输入物理量的特征,1+4-1+4-,1-4+1-4+继电器都会吸起,断电就会落下。继电器都会吸起,断电就会落下。第29页/共116页302 2、有极继电器、有极继电器JYJXC-135/220JYJXC-135/220(1 1)结构上结构上:永久磁铁与轭铁永久磁铁与轭铁相接,其余与相接,其余与无极继电器相同。无极继电器相同。第30页/共116页31(2 2)动作上:)动作上:能反映电流的极性。能反映电流的极性。1+4-1+4-时,中接点与前接点闭合时,中接点与前接点闭合 定位吸起状态定位吸起状态 断电后,断电后
15、,保持定位吸起状态保持定位吸起状态。1-4+1-4+时,中接点与后接点闭合时,中接点与后接点闭合 反位打落状态反位打落状态 断电后,断电后,保持反位打落状态保持反位打落状态。第31页/共116页323 3、偏极继电器、偏极继电器JPXC-1000JPXC-1000结构上结构上:多有一块多有一块L L形的形的永久磁铁。永久磁铁。第32页/共116页33动作上:能反映电流的极性动作上:能反映电流的极性。1+4-1+4-时,中接点与前接点闭合时,中接点与前接点闭合 吸起状态吸起状态1-4+1-4+时,中接点与后接点闭合时,中接点与后接点闭合 落下状态落下状态不通电时,不通电时,中接点与后接点闭合中接
16、点与后接点闭合 落下状态落下状态鉴别电流的极性,只有线圈中的电源极性鉴别电流的极性,只有线圈中的电源极性1+1+、4-4-,继电器才励磁。,继电器才励磁。第33页/共116页34三、安全型继电器的特性三、安全型继电器的特性1 1、电气特性、电气特性 电气特性是安全型继电器的基本要求,也是设计和实现信号逻辑电路的依据。电气特性是安全型继电器的基本要求,也是设计和实现信号逻辑电路的依据。其包括额定值,充磁值,释放值,工作值,反向工作值,转极值,反向不工作值。其包括额定值,充磁值,释放值,工作值,反向工作值,转极值,反向不工作值。第34页/共116页35额定值额定值 满足继电器安全系数所必须接入的电
17、压或电流。满足继电器安全系数所必须接入的电压或电流。AXAX系列继电器的额定电压为系列继电器的额定电压为24V24V充磁值充磁值 为了测试继电器的释放值或转极值,向线圈通以为了测试继电器的释放值或转极值,向线圈通以4 4倍的工作值或转极值。倍的工作值或转极值。第35页/共116页36释放值释放值 向继电器通以规定的充磁值,然后逐渐降低电压或电流,至全部前接点断开时的最大电压或电流值。向继电器通以规定的充磁值,然后逐渐降低电压或电流,至全部前接点断开时的最大电压或电流值。第36页/共116页37工作值工作值 向继电器线圈通电,直到前接点全部闭合,并满足规定接点压力所需要的最小电向继电器线圈通电,
18、直到前接点全部闭合,并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。不大于额定值的压或电流值。不大于额定值的70%70%。第37页/共116页38反向工作值反向工作值 反向通电,至前接点全部闭合,并满足规定接点压力所需要的最小电压或电反向通电,至前接点全部闭合,并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。不大于工作值得流值。不大于工作值得120%120%转极值转极值 使有极继电器衔铁转极的最小电流或电压值。使有极继电器衔铁转极的最小电流或电压值。第38页/共116页39反向不工作值反向不工作值,向偏极继电器线圈反向通电,继电器不动作的最大电压值。向偏极继电器线圈反向通电,继电器不动作的最大电压值。
19、释放值和工作值之比称为释放值和工作值之比称为返还系数返还系数,返还系数高标志着继电器的落下越灵敏。规,返还系数高标志着继电器的落下越灵敏。规定普通继电器的返还系数不小于定普通继电器的返还系数不小于30%30%,缓放型继电器不小于,缓放型继电器不小于20%20%,轨道继电器不小于,轨道继电器不小于50%50%。第39页/共116页402 2、时间特性、时间特性 当线圈通电到衔铁动作,带动后接点断开,前接点接通,需要一定的时间。当线当线圈通电到衔铁动作,带动后接点断开,前接点接通,需要一定的时间。当线圈衔铁动作,带动前接点断开,后接点接通,也需要一定的时间。即圈衔铁动作,带动前接点断开,后接点接通
20、,也需要一定的时间。即吸合需要时间,吸合需要时间,释放也需要时间。释放也需要时间。常用在继电器线圈两端并联常用在继电器线圈两端并联RCRC串联电路,达到缓吸缓放的目的。串联电路,达到缓吸缓放的目的。第40页/共116页41第41页/共116页42改变继电器时间特性的方法改变继电器时间特性的方法:改变继电器结构以获得继电器的缓动改变继电器结构以获得继电器的缓动 采用的比较多的是在继电器铁心上套短路铜环使继电器缓动,构成缓放型继电器。采用的比较多的是在继电器铁心上套短路铜环使继电器缓动,构成缓放型继电器。第42页/共116页43构成缓放电路以获得继电器的缓放构成缓放电路以获得继电器的缓放 常用在继
21、电器线圈两端并联常用在继电器线圈两端并联RCRC串联电路,使继电器缓吸缓放。串联电路,使继电器缓吸缓放。第43页/共116页44四、安全型继电器的接点四、安全型继电器的接点继电器接点是继电器的继电器接点是继电器的执行机构,通过接点来反映继电器的状态,进行电路的控制执行机构,通过接点来反映继电器的状态,进行电路的控制。对于继电器接点有较高的要求,从接点材料到接点结构,从接点组数到接点容量。对对于继电器接点有较高的要求,从接点材料到接点结构,从接点组数到接点容量。对频繁通断大电流的接点,还必须采取灭火花措施。频繁通断大电流的接点,还必须采取灭火花措施。第44页/共116页451 1、对接点系统的要
22、求、对接点系统的要求接点闭合时,接触可靠,接触电阻小而且稳定;接点闭合时,接触可靠,接触电阻小而且稳定;接点断开时,要可靠分开,接点间电阻为无穷大,即有一定的间隙;接点断开时,要可靠分开,接点间电阻为无穷大,即有一定的间隙;第45页/共116页46接点闭合和断开过程中没有颤动;接点闭合和断开过程中没有颤动;不发生熔接;不发生熔接;耐各种腐蚀;耐各种腐蚀;导热率和导电率要高;导热率和导电率要高;使用寿命长。使用寿命长。第46页/共116页472 2、接点参数接点参数接点材质;接点电阻;接点压力;接点齐度;接点间隙;接点滑程。接点材质;接点电阻;接点压力;接点齐度;接点间隙;接点滑程。第47页/共
23、116页48接点材质接点材质:基本要求是机械强度高,导电率和导热率高,耐腐蚀,沸点较高,加工容易,:基本要求是机械强度高,导电率和导热率高,耐腐蚀,沸点较高,加工容易,价格适宜。价格适宜。第48页/共116页49接点电阻接点电阻:接点电阻与接点材料、接点间压力、接点接触形式、接点间电压降、温:接点电阻与接点材料、接点间压力、接点接触形式、接点间电压降、温度及化学腐蚀、电腐蚀等因素有关。度及化学腐蚀、电腐蚀等因素有关。总的要求是总的要求是尽量减小接点电阻,以避免高的接点温升与电压降。尽量减小接点电阻,以避免高的接点温升与电压降。第49页/共116页50接点压力接点压力:接点间存在压力,接点支撑件
24、能产生弹性变形,避免因振动等因素:接点间存在压力,接点支撑件能产生弹性变形,避免因振动等因素造成接触分离,所以对接点压力有明确的最低值。造成接触分离,所以对接点压力有明确的最低值。第50页/共116页51接点齐度接点齐度:同一继电器的所有接点用于电路中,理论上要求同时接触,但在接点系:同一继电器的所有接点用于电路中,理论上要求同时接触,但在接点系统的生产过程中,从工艺上不可能做到没有误差,因而很难做到完全同时接触。继统的生产过程中,从工艺上不可能做到没有误差,因而很难做到完全同时接触。继电器各组接点同时接触的误差称为接点不齐度,要求其越小越好。电器各组接点同时接触的误差称为接点不齐度,要求其越
25、小越好。第51页/共116页52接点间隙接点间隙:在动接点和静接点开始分离的瞬间,接点间产生很高的电场,在接点间:在动接点和静接点开始分离的瞬间,接点间产生很高的电场,在接点间隙中的自由电子在此电场力的作用下从阴极向阳极高速移动,这样就产生了接点间隙中的自由电子在此电场力的作用下从阴极向阳极高速移动,这样就产生了接点间的电弧。的电弧。第52页/共116页53另外,这些电子与气体中的自由电子撞击,使气体电离,进一步使电弧加剧。电弧另外,这些电子与气体中的自由电子撞击,使气体电离,进一步使电弧加剧。电弧的产生使接点迅速氧化和点燃,加速接点的损耗,缩短使用寿命。但当接点间隔增的产生使接点迅速氧化和点
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