繼電器(英文名稱:relay)是一種電控制器件,是當(dāng)輸入量(激勵量)的變化達(dá)到規(guī)定要求時,在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)之間的互動關(guān)系。通常應(yīng)用于自動化的控制電路中,它實際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動開關(guān)"。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。
在18世紀(jì)的時候,科學(xué)家們還認(rèn)為電和磁是風(fēng)馬牛不相及的兩種物理現(xiàn)象。1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后,1831年英國物理學(xué)家法拉第又發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這些發(fā)現(xiàn)證實了電能和磁能可以相互轉(zhuǎn)化,這也為后來的電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的誕生奠定了基礎(chǔ);人類則因這些發(fā)明創(chuàng)造從此邁入電氣時代。19世紀(jì)30年代,美國物理學(xué)家約瑟夫·亨利在研究電路控制時利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)明了繼電器。最早的繼電器是電磁繼電器,它利用電磁鐵在通電和斷電下磁力產(chǎn)生和消失的現(xiàn)象,來控制高電壓高電流的另一電路的開合,它的出現(xiàn)使得電路的遠(yuǎn)程控制和保護(hù)等工作得以順利進(jìn)行。繼電器是人類科技的一項偉大發(fā)明創(chuàng)造,它不僅是電氣工程的基礎(chǔ),也是電子技術(shù)、微電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)。
繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件,廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中,是最重要的控制元件之一。
繼電器一般都有能反映一定輸入變量(如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等)的感應(yīng)機(jī)構(gòu)(輸入部分);有能對被控電路實現(xiàn)“通"、“斷"控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(輸出部分);在繼電器的輸入部分和輸出部分之間,還有對輸入量進(jìn)行耦合隔離,功能處理和對輸出部分進(jìn)行驅(qū)動的中間機(jī)構(gòu)(驅(qū)動部分)。
作為控制元件,概括起來,繼電器有如下幾種作用:
擴(kuò)大控制范圍:例如,多觸點(diǎn)繼電器控制信號達(dá)到某一定值時,可以按觸點(diǎn)組的不同形式,同時換接、開斷、接通多路電路。
放大:例如,靈敏型繼電器、中間繼電器等,用一個很微小的控制量,可以控制很大功率的電路。
綜合信號:例如,當(dāng)多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時,經(jīng)過比較綜合,達(dá)到預(yù)定的控制效果。
自動、遙控、監(jiān)測:例如,自動裝置上的繼電器與其他電器一起,可以組成程序控制線路,從而實現(xiàn)自動化運(yùn)行。
按繼電器的工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類:
1)電磁繼電器:利用輸入電路內(nèi)電流在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產(chǎn)生的吸力作用而工作的一種電氣繼電器。
2)固體繼電器:指電子元件履行其功能而無機(jī)械運(yùn)動構(gòu)件的,輸入和輸出隔離的一種繼電器。
3)溫度繼電器:當(dāng)外界溫度達(dá)到給定值時而動作的繼電器。
4)舌簧繼電器:利用密封在管內(nèi),具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧動作來開,閉或轉(zhuǎn)換線路的繼電器。
5)時間繼電器:當(dāng)加上或除去輸入信號時,輸出部分需延時或*到規(guī)定時間才閉合或斷開其被控線路繼電器。
6)高頻繼電器:用于切換高頻,射頻線路而具有最小損耗的繼電器。
7)極化繼電器:有極化磁場與控制電流通過控制線圈所產(chǎn)生的磁場綜合作用而動作的繼電器。繼電器的動作方向取決于控制線圈中流過的的電流方向。
8)其他類型的繼電器:如光繼電器,聲繼電器,熱繼電器,儀表式繼電器,霍爾效應(yīng)繼電器,差動繼電器等。
2、按繼電器的外形尺寸分類:
1)微型繼電器:最長邊尺寸不大于10毫米的繼電器。
2)超小型微型繼電器:最長邊尺寸大于10毫米,但不大于25毫米的繼電器。
3)小型微型繼電器:最長邊尺寸大于25毫米,但不大于50毫米的繼電器。
注:對于密封或封閉式繼電器,外形尺寸為繼電器本體三個相互垂直方向的最大尺寸,不包括安裝件,引出端,壓筋,壓邊,翻邊和密封焊點(diǎn)的尺寸。
3、按繼電器的負(fù)載分為:
1)微功率繼電器:當(dāng)觸點(diǎn)開路電壓為直流28V時,(阻性)為0.1A、0.2A的繼電器。
2)弱功率繼電器:當(dāng)觸點(diǎn)開路電壓為直流28V時,(阻性)為0.A、1A的繼電器。
3)中功率繼電器:當(dāng)觸點(diǎn)開路電壓為直流28V時,(阻性)為2A、5A的繼電器。
4)大功率繼電器:當(dāng)觸點(diǎn)開路電壓為直流28V時,(阻性)為10A、15A、20A、25A、40A……的繼電器。
4、按繼電器的防護(hù)特征分類:
1)密封繼電器:采用焊接或其他方法,將觸點(diǎn)和線圈等密封在罩子內(nèi),與圍介質(zhì)相隔離,其泄漏率較低的繼電器。
2)封閉式繼電器:用罩殼將觸點(diǎn)和線圈等密封(非密封)加以防護(hù)的繼電器。
3)敞開式繼電器:不用防護(hù)罩來保護(hù)觸電和線圈等的繼電器。
以上繼電器在電子制作中的是電磁繼電器和干簧繼電器兩種。
繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)編輯
①額定工作電壓:是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號不同可以是交流電壓,也可以是直流電壓。
②直流電阻:是指繼電器中線圈的直流電阻,可以通過萬用表測量。
③吸合電流:是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時,給定的電流必須略大于吸合電流,這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓,一般不要超過額定工作電壓的1.5倍,否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。
④釋放電流:是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到定程度時,繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài),這時的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。
⑤觸點(diǎn)切換電壓和電流:是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小,使用時不能超過此值,否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn)。
①測觸點(diǎn)電阻:用萬用表的電阻擋,測量常閉觸點(diǎn)與動點(diǎn)電阻,其阻值應(yīng)為0;而常開觸點(diǎn)與動點(diǎn)的阻值就為無窮大。由此可以區(qū)別出那個是常閉觸點(diǎn),那個是常開觸點(diǎn)。
②測線圈電阻:可用萬用表R×10擋測量繼電器線圈的阻值,從而判斷該線圈是否存在著開路現(xiàn)象。
③測量吸合電壓和吸合電流:用可調(diào)穩(wěn)壓電源和電流表,給繼電器輸入一組電壓,且在供電回路中串入電流表進(jìn)行監(jiān)測。慢慢調(diào)高電源電壓,聽到繼電器吸合的聲音時,記錄吸合電壓和吸合電流。為求準(zhǔn)確,可以嘗試多次求平均值。
④測量釋放電壓和釋放電流:也是像上述那樣連接測試,當(dāng)繼電器發(fā)生吸合后,再逐漸降低供電電壓,當(dāng)聽到繼電器再次發(fā)生釋放聲音時,記下此時的電壓和電流,亦可嘗試多次而取得平均的釋放電壓和釋放電流。一般情況下,繼電器的釋放電壓為吸合電壓的10%~50%如果釋放電壓大小(小于1/10的吸合電壓),則不能正常使用,這樣會對電路的穩(wěn)定性造成威脅,使工作不可靠。
繼電器線圈在電路中用一個長方框符號表示,如果繼電器有兩個線圈,就畫兩個并列的長方框。同時在長方框內(nèi)或長方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號“J"。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法:一種是把它們直接畫在長方框一側(cè),這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要,把各個觸點(diǎn)分別畫到各自的控制電路中,通常在同一繼電器的觸點(diǎn)與線圈旁分別標(biāo)注上相同的文字符號,并將觸點(diǎn)組編上號碼,以示區(qū)別。
繼電器的觸點(diǎn)有3種基本形式:
(1)動合型(常開,H型)線圈不通電時兩觸點(diǎn)是斷開的,通電后兩個觸點(diǎn)閉合。以“合"字的拼音字頭“H"表示。
(2)動斷型(常閉,D型)線圈不通電時兩觸點(diǎn)是閉合的,通電后兩個觸點(diǎn)斷開。用“斷"字的拼音字頭“D"表示。
(3)轉(zhuǎn)換型(Z型)是觸點(diǎn)組型。這種觸點(diǎn)組共有3個觸點(diǎn),即中間是動觸點(diǎn),上下各一個靜觸點(diǎn)。線圈不通電時,動觸點(diǎn)和其中一個靜觸點(diǎn)斷開,和另一個閉合;線圈通電后,動觸點(diǎn)就移動,使原來斷開的呈閉合狀態(tài),原來閉合的呈斷開狀態(tài),達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點(diǎn)組稱為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。用“轉(zhuǎn)"字的拼音字頭“Z"表示。
繼電器是智能預(yù)付費(fèi)電能表中的關(guān)鍵器件,繼電器的壽命在某種程度上決定了電表壽命,該器件性能好壞對智能預(yù)付費(fèi)電能表運(yùn)行至關(guān)重要。而國內(nèi)、外繼電器生產(chǎn)廠家眾多,生產(chǎn)規(guī)模相差較大,技術(shù)水平相距懸殊,性能參數(shù)千差萬別,因此,電能表生產(chǎn)廠家在繼電器檢測選型時必須有一套完善的檢測裝置,以保證電表質(zhì)量。同時,國家電網(wǎng)也加強(qiáng)了智能電能表內(nèi)繼電器性能參數(shù)抽樣檢測,同樣需要相應(yīng)的檢測設(shè)備,檢驗不同廠家生產(chǎn)的電表質(zhì)量。然而,繼電器檢測設(shè)備不僅檢測項目比較單一,檢測過程不能實現(xiàn)自動化,檢測數(shù)據(jù)需要人工處理和分析,檢測結(jié)果具有各種隨機(jī)性、人為性,而且,檢測效率低,安全性也得不到保證 [7] 。
近兩年來,國家電網(wǎng)逐步規(guī)范了電表技術(shù)要求,制定相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)規(guī)范,這為繼電器參數(shù)檢測提出了一些技術(shù)難題,如繼電器的負(fù)載通斷能力、開關(guān)特性測試等。因此,迫切需要研究一種設(shè)備,實現(xiàn)繼電器性能參數(shù)的綜合檢測 [7] 。
根據(jù)繼電器性能參數(shù)測試要求,測試項目可以分為兩大類,一是不帶負(fù)載電流的測試項目,如動作值、觸點(diǎn)接觸電阻、機(jī)械壽命;二是帶負(fù)載電流的測試項目,如觸點(diǎn)接觸電壓、電壽命、過負(fù)荷能力。
主要測試項目簡單介紹如下:(1)動作值。繼電器動作時所需電壓值。(2)觸點(diǎn)接觸電阻。觸電閉合時,兩觸頭之間的電阻值。(3)機(jī)械壽命。機(jī)械部分在不損壞的情況下,繼電器反復(fù)開關(guān)動作次數(shù)。(4)觸點(diǎn)接觸電壓。觸電閉合時,觸電回路中施加一定負(fù)載電流,觸點(diǎn)間電壓值。(5)電壽命。繼電器驅(qū)動線圈兩端施加額定電壓,觸點(diǎn)回路中施加額定阻性負(fù)載時,每小時循環(huán)小于300次、占空比1∶4條件下,繼電器的可靠動作次數(shù)。(6)過負(fù)荷能力。繼電器驅(qū)動線圈兩端施加額定電壓,觸點(diǎn)回路中施加1.5倍額定負(fù)載時,動作頻率(10±1)次/分條件下,繼電器可靠動作次數(shù) [7] 。
繼電器的種類很多,按輸入量可分為電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等,按工作原理可分為電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器等,按用途可分為控制繼電器、保護(hù)繼電器等,按輸入量變化形式可分為有無繼電器和量度繼電器。
有無繼電器是根據(jù)輸入量的有或無來動作的,無輸入量時繼電器不動作,有輸入量時繼電器動作,如中間繼電器、通用繼電器、時間繼電器等。
量度繼電器是根據(jù)輸入量的變化來動作的,工作時其輸入量是一直存在的,只有當(dāng)輸入量達(dá)到一定值時繼電器才動作,如電流繼電器、電壓繼電器、熱繼電器、速度繼電器、壓力繼電器、液位繼電器等。
在控制電路中用的繼電器大多數(shù)是電磁式繼電器。電磁式繼電器具有結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉,使用維護(hù)方便,觸點(diǎn)容量小(一般在SA以下),觸點(diǎn)數(shù)量多且無主輔之分,無滅弧裝置,體積小,動作迅速、準(zhǔn)確,控制靈敏、可靠等特點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于低壓控制系統(tǒng)中。常用的電磁式繼電器有電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器以及各種小型通用繼電器等。
電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器的相似,主要由電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)組成。電磁式繼電器有直流和交流兩種。在線圈兩端加上電壓或通人電流,產(chǎn)生電磁力,當(dāng)電磁力大于彈簧反力時,吸動銜鐵使常開常閉接點(diǎn)動作;當(dāng)線圈的電壓或電流下降或消失時銜鐵釋放,接點(diǎn)復(fù)位。
熱繼電器主要是用于電氣設(shè)備(主要是電動機(jī))的過負(fù)荷保護(hù)。熱繼電器是一種利用電流熱效應(yīng)原理工作的電器,它具有與電動機(jī)容許過載特性相近的反時限動作特性,主要與接觸器配合使用,用于對三相異步電動機(jī)的過負(fù)荷和斷相保護(hù)三相異步電動機(jī)在實際運(yùn)行中,常會遇到因電氣或機(jī)械原因等引起的過電流(過載和斷相)現(xiàn)象。如果過電流不嚴(yán)重,持續(xù)時間短,繞組不超過允許溫升,這種過電流是允許的;如果過電流情況嚴(yán)重,持續(xù)時間較長,則會加快電動機(jī)絕緣老化,甚至燒毀電動機(jī),因此,在電動機(jī)回路中應(yīng)設(shè)置電動機(jī)保護(hù)裝置。常用的電動機(jī)保護(hù)裝置種類很多,使用最多、的是雙金屬片式熱繼電器。雙金屬片式熱繼電器均為三相式,有帶斷相保護(hù)的和不帶斷相保護(hù)的兩種。
時間繼電器在控制電路中用于時間的控制。其種類很多,按其動作原理可分為電磁式、空氣阻尼式、電動式和電子式等,按延時方式可分為通電延時型和斷電延時型??諝庾枘崾綍r間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時的,它由電磁機(jī)構(gòu)、延時機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)3部分組成。電磁機(jī)構(gòu)為直動式雙E型鐵心,觸頭系統(tǒng)借用I-X5型微動開關(guān),延時機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器。
1、環(huán)境對繼電器可靠性的影響:繼電器工作在GB和SF下的平均故障間隔時間最高,達(dá)到820000h,而在NU環(huán)境下,僅60000h。
2、質(zhì)量等級對繼電器可靠性的影響:當(dāng)選用A1質(zhì)量等級的繼電器時,平均故障間隔時間可達(dá)3660000h,而選用C等級的繼電器平均故障間隔時間為110000,其間相差33倍,可見繼電器的質(zhì)量等級對其可靠性能的影響非常大。
3、觸點(diǎn)形式對繼電器可靠性的影響:繼電器的觸點(diǎn)形式也會對其可靠性產(chǎn)生影響,單擲型繼電器的可靠性都高于相同刀數(shù)的雙擲型繼電器,同時隨刀數(shù)的增加可靠性逐漸降低,單刀單擲繼電器的平均故障間隔時間是四刀雙擲繼電器的5.5倍。
4、結(jié)構(gòu)類型對繼電器可靠性的影響:繼電器結(jié)構(gòu)類型共有24種,不同類型均對其可靠性產(chǎn)生影響。
5、溫度對繼電器可靠性的影響:繼電器工作溫度范圍在-25~70℃之間。隨著溫度的升高,繼電器的平均故障間隔時間逐漸下降。
6、動作速率對繼電器可靠性的影響:隨著繼電器動作速率的提高,平均故障間隔時間基本呈指數(shù)型下降趨勢。因此,若設(shè)計的電路要求繼電器的動作速率非常高,那么在電路維修時就需要仔細(xì)檢測繼電器以便及時對它更換。
7、電流比對繼電器可靠性的影響:所謂電流比是繼電器的工作負(fù)載電流與額定負(fù)載電流之比。電流比對繼電器的可靠性影響很大,尤其當(dāng)電流比大于0.1時,平均故障間隔時間迅速下降,而電流比小于0.1時,平均故障間隔時間基本不變,因此在電路設(shè)計時應(yīng)選用額定電流較大的負(fù)載以降低電流比,這樣可保證繼電器乃至整個電路不因工作電流的波動而使可靠性降低。
新型繼電器編輯
新型繼電器是指為了適應(yīng)新提出的特殊要求,滿足特殊環(huán)境條件下的使用而研制生產(chǎn)出的電磁式繼電器,其主要特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、耐振動、抗沖擊、負(fù)載范圍從低電平負(fù)載到5A、28 V額定負(fù)載,產(chǎn)品有可靠性指標(biāo)(失效率等級)要求,產(chǎn)品采用電阻熔焊或激光熔焊密封的氣密式密封結(jié)構(gòu),主要應(yīng)用于電子控制設(shè)備中的信號傳遞和弱電功率切換。
新型電磁式繼電器包括:非磁保持繼電器和磁保持繼電器。非磁保持繼電器是一種單穩(wěn)態(tài)繼電器,繼電器線圈在規(guī)定的電壓激勵量作用下,其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變,但在線圈激勵撤銷后,觸點(diǎn)輸出狀態(tài)復(fù)原到初始狀態(tài)。磁保持繼電器是一種雙穩(wěn)態(tài)繼電器,分單線圈結(jié)構(gòu)和雙線圈結(jié)構(gòu),線圈激勵為電脈沖方式。對單線圈結(jié)構(gòu)繼電器,當(dāng)線圈在規(guī)定的電壓激勵量作用下其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變,線圈激勵撤銷后,觸點(diǎn)能保持已有狀態(tài),要改變觸點(diǎn)輸出狀態(tài),需對線圈加一規(guī)定的反向電壓激勵量。對雙線圈結(jié)構(gòu)繼電器,當(dāng)?shù)谝痪€圈在規(guī)定的電壓激勵量作用下其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變,線圈激勵撤銷后,觸點(diǎn)能保持已有狀態(tài),要改變觸點(diǎn)輸出狀態(tài),需對第二線圈加規(guī)定的電壓激勵量。
由于新型繼電器具有的特殊性能,它的檢測方法和檢測要求也不同于常規(guī)繼電器的檢測。主要檢測的內(nèi)容有電氣參數(shù)檢測、電氣性能指標(biāo)檢測、機(jī)械性能指標(biāo)檢測和物理性能指標(biāo)檢測等。
熱繼電器的工作原理是電流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量,使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變,當(dāng)形變達(dá)到一定距離時,就推動連桿動作,使控制電路斷開,從而使接觸器失電,主電路斷開,實現(xiàn)電動機(jī)的過載保護(hù)。
熱繼電器作為電動機(jī)的過載保護(hù)元件,以其體積小,結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。
熱繼電器是用于電動機(jī)或其它電氣設(shè)備、電氣線路的過載保護(hù)的保護(hù)電器。
電動機(jī)在實際運(yùn)行中,如拖動生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行工作過程中,若機(jī)械出現(xiàn)不正常的情況或電路異常使電動機(jī)遇到過載,則電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降、繞組中的電流將增大,使電動機(jī)的繞組溫度升高。若過載電流不大且過載的時間較短,電動機(jī)繞組不超過允許溫升,這種過載是允許的。但若過載時間長,過載電流大,電動機(jī)繞組的溫升就會超過允許值,使電動機(jī)繞組老化,縮短電動機(jī)的使用壽命,嚴(yán)重時甚至?xí)闺妱訖C(jī)繞組燒毀。所以,這種過載是電動機(jī)不能承受的。 [1] 熱繼電器就是利用電流的熱效應(yīng)原理,在出現(xiàn)電動機(jī)不能承受的過載時切斷電動機(jī)電路,為電動機(jī)提供過載保護(hù)的保護(hù)電器。
使用熱繼電器對電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)時,將熱元件與電動機(jī)的定子繞組串聯(lián),將熱繼電器的常閉觸頭串聯(lián)在交流接觸器的電磁線圈的控制電路中,并調(diào)節(jié)整定電流調(diào)節(jié)旋鈕,使人字形撥桿與推桿相距一適當(dāng)距離。當(dāng)電動機(jī)正常工作時,通過熱元件的電流即為電動機(jī)的額定電流,熱元件發(fā)熱,雙金屬片受熱后彎曲,使推桿剛好與人字形撥桿接觸,而又不能推動人字形撥桿。常閉觸頭處于閉合狀態(tài),交流接觸器保持吸合,電動機(jī)正常運(yùn)行。
若電動機(jī)出現(xiàn)過載情況,繞組中電流增大,通過熱繼電器元件中的電流增大使雙金屬片溫度升得更高,彎曲程度加大,推動人字形撥桿,人字形撥桿推動常閉觸頭,使觸頭斷開而斷開交流接觸器線圈電路,使接觸器釋放、切斷電動機(jī)的電源,電動機(jī)停車而得到保護(hù)。
熱繼電器其它部分的作用如下:人字形撥桿的左臂也用雙金屬片制成,當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時,主電路中的雙金屬片會產(chǎn)生一定的變形彎曲,這時人字形撥桿的左臂也會發(fā)生同方向的變形彎曲,從而使人字形撥桿與推桿之間的距離基本保持不變,保證熱繼電器動作的準(zhǔn)確性。這種作用稱溫度補(bǔ)償作用。
螺釘8是常閉觸頭復(fù)位方式調(diào)節(jié)螺釘。當(dāng)螺釘位置靠左時,電動機(jī)過載后,常閉觸頭斷開,電動機(jī)停車后,熱繼電器雙金屬片冷卻復(fù)位。常閉觸頭的動觸頭在彈簧的作用下會自動復(fù)位。此時熱繼電器為自動復(fù)位狀態(tài)。將螺釘逆時針旋轉(zhuǎn)向右調(diào)到一定位置時,若這時電動機(jī)過載,熱繼電器的常閉觸頭斷開。其動觸頭將擺到右側(cè)一新的平衡位置。電動機(jī)斷電停車后,動觸頭不能復(fù)位。必須按動復(fù)位按鈕后動觸頭方能復(fù)位。此時熱繼電器為手動復(fù)位狀態(tài)。若電動機(jī)過載是故障性的,為了避免再次輕易地起動電動機(jī),熱繼電器宜采用手動復(fù)位方式。若要將熱繼電器由手動復(fù)位方式調(diào)至自動復(fù)位方式,只需將復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘順時針旋進(jìn)至適當(dāng)位置即可。
額定電壓:熱繼電器能夠正常工作的最高的電壓值,一般為交流220V,380V,600V。
額定電流:熱繼電器的額定電流主要是指通過熱繼電器的電流
額定頻率:一般而言,其額定頻率按照45~62HZ設(shè)計。
整定電流范圍:整定電流的范圍由本身的特性來決定。它描述的是在一定的電流條件下熱繼電器的動作時間和電流的平方成反比。
它由發(fā)熱元件、雙金屬片、觸點(diǎn)及一套傳動和調(diào)整機(jī)構(gòu)組成。發(fā)熱元件是一段阻值不大的電阻絲,串接在被保護(hù)電動機(jī)的主電路中。雙金屬片由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片輾壓而成。圖中所示的雙金屬片,下層一片的熱膨脹系數(shù)大,上層的小。當(dāng)電動機(jī)過載時,通過發(fā)熱元件的電流超過整定電流,雙金屬片受熱向上彎曲脫離扣板,使常閉觸點(diǎn)斷開。由于常閉觸點(diǎn)是接在電動機(jī)的控制電路中的,它的斷開會使得與其相接的接觸器線圈斷電,從而接觸器主觸點(diǎn)斷開,電動機(jī)的主電路斷電,實現(xiàn)了過載保護(hù)。
熱繼電器動作后,雙金屬片經(jīng)過一段時間冷卻,按下復(fù)位按鈕即可復(fù)位。
主要用來對異步電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù),他的工作原理是過載電流通過熱元件后,使雙金屬片加熱彎曲去推動動作機(jī)構(gòu)來帶動觸點(diǎn)動作,從而將電動機(jī)控制電路斷開實現(xiàn)電動機(jī)斷電停車,起到過載保護(hù)的作用。鑒于雙金屬片受熱彎曲過程中,熱量的傳遞需要較長的時間,因此,熱繼電器不能用作短路保護(hù),而只能用作過載保護(hù)熱繼電器的過載保護(hù)。符號為FR,電路符號如右圖:
熱繼電器主要用于保護(hù)電動機(jī)的過載,斷相保護(hù)及三相電源不平衡的保護(hù),對電動機(jī)有著很重要的保護(hù)作用。 [2] 因此選用時必須了解電動機(jī)的情況,如工作環(huán)境、啟動電流、負(fù)載性質(zhì)、工作制、允許過載能力等。
1、原則上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動機(jī)的過載特性,或者在電動機(jī)的過載特性之下,同時在電動機(jī)短時過載和啟動的瞬間,熱繼電器應(yīng)不受影響(不動作)。
2、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)長期工作制或間斷長期工作制的電動機(jī)時,一般按電動機(jī)的額定電流來選用。例如,熱繼電器的整定值可等于0.95~1.05倍的電動機(jī)的額定電流,或者取熱繼電器整定電流的中值等于電動機(jī)的額定電流,然后進(jìn)行調(diào)整。
3、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)反復(fù)短時工作制的電動機(jī)時,熱繼電器僅有一定范圍的適應(yīng)性。如果短時間內(nèi)操作次數(shù)很多,就要選用帶速飽和電流互感器的熱繼電器。
4、對于正反轉(zhuǎn)和通斷頻繁的特殊工作制電動機(jī),不宜采用熱繼電器作為過載保護(hù)裝置,而應(yīng)使用埋入電動機(jī)繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來保護(hù)。
有些型號的熱繼電器還具有斷相保護(hù)功能。
熱繼電器的斷相保護(hù)功能是由內(nèi)、外推桿組成的差動放大機(jī)構(gòu)提供的。當(dāng)電動機(jī)正常工作時,通過熱繼電器熱元件的電流正常,內(nèi)外兩推桿均向前移至適當(dāng)位置。當(dāng)出現(xiàn)電源一相斷線而造成缺相時,該相電流為零,該相的雙金屬片冷卻復(fù)位,使內(nèi)推桿向右移動,另兩相的雙金屬片因電流增大而彎曲程度增大,使外推桿更向左移動,由于差動放大作用,在出現(xiàn)斷相故障后很短的時間內(nèi)就推動常閉觸頭使其斷開,使交流接觸器釋放,電動機(jī)斷電停車而得到保護(hù)。
熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是整定電流。整定電流是指長期通過發(fā)熱元件而不致使熱繼電器動作的最大電流。當(dāng)發(fā)熱元件中通過的電流超過整定電流值的20%時,熱繼電器應(yīng)在20分鐘內(nèi)動作。熱繼電器的整定電流大小可通過整定電流旋鈕來改變。選用和整定熱繼電器時一定要使整定電流值與電動機(jī)的額定電流一致。
由于熱繼電器是受熱而動作的,熱慣性較大,因而即使通過發(fā)熱元件的電流短時間內(nèi)超過整定電流幾倍,熱繼電器也不會立即動作。只有這樣,在電動機(jī)起動時熱繼電器才不會因起動電流大而動作,否則電動機(jī)將無法起動。反之,如果電流超過整定電流不多,但時間一長也會動作。由此可見,熱繼電器與熔斷器的作用是不同的,熱繼電器只能作過載保護(hù)而不能作短路保護(hù),而熔斷器則只能作短路保護(hù)而不能作過載保護(hù)。在一個較完善的控制電路中,特別是容量較大的電動機(jī)中,這兩種保護(hù)都應(yīng)具備。
熱繼器安裝的方向、使用環(huán)境和所用連接線都會影響動作性能,安裝時應(yīng)引起注意。
(1)熱繼電器的安裝方向
熱繼電器的安裝方向很容易被人忽視。熱繼電器是電流通過發(fā)熱元件發(fā)熱,推動雙金屬片動作。熱量的傳遞有對流、輻射和傳導(dǎo)三種方式。其中對流具有方向性,熱量自下向上傳輸。在安放時,如果發(fā)熱元件在雙金屬片的下方,雙金屬片就熱得快,動作時間短;如果發(fā)熱元件在雙金屬片的旁邊,雙金屬片熱得較慢,熱繼電器的動作時間長。當(dāng)熱繼電器與其它電器裝在一起時,應(yīng)裝在電器下方且遠(yuǎn)離其它電器50mm以上,以免受其它電器發(fā)熱的影響。熱繼電器的安裝方向應(yīng)按產(chǎn)品說明書的規(guī)定進(jìn)行,以確保熱繼電器在使用時的動作性能相一致。
(2)使用環(huán)境
主要指環(huán)境溫度,它對熱繼電器動作的快慢影響較大。熱繼電器周圍介質(zhì)的溫度,應(yīng)和電動機(jī)周圍介質(zhì)的溫度相同,否則會破壞已調(diào)整好的配合情況。例如,當(dāng)電動機(jī)安裝在高溫處、而熱繼電器安裝在溫度較低處時,熱繼電器的動作將會滯后(或動作電流大);反之,其動作將會提前(或動作電流?。?。
對沒有溫度補(bǔ)償?shù)臒崂^電器,應(yīng)在熱繼電器和電動機(jī)兩者環(huán)境溫度差異不大的地方使用。對有溫度補(bǔ)償?shù)臒崂^電器,可用于熱繼電器與電動機(jī)兩者環(huán)境溫度有一定差異的地方,但應(yīng)盡可能減少因環(huán)境溫度變化帶來的影響。
(3)連接線
熱繼電器的連接線除導(dǎo)電外,還起導(dǎo)熱作用。如果連接線太細(xì),則連接線產(chǎn)生的熱量會傳到雙金屬片,加上發(fā)熱元件沿導(dǎo)線向外散熱少,從而縮短了熱繼電器的脫扣動作時間;反之,如果采用的連接線過粗,則會延長熱繼電器的脫扣動作時間。所以連接導(dǎo)線截面不可太細(xì)或太粗,應(yīng)盡量采用說明書規(guī)定的或相近的截面積。
1、熱繼電器動作后復(fù)位要一定的時間,自動復(fù)位時間應(yīng)在5分鐘內(nèi)完成,手動復(fù)位要在2分鐘后才能按下復(fù)位按鈕。
2、當(dāng)發(fā)生短路故障后,要檢查熱元件和雙金屬片是否變形,如有不正常情況,應(yīng)及時調(diào)整,但不能將元件拆下。
3、使用中的熱繼電器每周應(yīng)檢查一次,具體內(nèi)容是:熱繼電器有無過熱、異味及放電現(xiàn)象,各部件螺絲有無松動,脫落及解除不良,表面有無破損及清潔與否。
4、使用中的熱繼電器每年應(yīng)檢修一次,具體內(nèi)容是:清掃衛(wèi)生,查修零部件,測試絕緣電阻應(yīng)大于1兆歐,通電校驗。經(jīng)校驗過的熱繼電器,除了接線螺釘之外,其它螺釘不要隨便行動。
5、更換熱繼電器時,新安裝的熱繼電器必須符合原來的規(guī)格與要求。
6、定期檢查各接線電有無松動,在檢修過程中絕不能折彎雙金屬片。
時間繼電器是指當(dāng)加入(或去掉)輸入的動作信號后,其輸出電路需經(jīng)過規(guī)定的準(zhǔn)確時間才產(chǎn)生跳躍式變化(或觸頭動作)的一種繼電器。是一種使用在較低的電壓或較小電流的電路上,用來接通或切斷較高電壓、較大電流的電路的電氣元件。
時間繼電器是電氣控制系統(tǒng)中一個非常重要的元器件,在許多控制系統(tǒng)中,需要使用時間繼電器來實現(xiàn)延時控制。時間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動作原理來延遲觸頭閉合或分?jǐn)嗟淖詣涌刂齐娖鳌F涮攸c(diǎn)是,自吸引線圈得到信號起至觸頭動作中間有一段延時。時間繼電器一般用于以時間為函數(shù)的電動機(jī)起動過程控制。
時間繼電器的主要功能是作為簡單程序控制中的一種執(zhí)行器件,當(dāng)它接受了啟動信號后開始計時,計時結(jié)束后它的工作觸頭進(jìn)行開或合的動作,從而推動后續(xù)的電路工作。一般來說,時間繼電器的延時性能在設(shè)計的范圍內(nèi)是可以調(diào)節(jié)的,從而方便調(diào)整它的延時時間長短。單憑一只時間繼電器恐怕不能做到開始延時閉合,閉合一段時間后,再斷開,先實現(xiàn)延時閉合后延時斷開,但總體上說,通過配置一定數(shù)量的時間繼電器和中間繼電器都是可以做到的。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子式時間繼電器在時間繼電器中已成為主流產(chǎn)品,采用大規(guī)模集成電路技術(shù)的電子智能式數(shù)字顯示時間繼電器,具有多種工作模式,不但可以實現(xiàn)長延時時間,而且延時精度高,體積小,調(diào)節(jié)方便,使用壽命長,使得控制系統(tǒng)更加簡單可靠。
選用時間繼電器時應(yīng)注意,其線圈(或電源)的電流種類和電壓等級,按控制要求選擇延時方式、觸點(diǎn)形式、延時精度以及安裝方式。
一、按工作原理分類
按其工作原理的不同,時間繼電器可分為空氣阻尼式時間繼電器、電動式時間繼電器、電磁式時間繼電器、電子式時間繼電器等。
(1)空氣阻尼式時間繼電器利用空氣通過小孔時產(chǎn)生阻尼的原理獲得延時。其結(jié)構(gòu)由電磁系統(tǒng)、延時機(jī)構(gòu)和觸頭三部分組成。電磁機(jī)構(gòu)為雙口直動式,觸頭系統(tǒng)為微動開關(guān),延時機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器。
(2)電子式時間繼電器
電子式時間繼電器是利用RC電路中電容電壓不能躍變,只能按指數(shù)規(guī)律逐漸變化的原理,即電阻尼特性獲得延時的。
特點(diǎn):延時范圍廣,最長可達(dá)3600 S,精度高,一般為5%左右,體積小,耐沖擊震動,調(diào)節(jié)方便。
(3)電動機(jī)式時間繼電器
電動機(jī)式時間繼電器是利用微型同步電動機(jī)帶動減速齒輪系獲得延時的。
特點(diǎn):延時范圍寬,可達(dá)72小時,延時準(zhǔn)確度可達(dá)1%,同時延時值不受電壓波動和環(huán)境溫度變化的影響。
電動機(jī)式時間繼電器的延時范圍與精度是其他時間繼電器的,其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、壽命低、價格貴,準(zhǔn)確度受電源頻率影響。
(4)電磁式時間繼電器。電磁式時間繼電器是利用電磁線圈斷電后磁通緩慢衰減的原理使磁系統(tǒng)的銜鐵延時釋放而獲得觸點(diǎn)的延時動作原理而制成的,它的特點(diǎn)是觸點(diǎn)容量大,故控制容量大,但延時時間范圍?。壬圆?,主要用于直流電路的控制中。
二、按延時方式分類
根據(jù)其延時方式的不同,時間繼電器又可分為通電延時型和斷電延時型兩種。
(1)通電延時型時間繼電器在獲得輸入信號后立即開始延時,需待延時完畢,其執(zhí)行部分才輸出信號以操縱控制電路;當(dāng)輸入信號消失后,繼電器立即恢復(fù)到動作前的狀態(tài)。
(2)斷電延時型時間繼電器恰恰相反,當(dāng)獲得輸入信號后,執(zhí)行部分立即有輸出信號;而在輸入信號消失后,繼電器卻需要經(jīng)過一定的延時,才能恢復(fù)到動作前的狀態(tài)。
時間繼電器的電氣控制系統(tǒng)中是一個非常重要的元器件。一般分為通電延時和斷電延時兩種類型。 從動作的原理上有電子式、機(jī)械式等。電子式的是采用電容充放電再配合電子元件的原理來實現(xiàn)延時動作。機(jī)械式的樣式較多,有利用氣囊、彈簧的氣囊式。
時間繼電器的接線方法:
1、控制接線:把它看成直流繼電器來考慮;
2、工作控制:雖然控制電壓接上了,但是是否起控制作用,由面板上的計時器決定;
3、功能理解:它就是一個開關(guān),單刀雙擲的,有一個活動點(diǎn)活動臂,就像常見的閘刀開關(guān)的活動刀臂一樣;
4:負(fù)載接線:電源的零線或負(fù)極接用電器的零線或負(fù);
5、工作原理:計時無效期間,相當(dāng)于平常電燈開關(guān)斷開狀態(tài)。有效時,繼電器動作,用電器得電工作,相當(dāng)于平常電燈開關(guān)接通狀態(tài)。
技術(shù)參數(shù)包括額定電壓、觸頭工作電流、觸頭型式及數(shù)量、延時范圍、準(zhǔn)確度、適應(yīng)環(huán)境溫度、機(jī)械壽命和電壽命等?,F(xiàn)以SJ23系列空氣式時間繼電器為例,其技術(shù)參數(shù)如下:
1)額定控制容量:AC300VA,DC60W(延時頭組件30W)。
2)繼電器的額定電壓等級:AC380V、220V,DC220V、110V。
3)線圈的額定電壓:ACll0V、220V及380V。
4)觸頭的最大工作電流:AC380V時為0.79A,DC220V時為0.27A(瞬動)及0.14A(延時)。
5)延時重復(fù)誤差:≤9%。
6)熱態(tài)吸合電壓:不大于85%繼電器的額定電壓,冷態(tài)時電壓從額定值降至10%額定值時能可靠地釋放,在110%額定電壓繼電后也能可靠釋放。
7)機(jī)械壽命不低于100萬次,電壽命100萬次(延時頭組件直流電壽命50萬次)。
時間繼電器的選用主要是延時方式和參數(shù)配合問題,選用時要考慮以下幾個方面。
(1)延時方式的選擇。時間繼電器有通電延時或斷電延時兩種,應(yīng)根據(jù)控制電路的要求選用。動作后復(fù)位時間要比固有動作時間長,以免產(chǎn)生誤動作,甚至不延時,這在反復(fù)延時電路和操作頻繁的場合,尤其重要。
(2)類型選擇。對延時精度要求不高的場合,一般采用價格較低的電磁式或空氣阻尼式時間繼電器;反之,對延時精度要求較高的場合,可采用電子式時間繼電器。
(3)線圈電壓選擇。根據(jù)控制電路電壓選擇時問繼電器吸引線圈的電壓。
(4)電源參數(shù)變化的選擇。在電源電壓波動大的場合,采用空氣阻尼式或電動式時間繼電器比采用晶體管式好,而在電源頻率波動大的場合,不宜采用電動式時間繼電器,在溫度變化較大處,則不宜采用空氣阻尼式時間繼電器。
1)要保持時間繼電器的清潔,否則誤差會增大。
2)使用前檢查電源電壓與頻率是否與時間繼電器的電壓與頻率相符。
3)根據(jù)用戶要求選擇時間繼電器的控制時間的長短。
4)直流產(chǎn)品要注意按電路圖接線,注意電源的極性。
5)盡量避免在振動明顯、陽光直射、潮濕及接觸油的場合使用。
延時繼電器主要用于直流或交流操作的各種保護(hù)和自動控制線路中,作為輔助繼電器,以增加觸點(diǎn)數(shù)量和觸點(diǎn)容量??筛鶕?jù)需要自由調(diào)節(jié)延時的時間。
延時繼電器是在通用電磁繼電器上附加了定時功能的一種繼電器,用于電氣工作設(shè)備和裝置中線路的定時閉合或斷開控制?!痘旌虾凸腆w延時繼電器總規(guī)范》將延時繼電器分為5種型式。分別為1型動作延時、2型(包括2A型釋放延時和2B型釋放延時)、3型間隔延時、4型重復(fù)延時以及5型規(guī)定時序。
常見延時繼電器有氣囊式和電子式的,還有鐘表式的。氣囊式的是在利用電磁鐵啟動后氣囊中的氣體經(jīng)由小孔放氣來延時執(zhí)行指令。電子式的由電子電路來延時執(zhí)行指令。這兩種延時繼電器都是當(dāng)點(diǎn)的,控制時間不長精度也不高,在鍋爐運(yùn)行和電動機(jī)的延時降壓啟動中經(jīng)常使用,也能夠滿足要求。鐘表式的延時繼電器,利用鐘表的擒縱裝置來控制類似發(fā)條彈簧的釋放時間,精度高。
1、通過自動延遲負(fù)載的閉合時間降低能耗。
2、提高用戶舒適度(例如,ON-OFF 開關(guān)同時控制照明和通風(fēng))。
3、延時繼電器是常規(guī)工業(yè)繼電器的替代方案,模塊化結(jié)構(gòu)可以提供更多好處。
這些產(chǎn)品可用廣泛應(yīng)用于商業(yè)和工業(yè)樓宇,實現(xiàn)簡單的自動化功能:通風(fēng)、供暖、百葉窗升降調(diào)節(jié)和互鎖。升降機(jī)、泵、照明、標(biāo)識、監(jiān)控。
延時繼電器可用廣泛應(yīng)用于商業(yè)和工業(yè)樓宇,實現(xiàn)簡單的自動化功能:如通風(fēng)、供暖、百葉窗升降調(diào)節(jié)和互鎖、升降機(jī)、泵、照明、標(biāo)識、監(jiān)控等場合。
最初的延時器是由鐘表齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成的機(jī)械式延時器,隨著近代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,由分立式元器件構(gòu)成的模擬電路RC延時繼電器替代了機(jī)械式延時器。后來又由于微電子技術(shù)和數(shù)字集成電路的發(fā)展及廣泛應(yīng)用,模擬電路RC延時繼電器已升級為數(shù)字計數(shù)分頻式延時繼電器。當(dāng)今計算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展,單片機(jī)技術(shù)在智能控制領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛,當(dāng)這一技術(shù)應(yīng)用到延時繼電器的設(shè)計中時,延時繼電器研制過程中遇到的許多問題也就迎刃而解,以單片機(jī)作為延時電路核心的延時繼電器正在取代傳統(tǒng)的分立元件組成模擬電路RC延時繼電器,甚至在較大范圍取代數(shù)字計數(shù)分頻式延時繼電器。
斷電延時
1.簡介:斷電延時繼電器用于交流操作的繼電保護(hù)和自動化,作為交流(直流)通電后瞬時動作斷電后延時返回的時間元件;
2.技術(shù)要求:
1)、延時范圍:0.02-5.00S,級差0.01S;0-999S,級差1S;
2)、動作值:動作電壓直流應(yīng)不大于額定電壓70%,交流應(yīng)不大于額定電壓80%;
3)、觸點(diǎn)容量:在電壓不超過250V,電流不超過1A,時間常數(shù)為5MS±0.75MS直流有感負(fù)荷電路中,觸點(diǎn)斷開容量不小于50W;在電壓不超過250V,電流不超過5A,功率因數(shù)為COSφ=0.4±0.1的交流電路中,斷開容量不小于500VA。觸點(diǎn)在上述規(guī)定的負(fù)荷條件下能可靠動作及返回不少于50000次。觸點(diǎn)長期允許接通電流不小于5A。
4)、功率消耗:額定值下不大于5W/7VA。
5)、絕緣性能:同一付開點(diǎn)間耐壓不小于1KV/50Hz為時1分鐘的工頻耐壓。不同組觸點(diǎn)間,不同回路間不小于2KV/50Hz為時1分鐘的工頻耐壓。用1KV搖表測試任意端子對外殼,其絕緣電阻不小于100M。
通電延時
1.簡介:通電延時時間繼電器用于電力系統(tǒng)二次回路繼電保護(hù)及自動控制回路中,作為延時裝置, 使被控元件得到所需延時;延時范圍:0.02-9.99S、0.02-99.99S、0.02S-999H ;本繼電器為導(dǎo)軌式集成電路靜態(tài)型繼電器,精度高、功耗小、動作時間準(zhǔn)確、整定直觀方便、范圍寬,*可替代電磁型時間繼電器、體積較大成套開關(guān)柜所使用的時間繼電器;
2.技術(shù)要求:
1)、 延時準(zhǔn)確度
A)、延時整定值的平均誤差;在基準(zhǔn)條件下,繼電器延時整定值平均誤差絕對值不大于整定值的0.1% +3ms;平均誤差=(5次測量平均值-整定值)/整定值*100%
B)、延時一致性:在基準(zhǔn)條件下,繼電器延時一致性不大于整定值的(3-10ms)
C)、在-10~50℃的溫度下,任一延時整定值的平均誤差(包含一致性)的絕對值不大于整定值的0.1%+5ms
2)、 工作電壓:動作電壓不大于額定電壓的70%時,繼電器應(yīng)可靠工作。
3)、 繼電器的返回時間
切斷電器電源,出口觸點(diǎn)返回至起始位置的時間,對于使用直流電源工作的品種,應(yīng)不大于25ms。
4)、 繼電器的返回電壓降低繼電器電壓不小于額定電壓的10%時,繼電器觸點(diǎn)應(yīng)可靠返回。
5)、 功率消耗不大于2.5w(4.5VA)
延時中間
1.簡介:延時中間繼電器用于直流或交流操作的各種保護(hù)和自動控制線路中,作為輔助繼電器,以增加觸點(diǎn)數(shù)量和觸點(diǎn)容量??筛鶕?jù)需要自由調(diào)節(jié)通電延時或斷電延時的時間。
2.技術(shù)參數(shù):
1)、環(huán)境基準(zhǔn)條件:環(huán)境溫度:20±2℃;相對濕度:45%~75%;大氣壓力:86~106Kpa
2)、正常使用條件:環(huán)境溫度:-10℃~+50℃;環(huán)境相對濕度:不大于90%;大氣壓力:86~110Kpa;儲存和運(yùn)輸過程中極限溫度:-25℃~+70℃;使用地點(diǎn)的海拔高度:不大于2500 米;使用環(huán)境的周圍介質(zhì)無爆炸危險,不含有腐蝕性氣體;所含導(dǎo)電塵埃的濃度不應(yīng)使絕緣水平降低到允許極限值以下。
3)、最大功耗:額定電壓380VAC 下不大于7VA ;額定電壓220VAC 下不大于4VA。
4)、特性參數(shù):動作范圍:0.04~1S 級差:0.01S 誤差不大于3ms ;0.1~10S 級差:0.1S 誤差不大于3ms;電源電壓:220VAC、380VAC、110VDC、220VDC
5)、供電電源允許波動范圍:0.8~1.15 倍額定電壓。
6)、觸點(diǎn)最大容量:切斷負(fù)載能力:直流250V 以下,τ=5ms,感性負(fù)載50W,阻性負(fù)載150W;交流250V 以下,負(fù)載1200VA;允許長期接通電流:5A。
7)、絕緣電阻:用1000V 搖表測量各引出端子對端子導(dǎo)軌之間的絕緣電阻不小于10MΩ。
8)、絕緣耐壓:各引出端子對端子導(dǎo)軌能承受工頻電壓2000V,同組觸點(diǎn)間能承受工頻電壓1000V,歷時一分鐘無擊穿。
9)、電氣壽命:觸點(diǎn)在額定負(fù)荷下為一萬次。
10)、機(jī)械壽命:觸點(diǎn)在空載狀態(tài)下為三百萬次。
模擬電路Rc延時繼電器與數(shù)字計數(shù)分頻式延時繼電器比較,模擬電路RC延時繼電器存在4個主要缺點(diǎn):
①難以實現(xiàn)長延時;
②整個溫度范圍內(nèi)的定時準(zhǔn)確度難以保證;
③產(chǎn)品貯存時間短:
④產(chǎn)品體積大、重量重。
因為模擬電路RC延時繼電器的延時時間主要是由延時電路充放電時間常數(shù)t=RC決定,由t=RC可知延時時間
與延時電路中電阻阻值R和電容容量C之乘積成正比,要想實現(xiàn)長延時也就必然要選用大阻值的延時電阻R和高容量的延時電容C,同時盡量提高比較環(huán)節(jié)器件的輸入阻抗。選用高容量的鉭電容,不但會增大體積,還會增加漏電流(因為漏電流和電容量成正比),導(dǎo)致難以實現(xiàn)延時時問長、整個溫度范圍內(nèi)定時準(zhǔn)確度高的延時繼電器。從綜合因素考慮,模擬電路RC延時繼電器中的延時電容C選用容量較高、漏電流較小的液體鉭電容,但由于液體鉭電容貯存時間短,制約了延時繼電器的貯存時間。由于模擬電路RC延時繼電器主要由分立元器件構(gòu)成,基本不能采用表面貼裝元件,制約了SMT技術(shù)在延時繼電器中的應(yīng)用,導(dǎo)致模擬電路RC延時繼電器體積大、重量重。
數(shù)字計數(shù)分頻式延時繼電器雖然在延時范圍、定時準(zhǔn)確度、體積、重量、可靠性等諸多方面優(yōu)于模擬電路RC延時繼電器,但與單片機(jī)混合式延時繼電器比較,也存在4個方面的缺點(diǎn):
①延時時間調(diào)試繁瑣,生產(chǎn)效率不高。因為為了保證產(chǎn)品在整個溫度范圍內(nèi)的定時準(zhǔn)確度,就必須對每只產(chǎn)品反復(fù)進(jìn)行高低溫調(diào)試和常溫時間測試,這就使產(chǎn)品生產(chǎn)周期很長。
②難以實現(xiàn)靈活多變的延時型式,即一種延時型式就必須設(shè)計一種延時電路。
③兩級或兩級以上的延時繼電器電路復(fù)雜,元器件多,成本高,體積大,重量重。
④產(chǎn)品完工后延時時間、延時類型不能更改。當(dāng)用單片機(jī)作為延時電路的核心器件時,這些問題也都迎刃而解。
安全繼電器是由數(shù)個繼電器與電路組合而成,為的是要能互補(bǔ)彼此的異常缺陷,達(dá)到正確且低誤動作的繼電器完整功能,使其失誤和失效值愈低,安全因素則愈高,因此需設(shè)計出多種安全繼電器以保護(hù)不同等級機(jī)械,主要目標(biāo)在保護(hù)暴露於不同等級之危險性的機(jī)械操作人員。
所謂“安全繼電器"并不是“*的繼電器",而是發(fā)生故障時做出有規(guī)則的動作,它具有強(qiáng)制導(dǎo)向接點(diǎn)結(jié)構(gòu),萬一發(fā)生接點(diǎn)熔結(jié)現(xiàn)象時也能確保安全,這一點(diǎn)同一般繼電器*不同。
安全繼電器是一個安全回路中所必須的控制部分,它接受安全輸入,通過內(nèi)部回路的判斷,確定性的輸出開關(guān)信號到設(shè)備的控制回路里。簡單地說,安全繼電器都是雙通道信號型,只有兩個通道信號都正常時,安全繼電器才能正常工作;在工作過程中,只要其中任一通道信號斷開,安全繼電器都會停止輸出,直到兩個通道信號都正常且復(fù)位后才能正常工作。
要求
1、在緊急停止解除時,機(jī)器不能出現(xiàn)突然再啟動;
2、萬一機(jī)器安全電路發(fā)生故障時,可以停止機(jī)器動力電源;
3、安全電路發(fā)生故障時,機(jī)器不能再啟動;
單靠雙重化是不行的。
雙重化是必要的,但是除此之外,比如如下幾個條件,雙重化電路的互相檢查,確認(rèn)所有安全電路已經(jīng)斷開一次,必要時由作業(yè)者操作便可以啟動等條件。還有從另一個角度來說,輸入的開關(guān)接線短路或電線外皮破損而引起的接地的可能性時,必須預(yù)防因此而引起的機(jī)器突然啟動。
實際上,為了方便安全電路的構(gòu)成,將安全繼電器和其他組件組合配套,把基本的緊急停止電路、安全電路組成電路模塊的產(chǎn)品稱為安全繼電器模塊。
用在帶有確認(rèn)機(jī)器安全的輸入,確認(rèn)安全后,給接觸器等的輸入進(jìn)行控制的安全電路的設(shè)計上。
電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓,線圈中就會流過一定的電流,從而產(chǎn)生電磁效應(yīng),銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯,從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)(常開觸點(diǎn))與靜觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))吸合。當(dāng)線圈斷電后,電磁的吸力也隨之消失,銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置,使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)釋放。這樣吸合、釋放,從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉"觸點(diǎn),可以這樣來區(qū)分:繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn),稱為“常開觸點(diǎn)";處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)" [1] 。如圖2所示。
熱敏干簧
熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關(guān)。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁,而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動開關(guān)動作。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。
固態(tài)式
固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端,另兩個接線端為輸出端的四端器件,中間采用隔離器件實現(xiàn)輸入輸出的電隔離。