繼電器的簡介

摘要：繼電器主要用于控制與保護電路中做信號轉換用。它具有輸入電路和輸出電路，當感應元件中的輸入量變化到一定值時繼電器動作，執行元件便接通和斷開控制回路。繼電器的種類很多，常用的有電流繼電器、中間繼電器、固態繼電器、時間繼電器、熱繼電器等。

關鍵字：繼電器 工作原理 應用

中圖分類號：TM58文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（b）-00-01

電力電子技術是20世紀后半葉誕生和發展的一門嶄新的技術，應用范圍十分廣泛，其中功率電子器件是電力電子電路的基礎，而繼電器又是功率電子器件中基礎的一部分。繼電器在電氣設備中有著廣泛的應用，起著控制、調節、檢測和保護的作用，下面就簡要介紹幾種常用的繼電器的工作原理及應用。

繼電器的主要特性是輸入/輸出特性，又稱繼電特性，繼電特性如圖所示。繼電器輸入量x由零增至x2以前，輸出量y為零。當輸入量增加到x2時，繼電器吸合，輸出量為y1；若x再增大，y1值保持不變。當x減小到x1時，繼電器釋放，輸出量y降到零；x再減小，y值均為零。

1 電流繼電器

根據輸入線圈電流大小而動作的繼電器稱為電流繼電器。按用途還可分為過電流繼電器和欠電流繼電器。過電流繼電器的任務是當電路發生短路及過電流時立即將電路切斷，因此過電流繼電器線圈通過的電流小于整定電流時繼電器不動作，只有超過整定電流時幾點器才動作。欠電流繼電器的任務是當電路電流過小時立即將電路切斷，因此欠電流繼電器線圈通過的電流大于或等于吸合整定電流時，繼電器吸合，只有電流低于釋放整定電流時，繼電器才釋放。

2 中間繼電器

中間繼電器的工作原理是將一個輸入信號變成一個或多個輸出信號的電子元件，它的輸入信號為線圈的通電或斷電，它的輸出是觸點的動作，它的觸點接在其他控制回路中，通過觸點的變化導致控制回路發生導通或關斷，從而實現既定的控制或保護的目的，在此過程中，繼電器主要起了傳遞信號的作用。

中間繼電器是在自動控制電路中起控制和隔離作用的執行部件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中，是最重要的控制元件之一。中間繼電器在本質上是一種電壓繼電器，只是其觸點系統中沒有主、輔觸點之分，它的觸點容量較小，對于電動機額定電流不超過5A的電氣控制系統，也可代替接觸器來控制，所以中間繼電器也是小容量的接觸器。中間繼電器的作用主要有兩方面：一是當電壓或電流繼電器容量不夠時，可以借助中間繼電器來控制，用中間繼電器作為執行元件，這時中間繼電器被當作一級放大器；二是當其他繼電器或接觸器觸點數量不夠時，可利用中間繼電器來切換多條控制電路。

3 固態繼電器

固態繼電器是由固體半導體元器件組成的無觸點開關器件，它具有工作可靠、壽命長、對外界干擾小、能與邏輯電路兼容、抗干擾能力強、開關速度快、無火花等優點，因而具有很寬的應用領域。固態繼電器的缺點是過載在能力低，容易受溫度和輻射影響，通斷阻抗比小。

固態繼電器是一個方便控制，高度集成的功率電子元件。它通過無觸點式耦合實現了輸入輸出的隔離，比一般的繼電器更好驅動和隔離。但是它也有不足之處，因此要發揮固態繼電器獨特的性能還要多方考慮，確保固態繼電器無故障運行。固態繼電器是基于半導體的，所以既不能全路導通，又不能全路關斷。這意味著處于導通狀態。電流流動時，繼電器仍然具有內阻，使繼電器發熱。當處于關斷狀態，繼電器仍然具有少量的泄漏電流，通常幾毫安。電流泄漏可以用來保持某些負載不會關斷，特別是高阻抗時。

4 時間繼電器

當繼電器感應元件接受外界信號后，經過設定的延時時間后才使執行部分動作的繼電器稱為時間繼電器。時間繼電器按延時的方式可分為通電延時型、斷電延時型和帶書動觸點的通電（或斷電）延時型繼電器等，相應的時間繼電器觸點分為常開延時閉合觸點、常閉延時斷開觸點、常開延時斷開觸點和常閉延時閉合觸點4類。

時間繼電器按工作原理分為空氣阻尼式、電動式、和電子式等。空氣阻尼式時間繼電器它由電磁機構、工作觸點、及氣室三部分組成，

時間繼電器作為自動控制元件應用廣泛，尤其是在涉及低壓電器控制網絡中有較多電器設備環境中使用時電磁干擾問題更趨于嚴重。組成時間繼電器的內部元器件的損壞這時已不是引起時間繼電器失效的主要原因，而在于應用場合中的各種干擾通過電磁耦合、電容耦合直接進入時間繼電器，干擾其正常的延時控制。時間繼電器在此干擾環境下能否正常工作往往會影響到整個自動控制系統的正常邏輯功能，甚至還可能造成大的質量事故和經濟損失，所以時間繼電器在各種惡劣環境都應有較高的可靠性和抗干擾能力，也就是說時間繼電器須有良好的電磁兼容性能。

5 熱繼電器

熱繼電器是專門用來對連續運行的電動機進行過載及斷相保護，以防止電動機過熱而燒毀的保護電器。它主要由雙金屬片、加熱元件、動作機構、觸電系統、整定調整裝置及手動復位裝置等組成。雙金屬片作為溫度檢測元件，由兩種膨脹系數不同的金屬片壓焊而成，它被加熱元件加熱后，因兩層金屬片伸長率不同而歪曲。加熱元件串聯在電動機定子繞組中，在電動機正常運行時，熱元件產生的熱量不會使觸點系統動作；當電機過載，流過熱元件的電流加大，經過一定的時間，熱元件產生的熱量使雙金屬片的彎曲程度超過一定值，通過導板推動熱繼電器的觸點動作。通常用其串聯在接觸器線圈電路的常閉觸點來切斷線圈電流，使電動機主電路斷開。故障排除后，按手動復位按鈕，熱繼電器觸點復位可以重新接通控制電路。

熱繼電器的主要參數有：熱繼電器額定電流、相數、熱元件額定電流、整定電流及調節范圍等。熱繼電器的額定電流是指熱繼電器中可以安裝的熱元件的最大整定電流值。熱元件的額定電流是指熱元件的最大整定電流。熱繼電器的整定電流是指熱元件能長期通過而不致引起熱繼電器動作的最大電流值。通常熱繼電器的整定電流是按電動機的額定電流整定的。對于某一熱元件的熱繼電器、可手動調節整定電流旋鈕，通過偏心輪機構，調整雙金屬片與導板的距離，能在一定范圍內調節其電流的整定值，是熱繼電器更好地保護電動機。

總之繼電器的種類很多，工作原理各異，只有深入了解每種繼電器的工作原理，根據繼電器的特點實現不同的功能。

參考文獻

[1]劉鑫.繼電器的應用[J].才智，2010.

[2]邱澤宇，李夢萍.固態繼電器的簡介及其應用[M].中國電子商務，2012.