電氣工程及自動化低壓電器中繼電器的運用研究

孫新丹

（武漢科技大學）

電氣工程及自動化低壓電器中繼電器的運用研究

孫新丹

（武漢科技大學）

近年來我國的科學技術獲得了迅速發展，其中電氣工程及自動化的研究也獲得了廣泛重視，也不得不提在電氣工程及其自動化的研究中扮演重要角色的繼電器的使用和發展。為跟隨時代潮流，本文將研究方向集中于電氣工程及自動化低壓電器中繼電器的運用上，以繼電器的結構為基礎，對其類型、工作原理、應用情況作簡要分析，并對于應如何選擇繼電器才可以發揮其最大功效的問題發表了自己的看法。

電氣工程；自動化低壓電器；繼電器

引言

現代市場經濟的快速發展，使電氣工程不斷地進步和發展。而大部分的電氣工程都需要應用自動化的低壓電器設備，但在實際的使用過程中，因為許多現實因素的影響，自動化低壓電器容易被損壞，為了將這種損壞的發生概率降到最低，就需要在自動化低壓電器中應用繼電器設備來保護電器設備。繼電器是具有電路的轉換作用和保護作用的一種電路控制器件。通俗來講，繼電器就是可以對電流進行控制的一種安全開關。繼電器的應用相當廣泛，為避免出現無法挽回的損失，在對繼電器進行應用時，應對其進行高效、全面的測試與檢查，同時找到最佳的方式方法對繼電器進行科學、合理的運用，這樣才能使繼電器發揮最大的功效，并提高產業效能。

1 繼電器的概述

1.1 以熱繼電器和電磁繼電器的結構為例進行繼電器的結構概述

繼電器的內部結構通常可以分為兩部分：①線圈；②觸點。但不同類型的繼電器中內部結構也不盡相同，會出現不同的相關器件。

其中熱繼電器主要由雙金屬片、觸點以及熱元件構成，結構簡圖見圖1所示。電動機在負荷較大的情況下，雙金屬片會因受熱變形而產生彎曲現象，使電路斷開，從而實現繼電器對電動機的保護作用；當雙金屬片冷卻就會逐漸恢復原狀態，熱繼電器就會復位，電動機就會正常工作。

圖1 熱繼電器內部結構示意圖

對于電磁繼電器而言，其主要結構為銜鐵、電磁鐵、彈簧片和觸點，結構簡圖見圖2所示。電路通電后，由于電磁效應，電磁鐵會將銜鐵的一端吸住，使工作電路中的電鍵閉合，工作電路則開始工作。

圖2 電磁繼電器內部結構示意圖

1.2 繼電器的作用及類型

1.2.1 繼電器工作的作用

一般來說，繼電器的作用主要表現在以下幾個方面：①綜合信號；②擴大控制范圍；③放大電流量，控制大功率電器；④自動進行遙控和監測線路。

（1）當多個控制信號按規定的形式輸入具有綜合信號功能的繼電器時，經過比較綜合信號，可以形成預定的控制效果。

（2）對電氣工程及自動化低壓電器的控制范圍進行擴展。如，使用多觸點的繼電器，當其控制系統參數達到某一特定控制數值時，繼電器可以根據觸點控制的不同形式實現同時換接、開斷、接通多路電路。

（3）對電力系統供給的電流量進行放大，更方便的控制大功率電器。如中間繼電器就可以通過輸入較小的電流量對大電流量的電器進行控制。

（4）自動進行遙控和監測線路。當電器與繼電器結合在一起工作時，可以由繼電器的內部特定結構組成程序控制線路，實現遠程控制、自動化運行。

1.2.2 繼電器的常見類型

繼電器的種類很多，一般可以按照工作原理、輸入信號的性質、輸出形式和使用用途四種性質進行分類。

按工作原理可以分為：感應式繼電器、熱繼電器、電磁式繼電器、電子式繼電器、電動式繼電器等；

按輸入信號的性質可以分為：溫度繼電器、電流繼電器、壓力繼電器、時間繼電器、速度繼電器、電壓繼電器等；

按輸出形式可分為：有觸點繼電器和無觸點繼電器兩類；按用途可以分為：控制用繼電器、保護用繼電器。

2 繼電器的應用

2.1 繼電器使用前的測試

繼電器使用前一般要進行四方面測試，以確保繼電器的安全性、可靠性和有效性。

首先應進行的第一項測試為觸點電阻測試。對于繼電器而言，繼電器運行的安全性和可靠性由觸電的性能決定，觸點還可以影響繼電器的工作效率。測量繼電器的觸點電阻，對觸點的電阻正常性進行測量最好選用萬能表的電阻檔。這樣做的主要目的就是確定常開觸點以及常閉觸點的正常性，也就是說常閉觸點的電阻值為0，動點電阻的電阻無窮大，常開觸點的電阻無窮大。

再測量線圈的電阻。這時應選擇萬能表中的10Ω電阻檔，來測量繼電器中的線圈的電阻值，以便于判斷該線圈有沒有存在斷路的現象。

接下來應對吸合電流以及吸合電壓進行測量。選擇電流表和可以調整穩定電壓的電源，在繼電器中輸入一組不同值的穩定電壓，在供電回路中接入電流表，以此來對線路中的電流進行測量。在試驗過程中應從低到高逐漸改變電源的電壓值，當繼電器中出現吸合聲時，對此時的電流和電壓進行記錄。為了得到一個較為準確的電流、電壓值，最好對其進行多次測試，取其平均值作為吸合電流以及吸合電壓的測量值，根據這一數據，提升繼電器檢測的準確性。

最后對釋放電流以及釋放電壓進行測量。釋放電流以及釋放電壓的測量方式和原理與吸合電流以及吸合電壓的測量方式大致相同，當繼電器出現吸合情況后，將供電電壓逐漸降低，當其再次出現釋放聲響時，對此時的電流以及電壓進行記錄。同樣在對其進行記錄的過程中同樣可以采用多次測量，取其平均值的方法。

2.2 繼電器在電氣工程中的應用

當前，繼電器在電氣工程中的應用非常普遍，具有重要作用。其主要功能是在電路中輔助低壓電氣設備的運行，確保電路可以穩定、安全的運行。繼電器內部的固態器件可以直接轉化為可控制器件，其與半導體、固態等繼電器有著相同的工作原理。以電磁繼電器為例：通電后，繼電器內部的線圈產生電磁效應，使繼電器的動觸點和靜觸點連接，電流通過。電氣工程系統斷電后，電磁之間的相互作用力消失，使通路斷開。這個動作吸回和釋放的過程中電流進行了的重復開通和關閉。

2.3 繼電器在自動化低壓電器中的應用

隨著自動化技術的飛速發展，越來越多的自動化低壓設備出現，優化了人們生活和工作的方式。在自動化低壓電器運用過程中，繼電器的使用可根據自動化低壓電器的特點，對電路匯總時觸點輸入的具體信息進行科學的控制，避免人工操作時問題處理不及時的問題，有效地提高了電路控制的穩定性和安全性，確保自動化低壓電器的的運行效率。在自動化低壓電器中對繼電器進行運用，有效的提高了繼電系統的運行動力，在電氣工程及其自動化低壓電器的發展過程中起到了至關重要的作用，有效的提高了社會效益和經濟效益。

3 繼電器的選擇

繼電器在生活中運用廣泛必不可少，那么應如何選用繼電器才可以充分有效的發揮其工作效能呢？選用繼電器時，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據：控制電路應能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩定的。二要查閱有關資料確定使用條件后，找出需要的繼電器的型號和規格號。最后考慮腳位及尺寸是否合適；小型繼電器主要考慮電路板的安裝布局；對于那些像遙控器，兒童玩具等小型電器，應選取超極小型的繼電器產品。

4 結束語

繼電器在現代電氣工程及其自動化低壓電器中得到了廣泛的運用，可以對電路中的電流和電壓進行調控，對電氣設備進行保護，還起著許多至關重要的作用。人們對繼電器的關注程度也越來越高，對它的質量和安全性能的要求也越來越高。因此，繼電器在未來的發展領域里還需進一步研究完善，使未來生活和工作更加現代化和自動化，讓人類過上高素質、高文明的生活。

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1004-7344（2016）12-0303-02

2016-4-10