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继电器的功能与原理及种类介绍

2023-06-15 理论教育版权反馈

【摘要】：继电器主要功能是保护和控制。一般地，当流过热继电器的电流达到其整定电流的1.2倍时，继电器就会动作。3）电动式时间继电器的原理与钟表类似，它是由内部电动机带动减速齿轮转动而获得延时。4）晶体管式时间继电器又称电子式时间继电器，它是利用延时电路来进行延时的。

继电器是一种根据电压、电流、温度、速度或时间等物理量变化来接通或切断电路的电器。继电器主要功能是保护和控制。常见的继电器有热继电器、电磁式继电器、时间继电器、温度继电器和速度继电器等。

1.热继电器

热继电器是一种利用电流通过发热元件时产生热量而使内部触头产生动作的器件。热继电器主要用于电气设备发热保护，如电动机过载保护。

（1）外形与符号

热继电器的外形与符号如图3-16所示。

（2）结构与工作原理

热继电器的典型结构如图3-17所示。

图3-16 热继电器

图3-17 热继电器的典型结构

图3-17中的热继电器由电热丝、双金属片、导板、推杆、动触头、静触头、弹簧、螺钉、复位按钮和整定旋钮等组成。

该热继电器有4组接线端，其中1组接线端内接触头，外接控制电路；另外3组串接在三相交流电源和三相交流负载之间，这3组接线端内接电热丝，电热丝绕在双金属片上。当负载过载时，流过电热丝的电流大，电热丝发热使双金属片向右弯曲，推动导板往右移动，导板推动推杆转动而使动触头运动，让动触头与静触头断开，从而向控制电路发出信号，让控制电路切断交流电源对负载供电（一般通过控制接触器动作来来切断电源）。

在切断交流电源后，电热丝温度下降，双金属片恢复到原状时，动触头和静触头会重新接触，这称为自动复位，出厂时热继电器一般被调至自动复位状态。如需手动复位，可将螺钉往外旋出数圈，然后按下复位按钮即可实现手动使动触头和静触头接触（手动复位）。

整定旋钮的功能是通过调节推杆的位置来调节继电器动作的电流。例如整定旋钮往内旋时，推杆位置下移，导板需要移动较长的距离才能使推杆运动，而流过电热丝电流大，双金属片弯曲程度更大，就可以达到这个要求。一般地，当流过热继电器的电流达到其整定电流的1.2倍时，继电器就会动作。

（3）型号含义

热继电器型号含义说明如下：

2.电流继电器

电流继电器是利用线圈通过电流产生磁场，来吸合衔铁而使触头断开或接通的。电流继电器在电路中可以用于过电流和欠电流保护。

（1）外形与结构

电流继电器的外形与结构如图3-18所示。从图3-18b可以看出，继电器主要由线圈、铁心、衔铁、弹簧、常闭触头、常开触头和一些接线端等组成。

图3-18 电流继电器的外形与结构

当线圈接线端1、2脚未通电时，依靠弹簧的拉力将动触头与常闭触头接触，4、5脚接通。当线圈接线端1、2脚通电时，有电流流过线圈，线圈产生磁场吸合衔铁，衔铁移动，将动触头与常开触头接触，3、4脚接通。

在使用电流继电器时，应与电路串联，以监测电路电流的变化。电流继电器线圈的匝数少、导线粗、阻抗小。

（2）种类

电流继电器分为过电流继电器和欠电流继电器，分别在电流过大和电流过小时产生动作。过电流继电器和欠电流继电器的符号分别如图3-19a、b所示。

图3-19 电流继电器符号

（3）型号含义

电流继电器的型号很多，较常见的有JL14系列、JL15系列和JL18系列。以JL14系列为例，其型号含义说明如下：

3.电压继电器

电压继电器的结构与电流继电器基本相同，但电压继电器的线圈匝数多、线径细、阻抗大。电压继电器在使用时应与电路并联，以监测电路电压的变化。

（1）外形

常见的电压继电器的外形如图3-20所示。

图3-20 常见的电压继电器外形

（2）种类

电压继电器分为过电压继电器和欠电压继电器，分别在电压过高和电压过低时动作。过电压继电器和欠电压继电器的符号分别如图3-21a、b所示。

图3-21 电压继电器的符号

（3）型号含义

电压继电器的型号很多，其中JT4系列较为常用，它常用在交流50Hz、380V及以下控制电路中，用于零电压、过电压和过电流保护。电压继电器的型号含义说明如下：

4.中间继电器

中间继电器是用来增加控制电路中信号的数量或将信号放大的继电器。中间继电器实际上也是电压继电器，但它的触头数量很多，其输入信号是线圈的通电和断电，输出信号是多路触头的动作。

（1）外形与符号

中间继电器的外形与符号如图3-22所示。

图3-22 中间继电器的外形与符号

（2）型号与参数

中间继电器的型号含义说明如下：

5.时间继电器

时间继电器是一种延时控制继电器，它在得到动作信号后并不是马上让触头动作，而是延迟一段时间才让触头动作。时间继电器主要用在各种自动控制系统和电动机的起动控制中。

（1）外形

图3-23是一些常见的时间继电器。

（2）符号

时间继电器的符号如图3-24所示。由于时间继电器由线圈和触头两部分组成，因此时间继电器的符号也应含有线圈和触头。不同类型的线圈与触头组合，就可以构成不同工作方式的时间继电器。

图3-23 一些常见的时间继电器

图3-24 时间继电器的符号

（3）种类及特点

时间继电器种类很多，主要有空气阻尼式、电磁式、电动式和晶体管式。这些时间继电器有各自的特点，具体说明如下：

1）空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，它是根据空气压缩产生的阻力来进行延时的，其结构简单，价格便宜，延时范围大（0.4～180s），但延时精度低。

2）电磁式时间继电器延时时间短（0.3～1.6s），但它结构比较简单，通常用在断电延时场合和直流电路中。

3）电动式时间继电器的原理与钟表类似，它是由内部电动机带动减速齿轮转动而获得延时。这种继电器延时精度高，延时范围宽（0.4～72h），但结构比较复杂，价格很贵。

4）晶体管式时间继电器又称电子式时间继电器，它是利用延时电路来进行延时的。这种继电器精度高、体积小。

（4）型号

时间继电器种类较多，不同种类的型号命名差距较大，这里仅介绍较常见的空气阻尼式时间继电器和晶体管式时间继电器的型号含义。

JS7系列空气阻尼式时间继电器的型号含义说明如下：

JS20系列晶体管式时间继电器的型号含义说明如下：

6.速度继电器

速度继电器是一种当转速达到规定值时而产生动作的继电器。速度继电器在使用时需要与电动机的转轴连接在一起。

（1）外形与符号

速度继电器的外形与符号如图3-25所示。

（2）结构与工作原理

图3-25 速度继电器的外形与符号

（3）型号含义

JFZ0系列速度继电器较为常用，其型号含义说明如下：

7.压力继电器

压力继电器能根据压力的大小来决定触头的接通和断开。压力继电器常用于机械设备的液压或气压控制系统中，对设备提供保护或控制。

（1）外形与符号

压力继电器的外形与符号如图3-26所示。

图3-26 压力继电器的外形与符号

（2）结构与工作原理