在现代工业中,电磁继电器是一种常用的电气控制设备。它具有简单、可靠、灵活的特点,被广泛应用于电力系统、电梯控制、自动化生产等领域。本文将详细解析电磁继电器的工作原理图,让我们一起来了解吧。
电磁继电器的工作原理图主要包括两部分:控制回路和工作回路。在控制回路中,电磁继电器通过控制元件(如按钮开关、传感器等)接通或断开电源,从而控制继电器工作;而在工作回路中,继电器的触点根据控制回路的信号状态,切换电源电路,从而实现对其他电气设备的控制。
电磁继电器的控制回路通常由控制电源、控制元件和继电器线圈组成。控制电源提供电流给控制元件,控制元件可以是按钮开关、传感器等。当控制元件闭合时,电流流经线圈,激励线圈产生磁场,磁场作用于继电器中的铁芯,吸合触点。
以控制回路开关为例,当按钮开关闭合时,电流流经线圈,线圈激磁产生的磁场使得线圈中的铁芯受到吸引力,向磁场的方向移动,最终触点闭合。触点的闭合/断开状态取决于控制回路中的信号状态,可以实现对其他设备的控制。
电磁继电器的工作回路主要由触点和电源组成。触点是继电器中一个重要的部件,可以分为常开触点(即在继电器未工作时常开的触点)和常闭触点(即在继电器未工作时常闭的触点)。
工作回路中,通过控制回路的信号状态来控制触点的闭合和断开,从而实现电流的通断切换。当控制回路中的信号使得触点闭合时,工作回路中的电源可以通电,当触点断开时,工作回路中的电源断电。这样,电磁继电器的工作回路可以实现对其他设备的电气控制。
下面我们通过一个电磁继电器工作原理图示例来具体了解继电器的工作原理。如下图所示:
在这个示例中,我们可以看到控制回路中的按钮开关和工作回路中的电路图。当按钮开关闭合时,控制回路中产生电流,激磁线圈产生磁场,吸合触点闭合,电源通电,灯泡亮起。当按钮开关断开时,控制回路断电,线圈不再激磁,触点断开,电源断电,灯泡熄灭。通过控制回路和工作回路的相互作用,实现对灯泡的开关控制。
电磁继电器作为一种常见的电气控制设备,被广泛应用于工业自动化、电力系统、交通信号灯及电梯控制等领域。
在工业自动化中,电磁继电器可以实现对电机、电磁阀等设备的远程控制,从而实现生产流程的自动化。在电力系统中,电磁继电器可以实现电力的分配和保护,保证电力系统的安全稳定运行。在交通信号灯中,电磁继电器可以实现信号的切换和控制,确保交通流畅。
总之,电磁继电器的工作原理图详解为我们揭示了电磁继电器的工作原理和应用。通过控制回路和工作回路的相互作用,电磁继电器可以实现对其他设备的电气控制,使得电路的开关控制更加灵活可靠。电磁继电器的广泛应用在现代工业中具有重要意义,为自动化生产、电力系统和交通控制等领域的发展做出了重要贡献。
工作原理
它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。
电磁继电器的工作原理是:电磁铁通电时,把衔铁吸下来使D和E接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。用电磁继电器控制电路的好处:用低电压控制高电压、远距离控制、自动控制。
电磁继电器是一种常见且广泛应用的电气设备,广泛应用于各种电路中。它以电磁吸合和释放实现电路的开闭,起到了电流放大和控制的作用。本文将介绍电磁继电器的原理图及其工作原理。
电磁继电器的原理图如下:
在这个原理图中,你可以看到以下几个关键部分:
电磁继电器的工作原理受到电磁感应定律和电磁铁原理的影响。当电流通过线圈时,会产生一个磁场,这个磁场会对附近的金属物体产生吸引力。利用这个原理,电磁继电器可以将低电流控制高电流。
具体的工作原理如下:
当线圈通电断电时,磁场会消失,动态触点会被释放,触点会回到初始状态,电路也会断开。
由于电磁继电器具有可靠性高、响应速度快、使用寿命长、承载能力强、体积小等特点,因此在各种电气控制领域都有广泛的应用。
以下是一些典型的应用场景:
由于电磁继电器在各个行业都有广泛的应用,因此对于电气工程师和电路设计师来说,了解电磁继电器的原理和工作原理非常重要,有助于正确选择和应用电磁继电器。
本文介绍了电磁继电器的原理图及其工作原理。通过了解电磁继电器的构成和工作过程,我们可以更好地理解它在各个领域中的应用。电磁继电器的可靠性和承载能力使其成为电气控制领域中不可或缺的一部分。
电磁继电器是电铃、电话和自动控制电路装置中的重要部件,其实质是由电磁铁控制的开关,在电路中起着类似于开关的作用:(1)用低电压、弱电流控制高电压、强电流;(2)实现远距离操纵和自动控制. 利用电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路,并且能实现遥控和生产自动化.电磁继电器被广泛地应用于自动控制(如冰箱、汽车、电梯、机床里的控制电路)和通信领域
电磁继电器的工作原理是:当线圈通电以后,铁芯被磁化产生足够大的电磁力,吸动衔铁并带动簧片,使动触点和静触点闭合或分开,即原来闭合的触点断开,原来断开的触点闭合;当线圈断电后,电磁吸力消失,衔铁返回原来的位置,动触点和静触点又恢复到原来闭合或分开的状态。应用时只要把需要控制的电路接到触点上,就可利用继电器达到控制的目的。
磁保持工作原理:当给一个线圈不同方向的电流 从而使线圈产生不同极性的磁场 然后对里面的一个永久磁钢产生相吸 或者相斥 通过磁钢来拉动开关触点的闭合或者断开!磁保持继电器控制线圈不用长时通电,只需要一个脉冲就可以控制断开或者闭合。磁保持继电器动作原理,在激磁线圈加电(DC)后吸上, 激磁线圈断电后,在剩磁的作用下,依然保持吸上状态, 如果给激磁线圈加适当的反向电流,消除剩磁的作用,继电器方可释放。元则电器在研发磁保持继电器过程中,发现在实际应用中,如只有一线圈很不方便,所以磁保持继电器通常有两个线圈, 一个用于吸上,另一个用于释放!
两周之内,居然有3位电工私信给我,不约而同地期望我用中学文化程度来讲述这个2015年10的老问题。前天,又有一位同事提到这个问题,看来,这个主题还是很有人关注的。
这个问题对于熟悉电器原理的人来说,并不是难事。但要把它在中学知识范畴内说清楚,难度不小。考虑再三,我就把有关继电器工作原理的内容给科普一番吧。我们这就开始:
我们看下图:
图1的线圈A中有一根铁芯,铁芯、铁轭(支架)、衔铁B以及衔铁与铁芯之间的气隙,共同构成了继电器的磁路。见下图:
图2中,我们把控制电源的开关K闭合,线圈通电,线圈按右手螺旋定则在铁芯中产生了磁力线,把铁磁材料构成的衔铁吸下来,直到气隙等于零。在衔铁的带动下,继电器的常开触点闭合,而常闭触点打开,至此完成了继电器的闭合过程。注意到此时反力弹簧被拉长产生了反力并作用在衔铁上。
当控制电源的开关打开后,线圈失电,铁芯中的磁力线瞬间消失,反力弹簧把衔铁拉回到原来的位置,常闭触点恢复导通,而常开触点也恢复打开的状态。
图2看似简单,但它是继电器的最基本结构。
当电流流过继电器触点的导电杆和线圈时会引起发热,这属于开关电器发热理论所研究的内容;
继电器导电结构通电后,导线间和动静触头间存在电动力。特别当短路电流流过时,电动力会更大。有关电动力的知识属于开关电器的电动力理论;
继电器触点之间存在电接触现象,涉及到电接触的收缩电阻和膜电阻,还有电接触的温升和熔焊。这些知识属于开关电器的电接触理论;
继电器开断时,触点/触头之间会出现电弧,大功率开关电器还配套灭弧栅灭弧。有时,我们把开关电器的触点和触头放置特殊气体中,例如六氟化硫气体或者真空中。这部分知识属于开关电器的电弧理论所研究的内容;
继电器线圈通电后,铁芯流过磁力线,我们把它叫做磁通。磁通产生了电磁吸力,使得衔铁带动触点/触头产生变位。铁芯、磁通、气隙和线圈属于开关电器电磁系统理论所研究的对象。
以上这五大理论,构成了开关电器的理论基础,当然也包括继电器在内。
要分析磁路,首先要弄懂有关磁路的三个定律,就是磁路的基尔霍夫第一、磁路的基尔霍夫第二定律和磁路的欧姆定律。
我们看下图:
磁路的基尔霍夫第一定律:磁路中任何节点,流入节点和流出节点的磁通代数和等于零。
磁路的基尔霍夫第二定律:磁势IN与磁路中磁压降的和等于零。
磁路的欧姆定律:磁压降等于磁通与磁阻的乘积。
图2中的磁势就是线圈的匝数N与电流I的乘积。图2中有两个磁阻,分别是气隙磁阻和铁芯磁阻,其中气隙磁阻可以写成磁通与磁导的比值。
图2的完整磁路方程,如下:
,式1
注意到式1中磁通 与气隙磁通 的差就是漏磁。
我们来看一个实例:我们设图2中单U形直动式交流继电器的线圈电压为交流220V,频率是工频50Hz,线圈的匝数是3500匝,线圈工作时的热电阻为340Ω。当继电器处于打开位置时,图2气隙处的磁导是 ,又知道铁芯单位长度的漏磁导 ,线圈处铁芯的长度是 。
我们来求一求线圈的电流是多少?再求一求工作气隙中的磁通最大值 是多少?
我们来求解:
第一步:确定图2中气隙的磁导 ,给定条件中已经给出。
第二步:计算等效漏磁导 ,也就是沿着线圈侧边漏失的磁导。漏磁导等于单位漏磁导λ与铁芯高度Li乘积的三分之一,即:
第三步:计算漏磁系数 。为何要计算漏磁系数?是为了便于计算线圈吸合电流。
第四步:计算线圈电流
由于线圈加载的是交流电,线圈会产生反向电动势E,因此我们要先计算线圈的感抗X:
然后再来计算线圈电流:
第五步:计算总磁链 和工作气隙磁通
我们看下图:
由图4,可以计算出反向电动势E:
由此就可以求出磁链:
至此我们就可以计算出气隙磁通最大值了:
最后,我们就可以求出气隙磁通了:
当衔铁与铁芯接触到一起后,气隙宽度δ=0,由式1我们看到, 。由于交流继电器属于恒磁链系统,所以线圈电流会减小很多。我们从以上计算中就能看出,具体推导和计算就免了。
我们已经知道了气隙磁通与线圈电流、电压的关系了。当磁通建立起来,铁芯与衔铁之间就会出现电磁吸力F,受到电磁吸力的作用,衔铁开始往铁芯方向运动。然而,衔铁的运动必须克服反力弹簧施加的反力作用。
我们首先来看看电磁吸力F的表达式:
,式2
式2叫做麦克斯韦电磁吸力公式。其中,S是磁极面积,μ0是真空中的磁导率。
我们看下图:
我们由图5看到,继电器吸合开始时的气隙是δ1,吸合即将结束时的气隙是δ2,最后的气隙是0。在整个继电器的吸合过程中,吸力特性曲线位于反力特性曲线的上方,但不排除其中某些点吸力特性会低于反力特性。由于衔铁进入吸合过程后存在惯性,吸力特性局部低于反力特性问题不大,反而有助于减轻衔铁对铁芯的撞击。
我们由式2结合前面的实例可知,当继电器吸合后,线圈电流会降低,吸持的磁通会变小,然而此时的吸力依然大于反力。
我们看下图:
图6中,横坐标是继电器的输入参数,它可以是电流,也可以是电压。纵坐标是继电器的吸合值,继电器释放时是Y0,吸合时是Y1。
我们设想继电器的输入参量是电压。当电压从零开始上升,到达Xf时,吸力F不足,无法克服反力特性,因此继电器不会动作;当电压到达X1时,吸力超过反力,继电器吸合;继电器吸合后,为了让继电器可靠吸合,电压要到达Xd,提高吸合的稳定性。
现在,我们减小电压。当电压降低到X1时,继电器不会释放。为何?因为吸合后气隙等于零,所以电压在X1处依然能保持吸合;当电压降低到Xf时,吸力低于反力,继电器释放。
我们把图6所示关系叫做继电器的继电特性,它是继电器的一项非常重要的特性。
我们把Xf/X1叫做返回系数Kf。一般地,Kf小于1,在0.4到1之间。
继电特性和返回系数,是电流继电器、电压继电器的重要技术指标。
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除了以上内容外,继电器还有电接触特性及开距和超程。开距与介电能力有关,超程则与继电器的电寿命有关。限于篇幅,我不再细说了。
总之,继电器的工作原理还是有点意思的,其中既有物理知识,也有电气知识,值得我们深入学习。
继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回
通电时电磁继电器断开,说明是常闭式的继电器,即在工作时候开关断开,不工时开关导通。所以继电器不通电时候是导通的。
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