利用偏极磁钢,使衔铁受永磁力的作用而偏于落下位置。衔铁的吸起与线圈中的电流的极性有关,通过线圈的电流为规定的方向时,衔铁才吸起,而电流的方向相反时,衔铁保持不动。
它只具有一种稳定状态,即衔铁靠电磁力吸起后,断电即落下,始终偏向落下的定位状态,采用“重力恒定”原理在线圈断电时强制动合接点断开。
产品主要特点:
1.继电器在磁路中增加一个偏极磁钢,使衔铁受永磁力的作用而偏于落下位置。衔铁的吸起与线圈中的电流的极性有关,通过线圈的电流为规定的方向时,衔铁才吸起,而电流的方向相反时,衔铁保持不动。它只具有一种稳定状态,即衔铁靠电磁力吸起后,断电即落下,始终偏向落下的定位状态。
2. 继电器为重弹力式直流电磁继电器,采用“重力恒定”原理在线圈断电时强制动合接点断开。
3. 采用银-银氧化镉接点,具有较强的防粘连,接触电阻小等特点。
4. 磁路采用剩磁较小的电磁纯铁材料,并在衔铁与铁心闭合处安装止片,保证磁路的zui小空气间隙,防止磁路的铁磁零件磁化,保证继电器可靠落下。
5.继电器接点系统由普通接点组成,有8组普通动合、动断转换接点。
6.继电器额定电压为直流24 V 。
利用偏极磁钢,使衔铁受永磁力的作用而偏于落下位置。衔铁的吸起与线圈中的电流的极性有关,通过线圈的电流为规定的方向时,衔铁才吸起,而电流的方向相反时,衔铁保持不动。
它只具有一种稳定状态,即衔铁靠电磁力吸起后,断电即落下,始终偏向落下的定位状态,采用“重力恒定”原理在线圈断电时强制动合接点断开。
继电器分为电磁继电器和固态继电器 固态继电器是半导体元件 狭义定义的继电器是指电磁继电器 电磁继电器由驱动部分(输入部分)、运动部分和输出部分组成 输入部分是由线圈和铁部品组成的电磁回路 运动部分由推杆或簧片及可动铁片组成 输出部分。
继电器的文字符号是“J”。继电器是由线圈和触点组两部分组成的,继电器在电路图中的图形符号也包括两部分:一个长方框表示线圈;一组触点符号表示触点组合。当触点不多电路比较简单时,往往把触点组直接画在线圈框的一侧。
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!
1、无极性继电器的线圈没有方向,可以随意接,都能使继电器结点动作。有极性继电器的线圈有方向,不能随便接。
2、有极性继电器的线圈中有磁铁用于助力,所以驱动能量比较小。偏极继电器特点具有固定磁场,仅当一种方向的电流通过时,能够动作接点系统,而另一种方向的电流通过时,则不能动作接点系统
偏极继电器特点具有固定磁场,仅当一种方向的电流通过时,能够动作接点系统,而另一种方向的电流通过时,则不能动作接点系统。
安全型偏极继电器的磁路结构由铁心、衔铁、轭铁和L形永久磁铁组成,属于串联式磁路。
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。
继电器触点一般分为常开节点和常闭节点两种,对于常开节点的,可以使用数字万用表的欧姆档,测量其电阻大小,无穷大的为触点,电阻几欧姆的为线圈。 对于常闭节点的,这时需要查看其具体型号了。不过一般继电器的外壳上都会标注哪是线圈,哪是触点。
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