繼電器使用說明

1、 第一節(jié)繼電器原理知識 一、繼電器的定義繼電器是一種當輸入量（電、磁、聲、光、熱）達到一定值時，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件。繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，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。.繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應機構（輸入部分）；有能對被控電路實現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機構（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅(qū)動的中間機構（驅(qū)動部分）。.作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：.1

2、) 擴大控制范圍。例如，多觸點繼電器控制信號達到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。.2) 放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。.3) 綜合信號。例如，當多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經(jīng)過比較綜合，達到預定的控制效果。. 4) 自動、遙控、監(jiān)測。例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實現(xiàn)自動化運行。二、繼電器的工作原理     如圖所示，當控制電路中的開關K閉合時，電磁鐵便具有磁性，將銜鐵吸下，使繼電器觸點接觸，與觸點相連接的電源電路

3、便接通；當控制開關K斷開時，電磁鐵的磁性被撤消，繼電器觸點彈開，電源電路亦隨之斷開。三、繼電器的繼電特性繼電器的輸入信號x從零連續(xù)增加達到銜鐵開始吸合時的動作值xx,繼電器的輸出信號立刻從y=0跳躍到y(tǒng)=ym,即常開觸點從斷到通。一旦觸點閉合，輸入量x繼續(xù)增大，輸出信號y將不再起變化。當輸入量x從某一大于xx值下降到xf,繼電器開始釋放，常開觸點斷開（如圖1）。我們把繼電器的這種特性叫做繼電特性，也叫繼電器的輸入-輸出特性。釋放值xf與動作值xx的比值叫做反饋系數(shù)，即Kf= xf /xx觸點上輸出的控制功率Pc與線圈吸收的最小功率P0之比叫做繼電器的控制系數(shù)，即Kc=PC/P0第二節(jié)繼電器的分

4、類繼電器的分類方法較多，可以按作用原理、外形尺寸、保護特征、觸點負載產(chǎn)品用途等分類。一、按作用原理分1電磁繼電器在輸入電路內(nèi)電流的作用下，由機械部件的相對運動產(chǎn)生預定響應的一種繼電器。它包括直流電磁繼電器、交流電磁繼電器、磁保持繼電器、極化繼電器、舌簧繼電器,節(jié)能功率繼電器。(1)直流電磁繼電器：輸入電路中的控制電流為直流的電磁繼電器。(2)交流電磁繼電器：輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器。(3)磁保持繼電器：將磁鋼引入磁回路，繼電器線圈斷電后，繼電器的銜鐵仍能保持在線圈通電時的狀態(tài)，具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)。(4)極化繼電器：狀態(tài)改變?nèi)Q于輸入激勵量極性的一種直流繼電器。(5)舌簧繼電器：利用

5、密封在管內(nèi)，具有觸點簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧的動作來開、閉或轉換線路的繼電器。                                           &

6、#160;                    (6)節(jié)能功率繼電器:輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器,但它的電流大(一般30-100A),體積小,節(jié)電功能。2.固態(tài)繼電器輸入、輸出功能由電子元件完成而無機械運動部件的一種繼電器。3.時間繼電器當加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規(guī)定的時間才閉合或斷開其被控線路的繼電器。4.溫度繼電器當外界溫度達到規(guī)定值時而動作的繼電器.5.風速

7、繼電器當風的速度達到一定值時，被控電路將接通或斷開。6.加速度繼電器當運動物體的加速度達到規(guī)定值時，被控電路將接通或斷開。7.其它類型的繼電器如光繼電器、聲繼電器、熱繼電器等。二、按外形尺寸分見表1。表1 繼電器外形尺寸分類名 稱定 義微型繼電器最長邊尺寸不大于10mm的繼電器超小型繼電器最長邊尺寸大于10mm，但不大于25mm的繼電器小型繼電器最長邊尺寸大于25mm，但不大于50mm的繼電三、按觸點負載分見表2。表2 繼電器觸點負載分類 名 稱定 義微功率繼電器小于0.2A的繼電器。弱功率繼電器0.2的繼電器。中功率繼電器210A的繼電器。大功率繼電器10A以上繼電器。節(jié)能功率繼電器20A-

8、100A的繼電器四、按防護特征分見表3。表3 繼電器防護特征分類名 稱定 義密封繼電器采用焊接或其它方法，將觸點和線圈等密封在金屬罩內(nèi)，其泄漏率較低的繼電器塑封繼電器采用封膠的方法，將觸點和線圈等密封在塑料罩內(nèi)，其泄漏率較高的繼電器防塵罩繼電器用罩殼將觸點和線圈等封閉加以防護的繼電器敞開繼電器不用防護罩來保護觸點和線圈等的繼電器 第三節(jié)繼電器的基礎知識一繼電器型號命名和標志方法1國內(nèi)繼電器的型號一般由主稱代號、外形符號、短劃線、序號和防特征符號組成例 如：JZ  C 3 F   電壓V DC/AC  。2國內(nèi)繼電器

9、的規(guī)格號由型號和規(guī)格序號二部分組成。型號與規(guī)格序號之間用斜線分隔，規(guī)格序號不能單獨使用。3國內(nèi)繼電器的規(guī)格序號，須根據(jù)形成其系列的主要特征（線圈額定電壓、安裝方式、引出端形式或觸點組數(shù)等）進行編制。4國內(nèi)各類繼電器的型號和規(guī)格號組成如表5所示：分類號 名 稱 型 號 斜線規(guī)格序號第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分 主 稱 外形符號 短劃線 序 號 防護特征 1 直流電磁繼電器  W(微型）C(超小型）X（小型）   M（密封）F（封閉）  / /微功率 JW 弱功率 JR 中功率 JZ 大功率 JQ 2 交流電磁繼電器

10、JL 3 磁保持繼電器 JM 4 混合式繼電器 見注 5 固態(tài)繼電器 JG 6 高頻繼電器 JP 7 同軸繼電器 JPT 8 真空繼電器 JPK 9 溫度繼電器 JU 10 電熱式繼電器 JE 11 光電繼電器 JF 12 特種繼電器 JT 13極化繼電器 JH 14電子時間繼電器 JSB 注：混合式繼電器的型號為被組合的電磁繼電器型號中的外型符合之后加標字母H(混)。5.國內(nèi)繼電器產(chǎn)品詳細標志，典型如下：二繼電器常用觸點組合形式表6         名     稱 符號 字

11、母代號  國內(nèi) 國外 動合(常開)觸點 SPST NO 或 H A 動斷(常閉)觸點 SPST NC D B 先斷后合轉換觸點 SPDT （B-M） Z C 先合后斷轉換觸點 SPDT （M-B） 或 B D 常開中和觸點 SPDT NO E K 雙動合觸點 SPST NO DM SH X 雙動觸點 SPST NO DB SD Y 三繼電器的技術要求和主要參數(shù)注：以下如不特別注明，則均以電磁繼電器為對象進行闡述。1機械物理參數(shù)要求：. 保證產(chǎn)品的使用安裝尺寸、重量、密封性、引線腳的強度和可焊性等。包括有：觸點壓力、觸點間隙、觸點跟蹤、復原簧片壓力、銜鐵動程、止釘高度等項機械參數(shù)。2電

12、氣參數(shù)要求：. 保證繼電器在規(guī)定使用條件下，可靠正常地工作，準確地反應和傳速信號。包括有：繞組電阻、觸點電接電阻、吸合電流（電壓）、額定工作電流（電壓）、釋放電流（電壓）、額定觸點負荷、絕緣電阻、抗電強度等項電氣參數(shù)。3.時間參數(shù)要求：. 在控制線路中往往提出繼電器吸合和釋放時間的要求，還有銜鐵轉換、觸點抖動、脈沖失真等時間參數(shù)要求。4.環(huán)境適應性要求：. 根據(jù)繼電器的使用環(huán)境，為了保證可靠地工作，環(huán)境適應性項目有：溫度（極限高低溫、溫度循環(huán)、溫度沖擊、低溫貯存等）、耐潮濕（常溫高濕、高溫高濕）、耐低氣壓、振動穩(wěn)定性及振動強度、沖擊穩(wěn)定性及沖擊強度、恒加速度。.在特殊環(huán)境下，還有抗鹽霧、抗霉菌

13、、耐輻射、運輸、貯存等項目。5.壽命及失效率指標要求：. 繼電器在規(guī)定的試驗環(huán)境條件和觸點負載下，在規(guī)定的動作次數(shù)內(nèi)，失誤次數(shù)應不超過產(chǎn)品規(guī)定的要求。這里所指的失誤，是指繼電器在動作過程中，觸點斷開時的粘結現(xiàn)象，以致觸點閉合時觸點壓降超過規(guī)定的水平。. 有可靠性指標要求的繼電器都規(guī)定有失效率指標等級要求。6.安全規(guī)格要求：.為防止觸電和火災，產(chǎn)品必須要符合有關國家的安全規(guī)定，如中國長城、美國UL、加拿大CSA、德國VDE、TUV等。. 以上幾項要求，并非所有繼電器都要達到，根據(jù)不同使用條件，繼電器的技術要求也不同。四繼電器的主要參數(shù)測試1吸合值、釋放值. 繼電器的不吸動值、吸合值、保持值、釋放

14、值測試按圖1所示的測試程序圖進行。該測試程序為生產(chǎn)單位和使用單位共同遵守的統(tǒng)一方法，其最大優(yōu)點是測試的參數(shù)重復性好，它并不表示實際使用中繼電器要先磁化，后工作。.按一般要求，交流繼電器的吸合電壓不大于其額定電壓的85%，直流繼電器的吸合電壓不大于其額定電壓的75%（有的為80%）。保持電壓，直流繼電器通常為30%-40%額定電壓，交流繼電器保持電壓要大些。直流繼電器的釋放電壓通常不小于10%額定電壓，極限低溫下不小于5%額定電壓。交流繼電器的釋放電壓通常為30%左右額定電壓極限低溫下不小于10%的額定電壓。2線圈電阻. 線圈電阻的測量可用電壓、電流法和電橋法。用電壓、電流法測量時，應盡量避免或

15、減小電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，測試過程要盡量短，以避免線圈溫升。線圈電阻對測量時的環(huán)境溫度比較敏感，所以測試前1-2小時內(nèi)產(chǎn)品要置于要測試的環(huán)境下并（最好）不對線圈施加激勵。測試數(shù)值Ra應換算成基準溫度（一般為20）下的值，換算公式為： .Ra=R01+a(Ta-20)式中：Ta為環(huán)境溫度（）a為電阻溫度系數(shù)（銅導線的溫度系數(shù)是0.004/）3接觸電阻. 測量動斷觸點接觸電阻時繼電器處于不激勵狀態(tài)；測量動合觸點接觸電阻時繼電器處于額定激勵狀態(tài)。接觸電阻的測量采用電壓電流表法。測量時，加到觸點上的負載（阻性）應符合表7規(guī)定。測試部位在引出端離其根部4mm之內(nèi)。負載應在觸點達穩(wěn)定閉合之后施加，觸點

16、斷開之前切除。表7 繼電器國標規(guī)定測量接觸電阻（或壓降）的負載大小 應用類別 測試負載（阻性） CA030mV ， 10mA10mA × 30mVCA130mV60V，0.010.1A10mA × 100mVCA25250V ， 0.11.0A100mA × 24VCA35600V ， 0.1100A1A × 24V注：含多種應用類別時，應以最低的應用類別的要求為準4絕緣性能. 繼電器絕緣電阻的測試一般都使用兆歐表，被測繼電器應置于優(yōu)質(zhì)絕緣板上，測試電壓應符合各產(chǎn)品技術要求規(guī)定，一般加電壓2s之后的最小值即為被測值。. 介質(zhì)耐壓測試時在最高電壓（110%

17、額定電壓）下保持15s，有爭議時應以額定電壓保持1min為準。5時間參數(shù). 時間參數(shù)的測量電路如圖2示所示，也可以用其他合適的電子儀器、儀表代替，但觸點負載應為阻性，測動作、釋放及回跳時間用10mA × 6v(阻性負載)，測穩(wěn)定時間負載為50A × 50mV（阻性負載）。儀器的分辯率為1S。. 測量動作時間應以額定工作電壓的下限激勵，測量釋放時間應從額定工作電壓的上限切除。圖2. 測量動作和釋放時間及觸點回跳時間的典型電路和典型波形圖6外形尺寸. 外形尺寸檢查的依據(jù)是外形圖，測量引出端位置尺寸時，應在距底板3毫米范圍內(nèi)測量，測量時所施外力不得造成繼電器的任何損傷。. 若無特

18、殊規(guī)定，第6.16.5條測量均在正常氣候條件下進行：溫度1535攝氏度，相對溫度45%-75%，大氣壓力86.7106.7Kpa. 第四節(jié) 繼電器的使用注意事項一繼電器的選擇1按使用環(huán)境選型. 使用環(huán)境條件主要指溫度（最大與最?。穸龋ㄒ话阒?0攝氏度下的最大相對濕度）、低氣壓（使用高度1000米以下可不考慮）、振動和沖擊。此外，尚有封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。由于材料和結構不同，繼電器承受的環(huán)境力學條件各異，超過產(chǎn)品標準規(guī)定的環(huán)境力學條件下使用，有可能損壞繼電器，可按整機的環(huán)境力學條件或高一級的條件選用。. 對電磁干擾或射頻干擾比較敏感的裝置周圍，最好不要選用交流電激勵的繼

19、電器。選用直流繼電器要選用帶線圈瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。那些用固態(tài)器件或電路提供激勵及對尖峰信號比較敏感地地方，也要選擇有瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。2按輸入信號不同確定繼電器種類. 按輸入信號是電、溫度、時間、光信號確定選用電磁、溫度、時間、光電繼電器，這是沒有問題的。這里特別說明電壓、電流繼電器的選用。若整機供給繼電器線圈是恒定的電流應選用電流繼電器，是恒定電壓值則選用電壓繼電器。3輸入?yún)⒘康倪x定. 與用戶密切相關的輸入量是線圈工作電壓（或電流），而吸合電壓（或電流）則是繼電器制造廠控制繼電器靈敏度并對其進行判斷、考核的參數(shù)。對用戶來講，它只是一個工作下極限參數(shù)值?？刂瓢踩禂?shù)是工作電壓（電流）/吸合

20、電壓（電流），如果在吸合值下使用繼電器，是不可靠的、不安全的，環(huán)境溫度升高或處于振動、沖擊條件下，將使繼電器工作不可靠。整機設計時，不能以空載電壓作為繼電器工作電壓依據(jù)，而應將線圈接入作為負載來計算實際電壓，特別是電源內(nèi)阻大時更是如此。當用三極管作為開關元件控制線圈通斷時，三極管必須處于開關狀態(tài)，對6VDC以下工作電壓的繼電器來講，還應扣除三極管飽和壓降。當然，并非工作值加得愈高愈好，超過額定工作值太高會增加銜鐵的沖擊磨損，增加觸點回跳次數(shù)，縮短電氣壽命，一般，工作值為吸合值的1.5倍，工作值的誤差一般為±10%。4根據(jù)負載情況選擇繼電器觸點的種類和容量. 國內(nèi)外長期實踐證明，約70

21、%的故障發(fā)生在觸點上，這足見正確選擇和使用繼電器觸點非常重要。. 觸點組合形式和觸點組數(shù)應根據(jù)被控回路實際情況確定。常用的觸點組合形式見表6。動合觸點組和轉換觸點組中的動合觸點對，由于接通時觸點回跳次數(shù)少和觸點燒蝕后補償量大，其負載能力和接觸可靠性較動斷觸點組和轉換觸點組中的動斷觸點對要高，整機線路可通過對觸點位置適當調(diào)整，盡量多用動合觸點。. 根據(jù)負載容量大小和負載性質(zhì)（阻性、感性、容性、燈載及馬達負載）確定參數(shù)十分重要。認為觸點切換負荷小一定比切換負荷大可靠是不正確的，一般說，繼電器切換負荷在額定電壓下，電流大于100mA、小于額定電流的75%最好。電流小于100mA會使觸點積碳增加，可靠

22、性下降，故100mA稱作試驗電流，是國內(nèi)外專業(yè)標準對繼電器生產(chǎn)廠工藝條件和水平的考核內(nèi)容。由于一般繼電器不具備低電平切換能力，用于切換50mV、50A以下負荷的繼電器訂貨，用戶需注明，必要時應請繼電器生產(chǎn)廠協(xié)助選型。. 二繼電器的使用通常人們所說的產(chǎn)品可靠性是指產(chǎn)品的工作可靠性，其被定義：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。它由產(chǎn)品的固有可靠性和使用可靠性組成，前項由產(chǎn)品的設計和制造工藝決定，而后項則與用戶的正確使用及生產(chǎn)廠家售前、售后服務有關。用戶使用時應注意以下各項。1線圈使用電壓. 線圈使用電壓在設計上最好按額定電壓選擇，若不能，可參考溫升曲線選擇。使用任何小于額定工作電壓的

23、線圈電壓將會影響繼電器的工作。注意線圈工作電壓是指加到線圈引出端之間的電壓，特別是用放大電路來激勵線圈務必保證線圈兩個引出端間的電壓值。反之超過最高額定工作電壓時也會影響產(chǎn)品性能，過高的工作電壓會使線圈溫升過高，特別是在高溫下，溫升過高會使絕緣材料受到損傷，也會影響到繼電器的工作安全。對磁保持繼電器，激勵（或復歸）脈寬應不小于吸合（或復歸）時間的3倍，否則產(chǎn)品會處于中位狀態(tài)。用固態(tài)器件來激勵線圈時，其器件耐壓至少在80V以上，且漏電流要足夠小，以確保繼電器的釋放。2瞬態(tài)抑制. 繼電器線圈斷電瞬間，線圈上可產(chǎn)生高于線圈額定工作電壓值30倍以上的反峰電壓，對電子線路有極大的危害，通常采用并聯(lián)瞬態(tài)抑

24、制（又叫削峰）二極管或電阻的方法加以抑制，使反峰電壓不超過50V，但并聯(lián)二極管會延長繼電器的釋放時間35倍。當釋放時間要求高時，可在二極管一端串接一個合適的電阻。激勵電源：在110%額定電流下，電源調(diào)整率 10%（或輸出阻抗<5%的線圈阻抗），直流電源的波紋電壓應<5% 。交流波形為正弦波，波形系數(shù)應在0.951.25之間，波形失真應在±10%以內(nèi)，頻率變化應在±1Hz或規(guī)定頻率的±1%之內(nèi)（取較大值）。其輸出功率不小于線圈功耗。3多個繼電器的并聯(lián)和串聯(lián)供電. 多個繼電器并聯(lián)供電時，反峰電壓高（即電感大）的繼電器會向反峰電壓低的繼電器放電，其釋放時間會

25、延長，因此最好每個繼電器分別控制后再并聯(lián)才能消除相互影響。不同線圈電阻和功耗的繼電器不要串聯(lián)供電使用，否則串聯(lián)回路中線圈電流大的繼電器不能可靠工作。只有同規(guī)格型號的繼電器可以串聯(lián)供電，但反峰電壓會提高，應給予抑制?？梢园捶謮罕却?lián)電阻來承受供電電壓高出繼電器的線圈額定電壓的那部分電壓。4觸點負載. 加到觸點上的負載應符合觸點的額定負載和性質(zhì)，不按額定負載大?。ɑ蚍秶┖托再|(zhì)施加負載往往容易出現(xiàn)問題。只適合直流負載的產(chǎn)品不應用于交流場合。能可靠切換10A負載的繼電器，在低電平負載（小于10mA×6A）或干電路下不一定能可靠工作。能切換單相交流電源的繼電器不一定適合切換兩個不同步的單相交

26、流負載；只規(guī)定切換交流50Hz（或60Hz）的產(chǎn)品不應用來切換400Hz的交流負載。5觸點并聯(lián)和串聯(lián). 觸點并聯(lián)使用不能提高其負載電流，因為繼電器多組觸點動作的絕對不同時性，即仍然是一組觸點在切換提高后的負載，很容易使觸點損壞而不接觸或熔焊而不能斷開。觸點并聯(lián)對“斷”失誤可以降低失效率，但對“粘”失誤則相反。由于觸點失誤以“斷”失誤為主要失效模式，故并聯(lián)對提高可靠性應予肯定，可使用于設備的關鍵部位。但使用電壓不要高于線圈最大工作電壓，也不要低于額定電壓的90%，否則會危及線圈壽命和使用可靠性。觸點串聯(lián)能夠提高其負載電壓 ，提高的倍數(shù)即為串聯(lián)觸點的組數(shù)。觸點串聯(lián)對“粘”失誤可以提高其可靠性，但對“斷”失誤則相反?？傊?，利用冗余技術來提高觸點工作可靠性時，務必注意負載性質(zhì)、大小及失效模式。6切換速率. 繼電器切換速率應不高于其10倍動作時間和釋放時間之和的倒數(shù)（次/s），否則繼電器觸點不能穩(wěn)定接通。磁保持應在繼電器技術標準規(guī)定的脈沖寬度下使用，否則有可能損壞線圈。三繼電器的安裝1引出端保護. 將繼電器焊接在印制電路板上使用時，印制板的孔距要正確，孔徑不能太小。當必須扳動引出端時，應首先將引出端靠底板3mm處固定再扳動和扭轉。直徑0.8mm的引出端不允許扳動和扭轉。繼電器底板與印制板之間應有大小于0.3mm的間