继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用

摘 要：在低压电器的实际使用中，由于各种原因，很容易受到损坏，于是继电器的出现，便实现了低压电器的有效保护。继电器凭借其可靠优良的性能，在电气工程及其自动化低压电器中应用广泛，发挥着重要的作用。文章分析了继电器的工作原理与特性，并深入探讨了其应用情况。

关键词：继电器；工作原理；电气工程；自动化；应用

引言

电气工程及其自动化是一个专业与技术相结合的行业，它以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等理论为为基础，实现强电与弱电相结合，汇集电力电子技术、计算机技术、电机电器技术等多种技术为一体，具有广阔的发展前景，被广泛应用于工业、军事、农业等领域。在电气工程及其自动化中，低压电器负责电路控制和保护功能，为保障设备的正常运行起着重要的作用。继电器相关原理在其中不断应用，很好的促进了电器设备的正常运行，保障了设备的高效性和安全性。

1 继电器的工作原理

继电器属于一种电子控制器件，具有输入回路（控制系统）和输出回路（被控制系统）。实质上，继电器是一种利用小电流控制大电流的“自动开关”，主要应用于自动控制系统中，其作用为自动调节、转换电路和安全保护等。

通常继电器包括线圈和触点两个部分，根据类型的不同再加上不同的器件以保证电路的正常工作。继电器可实现下列功能：一方面，继电器可根据输入量（温度，光，频率，功率，压力，电压，电流等）的感应结构进行反应，并控制电路的通断；另一方面，继电器可以驱动中间机构，对输入量进行分析和处理。

2 继电器的特性和种类

继电器常用类型如下：电磁继电器、固态继电器、热继电器、时间继电器以及高频继电器等。

电磁继电器，一般由先衔铁、弹簧片、衔铁以及触点等组成，工作电路分为低压控制电路和高压工作电压，是利用输入电路在电磁铁和衔铁之间产生作用力使衔铁动作的原理进行工作的。

热继电器（如图2），由双金属片、热元件以及触点构成，金属片受热会弯曲，使用时，把热元件串接在电机的电路中，常闭触点和电动机的控制电路接在一起。电动机正常工作时，热继电器的触点无变化，但是电动机承压时，双金属片严重变形使触点断开，将电机的控制电路切断，保护了电动机。金属片冷却后，热继电器自动复位。

固态继电器（如图3），为四端元件，其输入端和输出端均有两个接线端子，中间有隔离元件实现控制端与负载端的电气隔离。

3 继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用分析

3.1 继电器的测试

继电器的测试方法有触点测试法、线圈测试法、吸合电压及电流测试法以及释放电压及电流测试法。

触点是使开关出于常开或者常闭状态的接点，是继电器的重要组成部分之一，触点的稳定与否关系着继电器能否灵敏动作。触点测试法，主要是用万能表测量触点，开关和电阻的电阻值理论上为0，触点和动点的理论阻值为无穷大，以此判断常闭开关、常开开关。

线圈测试法，即用万能表的10倍欧姆档来测定继电器的线圈阻值，判断线圈是否完好，有无断开等现象。

利用吸合电压及电流测试继电器时，需要一个稳压电源和电流表，给继电器输入电压，并用电流表测试电路电流。逐渐增加电源电压值，听继电器的吸合声，记录吸合电压与电流的数值，多次测试求取平均值以提高测试的准确性。

释放电压及电流测试法，电路连接同上，测试时，提高电源电压，判断继电器释放的声音，并记录电压与电流值，完成相关测试。

3.2 继电器在电气工程及其自动化中的实际应用与分析

继电器在电力系统中的作用相当于开关，可以对电力系统中的电流有效控制，一旦输出电流过大，继电器会自动切断电路，保护系统的安全与运行，同时可自动调整电流使其在合理范围内。继电器可根据控制范围的差别，分为电量控制和非电量控制两类，电量控制继电器可控制系统中相关电力指标，而非电量控制继电器则对温度、压力等非电力指标进行控制。随着科技的不断进步与发展，继电器的性能不断完善，越来越实用。

继电器具有标准化程度高、性能优良等特点，在电气工程的设计施工、日常家电用品、以及工业控制等多种控制领域中得到广泛应用。

在工业应用中，依靠按钮进行驱动交流继电器，从而实现控制功能。通常工作电压为220VAC、220VDC，继电器触点主要控制指示灯、启动电机进而电磁阀等，在进行机械安装时，采取合理有效的措施，保护好控制元件。继电器的使用，大大提高了工业制造过程中的效率，使得控制过程更易操作化，促进了工业控制的发展与进步，对整个工业的生产线起了很重要的作用。

在日常家用电器中，继电器主要用于实现对各种电动机的控制功能，比如在风扇和冷却装置等电器设备的电动机中应用了继电器，使其执行相应的控制功能。继电器多应用于洗衣机、电加热器、风扇、微波炉中，继电器的触点负载可大可小，既可用于驱动其他继电器线圈、指示灯等小型负载，还可用于5000W电热器或大马力电机中。继电器的预计寿命可长达5-10年，并保证开断次数在十万级的数量单位上。随着经济的迅速发展，越来越多的电器走入百姓家中，人们对于家用电器设备的要求也越来越高，相关研究人员只要不断研究出新的科技，才能满足人们对于电器使用的更高要求。因此，有效地促进继电器与日常家用电器的配合使用，对于促进电器的更显换代和完善继电器自身特性都具有重要的意义。

继电器在数字控制中能够迅速适应数字控制系统，包括快速动作、低电平信号控制等。在实现控制时，继电器将动作信号迅速传递到机床的自动控制系统中，实现相应机床的轻松、便捷控制，使得操作简单、易行，大大节省了时间，提高了机床的工作效率。

继电器应用于电气工程及其自动化中时，应注意对环境的保护，避免造成空气、噪声等污染。在应用之前，应对即将使用的元件进行细致无误的检查，查看元件的抗电性能以及高绝缘性，并对电气工程中的电气设备的运行情况进行检查，确保设备处于良好的状态，不存在安全隐患。继电器在使用时容易受到温度、气压、机械力等外界环境的影响，故应将继电器完好密封，保证其良好的性能、可靠性以及稳定的接触，使其即使在恶劣的环境中，也不会受到使用的影响。

4 结束语

综上所述，继电器在人们的日常生活、工业制造甚至国防建设中起着重要的作用，随着继电器的广泛应用，人们对继电器的关注越来越多，也对继电器的质量和可靠性提出了更高的要求。想要更好的了解和应用继电器，必须掌握足够的理论知识及技术能力，分析继电器仍旧存在的不足之处，并不断的加以完善，使其更好地服务于人们的生活中。

参考文献

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作者简介：武晓婷（1985-），女，汉族，大专学历，宁夏银川市人，工作单位：宁夏美通电力工程有限公司，主要研究方向：电力工程。