浅析继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用

刘旭东

（中材建设有限公司,北京 100176）

1 继电器的工作原理及作用

1.1 继电器的工作原理

继电器是电力系统中的一个电子控制器件，由控制系统和被控制系统共同构成。一般作为自动控制电路系统中可以通过运用较小电流就可以控制较大电流的连接或中断的“自动开关”系统[1]。因为继电器所具备的隔离和切断的功能，因此在类似于遥控、自动控制、机电一体化等电器设备中的应用较为广泛，是其中的关键器件。在实际应用中，继电器可以通过感应系统将电力系统或者是电路中的电流、电压、功率等各种因素都显示出来，并且有可以对处于控制状态下的电路实现连接和断开控制的执行系统，以及在电路系统中的继电器实现输入与输出时，还要对其间的输入量进行耦合与隔离，这就需要对此进行处理的中间驱动系统[2]。

1.2 继电器的作用

作为电力系统中的实现自动化控制的关键器件，继电器在电路中一般发挥了以下作用：

（1）有效的扩大了可控制的范围，例如使用多触点继电器时，当多触点继电器中的控制系统中达到了设定的控制数值时，就可以根据触点控制的系统的不同，同时在电力系统中实现断开、转接以及接通多路电路等多种功能[3]。

（2）放大其可控制电流量。在一些灵敏型继电器或中间继电器中，通过极小的控制电流量就可以将对电流量较大的电路实现控制。

（3）较强的信号综合能力。当多个控制信号通过其固定的形式输入继电器以后，继电器就可对这些信号进行综合的比较，实现对电力系统或电力线路控制的目的。

图 1 电磁继电器

图 2 固态继电器

（4）可实现自动化远程遥控监测，当继电器同电器自动化工程中的其他电器、装置一起安装后，就可以通过智能编程或者程序来远程控制线路的运行和切断，在很大程度上实现了自动化运行。

2 继电器在电气工程中的常用类型及选用条件

2.1 继电器的常用类型

在电气工程中和自动化低压器中的继电器类型包括：电磁继电器、固态继电器、热继电器、舌簧继电器、时间继电器、高频继电器等，使用频率较高的有电磁继电器、固态继电器以及热继电器。

（1）电磁继电器就是通过将输入电路中的电流在电磁铁的铁芯和衔铁之间的吸力互相作用，而控制电路接通和断开的一种电气继电器。具体如图1所示;（2）固态继电器又被称作SSR。在固态继电器中，把两个接线端作为输入控制系统，另外的两个接线端作为输出的被控制系统，通过中间的隔离元件来完成对电力系统中的控制和被控制系统的隔离（如图2）。根据可负载电源类型的差异可以将固态继电器分为直流固态继电器和交流固态继电器，也可以根据隔离元件类型的不同，将固态继电器分为混合型、变压器隔离型以及光电隔离型，在电气工程和自动化低压器中最常用的是光电隔离型的继电器;（3）热继电器就是在电力系统运行的过程中，如果系统或线路中的温度达到一定值，就会自动断开的继电器。具体离开说就是，当电气工程中的供电系统进行工作时，会放出大量的热量，通过热元件传递，使金属片出现不同程度的形变，当形变使金属片的距离变大并推动触点，就可以及时的使电路断开，起到了保护动力系统的作用。但是这种类型的继电器在实行该操作后不能及时的复位，直到温度下降到一定值才可以复位。

2.2 继电器的一般选用条件

为了能够保护电气工程和自动化低压电器，使系统能够平稳运行，在选用继电器的时候就要注意以下的选用条件：

（1）可以实现对电路中电源电压控制，这是在选择继电器时的基本选用依据。要将电路中的电流和电压控制一定的范围内，还要对系统中被控电路的组数，触点形式进行规范。尤其需要保证被控制的电路中有足够应用于工作的电流;（2）要根据查阅的相关资料与数据中，分析电气工程和自动化低压电器中已经选用的继电器型号，如果已经购进或已有继电器，就要根据资料来检验继电器是否适用。因为电气工程或是自动化低压器的规格有所不同，因此，需要对继电器的尺寸等进行测量与核对;（3）要注意检查电力系统中的器具的容积，因为器具的的容积也会影响到选用的继电器大小。如果在一般的电路板安装中就可选用小型继电器，像小型的玩具和遥控就要选用超小型的继电器了。

3 继电器在电气工程和自动化低压电器中的应用分析

继电器因为其本身所具备的优势以及通用性，使得它在电气工程的安装施工，自动化的低压电器，尤其是家用电器等各个领域获得了广泛的应用。

图 3 热继电器

3.1 在家用电器领域的应用

在家用电器领域，继电器一般用于洗衣机、微波炉等电器中。因为继电器的触点最高负载值可达到电压220V，功率5000W，最小可以作为螺线管、指示灯等驱动。而且家电一般要求使用寿命时间至少在5年以上，也就是，在使用的过程中，要求继电器可以至少工作105到210次，而且继电器工作的环境温度应尽量保持在-40到55℃，在一些电器中，如微波炉、电加热器等功率较大的电器中，温度要求达85℃。而且在投入使用之前，要做好相关的安全检查，保证其安全性。

3.2 在电气工程中的应用

因为继电器良好的控制功能，尤其是运用交流继电器在对电气工程实现控制中，发挥出的积极作用，使其在电气工程中的应用越来越广泛。在工业控制中，通过开关来驱动继电器，就可以使继电器通过触点来对系统内的电磁阀、动力系统以及指示灯都进行控制。在一般的电气工程应用环境中，电压控制在24VDC、220VAC，并且应用数字信息处理手段来提高继电器的应用率。经由智能的数据编程数据来操控，将信号输入系统中的机床控件、逻辑单元等元件中，对每一个坐标服务的电机的大概2到5个轴向进行控制。一半将这种自动控制方法应用于控制钻床、六角车床、普通车，床和自动仿形校验机。为了保证继电器可以发挥出其在电气工程中的作用，要对其灵敏度，快速反应和高效切换进行检验。因此，对电器工程中应用继电器的环境做出以下要求：在进行工业操作的时候，存在高速运转的器械把外界的影响因素传递到控制系统，或者是存在冷却液飞溅的现象，因此在使用的时候就要把可能影响控制系统运行的因素都考虑在内，及时的采取保护措施，保障使用的安全性。而且在使用的过程中，如果工作人员操作不当，也可能对系统的安全性与稳定性有所影响，为了能够不断提高继电器的可靠性，就要求继电器设设计者，能够根据目前继电器实际应用中存在的问题，对继电器的使用方式进行一定的调整。此外，还应该注意到对继电器的使用环境的控制。继电器在使用的过程中可能受到温度、湿度、机械应力外力以及电压等外部因素的影响，因此在使用的过程中就要不断提高继电器组成器件的绝缘性和强抗电性，尽量采取密封的继电器工艺，这样就可以有效的保证继电器的稳定性安全性，并且在其的使用过程中，减少外部环境的影响，不会影响其使用功能。

4 结束语

总而言之，随着科学技术的发展和人们对物质条件的要求越来越严格，继电器在电气工程和自动化低压电器中的应用越来越广泛。随着对继电器应用范围的增加，人们都继电器的要求也越来越高，要想使继电器发挥出更大的作用，就要在实践应用中不断完善继电器功能，对存在的问题进行及时的纠正，这样才能更好的服务于电气工程和自动化低压电器，使其使用功能不断完善。

[1]廉忠平.探析继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用[J].黑龙江科技信息,2014(02).

[2]单耀生.解析继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用[J].科技传播,2013(05).

[3]郭新凤.探析继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用[J].赤子,2012(04).