电气工程及自动化低压电器中继电器的运用研究

孙新丹

（武汉科技大学）

电气工程及自动化低压电器中继电器的运用研究

孙新丹

（武汉科技大学）

近年来我国的科学技术获得了迅速发展，其中电气工程及自动化的研究也获得了广泛重视，也不得不提在电气工程及其自动化的研究中扮演重要角色的继电器的使用和发展。为跟随时代潮流，本文将研究方向集中于电气工程及自动化低压电器中继电器的运用上，以继电器的结构为基础，对其类型、工作原理、应用情况作简要分析，并对于应如何选择继电器才可以发挥其最大功效的问题发表了自己的看法。

电气工程；自动化低压电器；继电器

引言

现代市场经济的快速发展，使电气工程不断地进步和发展。而大部分的电气工程都需要应用自动化的低压电器设备，但在实际的使用过程中，因为许多现实因素的影响，自动化低压电器容易被损坏，为了将这种损坏的发生概率降到最低，就需要在自动化低压电器中应用继电器设备来保护电器设备。继电器是具有电路的转换作用和保护作用的一种电路控制器件。通俗来讲，继电器就是可以对电流进行控制的一种安全开关。继电器的应用相当广泛，为避免出现无法挽回的损失，在对继电器进行应用时，应对其进行高效、全面的测试与检查，同时找到最佳的方式方法对继电器进行科学、合理的运用，这样才能使继电器发挥最大的功效，并提高产业效能。

1 继电器的概述

1.1 以热继电器和电磁继电器的结构为例进行继电器的结构概述

继电器的内部结构通常可以分为两部分：①线圈；②触点。但不同类型的继电器中内部结构也不尽相同，会出现不同的相关器件。

其中热继电器主要由双金属片、触点以及热元件构成，结构简图见图1所示。电动机在负荷较大的情况下，双金属片会因受热变形而产生弯曲现象，使电路断开，从而实现继电器对电动机的保护作用；当双金属片冷却就会逐渐恢复原状态，热继电器就会复位，电动机就会正常工作。

图1 热继电器内部结构示意图

对于电磁继电器而言，其主要结构为衔铁、电磁铁、弹簧片和触点，结构简图见图2所示。电路通电后，由于电磁效应，电磁铁会将衔铁的一端吸住，使工作电路中的电键闭合，工作电路则开始工作。

图2 电磁继电器内部结构示意图

1.2 继电器的作用及类型

1.2.1 继电器工作的作用

一般来说，继电器的作用主要表现在以下几个方面：①综合信号；②扩大控制范围；③放大电流量，控制大功率电器；④自动进行遥控和监测线路。

（1）当多个控制信号按规定的形式输入具有综合信号功能的继电器时，经过比较综合信号，可以形成预定的控制效果。

（2）对电气工程及自动化低压电器的控制范围进行扩展。如，使用多触点的继电器，当其控制系统参数达到某一特定控制数值时，继电器可以根据触点控制的不同形式实现同时换接、开断、接通多路电路。

（3）对电力系统供给的电流量进行放大，更方便的控制大功率电器。如中间继电器就可以通过输入较小的电流量对大电流量的电器进行控制。

（4）自动进行遥控和监测线路。当电器与继电器结合在一起工作时，可以由继电器的内部特定结构组成程序控制线路，实现远程控制、自动化运行。

1.2.2 继电器的常见类型

继电器的种类很多，一般可以按照工作原理、输入信号的性质、输出形式和使用用途四种性质进行分类。

按工作原理可以分为：感应式继电器、热继电器、电磁式继电器、电子式继电器、电动式继电器等；

按输入信号的性质可以分为：温度继电器、电流继电器、压力继电器、时间继电器、速度继电器、电压继电器等；

按输出形式可分为：有触点继电器和无触点继电器两类；按用途可以分为：控制用继电器、保护用继电器。

2 继电器的应用

2.1 继电器使用前的测试

继电器使用前一般要进行四方面测试，以确保继电器的安全性、可靠性和有效性。

首先应进行的第一项测试为触点电阻测试。对于继电器而言，继电器运行的安全性和可靠性由触电的性能决定，触点还可以影响继电器的工作效率。测量继电器的触点电阻，对触点的电阻正常性进行测量最好选用万能表的电阻档。这样做的主要目的就是确定常开触点以及常闭触点的正常性，也就是说常闭触点的电阻值为0，动点电阻的电阻无穷大，常开触点的电阻无穷大。

再测量线圈的电阻。这时应选择万能表中的10Ω电阻档，来测量继电器中的线圈的电阻值，以便于判断该线圈有没有存在断路的现象。

接下来应对吸合电流以及吸合电压进行测量。选择电流表和可以调整稳定电压的电源，在继电器中输入一组不同值的稳定电压，在供电回路中接入电流表，以此来对线路中的电流进行测量。在试验过程中应从低到高逐渐改变电源的电压值，当继电器中出现吸合声时，对此时的电流和电压进行记录。为了得到一个较为准确的电流、电压值，最好对其进行多次测试，取其平均值作为吸合电流以及吸合电压的测量值，根据这一数据，提升继电器检测的准确性。

最后对释放电流以及释放电压进行测量。释放电流以及释放电压的测量方式和原理与吸合电流以及吸合电压的测量方式大致相同，当继电器出现吸合情况后，将供电电压逐渐降低，当其再次出现释放声响时，对此时的电流以及电压进行记录。同样在对其进行记录的过程中同样可以采用多次测量，取其平均值的方法。

2.2 继电器在电气工程中的应用

当前，继电器在电气工程中的应用非常普遍，具有重要作用。其主要功能是在电路中辅助低压电气设备的运行，确保电路可以稳定、安全的运行。继电器内部的固态器件可以直接转化为可控制器件，其与半导体、固态等继电器有着相同的工作原理。以电磁继电器为例：通电后，继电器内部的线圈产生电磁效应，使继电器的动触点和静触点连接，电流通过。电气工程系统断电后，电磁之间的相互作用力消失，使通路断开。这个动作吸回和释放的过程中电流进行了的重复开通和关闭。

2.3 继电器在自动化低压电器中的应用

随着自动化技术的飞速发展，越来越多的自动化低压设备出现，优化了人们生活和工作的方式。在自动化低压电器运用过程中，继电器的使用可根据自动化低压电器的特点，对电路汇总时触点输入的具体信息进行科学的控制，避免人工操作时问题处理不及时的问题，有效地提高了电路控制的稳定性和安全性，确保自动化低压电器的的运行效率。在自动化低压电器中对继电器进行运用，有效的提高了继电系统的运行动力，在电气工程及其自动化低压电器的发展过程中起到了至关重要的作用，有效的提高了社会效益和经济效益。

3 继电器的选择

继电器在生活中运用广泛必不可少，那么应如何选用继电器才可以充分有效的发挥其工作效能呢？选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据：控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。二要查阅有关资料确定使用条件后，找出需要的继电器的型号和规格号。最后考虑脚位及尺寸是否合适；小型继电器主要考虑电路板的安装布局；对于那些像遥控器，儿童玩具等小型电器，应选取超极小型的继电器产品。

4 结束语

继电器在现代电气工程及其自动化低压电器中得到了广泛的运用，可以对电路中的电流和电压进行调控，对电气设备进行保护，还起着许多至关重要的作用。人们对继电器的关注程度也越来越高，对它的质量和安全性能的要求也越来越高。因此，继电器在未来的发展领域里还需进一步研究完善，使未来生活和工作更加现代化和自动化，让人类过上高素质、高文明的生活。

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2016-4-10