电气工程及其自动化在低压电器中继电器的应用

沈阳市机电工业技工学校 朱柏刚

随着我国社会的发展和经济的快速进步，自动化技术已经成为当前社会各行业发展的重要推动力量，自动化技术逐渐渗透到社会生活的各个方面，对人们的生活和工作带来巨大影响。其中继电器是电气工程及其自动化领域中存在较大优势的电器，在社会中得到了广泛应用。本文主要通过继电器的工作原理、作用以及在低压电器中的应用进行阐述分析，从而对继电器的应用进行研究。

1 继电器的工作原理

继电器是在当前电气工程及其自动化领域乃至日常生活中较为常见的一种电气控制机械，由于其性能优势和应用特点被广泛运用在电力设施保护、遥感、遥测以及其他远程通信设施等方面。继电器的组成部分主要有铁芯、线圈、衔铁以及触点簧片，分为输入回路和输出回路。在继电器工作的电路中，其主要作为自动开关，能够通过小电流作用到大电流中，起到控制电路的作用。继电器的输入功能主要用于控制回路，便于进行电气操作，其输出功能主要用于测试回路系统。继电器的工作原理在于金属在工作过程中受到热效应将会出现性能改变的现象，因此继电器在工作过程中会在电器电流上升时及时切断电源。继电器的该工作特性能够在电器的工作过程中起到有效的保护性作用，当出现工作问题时及时切断电器电源，避免电器的损害乃至更严重的后果，增加电器的使用寿命，并且进行工作人员的人身保护。在继电器的实际工作过程中，电器设备的热原件会出现热量的增加，当总共的热量大于限定额度时，金属片将会出现形态的弯曲，从而实现触控点的断开，这时电气设备将会实现运行的自动停止，在该状态时，特原件的热量将不会继续产生，金属片会实现原始工作位的恢复，使电路处于接通状态，实现设备的继续工作。通过继电器的引入能够使电气设备的运行受到及时有效的控制，保持良好的工作环境。在继电器的工作过程中，首先要严格控制电气设备的电气量，同时也要控制电气设备的气温和湿度，保证设备处于安全的工作环境下。

2 继电器的种类及性质

继电器的种类主要根据其工作原理以及结构特点进行分类，主要分为电磁继电器、光继电器、声继电器、温度继电器、固体继电器、时间继电器以及高频继电器等。其中热继电器主要是由具有不同膨胀系数的双金属片、触电以及发热元件组成的，其工作原理在电路上串联发热元件，使两个触电连接在一起保证电路在工作过程中的顺畅，当工作过程中出现温度上升造成的金属片变形后，形变到一定程度的双金属片会导致触电的断开，从而切断电路，实现电机设备工作的停止，起到电路自动断电和设备保护的作用。当温度冷却下降后，金属片将会恢复到原先状态，热继电器也会重新开始正常工作。固体继电器的工作原理主要由其自身结构决定，固体继电器是一个四端接口，其结构主要是一个输入两个接线端口链接输出两个接线端口，在固体继电器的输入与输出中由一位中间元件起到隔离控制端、负载端的作用，从而起到电路保护的作用。电磁继电器主要由先衔铁、环绕线圈、衔铁以及触点弹簧薄片等部分组成，当电压施加在环绕线圈的两端时将会产生相应的电流，电流会通过线圈从而产生电磁效应，这时先衔铁于铁芯之间会由于电磁力吸引产生磁力阻碍，导致弹簧逐渐靠近铁芯，从而使衔铁之间的动触点和在未通电状态下的断开静触点处于相互吸引的状态。当断开线圈两端的电压时，电磁作用下产生于两个衔铁之间的吸力随之消失，此时弹簧会对衔铁产生反作用力使衔铁恢复到原先的状态和位置，动触点以及闭合状态下的静触点也不在产生吸引力。这种电路之间铁芯与衔铁之间的吸引和远离产生的力会自动控制继电器工作的电气设备中电路的接通以及切断，从而实现对电路的控制。

3 继电器的主要作用

3.1 保护电路

继电器在电路系统中的主要作用主要在于控制整个电路，因此保护电路是继电器的首要作用，同时借助继电器也可以简化电路，保持电路的最佳组合形式。目前继电器广泛应用在工业、电气工程、电网、家庭电路等不同领域中，在该不同领域都需要继电器发挥电路保护的作用。但是由于继电器并不是安全性能处于较高程度的，因此某些电气设备在工作过程中不会设置继电器。因此在电气工程及其自动化的电器设备设计过程中，必须对继电器的优缺点进行充分把握，能够将继电器的价值充分发挥出来，并最大程度的避免继电器的缺点，从而使继电器能够在工作过程中保证电路的稳定性和安全性，保障电气设备的安全应用。

3.2 扩大电流

继电器在工作过程中有明显的扩大电流的作用，其能够按照一定的比例将电流进行扩大，从而使电流能够在工作时充分的输出。继电器的扩大电流作用有效的应用在电器设备中，较大的便利了工作和人们的日常生活，并且推动了科学研究的发展。

3.3 自动检测和控制电路

当单独使用继电器时无法检测和远程遥控电路，因此必须对继电器辅助检测设备和控制设备，保证继电器能够在工作过程中自动检测和控制电路。检测设备和控制设备中自身具有程序能够实现对电路的控制功能，并且能够通过反馈的数据判断电路的工作状态，同时能够输出控制指令从而实现对电路的控制作用。

3.4 控制大功率电路

继电器具有不同的类型，根据工作的需求会在不同的实验和研究工作中使用不同类型的继电器，其中包括中间继电器、灵敏型继电器等。继电器能够在使用过程中控制和调节电路，从而时电路实现设定的应用。电路的功率和电路方面能够通过继电器对小电流的应用起到整体的控制，从而使电路的运行状态得到整体的调整，增大电路在工作过程中的安全性，并对电路的运行过程进行优化，保持电路的最佳工作状态。

4 电气工程及其自动化低压电器中继电器的测试应用

4.1 触点测试

继电器内部的触点性能会直接影响到继电器的安全可靠性以及使用时间，因此必须保证继电器触电的良好使用状态，保障电气设备的使用寿命。但是继电器在性能测试中受到其生产质量的影响，因此必须解决该问题。继电器的触点测试法能够对触点的工作状态以及触点能否实现工作效用进行检测和判断，从而检测继电器的运行状态是否正常。当继电器处于长期闭合状态或是断电时，则主要通过电阻值进行工作状态的判定，依靠万能表测试电阻值，并测试触点的数据，根据经验可知，当没有外接电阻时继电器内部的触点达到最大的电阻阻值。

4.2 线圈测试

继电器的阻值会显示在线圈上，从而实现对继电器的检测。在该过程中可以运用万能表的十倍欧姆档对继电器的线圈电阻进行检测，这时线圈处于通电或是断电状态以及电流电压的具体数值都可以通过万能表的数据明确的表示出来。但是借助该方式进行线圈测试时要注意控制测试时间，避免时间过高导致线圈升温从而影响最终的测试数据。此外，在应用该方法测试前，要提前一到两个小时保持被测元件的正常状态，避免元件受到刺激引起的线圈电阻感应温度变化。

4.3 吸合、释放电流电压测试

测试电流、电压在吸合以及释放时采用的方法基本相同，不同点在于当对电流和电压进行释放时需要在测试时对电流和电压进行缓慢降低，并保证能够准确判断继电器释放过程中的声音，从而判断类型，记录该时刻的电流和电压释放数值，但是当测试电流和电压吸合过程时，则要对电流和电压逐步调高。在测试吸合、释放电流电压过程时，工作人员一定要保持严谨的工作意识和安全观念，在工作过程中严格按照测试标准和规定进行严格作业，保持思想和行动上的共同高度重视。同时在进行数据的测试过程中也要保持多次测量，在大量的测试数据中获取数据平均值，从而将测试误差降低到最低程度。此外由于测试误差在测试整体过程中是难以避免的，因此工作人员要尽可能选择最佳的测量仪器，保证测量过程中的精密和准确，并通过多次测量最大程度的减小测试误差，从而得到最具有准确性的测量数值，能够有参考价值的进行分析和研究[1]。

5 电气工程及其自动化中低压电器继电器的应用

5.1 继电器在汽车方面的应用

继电器在汽车方面得到了广泛应用。汽车具有较多的零部件，主要包括启动发电机、车窗升降控制系统、灯光亮度控制系统、雨刮器控制系统以及安全气囊启动系统等，以上多种系统都需要借助继电器才能实现最终的工作功能。目前在汽车的整体工作体系中，内部继电器的数量已经成为仅次于传感器的第二大元件，而汽车也占据了继电器使用设备中的将近20%，是继电器应用的巨大市场。

5.2 继电器在太阳能中的应用

固体继电器是在太阳能中主要应用的继电器类型，固体继电器在光伏发电系统中得到重点应用，能够在光伏方阵中实现光能向电能的转换，并在转换之后通过继电器将电能输送给电池进行电池的充电或是为负载供电。在太阳能的使用过程中，如果没有对蓄电池进行及时的控制，当蓄电池的电量达到额定充电值时，蓄电池就会起到自动控制的作用，对电流进行及时的断电，而当蓄电池的后续电量比额定的充电值低时，继电器就会重新控制将电流联通从而对蓄电池进行持续的充电和供电。同时当蓄电池的放电情况超过额定情况时，蓄电池也能够在一定程度后将蓄电池及时断开，并在蓄电池的放电量低于规定数值后继续工作向负载供电[2]。

5.3 继电器在家用电器中的应用

继电器在家用电器领域也有广泛的应用，在一般情况下，继电器在家用电器中主要应用在微波炉以及洗衣机等设备上。继电器的中触点的负载值最高能够达到220V电压，功率达到6000W，最小能也能够驱动螺线管以及指示灯等器件。家用电器的使用寿命一般要求能够工作5年以上，这就要求继电器在家用电器的使用过程中至少要工作200次以上，并且要将继电器的使用工作环境保持在-40℃～55℃之间。但是像微波炉以及电加热器等具有较大功率的家用电器，其工作温度有时能够达到85℃以上，因此在使用该类家用电器之前，首先要对家用电器进行足够的安全检查，保证使用环境没有其他易燃易爆物品，保障使用过程中的安全性。

5.4 继电器在自动低压电器中的应用

在自动化低压电器中运用继电器能够为人们生活质量的提高提供有效的便利，便于人们的日常生活。这是由于继电器应用在自动化低压电器中能够发挥其电气服务的作用，满足人们在生活中多方面的要求。电压在低压电器的使用过程中能够受到有效的控制，其中直流电压一般控制在1.5KV，交流电压一般控制在1.2KV左右，因此在使用低压电器的过程中，要使继电器能够发出控制低压电器工作的信号和指令，使其起到有效的控制电力设备的作用，实现开关的方便操作，从而在自动化低压电气线路的使用过程中弱化人工操作，有效节约成本，实现电气的最佳利用。此外，继电器也能够对电力设备起到良好的控制作用，保证信号在发出过程中的准确性，大幅度提高自动低压电器的使用质量，并保证低压电器在使用过程中的稳定性。同时继电器在自动低压电器中的应用也能够最大程度的降低人为操作带来的工作失误，降低电器在使用过程中的成本，提高继电系统的使用动力，为电气自动化技术的持续发展提供有效保障[3]。

5.5 继电器在电气工程低压电器中的应用

继电器在整个电力系统中主要发挥控制系统运行的作用，当将继电器应用在电力系统中，能够有效提高电气工程的实施质量。在低压电器的使用过程中，继电器主要发挥辅助工作的作用。电磁效应是电气工程在工作过程中主要应用的效应，其可以自由的转化电路的动静触点，从而控制电路的联通和断开。继电器在电气工程低压电器中的应用能够发挥继电器的指令发出原理，同时也涉及继电器在模电、信号系统等多方面的应用。在电气工程低压电器中应用继电器时，还要针对继电器的应用设置具有适配性的整体工业使用流程，按照当前工业发展的实际需求实施继电器的控制计划，从而有效提高电气工程的使用效率，为电力系统的长期稳定与安全提供有效保障[4]。

6 结语

随着科学技术的飞速发展和社会的进步，电气工程在新的时代也取得了巨大的进步，这对继电器的发展和应用提供了广阔的市场环境，使继电器逐渐应用在社会中的各个方面，为人们的生活带来极大的便利。根据继电器的工作原理和类型，继电器能够在汽车、热水器、家用电器、自动化低压电器以及电气工程低压电器中得到有效应用。但是，在继电器的使用过程中，工作人员必须进行严格的培训，保持严谨的安全意识，做到使用中的安全性和稳定性。

引用

[1] 党玉洁.浅谈电气工程及其自动化在低压电器中继电器的应用[J].科技风,2021(12):193-194.

[2] 宋妍霖,曹栋禹,李振兴.电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用[J].机电工程技术,2020,49(11):171-172.

[3] 蒋雯.继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用分析[J].电子测试,2020(17):119-120.

[4] 吴航.电气工程自动化低压电器中继电器的应用[J].中国新技术新产品,2020(7):71-72.