繼電器在電氣工程及其自動化低壓電器中的應(yīng)用

摘 要：在低壓電器的實(shí)際使用中，由于各種原因，很容易受到損壞，于是繼電器的出現(xiàn)，便實(shí)現(xiàn)了低壓電器的有效保護(hù)。繼電器憑借其可靠優(yōu)良的性能，在電氣工程及其自動化低壓電器中應(yīng)用廣泛，發(fā)揮著重要的作用。文章分析了繼電器的工作原理與特性，并深入探討了其應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：繼電器；工作原理；電氣工程；自動化；應(yīng)用

引言

電氣工程及其自動化是一個專業(yè)與技術(shù)相結(jié)合的行業(yè)，它以電磁感應(yīng)定律、基爾霍夫電路定律等理論為為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電與弱電相結(jié)合，匯集電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電機(jī)電器技術(shù)等多種技術(shù)為一體，具有廣闊的發(fā)展前景，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。在電氣工程及其自動化中，低壓電器負(fù)責(zé)電路控制和保護(hù)功能，為保障設(shè)備的正常運(yùn)行起著重要的作用。繼電器相關(guān)原理在其中不斷應(yīng)用，很好的促進(jìn)了電器設(shè)備的正常運(yùn)行，保障了設(shè)備的高效性和安全性。

1 繼電器的工作原理

繼電器屬于一種電子控制器件，具有輸入回路（控制系統(tǒng)）和輸出回路（被控制系統(tǒng)）。實(shí)質(zhì)上，繼電器是一種利用小電流控制大電流的“自動開關(guān)”，主要應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)中，其作用為自動調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換電路和安全保護(hù)等。

通常繼電器包括線圈和觸點(diǎn)兩個部分，根據(jù)類型的不同再加上不同的器件以保證電路的正常工作。繼電器可實(shí)現(xiàn)下列功能：一方面，繼電器可根據(jù)輸入量（溫度，光，頻率，功率，壓力，電壓，電流等）的感應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行反應(yīng)，并控制電路的通斷；另一方面，繼電器可以驅(qū)動中間機(jī)構(gòu)，對輸入量進(jìn)行分析和處理。

2 繼電器的特性和種類

繼電器常用類型如下：電磁繼電器、固態(tài)繼電器、熱繼電器、時間繼電器以及高頻繼電器等。

電磁繼電器，一般由先銜鐵、彈簧片、銜鐵以及觸點(diǎn)等組成，工作電路分為低壓控制電路和高壓工作電壓，是利用輸入電路在電磁鐵和銜鐵之間產(chǎn)生作用力使銜鐵動作的原理進(jìn)行工作的。

熱繼電器（如圖2），由雙金屬片、熱元件以及觸點(diǎn)構(gòu)成，金屬片受熱會彎曲，使用時，把熱元件串接在電機(jī)的電路中，常閉觸點(diǎn)和電動機(jī)的控制電路接在一起。電動機(jī)正常工作時，熱繼電器的觸點(diǎn)無變化，但是電動機(jī)承壓時，雙金屬片嚴(yán)重變形使觸點(diǎn)斷開，將電機(jī)的控制電路切斷，保護(hù)了電動機(jī)。金屬片冷卻后，熱繼電器自動復(fù)位。

固態(tài)繼電器（如圖3），為四端元件，其輸入端和輸出端均有兩個接線端子，中間有隔離元件實(shí)現(xiàn)控制端與負(fù)載端的電氣隔離。

3 繼電器在電氣工程及其自動化低壓電器中的應(yīng)用分析

3.1 繼電器的測試

繼電器的測試方法有觸點(diǎn)測試法、線圈測試法、吸合電壓及電流測試法以及釋放電壓及電流測試法。

觸點(diǎn)是使開關(guān)出于常開或者常閉狀態(tài)的接點(diǎn)，是繼電器的重要組成部分之一，觸點(diǎn)的穩(wěn)定與否關(guān)系著繼電器能否靈敏動作。觸點(diǎn)測試法，主要是用萬能表測量觸點(diǎn)，開關(guān)和電阻的電阻值理論上為0，觸點(diǎn)和動點(diǎn)的理論阻值為無窮大，以此判斷常閉開關(guān)、常開開關(guān)。

線圈測試法，即用萬能表的10倍歐姆檔來測定繼電器的線圈阻值，判斷線圈是否完好，有無斷開等現(xiàn)象。

利用吸合電壓及電流測試?yán)^電器時，需要一個穩(wěn)壓電源和電流表，給繼電器輸入電壓，并用電流表測試電路電流。逐漸增加電源電壓值，聽繼電器的吸合聲，記錄吸合電壓與電流的數(shù)值，多次測試求取平均值以提高測試的準(zhǔn)確性。

釋放電壓及電流測試法，電路連接同上，測試時，提高電源電壓，判斷繼電器釋放的聲音，并記錄電壓與電流值，完成相關(guān)測試。

3.2 繼電器在電氣工程及其自動化中的實(shí)際應(yīng)用與分析

繼電器在電力系統(tǒng)中的作用相當(dāng)于開關(guān)，可以對電力系統(tǒng)中的電流有效控制，一旦輸出電流過大，繼電器會自動切斷電路，保護(hù)系統(tǒng)的安全與運(yùn)行，同時可自動調(diào)整電流使其在合理范圍內(nèi)。繼電器可根據(jù)控制范圍的差別，分為電量控制和非電量控制兩類，電量控制繼電器可控制系統(tǒng)中相關(guān)電力指標(biāo)，而非電量控制繼電器則對溫度、壓力等非電力指標(biāo)進(jìn)行控制。隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，繼電器的性能不斷完善，越來越實(shí)用。

繼電器具有標(biāo)準(zhǔn)化程度高、性能優(yōu)良等特點(diǎn)，在電氣工程的設(shè)計(jì)施工、日常家電用品、以及工業(yè)控制等多種控制領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

在工業(yè)應(yīng)用中，依靠按鈕進(jìn)行驅(qū)動交流繼電器，從而實(shí)現(xiàn)控制功能。通常工作電壓為220VAC、220VDC，繼電器觸點(diǎn)主要控制指示燈、啟動電機(jī)進(jìn)而電磁閥等，在進(jìn)行機(jī)械安裝時，采取合理有效的措施，保護(hù)好控制元件。繼電器的使用，大大提高了工業(yè)制造過程中的效率，使得控制過程更易操作化，促進(jìn)了工業(yè)控制的發(fā)展與進(jìn)步，對整個工業(yè)的生產(chǎn)線起了很重要的作用。

在日常家用電器中，繼電器主要用于實(shí)現(xiàn)對各種電動機(jī)的控制功能，比如在風(fēng)扇和冷卻裝置等電器設(shè)備的電動機(jī)中應(yīng)用了繼電器，使其執(zhí)行相應(yīng)的控制功能。繼電器多應(yīng)用于洗衣機(jī)、電加熱器、風(fēng)扇、微波爐中，繼電器的觸點(diǎn)負(fù)載可大可小，既可用于驅(qū)動其他繼電器線圈、指示燈等小型負(fù)載，還可用于5000W電熱器或大馬力電機(jī)中。繼電器的預(yù)計(jì)壽命可長達(dá)5-10年，并保證開斷次數(shù)在十萬級的數(shù)量單位上。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，越來越多的電器走入百姓家中，人們對于家用電器設(shè)備的要求也越來越高，相關(guān)研究人員只要不斷研究出新的科技，才能滿足人們對于電器使用的更高要求。因此，有效地促進(jìn)繼電器與日常家用電器的配合使用，對于促進(jìn)電器的更顯換代和完善繼電器自身特性都具有重要的意義。

繼電器在數(shù)字控制中能夠迅速適應(yīng)數(shù)字控制系統(tǒng)，包括快速動作、低電平信號控制等。在實(shí)現(xiàn)控制時，繼電器將動作信號迅速傳遞到機(jī)床的自動控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)機(jī)床的輕松、便捷控制，使得操作簡單、易行，大大節(jié)省了時間，提高了機(jī)床的工作效率。

繼電器應(yīng)用于電氣工程及其自動化中時，應(yīng)注意對環(huán)境的保護(hù)，避免造成空氣、噪聲等污染。在應(yīng)用之前，應(yīng)對即將使用的元件進(jìn)行細(xì)致無誤的檢查，查看元件的抗電性能以及高絕緣性，并對電氣工程中的電氣設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，確保設(shè)備處于良好的狀態(tài)，不存在安全隱患。繼電器在使用時容易受到溫度、氣壓、機(jī)械力等外界環(huán)境的影響，故應(yīng)將繼電器完好密封，保證其良好的性能、可靠性以及穩(wěn)定的接觸，使其即使在惡劣的環(huán)境中，也不會受到使用的影響。

4 結(jié)束語

綜上所述，繼電器在人們的日常生活、工業(yè)制造甚至國防建設(shè)中起著重要的作用，隨著繼電器的廣泛應(yīng)用，人們對繼電器的關(guān)注越來越多，也對繼電器的質(zhì)量和可靠性提出了更高的要求。想要更好的了解和應(yīng)用繼電器，必須掌握足夠的理論知識及技術(shù)能力，分析繼電器仍舊存在的不足之處，并不斷的加以完善，使其更好地服務(wù)于人們的生活中。

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作者簡介：武曉婷（1985-），女，漢族，大專學(xué)歷，寧夏銀川市人，工作單位：寧夏美通電力工程有限公司，主要研究方向：電力工程。