研究電氣工程自動化低壓電器中繼電器的運用要點

王世奎　焦中興

[摘 要]繼電器是電氣工程自動化低壓電器主要的控制元件之一，其工作原理是利用小電流的運行去控制大電流的“自動開關”，具有自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等功能。本篇論文對繼電器的組成、工作原理、類型以及特性和作用作簡要介紹，以及其在電氣工程自動化中的運用做淺要分析。

[關鍵詞]電氣工程自動化 低壓電器 繼電器 運用

中圖分類號：TM58；TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0398-01

我國為了響應市場的需求對電氣工程的重視程度不斷加深。繼電器廣泛應用于電氣自動化低壓電器，是現(xiàn)今常用的電控制開關之一。自動化低壓電器設備是自動化工程不可或缺的設備之一，該設備根據(jù)對電路電壓、電流變量的控制，從而控制大型電路的斷開和閉合，實現(xiàn)保護電路的安全設備，但是在使用過程中仍然存在一定的缺陷，而繼電器可以很好的解決這一缺陷，因而被廣泛應用于電氣工程。

一、 繼電器的概述

1. 組成部分

繼電器由線圈和接觸點兩部分組成，其具有隔離功能的自動開關元件。繼電器都具有能夠反應輸入變量的感應機構，例如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度和光等變量；還具有對被控電路實施“閉合”、“斷開”控制的執(zhí)行機構；還有處于輸出與輸入部分之間，并對輸入量進行耦合隔離，輸出部分驅(qū)動的中間機構。

2. 工作原理

繼電器在電氣工程自動化的電路中擔任電子控制器件的角色，其通過控制被控電路的小電流，從而控制其大電流，執(zhí)行“閉合”和“斷開”的指令。繼電器的輸入量達到規(guī)定的數(shù)值時，就可以實現(xiàn)對被控電路的“閉合”或“斷開”；繼電器具有切斷電源以及隔離的功能，除此之外繼電器還可以結合感應機構，反應被控電路中電壓、電流等數(shù)據(jù)的變化量，因此被廣泛應用于電氣工程的自動化設備。

3. 類型以及特性

功率方向繼電器主要分為電氣量繼電器和非電氣量繼電器兩大類，具有反應快、壽命長、體積小等特點。被廣泛應用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通訊等領域；電磁繼電器由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片組成。線圈在一定電壓的環(huán)境下產(chǎn)生一定電流，從而產(chǎn)生電磁效應。銜鐵在電磁力和彈簧拉力的相互抵消的過程中吸合，線圈斷電的情況下，電磁力消失，在彈簧拉力的作用下返回到原來的位置，從而實現(xiàn)電路的“閉合”和“斷開”。該繼電器分為低壓控制電路和高壓控制電路兩股電路；固態(tài)繼電器是兩個輸入端和兩個輸出端的四端器件。中間利用隔離器實現(xiàn)電隔離的效果。固態(tài)繼電器按照負載電源類型可分為交流型和直流型兩類，按開關形式分為常開型和常閉型兩類，按隔離型式分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型三類。該繼電器具有短路保護、過載保護、過熱保護功能，與組合邏輯固化封裝可以組成智能模塊，運用于控制系統(tǒng)。固態(tài)繼電器已經(jīng)成功運用在工業(yè)自動化裝置、自動洗衣機、自動消防等系統(tǒng)；除此之外還有熱敏干簧繼電器、磁簧繼電器、光繼電器、時間繼電器、中間繼電器等不同類型的繼電器。

4. 主要作用

繼電器是具有隔離功能的自動開關控制器，被廣泛應用于自動控制系統(tǒng)，作為自動控制元件，其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是擴大控制范圍的作用。例如在多觸點繼電器的運用過程中，當控制信號達到某一定值時，根據(jù)觸點組的不同形式，換接、開斷、接通多路電路；二是放大的作用。例如靈敏型繼電器、中間繼電器等，通過控制微小的變量，從而控制很大功率的電路；三是綜合信息的作用。例如當多個控制信息按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，通過對輸入信息的比較綜合，從而實現(xiàn)預期的控制目標；四是自動、遙控、監(jiān)測的作用。例如在自動裝置系統(tǒng)中繼電器與其它電器組合，形成綜合的程序控制線路，從而實現(xiàn)自動化控制。

二、電氣工程自動化低壓電器中繼電器的運用要點

根據(jù)我國電氣工程自動化發(fā)展階段而言，繼電器已經(jīng)廣泛應用于自動化系統(tǒng)，特別是在低壓電器中發(fā)揮顯著的作用，繼電器的可靠性，直接影響整機的可靠性，在家用電器、電氣工程、工業(yè)等多個領域廣泛應用。

1. 家用電器領域

繼電器在家用電器領域中廣泛應用，例如洗衣機、電加熱器、微波爐等電器。在各個電器的設計中繼電器的觸點負載各不相同，小負載包括繼電器線圈、驅(qū)動螺線管等負載；大負載包括220V、5000W的加熱器。根據(jù)電器的使用特性，普遍對家用電器中繼電器的使用壽命達到5年以上的要求；家用電器中繼電器的使用溫度一般控制在0-55℃的范圍類，電加熱器和微波爐等特殊家用電器除外，其繼電器應的使用溫度應控制在85℃；其繼電器的使用空間的相對濕度應控制在20%-95%。

2. 電氣工程自動化領域

繼電器這一控制元件的可靠性不僅僅與其元件本身的可靠性相關聯(lián)，還與其應用時的可靠性息息相關。繼電器控制元件本身的可靠性與產(chǎn)家的設計與生產(chǎn)質(zhì)量的可靠性有著直接的聯(lián)系，其應用過程的可靠性與元件結構在整機的運作過程的協(xié)調(diào)性和其發(fā)揮最大作用的可靠性相關聯(lián)。為了保證其繼電器在使用過程總的可靠性，在保證其本身設計結構和質(zhì)量可靠性的前提下，提高繼電器的運用環(huán)境，提高其作用的發(fā)揮效果。例如人們嚴格按照正確的操作規(guī)程正確操作；挑選高絕緣、強抗電性能的材料投入繼電器進行生產(chǎn)與組裝；保證繼電器的濕度、溫度、機械應力、密封性和低氣壓等外部條件的控制等。

3. 工業(yè)領域

在工業(yè)領域中電器的繼電器主要采用交流繼電器對其進行“閉合”和“斷開”的控制。工業(yè)領域的電器主要通過開關對繼電器觸電的“閉合”和“斷開”進行控制，再通過繼電器的“閉合”和“斷開” 來控制大型設備的“閉合”和“斷開”，從而控制大型機器的運轉(zhuǎn)和停止，例如六角車床和鉆床。

結束語

綜上所述，隨著我國科學技術的飛速發(fā)展，電氣自動化程度的不斷加深，繼電器被廣泛應用于自動化低壓電器。人們利用繼電器的特性，結合先進的科學技術，在電氣工程自動化低壓電器中充分發(fā)揮其作用，并開發(fā)其它新的功能，應用于新的領域的控制系統(tǒng)。在繼電器的發(fā)展道路上，我們不斷研究、創(chuàng)新和應用，實現(xiàn)高效率、低成本的目標，從而推動企業(yè)“更好、更快”的發(fā)展。

參考文獻

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