1.6 继电器
继电器是一种根据电或非电信号的变化来接通或断开小电流电路的自动控制电器。其输入量可以是电流、电压等电量,也可以是温度、时间、速度等非电量,而输出则是触点的动作或电参数的变化。
1.6.1 常用继电器的类型及工作原理
常用继电器的主要类型有电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器和速度继电器等。这里以JZ7系列中间继电器、JS7系列时间继电器、JR16系列热继电器、JY1系列速度继电器等为例,介绍常用继电器的工作原理。
(1)中间继电器
中间继电器原理与接触器相同,只是其触点系统中无主、辅触点之分,触点容量相同。中间继电器的触点容量较小,对于电动机额定电流不超过5A的电气控制系统,也可以替换接触器来控制,所以,中间继电器也是小容量的接触器。
中间继电器主要适用以下两方面。
① 当电压或电流继电器触点容量不够时,可借助中间继电器来控制,用中间继电器作为执行元件,这时中间继电器被当作一级放大器使用。
② 当其他继电器或接触器触点数量不够时,可利用中间继电器来切换多条电路。
(2)时间继电器
时间继电器主要适用于需要按时间顺序进行控制的电气控制系统中,它接收控制信号后,使触点能够按要求延时动作。
JS7系列时间继电器的动作原理如图1-31所示。
图1-31 JS7系列时间继电器的动作原理
1—线圈;2—铁芯;3—衔铁;4—压力弹簧;5—推板;6—活塞杆;7—塔形弹簧;
8—弱弹簧;9—橡胶膜;10—空气室壁;11—调节螺杆;12—进气孔;
13—活塞;14,16—微动开关;15—杠杆
当线圈1通电后,衔铁3被铁芯2吸合,活塞杆6在塔形弹簧7的作用下,带动活塞13及橡胶膜9向上移动,由于橡胶膜下方气室稀薄而形成负压,因此活塞杆6只能缓慢地向上移动,其移动的速度视进气孔的大小而定,可通过调节螺杆11进行调整。经过一定的延时时间后,活塞杆能移动到最上端,这时通过杠杆15带动微动开关14,使其常闭触点断开,
常开触点闭合,起到通电延时作用。
当线圈1断电时,电磁吸力消失,衔铁3在压力弹簧4的作用下释放,并通过活塞杆将活塞13推向下端,这时橡胶膜9下方气室内的空气通过橡胶膜9、弱弹簧8、活塞13的肩部所形成的单向阀,迅速地从橡胶膜上方的气室缝隙中排掉。因此杠杆15和微动开关14能迅速复位。
在线圈1通电和断电时,微动开关16在推板5的作用下,都能瞬时动作,为时间继电器的瞬动触点。
断电延时型时间继电器,显然是将通电延时型时间继电器的电磁机构翻转180°而成。
(3)热继电器
热继电器主要应用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡的保护及其他电气设备发热状态的控制。
JR16系列热继电器的工作原理示意及结构如图1-32所示。
图1-32 JR16系列热继电器
1—热元件;2—双金属片;3—导板;4—触点;5—复位按钮;
6—调整整定电流装置;7—常闭触点;
8—动作机构;9—热元件
工作时,热元件1与电动机定子绕组串联,绕组电流即为流过热元件的电流。电动机正常运行时,热元件产生的热量虽然能使双金属片2发生弯曲,但还不足以使继电器动作。当电动机过载时,流过热元件的电流增大,热元件产生的热量增加,使双金属片弯曲位移增大,经过一定时间后,双金属片2推动导板3使继电器触点动作,切断电动机控制电路。
(4)速度继电器
速度继电器主要由转子、定子和触点三部分组成,转子是一个圆柱形永久磁铁,定子是一个笼型空心圆环,由硅钢片叠成,并装有笼型绕组。JY1系列速度继电器的外形及结构如图1-33所示,其转子4与电动机轴相连。当电动机转动时,速度继电器的转子随之转动,定子内的短路绕组10便切割磁场,产生感应电动势,从而产生感应电流,此电流与旋转的转子磁场作用产生转矩,于是定子开始转动。当转到一定角度时,装在定子轴上的摆杆7推动簧片8动作,使常闭触点分断,常开触点闭合。当电动机转速低于某一值时,定子产生的转矩减小,触点在弹簧片作用下复位。
图1-33 JY1系列速度继电器
1—连接头;2—端盖;3—定子;4—转子;5—可动支架;6—触点;
7—胶木摆杆;8—簧片;9—静触点;10—绕组;11—轴
通常当速度继电器转轴转速达到120r/min以上时,触点即动作;当转轴转速低于100r/min时,触点即复位。转速在3000~3600r/min以下能可靠地工作。
1.6.2 继电器的符号及型号含义
图1-34~图1-37分别为中间继电器、时间继电器、热继电器和速度继电器的图形及文字符号。
图1-34 中间继电器图形和文字符号
图1-35 时间继电器图形和文字符号
图1-36 热继电器图形和文字符号
图1-37 速度继电器图形和文字符号
中间继电器的型号含义:
时间继电器的型号含义:
热继电器的型号含义:
1.6.3 继电器的使用
使用继电器时,应注意以下几点:
① 仔细核对继电器的铭牌数据是否符合要求;
② 检查继电器活动部分是否动作灵活、可靠;
③ 消除部件表面污垢;
④ 检查安装是否到位、牢固;
⑤ 检查接线是否正确、使用导线是否符合规格;
⑥ 使用过程中应定期检查,发现不正常现象,立即处理。