繼電器工作原理知識整理

　　固態(tài)繼電器的輸入電路是為輸入控制信號提供一個(gè)回路，使之成為固態(tài)繼電器的觸發(fā)信號源。固態(tài)繼電器的輸入電路多為直流輸入，個(gè)別的為交流輸入。直流輸入電路又分為阻性輸入和恒流輸入。阻性輸入電路的輸入控制電流隨輸入電壓呈線(xiàn)性的正向變化。恒流輸入電路，在輸入電壓達到一定值時(shí)，電流不再隨電壓的升高而明顯增大，這種繼電器可適用于相當寬的輸入電壓范圍。

　　固態(tài)繼電器的驅動(dòng)電路可以包括隔離耦合電路、功能電路和觸發(fā)電路三部分。隔離耦合電路，目前多采用光電耦合器和高頻變壓器兩種電路形式。常用的光電耦合器有光-三極管、光-雙向可控硅、光-二極管陣列(光-伏)等。高頻變壓器耦合，是在一定的輸入電壓下，形成約10MHz的自激振蕩，通過(guò)變壓器磁芯將高頻信號傳遞到變壓器次級。功能電路可包括檢波整流、過(guò)零、加速、保護、顯示等各種功能電路。觸發(fā)電路的作用是給輸出器件提供觸發(fā)信號。

　　固態(tài)繼電器的輸出電路是在觸發(fā)信號的控制下，實(shí)現固態(tài)繼電器的通斷切換。輸出電路主要由輸出器件(芯片)和起瞬態(tài)抑制作用的吸收回路組成，有時(shí)還包括反饋電路。目前，各種固態(tài)繼電器使用的輸出器件主要有晶體三極管(Transistor)、單向可控硅(Thyristor或SCR)、雙向可控硅(Triac)、MOS場(chǎng)效應管(MOSFET)、絕緣柵型雙極晶體管(IGBT)等。

　　固態(tài)繼電器原理 固態(tài)繼電器(Solidstate Relay, SSR)是一種由固態(tài)電子組件組成的新型無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，利用電子組件(如開(kāi)關(guān)三極管、雙向可控硅等半導體組件)的開(kāi)關(guān)特性，達到無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)火花、而能接通和斷開(kāi)電路的目的，因此又被稱(chēng)為“無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)”。相對于以往的“線(xiàn)圈—簧片觸點(diǎn)式”繼電器(Electromechanical Relay, EMR)，SSR沒(méi)有任何可動(dòng)的機械零件，工作中也沒(méi)有任何機械動(dòng)作，具有超越EMR的優(yōu)勢，如反應快、可靠度高、壽命長(cháng)(SSR的開(kāi)關(guān)次數可達108109次，比一般EMR的106高出百倍)、無(wú)動(dòng)作噪聲、耐震、耐機械沖擊、具有良好的防潮防霉防腐特性。這些特點(diǎn)使SSR在軍事、化工、和各種工業(yè)民用電控設備中均有廣泛應用。固態(tài)繼電器的控制信號所需的功率極低，因此可以用弱信號控制強電流。同時(shí)交流型的SSR采用過(guò)零觸發(fā)技術(shù)，使SSR可以安全地用在計算機輸出接口，不會(huì )像EMR那樣產(chǎn)生一系列對計算機的干擾，甚至會(huì )導致嚴重當機。比較常用的是DIP封裝的型式?？刂齐妷汉拓撦d電壓按使用場(chǎng)合可以分成交流和直流兩大類(lèi)，因此會(huì )有DC-AC、DC-DC、AC-AC、AC-DC四種型式，它們分別在交流或直流電源上做負載的開(kāi)關(guān)，不能混用.

　　按負載電源的類(lèi)型不同可將SSR分為交流固態(tài)繼電器(AC—SSR)和直流固態(tài)繼電器(DC—SSR)。AC—SSR是以雙向晶閘管作為開(kāi)關(guān)器件，用來(lái)接通或斷開(kāi)交流負載電源的固態(tài)繼電器。AC—SSR的控制觸發(fā)方式不同，又可分為過(guò)零觸發(fā)型和隨機導通型兩種。過(guò)零觸發(fā)型AC—SSR是當控制信號輸入后，在交流電源經(jīng)過(guò)零電壓附近時(shí)導通，故干擾很小。隨機導通型AC—SSR則是在交流電源的任一相位上導通或關(guān)斷，因此在導通瞬間可能產(chǎn)生較大的干擾。

　　熱繼電器工作原理與結構

　　熱繼電器是用于電動(dòng)機或其它電氣設備、電氣線(xiàn)路的過(guò)載保護的保護電器。電動(dòng)機在實(shí)際運行中，如拖動(dòng)生產(chǎn)機械進(jìn)行工作過(guò)程中，若機械出現不正常的情況或電路異常使電動(dòng)機遇到過(guò)載，則電動(dòng)機轉速下降、繞組中的電流將增大，使電動(dòng)機的繞組溫度升高。若過(guò)載電流不大且過(guò)載的時(shí)間較短，電動(dòng)機繞組不超過(guò)允許溫升，這種過(guò)載是允許的。但若過(guò)載時(shí)間長(cháng)，過(guò)載電流大，電動(dòng)機繞組的溫升就會(huì )超過(guò)允許值，使電動(dòng)機繞組老化，縮短電動(dòng)機的使用壽命，嚴重時(shí)甚至會(huì )使電動(dòng)機繞組燒毀。所以，這種過(guò)載是電動(dòng)機不能承受的。熱繼電器就是利用電流的熱效應原理，在出現電動(dòng)機不能承受的過(guò)載時(shí)切斷電動(dòng)機電路，為電動(dòng)機提供過(guò)載保護的保護電器。

　　電磁繼電器的結構和工作原理

　　電磁繼電器是繼電器中應用最早、最廣泛的一種繼電器。電磁繼電器一般由鐵心、電磁線(xiàn)圈、銜鐵、復位彈簧、觸點(diǎn)、支座及引腳等組成，如圖7-1 所示。

　　電磁繼電器的工作原理并不復雜，它主要是利用電磁感應原理而工作的。當線(xiàn)圈通以電流時(shí)，線(xiàn)圈便產(chǎn)生磁場(chǎng)，線(xiàn)圈中間的鐵心被磁化產(chǎn)生磁力.從而使銜鐵在電磁吸力的作用下吸向鐵心，此時(shí)銜鐵帶動(dòng)支桿將板簧推開(kāi)，使兩個(gè)常閉的觸點(diǎn)斷開(kāi)。當斷開(kāi)繼電器線(xiàn)圈的電流時(shí)，鐵心便失去磁性，銜鐵在板簧的作用下恢復初始狀態(tài)，觸點(diǎn)則又閉合。

　　觸點(diǎn)的形式一般分為三種:一種是繼電器線(xiàn)圈未通電時(shí)處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱(chēng)為常閉觸點(diǎn).用字母H 表示;第二種是處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱(chēng)為常開(kāi)觸點(diǎn)，用字母D 表示;還有一種是一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)與一個(gè)靜觸點(diǎn)常閉，而同時(shí)與一個(gè)靜觸點(diǎn)常開(kāi)，形成一開(kāi)一閉的轉換觸點(diǎn)形式.用字母I表示。常閉觸點(diǎn)在線(xiàn)圈通電時(shí)由閉合狀態(tài)斷開(kāi)，所以又稱(chēng)為動(dòng)斷觸點(diǎn)，而把常開(kāi)觸點(diǎn)稱(chēng)為動(dòng)合觸點(diǎn)轉換觸點(diǎn)有兩種情況，即先合后斷的轉換觸點(diǎn)和先斷后合的轉換觸點(diǎn)圖7-2 列出了觸點(diǎn)形式的電路。在一個(gè)繼電器中，可以具有一個(gè)或數個(gè)(組)常開(kāi)點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)和相應的轉換觸點(diǎn)形式。