资源简介

(共33张PPT)
常用电气设备控制电路制作与调试
学习情境一
低压电器的检验
子情境四 继电器的检验
任务一 检验过电流继电器
一、知识目标
1.熟悉电磁式继电器的分类与用途
2.掌握常用电磁式继电器的结构、动作原理、主要参数、图形符号、文字符号等。
二、技能目标
掌握电磁式继电器的选择、安装与检验。
一、继电器
继电器是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制和保护任务的自动控制电器。
第一部分 目的与要求
第二部分 知识链接
虽然继电器和接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。
继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应的，而接触器只有在一定的电压信号下动作；
继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路；
继电器触头容量较小（不大于5A），且无灭弧装置，具有结构简单、何种小、重量轻的优点，但其动作的准确性要求较高。
继电器用途广泛，种类繁多。按反应的参数不同可分为电压继电器、电流继电器、中间继电器、热继电器、时间继电器和速度继电器等；按电源种类可分为直流继电器和交流继电器；按输出信号方式可分为有触点式和无触点式；按动作原理不同可分为电磁式、电动式、电子式和机械式等。
二、电磁式继电器
低压控制系统中采用的继电器，大部分为电磁式。如电压继电器、电流继电器、中间继电器及相当一部分的时间继电器等，都属于为电磁式继电器。
1．电磁式继电器的基本结构
1-底座； 2-铁心；
3-释放弹簧； 4-调节螺母；
5-调节螺母； 6-衔铁；
7-非磁性垫片； 8-极靴；
9-触头系统； 10-线圈;
图1-4-1电磁式继电器基本结构图
电磁式继电器与接触器的结构大致相同。主要由电磁机构、触头系统和调节装置组成。其基本结构如图1-4-1所示。
电磁式继电器的工作原理
线圈焊片
线圈
铁心
轭铁
衔铁
支杆
触点
触点焊片
K
K
是用较小的电流控制较大电流的自动开关
通电前
通电后
动断(常闭)触点
通电前
动合(常开)触点
通电后
常闭、常开是指未通电之前的状态
电磁式继电器的工作原理
应用举例：
K
+VCC
RB
S
C

~ 220V
自动关灯电路
按下S，电容充电至电源电压，
三极管饱和导通，继电器得电，
常开触点闭合，电灯亮。

断开S，电容放电，维持三极管
和继电器导通状态，直到截止，
触点断开，电灯熄灭。

K

续流二极管作用：在三极管从
导通变截止时导通，将继电器
线圈的感应电动势限制为一个
PN结压降，使三极管UCE VCC，
避免了线圈的感应电动势和电源
电压叠加损坏三极管。
2．电磁式继电器的继电特性
图1-4-2 继电特性曲线
继电器的输入-输出特性称为继电器的继电特性，电磁式继电器的继电特性曲线如图1-4-2所示，其中衔铁吸合时记作Y 1，衔铁释放时记作0。
从图中可以看出，继电器的继电特性为跳跃式的回环特性。图中，Xo称为继电器的动作值（吸合值），欲使继电器动作，输入量必须大于Xo；Xi称为继电器的复归值（释放值），要使继电器从吸合变为释放，输入量必须小于Xi。Xo、Xi均为继电器的动作参数，可根据使用要求进行整定。
K=Xi /Xo称为返回系数，它是继电器重要参数之一。
电流继电器的返回系数称为电流返回系数，用Ki=Ii /Io表示（Io为动作电流，Ii为复归电流）。
电压继电器的返回系数称为电压返回系数，用Kv=Ui /Uo表示（Uo为动作电压，Ui为复归电压）。
3．继电器的主要技术参数
（1）额定参数
额定参数有额定电压（电流），吸合电压（电流）和释放电压（电流）。额定电压（电流）即指继电器线圈电压（电流）的额定值，用Ue（Ie）表示；吸合电压（电流）即是指使继电器衔铁开始运动时线圈的电压（电流）值；释放电压（电流）即衔铁开始返回动作时，线圈的电压（电流）值。
模块四
继电器的检验
动作时间是指从接通电源到继电器的承受机构起，至继电器的常开触点闭合为止所经过的时间。它通常由起动时间和运动时间两部组成，前者是从接通电源到衔铁开始运动的时间间隔，后者是由衔铁开始运动到常开触点闭合为止的时间间隔。
返回时间是指从断开电源（或将继电器线圈短路）起，至继电器的常闭触点闭合为止所经过的时间。它也是由两部分组成，即返回起动时间和返回运动时间。前者是从断开电源起至衔铁开始运动的时间间隔，后者是由衔铁开始 运动到常闭触点闭合为止的时间间隔。
一般继电器的吸合时间与返回时间为0.05~0.15s，快速继电器的吸合时间与返回时间可达0.005~0.05s，它们的大小影响着继电器的操作频率。
模块四
继电器的检验
（2）时间特性
继电器触点的开闭能力与负载特性、电流种类和触点的结构有关。在交、直流电压不大于250V的电路（对直流规定其有感负荷的时间常数不大于0.005s）中，各种功率的开闭能力见表1-4-3。
触点类别 触点的允许断开功率 允许接通电流 长期允许
闭合电流/A
直流/W 交流/VA 直流/A 交流/A
小功率 20 100 0.5 1 0.5
一般功率 50 250 2 5 2
大功率 200 1000 5 10 5
表1-4-3 继电器触点的开闭能力参考表
模块四
继电器的检验
（3）触点的开闭能力
（4）整定值
执行元件（如触头系统）在进行切换工作时，继电器相应输入参数的数值称为整定值。大部分继电器的整定值是可以调整的。一般电磁继电器是调节反作用弹簧和工作气隙，使在一定电压或电流时继电器动作。
（5）灵敏度
继电器能被吸动所必须具有的最小功率或安匝数称为灵敏度。由于不同类型的继电器当动作安匝数相同时，却往往因线圈电阻不一样，消耗的功率也不一样，因此，当比较继电器灵敏度时，应以动作功率为准。
（6）返回系数
如前所述，返回系数为复归电压（电流）与动作电压（电流）之比。对于不同用途的继电器，要求有不同的返回系数。如控制用继电器，其返回系数一般要求在0.4以下，以避免电源电压短时间的降低而自动释放；对于保护用继电器，则要求较高的返回系数（0.6以上），使之能反映较小输入量的波动范围。
模块四
继电器的检验
（7）接触电阻
接触电阻指从继电器引出端测得的一组闭合触点间的电阻值。
（8）寿命
指继电器在规定的环境条件和触点负载下，按产品要求能够正常动作的最少次数。
4．常用典型电磁式继电器
（1）电流继电器
特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。
分类：过电流继电器、欠电流继电器。
作用: 过电流、欠电流保护。
过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即将电路切断。过电流继电器在电路正常工作时，衔铁不动作；当电流超过规定值时，衔铁才吸合。
模块四
继电器的检验
过电流继电器的动作电流的整定范围通常为1.1～4倍额定电流，由于过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作，其触头来切断电路，故过电流继电器无释放电流值。图1 -4-3所示为过电流继电器。
欠电流继电器：当电路电流过低时立即将电路切断。
欠电流继电器在电路正常工作时，衔铁处在吸合状态；当电流低于规定值时，衔铁才释放。
欠电流继电器的吸引电流为线圈额定电流的30%~65%，释放电流为额定电流的10%~20%。
模块四
继电器的检验
欠电流继电器
KI
I
<
KI
KI
过电流继电器
>
I
KI
KI
KI
模块四
继电器的检验
（2）电压继电器
图1-4-4所示为欠电压继电器。
特点：线圈并联于电路中，导线细、匝数多、阻抗大。
分类：过电压、欠电压和零电压继电器。
作用: 过电压、欠电压和零电压保护。
电压继电器反映的是电路中电压的变化。
过电压继电器在电路正常工作时，衔铁不动作；当电压超过规定值110%~115%以上时，衔铁才吸合。
欠电压继电器在电路正常工作时，衔铁处在吸合状态；当电压低于规定值40%~70%时，衔铁才释放。
零电压继电器当电压降至额定电压的5%~25%时释放。
模块四
继电器的检验
欠电压继电器
KU
U
<
KU
KU
过电压继电器
>
U
KU
KU
KU
模块四
继电器的检验
（3）中间继电器
实质：是一种电磁式电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。
特点：触点数量较多,有的甚至多于6对，触头的容量大（额定电流为5A～10A），动作灵敏（动作时间不大于0.05s）。
作用：在电路中用来增加触点数和触头容量，起到中间转换作用。
模块四
继电器的检验
中间继电器主要起中间转换（传递、放大、翻转分路和记忆）作用，其输入为线圈的通电和断电，输出信号是触头的断开和闭合，它可将输出信号同时传给几个控制元件或回路。中间继电器的触头额定电流要比线圈额定电流大得多，因此具有放大信号的作用，一般控制线路的中间控制环节基本由中间继电器组成。
模块四
继电器的检验
中间继电器主要分成直流与交流两种，也有交、直流电路中均可应用的交直流中间继电器，中间继电器由电磁机构和触头系统等组成。电磁机构与接触器相似，由于其触头通过控制电路的电流容量较小，所以无需加装灭弧装置，触头形式多为双断点桥式触头。
在上图中，13和14是线圈的接线端子，1和2是常闭触头的接线端子，1和4是常开触头的接线端子。
图1-4-5 小型继电器结构图
模块四
继电器的检验
当中间继电器的线圈通电时，铁芯产生电磁力，吸引衔铁，使得常闭触头分断，常开触头吸合在一起。当中间继电器的线圈不通电时，没有电磁力，在弹簧力的作用下衔铁使常闭触头闭合，常开触头分断。图1-4-5中的状态是继电器线圈不通电时的状态。
在图1-4-5中，只有一对常开与常闭触头，用SPDT表示，其含义是“单刀双掷”，若有两对常开与常闭触头，则用DPDT表示，详见表2-6。
模块四
继电器的检验
模块四
继电器的检验
选用中间继电器时，主要应注意线圈额定电压、触头额定电压和触头额定电流。
① 线圈额定电压必须与所控电路的电压相符，触头额定电压可为继电器的最高额定电压（即继电器的额定绝缘电压）。继电器的最高工作电流一般小于该继电器的约定发热电流。
② 根据使用环境选择继电器，主要考虑继电器的防护和使用区域，如对于含尘、腐蚀性气体和易燃易爆的环境，应选用带罩的全封闭式继电器；对于高原及湿热带等特殊区域，应选用适合其使用条件的产品。
③ 按控制电路的要求选择触头的类型是常开还是常闭，以及触头的数量。
选型：
模块四
继电器的检验
① 在安装接线时，应检查接线是否正确、接线螺钉是否拧紧；对于很细的导线芯应对折一次，以增加线芯截面积，以免造成虚连。
对于电磁式控制继电器，应在触头不带电的情况下，使吸引线圈带电操作几次，观察继电器的动作。对电流继电器的整定值应作最后的校验和整定，以免造成其控制及保护失灵。
② 中间继电器的线圈额定电压不能同中间继电器的触头额定电压混淆，两者可以相同，也可以不同。
③ 接触器中有灭弧装置，而继电器中通常没有，但电磁继电器同样会产生电弧。
由于电弧可使继电器的触头氧化或者熔化，从而造成触头损坏，此外，电弧会产生高频干扰信号，因此，直流回路中的继电器最好要进行灭弧处理。
注意问题：
模块四
继电器的检验
灭弧的方法有两种：一种是在按钮上并联一个电阻和电容进行灭弧，如图（a）所示；另一种是在继电器的线圈上并联一只二极管进行灭弧，如图（b）所示。对于交流继电器，不需要灭弧。
模块四
继电器的检验
【例】 指出图中小型继电器的接线图的含义。
模块四
继电器的检验
【解】 小型继电器的接线端子一般较多，用肉眼和万用表往往很难判断。通常，小型继电器的外壳上印有接线图。
图中的13号和14号端子是由线圈引出的其中13号端子应该和电源的负极相连，而14号端子应该和电源的正极相连；1、9号和4、12号端子是由两对常闭触头引出的；5、9号和8、12号端子是由两对常开触头引出的。
模块四
继电器的检验
（4）电磁式继电器的表示
常用的电磁式中间继电器有JZ7、JZ14等系列。引进产品有MA406N系列、3TH系列(国内型号JZC)；常用的直流电磁式通用继电器有JT3、JT9、JT10、JT18等系列；常用的电磁式交、直流电流继电器有JL3、JL14、JL15等系列。
常用电磁式继电器的型号含义如图1-4-6所示。
（a） （b） （c）
图1-4-6 常用电磁式继电器的型号含义
模块四
继电器的检验
5．电磁式继电器的图形符号及文字符号
图1-4-7 电磁式继电器的图形符号及文字符号
模块四
继电器的检验
电磁式继电器的图形符号及文字符号如图1-4-7所示。
三、电磁式继电器的故障诊断与检修
1．电磁式继电器的使用与维护
（1）安装前应检查继电器的额定电流及整定值是否与实际使用要求相符。继电器的动作部分是否动作灵活、可靠。外罩及壳体是否有损坏或缺件等情况。
（2）安装后应在触头不通电的情况下，使吸引线圈通电操作几次，确保动作可靠。
（3）定期检查继电器各零部件是否有松动及损坏现象，并保持触头清洁。
2．电磁式继电器的常见故障及处理
电磁式继电器的常见故障与处理方法可参见接触器部分相关内容。
模块四
继电器的检验
模块四
继电器的检验
二、实训内容及操作步骤
1．用搜索引擎搜索“标准技术网”查找相关标准；
2．根据技术标准拟制电流继电器检验的工艺文件；
3．按拟制的工艺卡片的检验项目对型号为JL14-11的过电流继电器进行检验。
第三部分 技能训练
技能训练 检验型号为JL14-11的自动开关
一、任务描述
根据表1-4-1送检单，依据相关标准拟制检验工艺文件，对实物进行检验并判定实物是否合格。
二、实训内容及操作步骤
1．用搜索引擎搜索“标准技术网”查找相关标准；
2．根据技术标准拟制电流继电器检验的工艺文件；
3．按拟制的工艺卡片的检验项目对型号为JL14-11的过电流继电器进行检验。
第三部分 技能训练
技能训练 检验型号为JL14-11的自动开关
一、任务描述
根据表1-4-1送检单，依据相关标准拟制检验工艺文件，对实物进行检验并判定实物是否合格。
模块四
继电器的检验
一、认真总结学习过程，提交按钮的检验工艺文件
二、根据本任务所掌握的知识和技能回答下列问题
第四部分 总结提高
1．什么是继电器？常用的有哪些种类？电磁式继电器有几种？
2．如何选用电流继电器？
3．中间继电器的主要用途是什么？与交流接触器相比有何异同之处？在什么情况下可用中间继电器代替接触器起动电动机？
4．什么是继电器的返回系数？要提高电压（电流）继电器的返回系数可采取哪些措施？

展开更多......

收起↑