什么是繼電器
繼電器是一種基本的電氣設(shè)備，它用來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉一定數(shù)量互相獨(dú)立的電路。這種操作是利用由電壓控制的線圈繞組所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)輸入量（電、磁、聲、光、熱）達(dá)到一定值時(shí)，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動(dòng)控制器件。
繼電器是一種電控制器件，是一種用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”，是在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。
繼電器的選擇原則
選擇繼電器時(shí)，應(yīng)主要考慮電源種類(lèi)、觸點(diǎn)的額定電壓和額定電流、線圈的額定電壓或額定電流、觸點(diǎn)組合方式及數(shù)量，吸合時(shí)間及釋放時(shí)間等因素。下面介紹幾種常用繼電器的選擇原則。
1、電磁式繼電器的選擇
（1）電流繼電器根據(jù)負(fù)載所要求的保護(hù)作用，電流繼電器分為過(guò)電流繼電器和欠電流繼電器兩種類(lèi)型。
過(guò)電流繼電器選擇的t要參數(shù)是額定電流和動(dòng)作電流，其額定電流應(yīng)大于或等于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流，動(dòng)作電流應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作情況按其起動(dòng)電流的1.1～1.3倍整定。一般繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流按2.5倍額定電流考慮，籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流按5-7倍額定電流考慮。選擇過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電流時(shí)，應(yīng)留有一定的調(diào)節(jié)余地。
欠電流繼電器一般用于直流電動(dòng)機(jī)及電破吸盤(pán)的弱磁保護(hù)。選擇的主要參數(shù)是額定電流和釋放電流，其額定電流應(yīng)大于或等于額定勵(lì)磁電流，釋放電流整定值應(yīng)低于勵(lì)磁電路正常工作范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最小勵(lì)磁電流，可取最小勵(lì)碰電流的0.85倍。選擇欠電流繼電器的釋放電流時(shí)，應(yīng)留有一定的調(diào)節(jié)余地。
（2）電壓繼電器根據(jù)在控制電路中的作用，電壓繼電器分為過(guò)電壓繼電器和欠電壓（零電壓）繼電器兩種類(lèi)型。
過(guò)電壓繼電器選擇的主要參散是額定電壓和動(dòng)作電壓，其動(dòng)作電壓可按系統(tǒng)額定電壓的1.1—1.5倍整定。欠電壓繼電器常用般電磁式繼電器或小型接觸器充任，其選用只要滿(mǎn)足一般要求即可，對(duì)釋放電壓值無(wú)特殊要求。
2、熱繼電器的選擇
熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，通常選用時(shí)按電動(dòng)機(jī)的型式、工作環(huán)境、起動(dòng)情況及負(fù)載性質(zhì)等幾方面綜合加以考慮。
（1）熱繼電器結(jié)構(gòu)型式當(dāng)電動(dòng)機(jī)繞組為丫聯(lián)結(jié)時(shí)，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，如果電網(wǎng)電壓嚴(yán)重不平衡、工作環(huán)境惡劣，可選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；當(dāng)電動(dòng)機(jī)繞組為△聯(lián)結(jié)時(shí)，則應(yīng)選用帶斷相保護(hù)裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。
（2）熱繼電器額定電流 對(duì)于長(zhǎng)期正常運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，熱繼電器熱元件額定電流取為電動(dòng)機(jī)額定電流的0.95—1.o5倍；對(duì)于過(guò)載能力較差的電動(dòng)機(jī)，熱繼電器熱元件額定電流取為電動(dòng)機(jī)額定電流的0.6～0.8倍。
對(duì)于不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，要保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中不產(chǎn)生誤動(dòng)作，若電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流為其額定電流的6倍，并且起動(dòng)時(shí)間不超過(guò)6s時(shí)，則可按電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)選擇熱繼電器。
對(duì)于重復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)，首先要確定熱繼電器的允許操作頻率，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)參數(shù)（起動(dòng)時(shí)間、起動(dòng)電流等）和通電持續(xù)率來(lái)選擇。
3、時(shí)間繼電器的選擇
時(shí)間繼電器的類(lèi)型很多，選用時(shí)應(yīng)從以下幾方面考慮：
（1）電流種類(lèi)和電壓等級(jí)電磁阻尼式和空氣阻尼式時(shí)間繼電器，其線圈的電流種類(lèi)和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路的相同；電動(dòng)機(jī)式和晶體管式時(shí)間繼電器，其電源的電流種類(lèi)和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路的相同。
（2）延時(shí)方式根據(jù)控制電路的要求來(lái)選擇延時(shí)方式，即通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。
（3）觸點(diǎn)型式和數(shù)量根據(jù)控制電路的要求來(lái)選擇觸點(diǎn)型式（延時(shí)閉合或延時(shí)斷開(kāi)）及數(shù)量。
（4）延時(shí)精度電磁阻尼式時(shí)間繼電器適用于精度要求不高的場(chǎng)合，電動(dòng)機(jī)式或電子式時(shí)間繼電器適用于延時(shí)精度要求高的場(chǎng)合。
（5）操作頻率操作頻率不宜過(guò)高，否則會(huì)影響電壽命，甚至?xí)?dǎo)致延時(shí)動(dòng)作失調(diào)。
4、中間繼電器的選擇
選用中間繼電器時(shí)，應(yīng)注意線圈的電流種類(lèi)和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路一致，同時(shí)，觸點(diǎn)的數(shù)量、種類(lèi)及容量也要根據(jù)控制電路的需要來(lái)選定。如果一個(gè)中間繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量不夠用，可以將兩個(gè)中間繼電器并聯(lián)使用，以增加觸點(diǎn)的數(shù)量。
如何選用繼電器
1、先了解必要的條件
①控制電路的電源電壓，能提供的最大電流；
②被控制電路中的電壓和電流；
③被控電路需要幾組、什么形式的觸點(diǎn)。選用繼電器時(shí)，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)。控制電路應(yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。
2、查閱有關(guān)資料確定使用條件后，可查找相關(guān)資料，找出需要的繼電器的型號(hào)和規(guī)格號(hào)。若手頭已有繼電器，可依據(jù)資料核對(duì)是否可以利用。最后考慮尺寸是否合適。
3、注意設(shè)備的容積。若是用于一般用電器，除考慮機(jī)箱容積外，小型繼電器主要考慮電路板安裝布局。對(duì)于小型電器，如玩具、遙控裝置則應(yīng)選用超小型繼電器產(chǎn)品。
繼電器選擇的注意事項(xiàng)
為了正確使用繼電器，請(qǐng)了解選定的繼電器的特性，確認(rèn)與繼電器的使用條件、環(huán)境條件是否一致的同時(shí)一定要掌握繼電器在實(shí)際使用時(shí)的線圈使用方法、觸點(diǎn)方式、環(huán)境條件。下表總結(jié)了繼電器在選擇上應(yīng)該考慮的事項(xiàng)和注意點(diǎn)，請(qǐng)參考。
1、要正確選型
要用好繼電器，正確選型是很重要的，首先必須對(duì)被控對(duì)象的性質(zhì)、特點(diǎn)和使用要求有透徹的了解，并進(jìn)行周密考慮。對(duì)所選繼電器的原理、用途、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、規(guī)格型號(hào)要掌握和分析。在此基礎(chǔ)上應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況和具體條件，來(lái)正確選擇繼電器。
2、對(duì)接點(diǎn)的認(rèn)識(shí)
繼電器線圈未帶電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的動(dòng)靜接點(diǎn)，稱(chēng)為“常開(kāi)接點(diǎn)”，反之，則稱(chēng)為“常閉接點(diǎn)”。一個(gè)動(dòng)接點(diǎn)同時(shí)與一個(gè)靜接點(diǎn)常閉而與另一個(gè)靜接點(diǎn)常開(kāi)，就稱(chēng)它們?yōu)椤稗D(zhuǎn)換接點(diǎn)”。在同一個(gè)繼電器中，可以具有一對(duì)或數(shù)對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)或常閉接點(diǎn)（兩者也可同時(shí)具有），也可具有一組或數(shù)組轉(zhuǎn)換接點(diǎn)。
3、消除接點(diǎn)火花的方法
由于繼電器接點(diǎn)通斷的電流較小，接點(diǎn)間不會(huì)出現(xiàn)電弧，但會(huì)出現(xiàn)“火花放電”，這是由于接點(diǎn)電路中存在電感，則在斷開(kāi)時(shí)電感上會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓，它與電源電壓一起加在接點(diǎn)間隙上，使剛分開(kāi)一點(diǎn)距離的接點(diǎn)間隙擊穿而放電。由于能量所限，只會(huì)產(chǎn)生火花放電，接點(diǎn)間存在的電容與電感中能量的交替轉(zhuǎn)換，使火花放電時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，而成為一種高頻信號(hào)，再者火花放電對(duì)接點(diǎn)也會(huì)造成損傷，而會(huì)降低使用壽命，因此必須設(shè)法消除，實(shí)用的消火花電路有兩種。一。其基本作用原理是，使電感中的能量不通過(guò)接點(diǎn)而通過(guò)rc；二。在斷開(kāi)時(shí)經(jīng)過(guò)二極管v在負(fù)載r.l上消耗掉。在應(yīng)用中選擇一種就行了。但要注意的是，rc參數(shù)要選擇適當(dāng)，參數(shù)主要靠實(shí)驗(yàn)來(lái)決定，通常電容c可按負(fù)載電流1a／1微法選擇。使用二極管時(shí)其正負(fù)極性應(yīng)連接正確。
4、增大接點(diǎn)負(fù)載的方法
在使用中，如果接點(diǎn)的負(fù)載能力滿(mǎn)足不了使用要求時(shí)，可以采取幾對(duì)接點(diǎn)并聯(lián)的方法來(lái)解決。但在使用前應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，使之接點(diǎn)的同步性達(dá)到要求，否則適得其反。最好的方法是采用中間繼電器或接觸器來(lái)擴(kuò)大接點(diǎn)的負(fù)載能力。
5、返回系數(shù)不合乎要求時(shí)的解決方法
所謂返回系數(shù)kf是反映吸力特性與反力特性配合程度的一個(gè)參數(shù)，也即表征繼電器動(dòng)作值與釋放值的差異性。不同用途的繼電器，往往要求不同的返回系數(shù)，當(dāng)繼電器的返回系數(shù)不能滿(mǎn)足使用要求時(shí)，可采取用電路來(lái)改進(jìn)返回系數(shù)。
6、吸合釋放時(shí)間不符要求的改善
當(dāng)繼電器的吸合、釋放時(shí)間不能滿(mǎn)足使用要求時(shí)，可以改變繼電器線圈回路的時(shí)間常數(shù)來(lái)解決之。我們知道繼電器線圈的時(shí)間常數(shù)t等于線圈電感l(wèi)與電阻r之比。如果在繼電器線圈回路里串入一個(gè)電阻rf，則t2（t2=l／r+rf）就小于t1（t1=l／r）。
需加速吸合時(shí)，則在繼電器線圈回路中串入一電阻rf，并將電源電壓適當(dāng)提高，以保證線圈的吸合電流維持不變，則可達(dá)到加速吸合的目的。
7、正確選擇繼電器的報(bào)警動(dòng)作狀態(tài)
一般具有報(bào)警和聯(lián)鎖功能的儀表、dcs、變頻器都少不了使用繼電器，即大多是通過(guò)繼電器的接點(diǎn)和報(bào)警、聯(lián)鎖電路相聯(lián)，來(lái)進(jìn)行報(bào)警和聯(lián)鎖。報(bào)警時(shí)是使繼電器線圈處于“帶電”還是處于“失電”狀態(tài)好呢？我們從可靠性出發(fā)來(lái)分析一下“帶電”和“失電”狀態(tài)的優(yōu)缺點(diǎn)。
繼電器線圈“帶電”而動(dòng)作使電路報(bào)警，這是最易被人理解的設(shè)計(jì)，但是存在一個(gè)隱患，就是當(dāng)相關(guān)接線沒(méi)有接好而出現(xiàn)開(kāi)路時(shí)，或繼電器線圈供電出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，則出事故需要報(bào)警時(shí)，繼電器線圈應(yīng)“帶電”而動(dòng)作，但由于上述原因不動(dòng)作而失誤，這后果是很?chē)?yán)重的。
如果改為“失電”報(bào)警，一但儀表接線未接好或開(kāi)路，繼電器線圈供電出問(wèn)題，或儀表故障，都不會(huì)出現(xiàn)失報(bào)的可能。原因是在未報(bào)警時(shí)，繼電器線圈是處于“帶電”狀態(tài)，一但上述不正常現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，繼電器線圈將恢復(fù)至“失電”狀態(tài)，操作、維修人員就會(huì)因?yàn)椤皥?bào)警”而查找報(bào)警原因，當(dāng)發(fā)現(xiàn)信號(hào)正常而報(bào)警時(shí)，就會(huì)去查找其它原因，并排除故障，使報(bào)警電路恢復(fù)正常，從而可避免失報(bào)現(xiàn)象的出現(xiàn)，顯然“失電”報(bào)警比“帶電”報(bào)警更可靠。