劉旭東

（中材建設(shè)有限公司,北京 100176）

1 繼電器的工作原理及作用

1.1 繼電器的工作原理

繼電器是電力系統(tǒng)中的一個(gè)電子控制器件，由控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)共同構(gòu)成。一般作為自動(dòng)控制電路系統(tǒng)中可以通過運(yùn)用較小電流就可以控制較大電流的連接或中斷的“自動(dòng)開關(guān)”系統(tǒng)[1]。因?yàn)槔^電器所具備的隔離和切斷的功能，因此在類似于遙控、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化等電器設(shè)備中的應(yīng)用較為廣泛，是其中的關(guān)鍵器件。在實(shí)際應(yīng)用中，繼電器可以通過感應(yīng)系統(tǒng)將電力系統(tǒng)或者是電路中的電流、電壓、功率等各種因素都顯示出來，并且有可以對處于控制狀態(tài)下的電路實(shí)現(xiàn)連接和斷開控制的執(zhí)行系統(tǒng)，以及在電路系統(tǒng)中的繼電器實(shí)現(xiàn)輸入與輸出時(shí)，還要對其間的輸入量進(jìn)行耦合與隔離，這就需要對此進(jìn)行處理的中間驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[2]。

1.2 繼電器的作用

作為電力系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的關(guān)鍵器件，繼電器在電路中一般發(fā)揮了以下作用：

（1）有效的擴(kuò)大了可控制的范圍，例如使用多觸點(diǎn)繼電器時(shí)，當(dāng)多觸點(diǎn)繼電器中的控制系統(tǒng)中達(dá)到了設(shè)定的控制數(shù)值時(shí)，就可以根據(jù)觸點(diǎn)控制的系統(tǒng)的不同，同時(shí)在電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)斷開、轉(zhuǎn)接以及接通多路電路等多種功能[3]。

（2）放大其可控制電流量。在一些靈敏型繼電器或中間繼電器中，通過極小的控制電流量就可以將對電流量較大的電路實(shí)現(xiàn)控制。

（3）較強(qiáng)的信號綜合能力。當(dāng)多個(gè)控制信號通過其固定的形式輸入繼電器以后，繼電器就可對這些信號進(jìn)行綜合的比較，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)或電力線路控制的目的。

圖 1 電磁繼電器

圖 2 固態(tài)繼電器

（4）可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化遠(yuǎn)程遙控監(jiān)測，當(dāng)繼電器同電器自動(dòng)化工程中的其他電器、裝置一起安裝后，就可以通過智能編程或者程序來遠(yuǎn)程控制線路的運(yùn)行和切斷，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化運(yùn)行。

2 繼電器在電氣工程中的常用類型及選用條件

2.1 繼電器的常用類型

在電氣工程中和自動(dòng)化低壓器中的繼電器類型包括：電磁繼電器、固態(tài)繼電器、熱繼電器、舌簧繼電器、時(shí)間繼電器、高頻繼電器等，使用頻率較高的有電磁繼電器、固態(tài)繼電器以及熱繼電器。

（1）電磁繼電器就是通過將輸入電路中的電流在電磁鐵的鐵芯和銜鐵之間的吸力互相作用，而控制電路接通和斷開的一種電氣繼電器。具體如圖1所示;（2）固態(tài)繼電器又被稱作SSR。在固態(tài)繼電器中，把兩個(gè)接線端作為輸入控制系統(tǒng)，另外的兩個(gè)接線端作為輸出的被控制系統(tǒng)，通過中間的隔離元件來完成對電力系統(tǒng)中的控制和被控制系統(tǒng)的隔離（如圖2）。根據(jù)可負(fù)載電源類型的差異可以將固態(tài)繼電器分為直流固態(tài)繼電器和交流固態(tài)繼電器，也可以根據(jù)隔離元件類型的不同，將固態(tài)繼電器分為混合型、變壓器隔離型以及光電隔離型，在電氣工程和自動(dòng)化低壓器中最常用的是光電隔離型的繼電器;（3）熱繼電器就是在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，如果系統(tǒng)或線路中的溫度達(dá)到一定值，就會(huì)自動(dòng)斷開的繼電器。具體離開說就是，當(dāng)電氣工程中的供電系統(tǒng)進(jìn)行工作時(shí)，會(huì)放出大量的熱量，通過熱元件傳遞，使金屬片出現(xiàn)不同程度的形變，當(dāng)形變使金屬片的距離變大并推動(dòng)觸點(diǎn)，就可以及時(shí)的使電路斷開，起到了保護(hù)動(dòng)力系統(tǒng)的作用。但是這種類型的繼電器在實(shí)行該操作后不能及時(shí)的復(fù)位，直到溫度下降到一定值才可以復(fù)位。

2.2 繼電器的一般選用條件

為了能夠保護(hù)電氣工程和自動(dòng)化低壓電器，使系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運(yùn)行，在選用繼電器的時(shí)候就要注意以下的選用條件：

（1）可以實(shí)現(xiàn)對電路中電源電壓控制，這是在選擇繼電器時(shí)的基本選用依據(jù)。要將電路中的電流和電壓控制一定的范圍內(nèi)，還要對系統(tǒng)中被控電路的組數(shù)，觸點(diǎn)形式進(jìn)行規(guī)范。尤其需要保證被控制的電路中有足夠應(yīng)用于工作的電流;（2）要根據(jù)查閱的相關(guān)資料與數(shù)據(jù)中，分析電氣工程和自動(dòng)化低壓電器中已經(jīng)選用的繼電器型號，如果已經(jīng)購進(jìn)或已有繼電器，就要根據(jù)資料來檢驗(yàn)繼電器是否適用。因?yàn)殡姎夤こ袒蚴亲詣?dòng)化低壓器的規(guī)格有所不同，因此，需要對繼電器的尺寸等進(jìn)行測量與核對;（3）要注意檢查電力系統(tǒng)中的器具的容積，因?yàn)槠骶叩牡娜莘e也會(huì)影響到選用的繼電器大小。如果在一般的電路板安裝中就可選用小型繼電器，像小型的玩具和遙控就要選用超小型的繼電器了。

3 繼電器在電氣工程和自動(dòng)化低壓電器中的應(yīng)用分析

繼電器因?yàn)槠浔旧硭邆涞膬?yōu)勢以及通用性，使得它在電氣工程的安裝施工，自動(dòng)化的低壓電器，尤其是家用電器等各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

圖 3 熱繼電器

3.1 在家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用

在家用電器領(lǐng)域，繼電器一般用于洗衣機(jī)、微波爐等電器中。因?yàn)槔^電器的觸點(diǎn)最高負(fù)載值可達(dá)到電壓220V，功率5000W，最小可以作為螺線管、指示燈等驅(qū)動(dòng)。而且家電一般要求使用壽命時(shí)間至少在5年以上，也就是，在使用的過程中，要求繼電器可以至少工作105到210次，而且繼電器工作的環(huán)境溫度應(yīng)盡量保持在-40到55℃，在一些電器中，如微波爐、電加熱器等功率較大的電器中，溫度要求達(dá)85℃。而且在投入使用之前，要做好相關(guān)的安全檢查，保證其安全性。

3.2 在電氣工程中的應(yīng)用

因?yàn)槔^電器良好的控制功能，尤其是運(yùn)用交流繼電器在對電氣工程實(shí)現(xiàn)控制中，發(fā)揮出的積極作用，使其在電氣工程中的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)控制中，通過開關(guān)來驅(qū)動(dòng)繼電器，就可以使繼電器通過觸點(diǎn)來對系統(tǒng)內(nèi)的電磁閥、動(dòng)力系統(tǒng)以及指示燈都進(jìn)行控制。在一般的電氣工程應(yīng)用環(huán)境中，電壓控制在24VDC、220VAC，并且應(yīng)用數(shù)字信息處理手段來提高繼電器的應(yīng)用率。經(jīng)由智能的數(shù)據(jù)編程數(shù)據(jù)來操控，將信號輸入系統(tǒng)中的機(jī)床控件、邏輯單元等元件中，對每一個(gè)坐標(biāo)服務(wù)的電機(jī)的大概2到5個(gè)軸向進(jìn)行控制。一半將這種自動(dòng)控制方法應(yīng)用于控制鉆床、六角車床、普通車，床和自動(dòng)仿形校驗(yàn)機(jī)。為了保證繼電器可以發(fā)揮出其在電氣工程中的作用，要對其靈敏度，快速反應(yīng)和高效切換進(jìn)行檢驗(yàn)。因此，對電器工程中應(yīng)用繼電器的環(huán)境做出以下要求：在進(jìn)行工業(yè)操作的時(shí)候，存在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的器械把外界的影響因素傳遞到控制系統(tǒng)，或者是存在冷卻液飛濺的現(xiàn)象，因此在使用的時(shí)候就要把可能影響控制系統(tǒng)運(yùn)行的因素都考慮在內(nèi)，及時(shí)的采取保護(hù)措施，保障使用的安全性。而且在使用的過程中，如果工作人員操作不當(dāng)，也可能對系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性有所影響，為了能夠不斷提高繼電器的可靠性，就要求繼電器設(shè)設(shè)計(jì)者，能夠根據(jù)目前繼電器實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，對繼電器的使用方式進(jìn)行一定的調(diào)整。此外，還應(yīng)該注意到對繼電器的使用環(huán)境的控制。繼電器在使用的過程中可能受到溫度、濕度、機(jī)械應(yīng)力外力以及電壓等外部因素的影響，因此在使用的過程中就要不斷提高繼電器組成器件的絕緣性和強(qiáng)抗電性，盡量采取密封的繼電器工藝，這樣就可以有效的保證繼電器的穩(wěn)定性安全性，并且在其的使用過程中，減少外部環(huán)境的影響，不會(huì)影響其使用功能。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對物質(zhì)條件的要求越來越嚴(yán)格，繼電器在電氣工程和自動(dòng)化低壓電器中的應(yīng)用越來越廣泛。隨著對繼電器應(yīng)用范圍的增加，人們都繼電器的要求也越來越高，要想使繼電器發(fā)揮出更大的作用，就要在實(shí)踐應(yīng)用中不斷完善繼電器功能，對存在的問題進(jìn)行及時(shí)的糾正，這樣才能更好的服務(wù)于電氣工程和自動(dòng)化低壓電器，使其使用功能不斷完善。

[1]廉忠平.探析繼電器在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2014(02).

[2]單耀生.解析繼電器在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中的應(yīng)用[J].科技傳播,2013(05).

[3]郭新鳳.探析繼電器在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中的應(yīng)用[J].赤子,2012(04).