【摘要】繼電器具有標(biāo)準(zhǔn)化程度高、通用性好、能夠使電路簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制以及家電產(chǎn)品等領(lǐng)域當(dāng)中。本文對(duì)繼電器的基本原理及其作用進(jìn)行分析，并對(duì)繼電器在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電氣中的具體應(yīng)用進(jìn)行了研究探析。

【關(guān)鍵詞】繼電器；電氣工程；自動(dòng)化；應(yīng)用

1、繼電器的基本原理及其作用分析

1.1 繼電器的基本原理

就繼電器而言，其常常被用于保護(hù)電氣設(shè)備的運(yùn)行安全性，如變壓器、馬達(dá)、發(fā)電機(jī)以及輸電線路短路保護(hù)等等。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常故障時(shí)，繼電器可以向值守人員發(fā)出告警信號(hào)，而想要確保繼電器能夠發(fā)揮出應(yīng)用的作用，其應(yīng)當(dāng)具備以下功能特性：

（1）安全性和可靠性，這是一個(gè)合格的繼電器必須具備的特性，只有這樣才能避免繼電器本身出現(xiàn)故障；

（2）快速反應(yīng)能力。能夠以最短時(shí)間消除可以消除的所有故障；

（3）選擇性。繼電器應(yīng)當(dāng)能夠確保電力系統(tǒng)始終向無故障區(qū)域進(jìn)行供電；

（4）靈敏性。電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的參數(shù)在正常運(yùn)行和發(fā)生故障情況下的區(qū)別是非常明顯的，繼電器就是通過這些參數(shù)的具體變化情況，在反映和檢測(cè)的基礎(chǔ)之上對(duì)電力系統(tǒng)的故障性質(zhì)和故障影響范圍進(jìn)行判斷，并作出相應(yīng)的反應(yīng)和處理。

繼電器的基本工作原理如下：由取樣單元負(fù)責(zé)將被保護(hù)設(shè)備運(yùn)行過程中的物理量經(jīng)過電氣隔離并將之轉(zhuǎn)換為繼電保護(hù)裝置中比較鑒別單元能夠接收到的信號(hào)，然后根據(jù)該單元的要求進(jìn)行相應(yīng)處理，再按照比較環(huán)節(jié)輸出量的性質(zhì)、大小以及組合方式出現(xiàn)順序的先后確定出繼電保護(hù)裝置是否需要?jiǎng)幼鳌?/p>

1.2 繼電器的作用

繼電器本身具有以下優(yōu)點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)化程度高、通用性好、能夠使電路簡(jiǎn)化等，正是因?yàn)槔^電器的這些優(yōu)點(diǎn)使其被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制以及家電產(chǎn)品等領(lǐng)域當(dāng)中。但是有些專家認(rèn)為，在電子元器件當(dāng)中，繼電器是最不可靠的一種裝置，并且在整機(jī)的可靠性設(shè)計(jì)當(dāng)中，往往將繼電器、可調(diào)電感器以及電位器等裝置列為不用或是少用的元件。然而，因?yàn)槔^電器在控制電路中有著十分獨(dú)特的電氣和物理特性，其斷路狀態(tài)下的高絕緣電阻以及通路狀態(tài)下的低導(dǎo)通電阻是其它任何電子器件都無法比擬的。為此，確保繼電器的運(yùn)行可靠性成為業(yè)界研究的重點(diǎn)課題之一。電子元器件的可靠性應(yīng)當(dāng)包括以下兩個(gè)方面的內(nèi)容，即固有可靠性和使用可靠性。其中前者是元器件可靠的基礎(chǔ)，一般都是通過設(shè)計(jì)和制造廠商來進(jìn)行控制，以確保制造出來的元器件能夠達(dá)到要求的可靠性等級(jí)，而后者則是整機(jī)可靠性的基礎(chǔ)，必須闡明的是，使用高可靠質(zhì)量等級(jí)的元器件卻并一定能夠制造出高可靠性的整機(jī)，這是因?yàn)槔锩嫔婕暗绞褂每煽啃缘膯栴}。使用可靠性具體是指按照各種元器件的特性通過可靠性設(shè)計(jì)方法，最大限度地發(fā)揮出元器件固有可靠性的作用，進(jìn)而達(dá)到整機(jī)的可靠性要求。與其它電子元器件相比，繼電器是由機(jī)械傳動(dòng)和電磁兩個(gè)部分構(gòu)成的，這種結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，因而繼電器的可靠性就顯得相對(duì)較差，若是實(shí)際使用過程中采取一定的防范措施，則能夠使其達(dá)到理想中的效果。

2、 繼電器在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電氣中的具體應(yīng)用研究

2.1 電磁類繼電器的應(yīng)用

電磁繼電器的特性。此類繼電器的主要特性是輸入-輸出，也就是我們通常所說的繼電特性，通常情況下，欠電壓繼電器對(duì)返回系數(shù)的要求相對(duì)較高，值應(yīng)當(dāng)>0.6。假設(shè)某一繼電器的=0.66，吸合電壓為額定電壓的90%，那么當(dāng)電壓低于額定電壓的50%時(shí)，繼電器便會(huì)釋放，進(jìn)而達(dá)到欠電壓保護(hù)的目的。此外，繼電器的吸合與釋放時(shí)間也是比較重要的參數(shù)之一。其中吸合時(shí)間主要是指從線圈接受電信號(hào)到銜鐵完成吸合過程所需要的時(shí)間，而釋放時(shí)間則是指從線圈失電到銜鐵完全釋放所需要的時(shí)間。通常情況下，繼電器的吸合與釋放時(shí)間為0.05-0.15，該數(shù)值的大小對(duì)繼電器的操作頻率會(huì)有一定的影響。

2.2 非電磁類繼電器的應(yīng)用

非電磁類繼電器又被稱為熱繼電器，即FR，這種類型的繼電器常常被用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中電動(dòng)機(jī)負(fù)載的過載保護(hù)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，電動(dòng)機(jī)常常會(huì)出現(xiàn)過載的現(xiàn)象，一般時(shí)間較短、絕緣繞組在允許溫升范圍內(nèi)的過載是可以經(jīng)常出現(xiàn)的，但是若過載情況比較嚴(yán)重、時(shí)間較長(zhǎng)，便會(huì)引起電動(dòng)機(jī)絕緣過早老化，這樣會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的使用壽命縮短，如果過載情況非常嚴(yán)重，還有可能造成電動(dòng)機(jī)燒損的后果。為此，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)就顯得非常重要。FR主要由雙金屬片、熱元件以及觸點(diǎn)等組成，其中熱元件是由發(fā)熱電阻絲制作而成，雙金屬片具體是由兩種熱膨脹系數(shù)不停的金屬輾壓而成，當(dāng)雙金屬片受熱時(shí)便會(huì)出現(xiàn)彎曲變形的情況。實(shí)際使用時(shí)，可將熱元件串接到電動(dòng)機(jī)的主電路上，同時(shí)將常閉觸點(diǎn)串接在電動(dòng)機(jī)的控制電路當(dāng)中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)時(shí)，雖然熱元件所產(chǎn)生出來的熱量也會(huì)使雙金屬出現(xiàn)彎曲的情況，但是并不足以是FR的觸點(diǎn)發(fā)生動(dòng)作；而當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，雙金屬片的彎曲位移便會(huì)隨之不斷增大，在這一過程中會(huì)推動(dòng)導(dǎo)板是常閉觸點(diǎn)斷開，進(jìn)而起到切斷電動(dòng)機(jī)控制電路的作用，這樣便不會(huì)造成電動(dòng)機(jī)因過載損壞。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在電氣工程中，繼電器是不可或缺的設(shè)備之一，它的應(yīng)用能夠進(jìn)一步降低自動(dòng)化低壓電器設(shè)備故障的發(fā)生幾率。而想要使繼電器充分發(fā)揮出自身的保護(hù)作用，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理選型，并確保繼電器的運(yùn)行可靠性。只有這樣，才能使繼電器在電氣工程中的作用獲得最大程度地發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

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[2]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（4）.

作者簡(jiǎn)介：楊占興，男，浙江，省份證號(hào)碼：4206191976****5597