中间继电器 :转换控制信号的中间元件

更新时间:2023-08-15 17:45

中间继电器(auxiliary relay)用于继电保护与自动控制系统中,中间继电器起源可以追溯到20世纪初,当时它被发明作为一种电气控制元件,以增加触点的数量及容量。 用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同,与接触器的主要区别在于:接触器的主触头可以通过大电流,而中间继电器的触头只能通过小电流。所以,它只能用于控制电路中。 它一般是没有主触点的,因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头,数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K,老国标是KA。一般是DC电源供电。少数使用交流供电。随着工业自动化的发展,中间继电器的应用越来越广泛,其功能也得到了不断扩展和改进。在这个阶段,中间继电器开始应用于更复杂的电气控制系统,如自动化生产线、电力控制系统等。

中间继电器的工作原理基于电磁感应原理。当线圈通电时,磁铁会产生磁场,使触点闭合或断开,从而控制电路的通断状态。中间继电器的构造包括线圈、铁芯、触点等部分。根据不同的应用需求,中间继电器可以分为不同的类型,如时间继电器计数器继电器等。

随着技术的不断发展,中间继电器的性能不断提高,如更快的动作速度、更高的精度和更强的抗干扰能力等。应用需求的不断增加,中间继电器的体积越来越小,更加便于携带和使用。目前已经出现了一些智能化的中间继电器,它们具有自动检测和故障诊断功能,能够更好地保障系统的稳定性和可靠性。

简史

中间继电器的起源可以追溯到20世纪初,当时它被发明作为一种电气控制元件,用于增加触点的数量和容量,实现弱电强电的控制以及信号的传递与转换。中间继电器的发展历程经历了多个阶段。

第一阶段:初创期

在这个阶段,中间继电器被发明并开始应用于电气控制领域。初期的中间继电器结构简单,主要由电感线圈、铁芯、触点等组成。当时,它的主要作用是增加触点的数量和容量,实现弱电到强电的控制以及信号的传递与转换。这个阶段的中间继电器应用范围有限,主要用于简单的电气控制系统中。

第二阶段:发展期

随着工业自动化的发展,中间继电器的应用越来越广泛,其功能也得到了不断扩展和改进。在这个阶段,中间继电器开始应用于更复杂的电气控制系统,如自动化生产线、电力控制系统等。为了满足不同的应用需求,中间继电器的种类和规格也得到了不断丰富和完善。同时,随着电子技术的进步,中间继电器的性能和可靠性也得到了显著提升。

第三阶段:成熟期

进入21世纪以后,随着计算机技术和智能控制技术的发展,中间继电器逐渐向智能化、模块化、小型化等方向发展。现代的中间继电器不仅具备传统中间继电器的功能,还集成了传感器、控制器等智能元件,可以实现更复杂的功能和控制逻辑。此外,中间继电器的防护等级、响应速度、负载能力等性能指标也得到了进一步优化和提高。

功能原理

中间继电器是一种电子控制元件,其核心部件包括电感线圈、铁芯、触点等。当线圈通电时,变化的电流在铁芯中产生磁场,这个磁场会对衔铁(通常是一块可移动的铁芯)产生吸引力。随着电流的增强,吸引力也增强,使得衔铁被吸向铁芯。当衔铁移动时,它会推动与触点系统相连的机械结构,从而使常闭触点打开(即分开)和常开触点闭合(即接通)。

线圈断电后,磁场消失,衔铁在弹簧的作用下返回到原始位置,触点也相应地返回到原始状态。这个过程是可逆的,也就是说,当线圈再次通电时,触点将再次改变状态。

中间继电器的作用:

结构

主要分类

触点数量和类型:

单组继电器:主要用于简单的电路控制,如灯光开关、电机启动等。

双组继电器:适用于需要两组独立触点的应用,如汽车中的转向灯控制。

多组继电器:在复杂电路中非常有用,例如需要同时控制多个负载的情况。

电感线圈驱动方式:

电压驱动型:需要持续的电源以维持继电器的工作状态。适用于稳定的电源供应场景。

电流驱动型:一旦电流通过线圈,磁力就会立即产生,并保持触点的吸合状态。常用于需要快速响应的场合。

触点容量:

小容量继电器:适用于控制小型负载,如LED灯、小型电机等。

大容量继电器:用于控制大电流和高电压的负载,如空调压缩机、大型电机等。

动作时间特性:

瞬时动作继电器:在通电或断电时,触点立即动作,适用于需要快速切换的场合。

延时动作继电器:通电或断电后有一定的延迟,适用于需要延时启动或关闭的负载。

防护等级:

普通防护等级继电器:适用于一般室内环境。

特殊防护等级继电器:如防水、防尘、防爆等,适用于特殊环境,如室外、潮湿环境、工业生产等。

应用领域:

工业控制继电器:在工业自动化控制系统中起到信号传递、切换和控制的作用。

家用电器继电器:用于家用电器中,如空调、冰箱、洗衣机等,实现电源的通断控制。

汽车继电器:在汽车电路中起到控制作用,如启动电机、灯光控制等。

应用领域

中间继电器作为一种重要的电气元件,在各个领域中都发挥着重要的作用,提高了设备的控制效率和稳定性。以下是对中间继电器应用领域的详细介绍:

工业自动化领域:在自动化生产线中,中间继电器扮演着至关重要的角色。它能够将一个控制电路转化为多个并联的控制回路,增加触点数量,从而扩展控制电路的能力。通过控制各种类型的电动机、执行器、气缸、磁阀等电控元件的开启和关闭,中间继电器使得自动化生产线更加高效、灵活和可靠。它能够适应各种复杂的电器控制场景,如电动传动系统、自动生产线和工业机器人等,提高生产效率和产品质量。

民用电气领域:在家庭和日常生活场景中,中间继电器也发挥着重要作用。家用电器中的开关机、定时、控温等功能,往往都离不开中间继电器的支持。例如,家用冰箱、洗衣机、电饭煲等家用电器中均会采用中间继电器来实现各种控制功能。此外,中间继电器还广泛应用于电梯、空调、热水器等大型民用电器中,实现各种复杂的控制逻辑,提高设备的安全性和可靠性。

电力系统领域:在电力系统中,中间继电器被广泛应用于电力控制与保护系统中。它能够精确地控制电网设备的运行状态,监测异常情况并及时报警或采取保护措施。例如,发电机控制装置、变电站自动化系统、继电保护系统等都离不开中间继电器的支持。通过保障电网设备的安全可靠运行,中间继电器为电力系统的稳定运行提供了重要保障。

交通运输领域:在交通运输领域中,中间继电器同样发挥着重要的作用。它可以用于控制信号灯、电闸门、铁路信号设备等交通设施,保障交通运输的正常运行。通过精确控制交通信号的时序和逻辑,中间继电器提高了交通系统的效率和安全性,减少了交通拥堵和事故的发生。

安防控制领域:在各种类型的安全警报控制和安防监控系统中,中间继电器也得到了广泛应用。它能够将安防系统的各个子系统紧密地连接在一起,实现集中监控和报警功能。例如,楼宇安全系统、监控摄像头、防盗报警设备等都离不开中间继电器的支持。通过提高安防系统的可靠性和响应速度,中间继电器为人们的生活安全提供了重要保障。

发展趋势

中间继电器的发展趋势主要表现在以下几个方面:

然而,中间继电器在发展过程中也面临着一些挑战。例如,随着功能和性能的提高,对中间继电器的制造工艺和材料的要求也越来越高。同时,由于中间继电器的应用领域越来越广泛,需要适应各种复杂的环境条件和负载要求,因此需要不断提高其适应性和可靠性。此外,随着智能化和模块化的发展,对中间继电器的软件和通信协议的要求也越来越高,需要不断优化和完善相关技术。

为了应对这些挑战,未来中间继电器的发展需要加强以下几个方面的工作:

材质与工艺

中间继电器是一种电子器件,用于在输入信号和输出负载之间提供可靠的转换。其制造过程涉及多个工艺步骤和材料选择,下面将详细介绍这些工艺和材料。

一、原材料选择

二、加工与制造流程

三、工艺技术

四、辅助材料

参数

⒈动作电压:不大于70%额定值。

⒉返回电压:不小于5%额定值。

⒊动作时间:不大于0.02S(额定值下)。

⒋返回时间:不大于0.02S(额定值下)。

⒌电气寿命:继电器在正常负荷下,电寿命不低于1万次。

⒍功率消耗:直流回路不大于4W,交流回路不大于5VA。

⒎触点容量:在电压不超过250V、电流不超过1A的直流有感负荷(时间常数τ=5±0.75ms)中,断开容量为50W;在电压不超过250V、电流不超过3A的交流回路中为250VA(功率因数CosΦ=0.4±0.1),允许长期接通5A电流。

⒏绝缘电阻

下列部位用开路电压500V高压绝缘电阻测试仪测量其绝缘电阻应≥300MΩ(常温下)。

①导电端子与外露非带电金属或外壳之间;②动、静触点之间;③常开触点与常闭触点之间;④触点与电压回路之间。

⒐介质强度:

对下部位应能承受规定的交流电压试验1分钟而无绝缘击穿或闪络现象。

①所有导电端子与外露非带电金属或外壳之间2000V/50Hz;

②动、静触点之间1000V/50Hz;

③常开触点(继电器上的NO)与常闭触点(继电器上的NC)之间1000V/50Hz;

④触点与电压回路之间1000V/50Hz。

⒑抗干扰性能:继电器的抗干扰应符合 DL478-92《静态继电保护及自动装置通用技术条件》中的有关规定。

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