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继电器工作原理 继电器工作原理接线图

   日期:2022-09-17     来源:undefined    作者:汽车网  联系电话:王经理  153-872-95596  浏览:2    评论:0    
核心提示:目录:1.继电器工作原理接线图2.继电器工作原理通俗易懂3.热继电器工作原理4.固态继电器工作原理5.时间继电器工作原理6.中间继电

目录:

1.继电器工作原理接线图

2.继电器工作原理通俗易懂

3.热继电器工作原理

4.固态继电器工作原理

5.时间继电器工作原理

6.中间继电器工作原理

7.xj3g继电器工作原理

8.光耦继电器工作原理

9.g9sa-301安全继电器工作原理

10.磁保持继电器工作原理

1.继电器工作原理接线图

两周之内,居然有3位电工私信给我,不约而同地期望我用中学文化程度来讲述这个2015年10的老问题前天,又有一位同事提到这个问题,看来,这个主题还是很有人关注的这个问题对于熟悉电器原理的人来说,并不是难事。

2.继电器工作原理通俗易懂

但要把它在中学知识范畴内说清楚,难度不小考虑再三,我就把有关继电器工作原理的内容给科普一番吧我们这就开始:1.继电器的结构我们看下图:

3.热继电器工作原理

图1:继电器的结构图1的线圈A中有一根铁芯,铁芯、铁轭(支架)、衔铁B以及衔铁与铁芯之间的气隙,共同构成了继电器的磁路。见下图:

4.固态继电器工作原理

图2:单U磁路直动式交流继电器的磁路(黄色闭合线)图2中,我们把控制电源的开关K闭合,线圈通电,线圈按右手螺旋定则在铁芯中产生了磁力线,把铁磁材料构成的衔铁吸下来,直到气隙等于零在衔铁的带动下,继电器的常开触点闭合,而常闭触点打开,至此完成了继电器的闭合过程。

5.时间继电器工作原理

注意到此时反力弹簧被拉长产生了反力并作用在衔铁上当控制电源的开关打开后,线圈失电,铁芯中的磁力线瞬间消失,反力弹簧把衔铁拉回到原来的位置,常闭触点恢复导通,而常开触点也恢复打开的状态图2看似简单,但它是继电器的最基本结构。

6.中间继电器工作原理

当电流流过继电器触点的导电杆和线圈时会引起发热,这属于开关电器发热理论所研究的内容;继电器导电结构通电后,导线间和动静触头间存在电动力特别当短路电流流过时,电动力会更大有关电动力的知识属于开关电器的电动力理论;。

7.xj3g继电器工作原理

继电器触点之间存在电接触现象,涉及到电接触的收缩电阻和膜电阻,还有电接触的温升和熔焊这些知识属于开关电器的电接触理论;继电器开断时,触点/触头之间会出现电弧,大功率开关电器还配套灭弧栅灭弧有时,我们把开关电器的触点和触头放置特殊气体中,例如六氟化硫气体或者真空中。

8.光耦继电器工作原理

这部分知识属于开关电器的电弧理论所研究的内容;继电器线圈通电后,铁芯流过磁力线,我们把它叫做磁通磁通产生了电磁吸力,使得衔铁带动触点/触头产生变位铁芯、磁通、气隙和线圈属于开关电器电磁系统理论所研究的对象。

9.g9sa-301安全继电器工作原理

以上这五大理论,构成了开关电器的理论基础,当然也包括继电器在内2.单U形直动式交流继电器的工作原理要分析磁路,首先要弄懂有关磁路的三个定律,就是磁路的基尔霍夫第一、磁路的基尔霍夫第二定律和磁路的欧姆定律。

10.磁保持继电器工作原理

我们看下图:

图3:电路与磁路的异同点磁路的基尔霍夫第一定律:磁路中任何节点,流入节点和流出节点的磁通代数和等于零磁路的基尔霍夫第二定律:磁势IN与磁路中磁压降的和等于零磁路的欧姆定律:磁压降等于磁通与磁阻的乘积图2中的

磁势就是线圈的匝数N与电流I的乘积图2中有两个磁阻,分别是气隙磁阻和铁芯磁阻,其中气隙磁阻可以写成磁通与磁导的比值图2的完整磁路方程,如下:IN=ϕδRδ+ϕRm=ϕδΛδ+ϕRmIN=\phi_{\delta}R_\delta+\phi R_m=\frac{\phi_\delta}{\Lambda_\delta}+\phi R_m。

,式1注意到式1中磁通 ϕ\phi 与气隙磁通 ϕδ\phi_\delta 的差就是漏磁我们来看一个实例:我们设图2中单U形直动式交流继电器的线圈电压为交流220V,频率是工频50Hz,线圈的匝数是3500匝,线圈工作时的热电阻为340Ω。

当继电器处于打开位置时,图2气隙处的磁导是 Λδ=5.5×10−8H\Lambda_\delta=5.5\times 10^{-8}H ,又知道铁芯单位长度的漏磁导 λ=2.2×10−6H/m\lambda=2.2\times 10^{-6}H/m

,线圈处铁芯的长度是 3.8×10−2m3.8\times 10^{-2}m 我们来求一求线圈的电流是多少?再求一求工作气隙中的磁通最大值 ϕδ\phi_{\delta} 是多少?我们来求解:第一步:确定图2中气隙的。

磁导Λδ\Lambda_\delta ,给定条件中已经给出第二步:计算等效漏磁导 Λld\Lambda_{ld} ,也就是沿着线圈侧边漏失的磁导漏磁导等于单位漏磁导λ与铁芯高度Li乘积的三分之一,即:Λ

ld=λLi3=2.2×10−6×3.8×10−33≈2.7867×10−9H\Lambda_{ld}=\frac{\lambda L_i}{3}=\frac{2.2\times 10^{-6}\times 3.8\times 10^{-3}}{3}\approx 2.7867\times 10^{-9}H

第三步:计算漏磁系数 σ\sigma 为何要计算漏磁系数?是为了便于计算线圈吸合电流σ=1+ΛldΛδ=1+2.7867×10−95.5×10−8≈1.051\sigma=1+\frac{\Lambda_{ld}}{\Lambda_\delta}=1+\frac{2.7867\times 10^{-9}}{5.5\times 10^{-8}}\approx 1.051。

第四步:计算线圈电流由于线圈加载的是交流电,线圈会产生反向电动势E,因此我们要先计算线圈的感抗X:X=ωN2(Λδ+Λld)=2π×50×35002×(5.5×10−8+2.7867×10−9)≈222.4

ΩX=\omega N^2(\Lambda_\delta+\Lambda_{ld})=2\pi\times 50\times 3500^2\times(5.5\times 10^{-8}+2.7867\times 10^{-9})\approx 222.4\Omega

然后再来计算线圈电流:I=UR2+X2=2203402+222.42≈0.54AI=\frac{U}{\sqrt{R^2+X^2}}=\frac{220}{\sqrt{340^2+222.4^2}}\approx 0.54A

第五步:计算总磁链 ψm\psi_m 和工作气隙磁通 ϕδ\phi_\delta我们看下图:

图4:线圈反向电动势E、IR和电源电压U之间的关系由图4,可以计算出反向电动势E:E=U2−(IR)2=2202−(0.54×340)2≈121.2VE=\sqrt{U^2-{(IR)}^2}=\sqrt{220^2-{(0.54\times 340)}^2}\approx 121.2V

由此就可以求出磁链:ψm=E4.44f=121.24.44×50≈0.5459Wb\psi_m=\frac{E}{4.44f}=\frac{121.2}{4.44\times 50}\approx 0.5459Wb

至此我们就可以计算出气隙磁通最大值了:ϕδm=ψmσN=0.54591.051×3500≈1.4840×10−4Wb\phi_{\delta m}=\frac{\psi_m}{\sigma N}=\frac{0.5459}{1.051\times 3500}\approx 1.4840\times 10^{-4}Wb

最后,我们就可以求出气隙磁通了:ϕδ=ϕδm2=1.4840×10−41.414≈1.0495×10−4Wb\phi_{\delta}=\frac{ \phi_{\delta m}}{\sqrt{2}} =\frac{1.4840\times 10^{-4}}{1.414}\approx 1.0495\times10^{-4}Wb

当衔铁与铁芯接触到一起后,气隙宽度δ=0,由式1我们看到, IN=ϕRmIN=\phi R_m 由于交流继电器属于恒磁链系统,所以线圈电流会减小很多我们从以上计算中就能看出,具体推导和计算就免了3.继电器线圈吸力和反力问题

我们已经知道了气隙磁通与线圈电流、电压的关系了当磁通建立起来,铁芯与衔铁之间就会出现电磁吸力F,受到电磁吸力的作用,衔铁开始往铁芯方向运动然而,衔铁的运动必须克服反力弹簧施加的反力作用我们首先来看看电磁吸力F的表达式:。

F=ϕδ22μ0SF=\frac{\phi_{\delta}^{2}}{2\mu_0S} ,式2式2叫做麦克斯韦电磁吸力公式。其中,S是磁极面积,μ0是真空中的磁导率。我们看下图:

图5:继电器的电磁吸力特性与反力特性我们由图5看到,继电器吸合开始时的气隙是δ1,吸合即将结束时的气隙是δ2,最后的气隙是0在整个继电器的吸合过程中,吸力特性曲线位于反力特性曲线的上方,但不排除其中某些点吸力特性会低于反力特性。

由于衔铁进入吸合过程后存在惯性,吸力特性局部低于反力特性问题不大,反而有助于减轻衔铁对铁芯的撞击我们由式2结合前面的实例可知,当继电器吸合后,线圈电流会降低,吸持的磁通会变小,然而此时的吸力依然大于反力。

我们看下图:

图6:继电器的继电特性图6中,横坐标是继电器的输入参数,它可以是电流,也可以是电压纵坐标是继电器的吸合值,继电器释放时是Y0,吸合时是Y1我们设想继电器的输入参量是电压当电压从零开始上升,到达Xf时,吸力F不足,无法克服反力特性,因此继电器不会动作;当电压到达X1时,吸力超过反力,继电器吸合;继电器吸合后,为了让继电器可靠吸合,电压要到达Xd,提高吸合的稳定性。

现在,我们减小电压当电压降低到X1时,继电器不会释放为何?因为吸合后气隙等于零,所以电压在X1处依然能保持吸合;当电压降低到Xf时,吸力低于反力,继电器释放我们把图6所示关系叫做继电器的继电特性,它是继电器的一项非常重要的特性。

我们把Xf/X1叫做返回系数Kf一般地,Kf小于1,在0.4到1之间继电特性和返回系数,是电流继电器、电压继电器的重要技术指标=====================除了以上内容外,继电器还有电接触特性及。

开距和超程。开距与介电能力有关,超程则与继电器的电寿命有关。限于篇幅,我不再细说了。总之,继电器的工作原理还是有点意思的,其中既有物理知识,也有电气知识,值得我们深入学习。

 
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