继电器是一种根据某种输入信号的变化，而接通或断开控制电路，实现控制目的的电器。继电器的输入信号可以是电流、电压等电量，也可以是温度、速度、时间、压力等非电量，而输出通常是触点的动作。
继电器的种类很多，按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等。按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器等。由于电磁式继电器具有工作可靠、结构简单、制造方便、寿命长等一系列的优点，故在机床电气控制系统中应用最为广泛。
1.电磁式继电器
电磁式继电器按吸引线圈电流的种类不同，有直流和交流两种。其结构及工作原理与接触器相似，但因继电器一般用来接通和断开控制电路，故触点电流容量较小（一般在5A以下）。图2-17所示为JT13系列直流电磁式继电器结构示意图，释放弹簧（4）调得越紧，则吸引电流（电压）和释放电流（电压）就越大。非磁性垫片（8）越厚，衔铁吸合后磁路的气隙和磁阻就越大，释放电流（电压）也就越大，而吸引值不变。初始气隙越大，吸引电流（电压）就越大，而释放值不变。可通过调节螺母（5）与调节螺钉（6）来整定继电器的吸引值和释放值。下面介绍一些常用的电磁式继电器。
（1）电流继电器 电流继电器的线圈串接在被测量的电路中，以反应电路电流的变化。为了不影响电路的工作情况，电流继电器线圈匝数少、导线粗、线圈阻抗小。
电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两类。欠电流继电器的吸引电流为线圈额定电流的30%～65%，释放电流为额定电流的10%～20%。因此，在电路正常工作时，衔铁是吸合的，只有当电流降低到某一整定值时，继电器释放，输出信号。过电流继电器在电路正常工作时不动作，当电流超过某一整定值时才动作，整定范围通常为1.1～4倍额定电流。
在机床电气控制系统中，用得较多的电流继电器有JL14、JL15、JT3、JT9、JT10等型号，主要根据主电路内的电流种类和额定电流来选择。
图2-17 JT13系列直流电磁式 继电器结构示意图
1—线圈2—铁心3—磁轭4—弹簧5—调整螺母6—调整螺钉7—衔铁8—非磁性垫片9—常闭触点10—常开触点
（2）电压继电器 电压继电器的结构与电流继电器相似，不同的是电压继电器线圈为并联的电压线圈，所以匝数多，导线细，阻抗大。
电压继电器按动作电压值的不同，有过电压、欠电压和零电压之分。过电压继电器在电压为额定电压的110%～115%以上时动作；欠电压继电器在电压为额定电压的40%～70%时有保护动作；零电压继电器当电压降至额定电压的5%～25%时有保护动作。
在机床电气控制系统中，常用的有JT3、JT4型。
（3）中间继电器 中间继电器实质上是电压继电器的一种，但它的触点数多（多至六对或更多），触点电流容量大（额定电流为5～10A），动作灵敏（动作时间不大于0.05s）。其主要用途是当其他继电器的触点数或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触点数或触点容量，起到中间转换的作用。
中间继电器主要依据被控制电路的电压等级、触点的数量、种类及容量来选用。机床上常用的型号有JZ7系列交流中间继电器和JZ8系列交直流两用中间继电器。
电磁式继电器的一般图形符号是相同的，如图2-18所示。电流继电器的文字符号为KA，线圈方格中用I>（或I<）表示过电流（或欠电流）继电器。电压继电器的文字符号为KV，线圈方格中用U<（或U=0）表示欠电压（或零电压）继电器。
2.时间继电器
时间继电器是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器，按其动作原理与构造不同，可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式等类型。机床控制电路中应用较多的是空气阻尼式时间继电器，晶体管式时间继电器也获得愈来愈广泛的应用的。
图2-18 电磁式继电器的 一般图形符号
a）线圈b）常开触点c）常闭触点
（1）空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用获得延时的，有通电延时和断电延时两种类型，其型号有JS7-A系列。图2-19所示是JS7-A系列时间继电器的结构示意图，它主要由电磁系统、延时机构和工作触点三部分组成。其工作原理如下：
图2-19所示为通电延时型时间继电器，当线圈（1）通电后，铁心（2）将衔铁（3）吸合（推板（5）使微动开关（16）立即动作），活塞杆（6）在塔形弹簧（8）作用下，带动活塞（12）及橡皮膜（10）向上移动，由于橡皮膜下方气室空气稀薄，形成负压，因此活塞杆（6）不能迅速上移。当空气由进气孔（14）进入时，活塞杆（6）才逐渐上移。移到最上端时，推杆（7）才使微动开关（15）动作。延时时间即为自电磁铁吸引线圈通电时刻起到微动开关动作时为止的这段时间。通过调节螺杆（13）调节进气孔的大小，就可以调节延时时间。
当线圈（1）断电时，衔铁（3）在复位弹簧（4）的作用下将活塞（12）推向最下端。因活塞被往下推时，橡皮膜下方气室内的空气都通过橡皮膜（10）、弱弹簧（9）和活塞（12）肩部所形成的单向阀，经上气室缝隙顺利排掉，因此延时与不延时的微动开关（15）与（16）都迅速复位。
将电磁机构翻转180°安装后，可得到图2-19b所示的断电延时型时间继电器。它的工作原理与通电延时型相似，微动开关（15）是在吸引线圈断电后延时动作的。
空气阻尼式时间继电器的优点是：结构简单、寿命长、价格低廉，还附有不延时的触点，所以应用较为广泛。缺点是准确度低、延时误差大（±10%～±20%），因此在要求延时精度高的场合不宜采用。
（2）晶体管式时间继电器 晶体管式时间继电器具有延时范围广、体积小、精度高、调节方便及寿命长等优点，所以发展很快，应用日益广泛。
图2-19 JS7-A系列时间继电器的结构示意图
a）通电延时型b）断电延时型
1—线圈2—铁心3—衔铁4—复位弹簧5—推板6—活塞杆7—推杆8—塔形弹簧9—弱弹簧10—橡皮膜11—空气气室12—活塞13—调节螺杆14—进气孔15、16—微动开关
晶体管式时间继电器常用产品有JSJ、JSB、JJSB、JS14、JS20等系列。(www.xing528.com)
选择时间继电器，主要是根据控制回路所需要的延时触点的延时方式、瞬时触点的数目以及使用条件来选择。
时间继电器的图形符号如图2-20所示，文字符号为KT。
图2-20 时间继电器的图形符号
a）线圈一般符号b）通电延时线圈c）断电延时线圈d）延时闭合常开触点e）延时断开常闭触点f）瞬时闭合延时断开常开触点g）瞬时断开延时闭合常闭触点h）瞬时闭合常开触点i）瞬时断开常闭触点
3.热继电器
热继电器是利用电流的热效应原理来保护电动机，使之免受长期过载的危害。电动机过载时间过长，绕组温升超过允许值时，将会加剧绕组绝缘的老化，缩短电动机的使用年限，严重时会使电动机绕组烧毁。
热继电器主要由热元件、双金属片和触点三部分组成，它的原理如图2-21所示。图中1是热元件，是一段电阻不大的电阻丝，接在电动机的主电路中。2是双金属片，是由两种不同线膨胀系数的金属辗压而成。图中下层金属的线膨胀系数大，上层的小。当电动机过载时，流过热元件的电流增大，热元件产生的热量使双金属片向上弯曲，经过一定时间后，弯曲位移增大，因而脱扣，扣板（3）在弹簧（4）的拉力作用下，将常闭触点（5）断开。常闭触点（5）是串接在电动机的控制电路中的，控制电路断开使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。若要使热继电器复位，则按下复位按钮（6）即可。
热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。同理，在电动机起动或短时过载时，热继电器也不会动作，这可避免电动机不必要的停车。
常用热继电器有JR0及JR10系列。它的额定电压为500V，额定电流为40A，它可以配用0.64～40A范围内10种电流等级的热元件。每一种电流等级的热元件，都有一定的电流调节范围，一般应调节到与电动机额定电流相等，以便更好地起到过载保护作用。
图2-21 热继电器原理图
1—热元件2—双金属片3—扣板4—弹簧5—常闭触点6—复位按钮
热继电器的选择，主要是根据电动机的额定电流来确定热继电器的型号及热元件的额定电流等级。例如电动机额定电流为14.6A，额定电压为380V，若选用JR0-40型热继电器，热元件电流等级为16A，电流调节范围为10～16A，因此可将其电流整定为14.6A。
热继电器的图形及文字符号如图2-22所示。
4.速度继电器
速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，亦称反接制动继电器。它主要由转子、定子和触点三部分组成。转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型绕组。
图2-22 热继电器的图形
及文字符号
a）热元件b）常闭触点
速度继电器的工作原理如图2-23所示。其转子轴与电动机的轴相连接，而定子空套在转子上。当电动机转动时，速度继电器的转子（永久磁铁）随之转动，在空间产生旋转磁场，切割定子绕组，而在其中感应出电流。此电流又在旋转的转子磁场作用下产生转矩，使定子随转子转动方向而旋转，和定子装在一起的摆锤推动动触头动作，使常闭触点断开，常开触点闭合。当电动机转速低于某一值时，定子产生的转矩减小，动触头复位。
常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型。一般速度继电器的动作转速为120r/min，触头的复位转速在100r/min以下，转速在3000～3600r/min以下能可靠工作。
速度继电器的图形及文字符号如图2-24所示。
图2-23 速度继电器的工作原理图
1—转轴2—转子3—定子4—绕组5—摆锤6、7—静触点8—动触点
图2-24 速度继电器的图形及文字符号
a）转子b）常开触点c）常闭触点
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