继电器及其注意事项

继电器是一种电子控制器件，有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中。它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

继电器的主要特点是具有跳跃式的输入-输出特性，电磁式继电器的特性如图2-3所示，这一矩形曲线成为继电器的特性曲线。

当继电器输入x由零增至x₁以前，继电器输出y为零。当输入量增加至x₂时，继电器吸合，输出量为y₁，若x再增加，y值不变。当x减少到x₁时，继电器释放，输出量y₁降为零，x再减小，y值不变。在图2-3中，x₂成为继电器吸合值，x₁称为继电器释放值，K=x₁/x₂称为继电器返回系数。

继电器按用途分为中间继电器、时间继电器、热继电器、电压继电器、电流继电器、信号继电器等。

图2-3 继电器特性曲线

（一）继电器的主要技术数据

1）额定工作电压：是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。

2）直流电阻：是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。

3）吸合电流：是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

4）释放电流：是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。

5）触头切换电压和电流：是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触头。

（二）中间继电器

中间继电器是控制继电器的一种。一般用作辅助用途，即控制线路要求触头数量较多、容量较大时，通过中间继电器可以增加控制回路数或起信号放大作用。工作时，当线圈的电压达到规定值，中间继电器便动作。其外形及图形符号如图2-4所示。

图2-4 中间继电器外形及图形符号

由于中间继电器的结构与接触器基本相同，故其触头部分和电磁系统的常见故障、诊断与对策可参阅前文接触器有关部分。仅须特别指出的是：中间继电器的触头容易产生虚接故障。这种故障常发生在电气控制的工作期间。它不一定是经常发生或固定发生，因而难于捕捉，使故障不易判断。但偶尔发生时，便可能造成重大事故。这种故障产生的原因是由于控制回路的接触电阻变化，使得电磁式电器线圈两端的实际电压低于85%额定电压，从而使铁心不能吸合，引起电路失控。

消除触头虚接的最好办法是：

1）尽量避免采用12V及以下的低电压作为控制电压，因为在这种低电压电路中，最容易发生触点虚接故障。(www.xing528.com)

2）控制回路采用24V作控制电压时，应采用并联型触点，以提高其工作可靠性。

3）控制回路必须用低压控制时，以采用48V为好。

4）控制回路最好采用110V及以上电压作为额定控制电压，这样可以有效地消除触点虚接现象。

（三）时间继电器

凡是在输入元件获得信号后，执行元件要延迟一段时间才动作的继电器叫时间继电器。时间继电器一般有通电延时型和断电延时型。时间继电器的种类很多，有空气阻尼型、电动型和电子型等。这里仅就一般空气阻尼型时间继电器加以介绍，其外形及图形符号如图2-5所示。

图2-5 空气阻尼型时间继电器外形及图形符号

空气阻尼型时间继电器适用于交流50Hz、电压至380V的各种控制系统中，使控制对象按预定的时间动作。它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的，由电磁系统、延时机构和触头三部分组成。空气阻尼型时间继电器的延时范围大（有0.4～60s和0.4～180s两种），结构简单，但准确度较低。当线圈通电时，衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移，使瞬时动作触头接通或断开。但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落，因为活塞杆的上端连着气室中的橡皮膜，当活塞杆在释放弹簧的作用下开始向下运动时，橡皮膜随之向下凹，由于上面空气室的空气变得稀薄，使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。经过一定时间，活塞杆下降到一定位置，便通过杠杆推动延时触头动作，使常闭触头断开，常开触头闭合。从线圈通电到延时触头完成动作，这段时间就是继电器的延时时间。延时时间的长短可以用螺钉调节空气室进气孔的大小来改变。吸引线圈断电后，继电器依靠恢复弹簧的作用而复原。空气经出气孔被迅速排出。

对空气式时间继电器，常见故障是延时不准。这可能是由于气囊密封不严或漏气，使动作延时缩短，甚至不延时；也可能是气囊空气通道堵塞，使动作延时变长。处理时，对于前者应重新装配或更换新气囊，对于后者应拆开气室，清除堵塞物。

（四）热继电器

热继电器是一种电气保护元件。它是利用电流的热效应来推动动作机构使触头闭合或断开的保护电器，主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡保护以及其他电气设备发热状态时的控制。其外形及图形符号如图2-6所示。

热继电器的测量元件采用双金属片，工作时将它串接在电动机的主电路中。它的工作原理是，当热元件中通过的电流超过其额定值而过热时，由于双金属片的上面一层热膨胀系数小，而下面的大，使双金属片受热后向上弯曲，导致扣板脱扣，扣板在弹簧的拉力下将常闭触头断开。触头是串接在电动机的控制电路中的，使得控制电路中的接触器的动作线圈断电，从而切断电动机的主电路。

热继电器的整定值是指热继电器长久不动作的最大电流，超过此值即按照双金属片发热变形的电流-时间特性动作。它的整定电流可以通过热继电器的专用调节旋钮进行调整。

热继电器常见故障及处理：

1）热继电器烧坏。这可能是由于负载侧发生短路，或热继电器动作频率太高造成的。处理时应更换热继电器，重新调整整定值。

2）热继电器误动作。这可能是由于整定值偏小，未过载就动作，或使用场合有强烈的冲击及振动，使其动作机构松动脱扣而引起误动作造成的。

3）热继电器不动作。这可能是由于整定值偏大，使热继电器失去过载保护功能所致。处理时应根据负载工作电流来调整整定电流。