繼電器培訓(xùn)資料90600

1、繼電器培訓(xùn)資料一、繼電器概述繼電器屬于開關(guān)類，它是利用電磁原理、機(jī)電原理使接點(diǎn)閉合或斷開來驅(qū)動或控制相關(guān)電路的。繼電器為一種控制器件，它有受控系統(tǒng)（輸入回路）和控制系統(tǒng)（輸出回路）兩部分。當(dāng)輸入量（電、磁、光、熱等物理量）達(dá)到某一定值時，輸出量躍變式地由零變化到一定值（或由一定值跳變到零），從而實(shí)現(xiàn)對電路的控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)和傳遞信息等目的。繼電器的另一種定義：繼電器是當(dāng)輸入量（或激勵量）滿足某些規(guī)定條件時，能在一個或多個電氣輸出電路中產(chǎn)生預(yù)定躍變的一種器件。二、繼電器的分類1、 電磁繼電器電磁式繼電器是繼電器中應(yīng)用最早、最廣泛的一種產(chǎn)品。電磁式繼電器主要由電磁系統(tǒng)、返回系統(tǒng)等部分組成。它由電流

2、繼電器和電壓繼電器2種結(jié)構(gòu)形式。電流繼電器的線圈與電源回路串聯(lián)，以電流為輸入量；電壓繼電器的線圈與電源并聯(lián)，以電壓為輸入量。通常，電壓繼電器使用較多。無線電設(shè)備用電磁繼電器又可分為極化繼電器和非極化繼電器。極化繼電器在磁路內(nèi)有永久磁鐵，銜鐵的動作具有方向性，隨著輸入量極性的不同，銜鐵的運(yùn)動方向也不同。電磁繼電器的工作原理很簡單，它利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)線圈中通過直流時，線圈產(chǎn)生磁場，動鐵被吸動帶動接觸簧片，使靜接點(diǎn)分開，動接點(diǎn)閉合。當(dāng)電磁線圈電流被切斷后，鐵芯失去磁性，動鐵芯在彈簧力的作用下復(fù)位，動接點(diǎn)打開，靜接點(diǎn)閉合。繼電器線圈在沒通電時處于斷開位置的接點(diǎn)為常開接點(diǎn)，處于接通位置的接點(diǎn)為常閉接

3、點(diǎn)。在一個常開接點(diǎn)和一個常閉接點(diǎn)的中間，有一個動接點(diǎn)被稱作轉(zhuǎn)換接點(diǎn)。在同一個繼電器中，可以具有一個或數(shù)個常開接點(diǎn)、常閉接點(diǎn)和轉(zhuǎn)換接點(diǎn)。電磁繼電器中一般只有一個線圈。為了在電路上清楚而簡便地把繼電器表示出來，通常用一個文字符號表示繼電器線圈和屬于它的接點(diǎn)，各組接點(diǎn)則標(biāo)以角標(biāo)注明。2、 舌簧繼電器3、 小型密封繼電器4、 雙金屬片溫度繼電器5、 熱過載繼電器6、 熱敏干簧繼電器7、 固態(tài)繼電器8、 濕簧管繼電器9、 時間繼電器10、中間繼電器11、其他繼電器：機(jī)械保持繼電器、同軸繼電器、真空繼電器、高壓繼電器、磁電式繼電器、儀表式繼電器、氣壓繼電器、光繼電器、聲繼電器、壓電陶瓷繼電器、霍爾效應(yīng)繼電

4、器、玻璃半導(dǎo)體繼電器、諧振繼電器、差動繼電器、振動繼電器、步進(jìn)繼電器二、繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理1.繼電器的作用：主要是通過控制低壓線路的電流來控制高壓線路的電流，起著電流開關(guān)的作用。2.結(jié)構(gòu)及原理繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有:磁極、鐵心、支架、線圈組成，如圖1?；镜墓ぷ髟硎牵弘娏魍ㄟ^線圈產(chǎn)生磁能，導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)做動，最后接點(diǎn)回路輸出。 圖1 繼電器構(gòu)造圖3. 常用繼電器的主要形式3-1） 觸點(diǎn)形式單刀單擲（1 FORM A，SPST如圖2）單刀雙擲（1 FORM C ，SPDT如圖3） 圖2 圖3雙刀雙擲（2 FORM C，DPDT如圖4） 圖43-2） 線圈形式應(yīng)用場合3-2-1)交流轉(zhuǎn)換繼電器3

5、-2-2)直流轉(zhuǎn)換繼電器3-3） 密封形式（見表一）3-3-1)塑料-未密封繼電器3-3-2)焊劑保護(hù)繼電器3-3-3)塑料密封繼電器3-4) 端子形式3-4-1) 快速連接端子（見圖5） 3-4-2）直PCB端子（見圖6）表一 密封形式比較表類別塑料-未密封助焊保護(hù)塑料密封結(jié)構(gòu)自動焊劑應(yīng)用不良好好自動焊接不良好好自動清潔不良好好手動焊接好好好灰塵侵入中中好腐蝕性氣體侵入差差好圖5圖63-5) 接點(diǎn)材料形式 接點(diǎn)額定值一般是按照電阻負(fù)載和感應(yīng)負(fù)載（cos=0.4或L/R=7ms）來表示。接點(diǎn)材料一般分為銀合金和金合金兩種。選擇 應(yīng)按照不同的需求選擇不同的接點(diǎn)材料。銀合金含銀量越高，導(dǎo)通性越好，

6、即接點(diǎn)阻值越小，價格便宜，但銀合金熔點(diǎn)較低，容易被氧化，壽命較小。金合金壽命長，不易被氧化，但價格較貴。銀合金性能如下表。表二 合金材料比較表TYPE（類型）EROSION（溶蝕性）WELDING（抗熔接性）RESISTANCE（導(dǎo)電性）CORROSION（耐腐蝕性）FINE AgMPEFAg(.2%Ni)MMEFAg/CU(97/3)MMEFAg/CU(75/25)MMMPAg/Ni(90/10)MMMPAg/Cdo(90/10)FGGFAg/SnO2(90/10)GGFFE：EXCELLEN（杰出），G：GOOD （好），F(xiàn)：FAIR（中檔）， M：MARGINAL（臨界點(diǎn)）， P：POO

7、R（差）三、繼電器的主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)1、觸點(diǎn)承載電流觸點(diǎn)額定電流是選用繼電器的最主要因素，選用繼電器時，首先應(yīng)該考慮被控電路的額定電流強(qiáng)度，也就是穩(wěn)定工作時的觸點(diǎn)耐電流強(qiáng)度。2、觸點(diǎn)最大開關(guān)電流一般繼電器負(fù)載標(biāo)示的含義除非另有說明，否則額定電流是指在額定電壓和操作頻率下接點(diǎn)所能切換的電阻性負(fù)載，但通常所使用的實(shí)際負(fù)載多數(shù)均非電阻性負(fù)載。在非阻性負(fù)載下就會出現(xiàn)沖擊電流。具體如下2.1電機(jī)負(fù)載：由于電流流入馬達(dá)時，電流和磁場相互作用產(chǎn)生一扭動，及電機(jī)靜止時阻抗非常小，所以會有很大沖擊電流，約達(dá)額定電流的5-10倍。2.2電容器負(fù)載：通電開始時電容器起短路作用，充電電流可能非常大，約達(dá)額定電流的20

8、-40倍。2.3白熾燈：燈泡在冷卻狀態(tài)時電阻非常小，起動時瞬間會高達(dá)約額定電流的15倍。3、最大開關(guān)容量 能夠沒有問題地轉(zhuǎn)換的負(fù)載容量最大值，當(dāng)使用繼電器時，不要超過此值。 與最大開關(guān)電壓，最大開關(guān)電流關(guān)系如下： 最大開關(guān)容量W（VA）=最大開關(guān)電流（A）×最大開關(guān)電壓（V）4、 額定線圈電壓在繼電器正常工作條件下使用時，加至線圈的基準(zhǔn)電壓。一般為5V，12V，24V，48V5、 線圈電阻值該值只適用于直流轉(zhuǎn)換繼電器，測試環(huán)境溫度為236、 線圈必作電壓當(dāng)在復(fù)位狀態(tài)中，加至繼電器線圈的輸入電壓逐漸增加時，繼電器吸動時的電壓閥值。一般通常多在75%-85%額定線圈電壓之間。7、 線圈必

9、釋電壓當(dāng)加至處于工作狀態(tài)的繼電器線圈上額定輸入電壓逐漸降低時，繼電器釋放時的電壓閥值。一般通常多在10%-30%額定線圈電壓之間。8、線圈功耗 在額定電壓作用下，繼電器線圈所消耗的功率。直流線圈：線圈功率（W）=線圈額定電壓（V）×線圈額定電流（A）交流線圈：線圈功率（V.A）=線圈額定電壓（V）×線圈額定電流（A）9、絕緣強(qiáng)度當(dāng)高壓加于以下各點(diǎn)之間，為時一分鐘而無絕緣擊穿時，介質(zhì)所能承受的臨界值。線圈與觸點(diǎn)之間；不同極性的觸點(diǎn)之間；相同極性的觸點(diǎn)之間；載流金屬零件與接地端子之間；有時可能測出漏電電流為1-10mA.10、最大工作頻率在滿足額定機(jī)械及電氣期望壽命的條件下，繼

10、電器連續(xù)工作及釋放時的頻率及間隔。11、期望壽命在沒有額定負(fù)載的情況下繼電器以額定工作頻率轉(zhuǎn)換時繼電器的壽命。繼電器的壽命次數(shù)分為機(jī)械壽命和電器壽命，電器壽命一般應(yīng)該能達(dá)到100000次，而機(jī)械壽命一般是電器壽命的100倍，12、吸動彈跳時間 在環(huán)境溫度為23條件下，將額定線圈電壓加于繼電器線圈時，繼電器常開觸點(diǎn)的彈跳時間。一般20ms13、 釋放彈跳時間在環(huán)境溫度23下，線圈被去激勵時，繼電器常閉觸點(diǎn)的彈跳時間。一般20ms14、抗沖擊性繼電器的抗沖擊性分為兩類：“破壞”表示繼電器在運(yùn)輸或安裝期間，由于可能產(chǎn)生的相當(dāng)大的沖擊，而造成其性能改變或損壞?！鞍l(fā)生故障”表示繼電器在工作中發(fā)生故障。故

11、障耐久性20G，機(jī)械耐久性100G15、 環(huán)境溫度范圍：工作環(huán)境溫度范圍是指繼電器經(jīng)歷的最低環(huán)境溫度至最高環(huán)境溫度的作用后，繼電器不發(fā)生功能失效。按照IEC標(biāo)準(zhǔn)指氣候系列試驗(yàn)的最低、最高溫度。使用周圍溫度一般都在+55度至-30度之間，特殊要求時，可能達(dá)到-14度至+105度，需根據(jù)使用條件來定。16、振動穩(wěn)定性（正弦振動） 振動穩(wěn)定性是指經(jīng)一種重復(fù)周期的正弦運(yùn)動后，產(chǎn)品能維持正常工作的能力，振動加速度值是位移與頻率的函數(shù)。 對繼電器在承受產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的頻率范圍和加速度的作用下，繼電器任何一對閉合觸點(diǎn)的斷開和斷開觸點(diǎn)的閉合的時間進(jìn)行考核，一般要求觸點(diǎn)抖動時間小于10uS或100uS。典型試驗(yàn)

12、條件為1055Hz、1.5mm雙振幅。17、絕緣電阻 繼電器的絕緣電阻是指各不相連導(dǎo)電部分間的絕緣部分在外加一定直流電壓時所呈現(xiàn)的電阻值。（一般情況下，常開觸點(diǎn)間、觸點(diǎn)組間、觸點(diǎn)線圈間絕緣電阻值為同一值）。18、最大負(fù)載A、最大負(fù)載電流：指繼電器觸點(diǎn)能可靠切換的最大電流。B、最大負(fù)載電壓：指繼電器觸點(diǎn)能可靠切換的最大電壓。C、最大切換功率：指繼電器觸點(diǎn)能可靠切換的最大功率。D、觸點(diǎn)額定負(fù)載：指繼電器進(jìn)行電壽命試驗(yàn)時采用的負(fù)載電壓、電流值。四、繼電器容易出現(xiàn)問題分析1、誤動作 當(dāng)要求被控電路閉合時，繼電器不動作，或者當(dāng)要求被控電路不閉合時，繼電器動作。出現(xiàn)類似的問題主要由于線路中干擾電壓超過了所

13、選用繼電器的驅(qū)動電路允許范圍，設(shè)計電路時應(yīng)注意對會引起干擾的因素（如芯片指令錯誤，短路現(xiàn)象，電網(wǎng)波動現(xiàn)象）進(jìn)行排查。2、繼電器壽命較短引起此類現(xiàn)象的問題較多，除了繼電器質(zhì)量問題外主要原因包括：實(shí)際開關(guān)電流超過繼電器額定開關(guān)電流，實(shí)際沖擊電流超過繼電器額定開關(guān)電流，為了避免此種現(xiàn)象應(yīng)選用額定電流為實(shí)際開關(guān)電流的2-3倍（經(jīng)驗(yàn)倍數(shù)）。同時該繼電器耐沖擊電流為實(shí)際電流的2-3倍（經(jīng)驗(yàn)倍數(shù)）。3、觸點(diǎn)熔焊現(xiàn)象一般來說，交流轉(zhuǎn)換繼電器線圈溫度上升較直流轉(zhuǎn)換繼電器為高，這是因?yàn)榇怕分械臏u流損耗及磁滯損耗。此外，當(dāng)交換轉(zhuǎn)換繼電器工作在低于額定電壓時，可能會發(fā)生“跳動”現(xiàn)象，這種現(xiàn)象當(dāng)電機(jī)起動時會經(jīng)常發(fā)生。這

14、將導(dǎo)致因燃燒，觸點(diǎn)熔焊而損壞繼電器或自保電路的斷開。所以必須采取預(yù)防措施，以防止電源電壓的波動。如果電源電壓波動，不管這種波動是長時間持續(xù)，還是一會兒都將造成繼電器故障，所以要保證有足夠容量的電源。4、線圈溫升過高，降低繼電器的可靠性 由于銅線損失以及鐵芯等磁性材料的鐵耗，造成線圈溫度升高，另外由于觸點(diǎn)熱量通過熱傳遞造成線圈溫度升高。而加到繼電器上的最高線圈電壓，取決于線圈的溫升，線圈絕緣材料的耐熱性，電器與機(jī)械使用壽命。如果加至因此為了避免溫升過高，繼電器放置時因注意與散熱片等發(fā)熱量大的器件拉大距離，兩個繼電器之間的距離也不能太近，不應(yīng)小于1mm.一般應(yīng)為2-3mm5、繼電器的焊接問題5.1

15、仔細(xì)挑選那些不損害繼電器的印刷電路（如電路板大小、厚度及材料導(dǎo)致的板子的變形，推薦：玻璃鋼或環(huán)氧紙印刷電路板；板材厚度推薦1.6毫米）。5.2電路板上焊盤形狀。焊盤界面應(yīng)在銅箔外形的中心線上，使角焊縫一致。下表是繼電器焊盤的比較表三 焊盤形式比較表正確錯誤5.3快速完成焊接操作。使用正確功率的烙鐵，在用烙鐵頭將所加焊料弄平滑時，不要過熱。下表是焊接注意項(xiàng)表四 焊接注意事項(xiàng)表焊料JIS Z3282,H10或H63(含樹脂型焊劑)烙鐵額定值為30至60瓦，烙鐵頭溫度280攝氏度至300攝氏度。焊接時間最長3秒d)焊料選擇下表含有推薦的焊料：表五 焊接材料性能表型式適用的焊料直徑0.8至1.6毫米錫

16、58.8%焊接含量1.67%不純度JIS Z3282 A級擴(kuò)展化90%儲藏最長3個月具體焊接其他問題參照集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)HR/Q 05010-20006、繼電器的固定不能用樹脂固定繼電器的位置，否則繼電器的特性將改變7、噪聲影響從半導(dǎo)體電路的角度來看時，繼電器會是噪聲源。在設(shè)計位置時，使繼電器盡可能的遠(yuǎn)離半導(dǎo)體元件。而將用于繼電器的浪涌抑制器，放置得盡可能接近繼電器。不要將信號，諸如容易受噪聲影響的音頻信號，布線在繼電器下方。8、涂層影響在潮濕環(huán)境中，將印刷電路板涂層，以防止因包含有害物質(zhì)的氣體，而使結(jié)構(gòu)形式的絕緣性能降低。但是必須注意不要讓涂料侵入裝在印刷電路板上的繼電器內(nèi)，否則由于黏附會產(chǎn)生接觸故

17、障。此外，某些涂料可能降低或嚴(yán)重影響繼電器的性能，要仔細(xì)選擇涂料。下表是涂層對繼電器印刷板的適用性及特點(diǎn)表六 印刷板材料適用性及特點(diǎn)表項(xiàng)目對裝有繼電器印刷電路板的適用性特點(diǎn)環(huán)氧樹脂良好絕緣良好。對繼電器的接觸沒有影響。聚氯酯良好絕緣好并易于涂層。但不要使繼電器本身涂層，因?yàn)檫@種涂層常使用加稀釋劑的溶劑硅差絕緣好且便于涂層。但硅氣體會造成繼電器接觸不良五、怎樣選擇合適的繼電器1、根據(jù)連續(xù)加到繼電器觸點(diǎn)上的電流值，確定所選用繼電器的額定承載電流。智能電子常用額定承載電流型號如下表：表七 承載電流對照表所用廠家OEG松下OMRON額定承載電流（額定承載電壓220V）2AJQ1， JQ1A3AOJE-

18、SS-112LM，OJE-SH-112LMG5Q-15APCH-112D2M，OJE-SH-112DM，PCJ-112D3MJS1，JQ1PG5S-1，MY1-0210AOMI-SS-112LM，SRUDH-SS-124D1SRUDH-SS-112D1JW1AFSN，JW1FSNG2R-1-H，G2R-1A，G2R-116AOZ-SS-112LM1，OMIF-S-112LMJA1C-TM-DC12V-P，ALE15B12G2R-1A-E20AJM1AN-ZTM，ALF1T12G4A-1A，G4A-1A-P25APCFN-112D3M，PCF-112D1M，PCFN-112D2M，30AT9CS

19、1D22-12JTN1AS-TMP-FG8P-1A4TP2、根據(jù)觸點(diǎn)形式根據(jù)觸點(diǎn)回路的形式，選擇單刀單擲，單刀雙擲，雙刀雙擲等不同觸點(diǎn)形式，一般情況下，（在繼電器描述中1A表示單刀單擲，1或者1C表示單刀雙擲，2或者2C表示雙刀雙擲。）3、根據(jù)密封形式根據(jù)繼電器應(yīng)用的不同場合，選擇不同的密封形式，如洗衣機(jī)組選用的繼電器必須是塑料密封形式，以防止水的侵蝕。4、根據(jù)環(huán)境，選擇快速連接形式與否快速連接頭可以方便的外部高壓線路進(jìn)行連接，并且節(jié)省線路板的空間，但是由于密封情況不佳，當(dāng)環(huán)境濕度較大時，容易發(fā)生短路現(xiàn)象。5、保證線圈可能的最大溫度不會超過線圈絕緣材料的耐熱性如果加至繼電器的電壓超過最大電壓，

20、可能造成絕緣材料性能降低，線圈燒毀。并且繼電器不能在正常電平下工作。實(shí)際上，有時為了補(bǔ)償電源電壓的波動，往往超出最大電壓。在這種情況下，要注意以下幾點(diǎn)。 線圈溫度一定不能超過組成線圈的線管及繞線所能承受的溫度。下表示出線圈常用繞線。表八 線圈材料耐溫表線圈材料最大線圈溫度聚氯酯（UEW）120聚酯（PEW）130 計算線圈溫度的公式：t=(R2-R1)/R1(234.5+T1)+T1式中R1（）：激勵前線圈電阻R2（）：激勵后線圈電阻T1（）：環(huán)境溫度t ():激勵后線圈溫度在使用繼電器前要保證線圈溫度沒有問題6、根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選擇不同的觸點(diǎn)材料 根據(jù)斷開或閉合的負(fù)載，選擇合適的觸點(diǎn)材料是很重要

21、的，某些觸點(diǎn)材料及其特性，例表如下表九 觸點(diǎn)材料特性表鉑金銀接點(diǎn)合金此材料具有極好的抗腐蝕性，并適用于很小電流的電路銀鈀此材料具有良好的抗腐蝕性及硫化性能。它吸附有機(jī)氣體產(chǎn)生聚合物，所以它通常它鍍金銀此材料在所有材料中具有最高的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性。它呈現(xiàn)低接觸電阻，但在硫化氣體環(huán)境中易形成硫化膜。在低電壓小電流工作條件下，會引起接觸性能不良。銀-氧化鎘此材料在與銀相同的導(dǎo)電性。它呈現(xiàn)低接觸電阻，但在硫化氣體環(huán)境中易形成硫化膜。銀鎳此材料呈現(xiàn)與銀相同的高導(dǎo)電性，和極好的抗電弧性銀鎳銦此材料呈現(xiàn)極好的抗電積性與抗排氣性銀鎢此材料呈現(xiàn)高硬度及熔點(diǎn)，它也有極好的抗電弧性及優(yōu)良的抗電積及轉(zhuǎn)移性，但它也呈現(xiàn)高接

22、觸電阻的不良特性7、繼電器安規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)電路板銷售的不同地區(qū)選擇不同的繼電器安規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)如下： 德國標(biāo)準(zhǔn)（VDE 0435 EN60255 EN61810）美洲標(biāo)準(zhǔn)（UL508 UL1054 CSA22.1 NO.0 NO.14）中國標(biāo)準(zhǔn)（CCEE GB8998-1997） 瑞士標(biāo)準(zhǔn)（SEV）六、繼電器的選用原則選型時可以按下述要點(diǎn)逐項(xiàng)開展分析和研究：a、外形及安裝方式、安裝腳位；b、輸入?yún)⒘?；c、輸出參量；d、時間參量；e、環(huán)境條件；f、安全要求；g、電磁兼容；h、安裝使用要求。1、外形、安裝方式、安裝腳位一般采用以下原則：a、滿足同樣負(fù)載要求的產(chǎn)品具有不同的外形尺寸，根據(jù)所允許的安裝空間，可選用低高度或小安裝面積的產(chǎn)品。但體積小的產(chǎn)品有時在觸點(diǎn)負(fù)載能力、靈敏度方面會受到一定限制。b、繼電器的安裝方式有PC板、快速連接式、法蘭安裝式、插座安裝式等。對體積小、不經(jīng)常更換的繼電器，一般選用PC板式。對經(jīng)常更換的繼電器，選用插座安裝式。對主回路電流超過20A的繼電器，選用快速連接式，防止大電流通過線路板，造成線路板發(fā)熱損壞。對體積大的繼電器，可選用法蘭安裝式，防止沖擊、振動條件下，安裝腳損壞。c、安裝腳位：一般考慮線路板布線的方便，強(qiáng)弱電之間的隔離五、繼電器的型號命名方