繼電器(英文名稱:relay)是一種電控制器件,是當(dāng)輸入量(激勵(lì)量)的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí),在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)之間的互動(dòng)關(guān)系。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中,它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。
電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓,線圈中就會(huì)流過一定的電流,從而產(chǎn)生電磁效應(yīng),銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯,從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)(常開觸點(diǎn))吸合。當(dāng)線圈斷電后,電磁的吸力也隨之消失,銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置,使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))釋放。這樣吸合、釋放,從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn),可以這樣來區(qū)分:繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn),稱為“常開觸點(diǎn)”;處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路,為低壓控制電路和高壓工作電路。
繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開關(guān)元件,廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中,是最重要的控制元件之一。
繼電器一般都有能反映一定輸入變量(如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等)的感應(yīng)機(jī)構(gòu)(輸入部分);有能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(輸出部分);在繼電器的輸入部分和輸出部分之間,還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離,功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)部分)。
作為控制元件,概括起來,繼電器有如下幾種作用:
1)擴(kuò)大控制范圍:例如,多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí),可以按觸點(diǎn)組的不同形式,同時(shí)換接、開斷、接通多路電路。
2)放大:例如,靈敏型繼電器、中間繼電器等,用一個(gè)很微小的控制量,可以控制很大功率的電路。
3)綜合信號(hào):例如,當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí),經(jīng)過比較綜合,達(dá)到預(yù)定的控制效果。
4)自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè):例如,自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起,可以組成程序控制線路,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。
1.環(huán)境對(duì)繼電器可靠性的影響:繼電器工作在GB和SF下的平均故障間隔時(shí)間最高,達(dá)到820000h,而在NU環(huán)境下,僅60000h。
2質(zhì)量等級(jí)對(duì)繼電器可靠性的影響:當(dāng)選用A1質(zhì)量等級(jí)的繼電器時(shí),平均故障間隔時(shí)間可達(dá)3660000h,而選用C等級(jí)的繼電器平均故障間隔時(shí)間為110000,其間相差33倍,可見繼電器的質(zhì)量等級(jí)對(duì)其可靠性能的影響非常大。
3觸點(diǎn)形式對(duì)繼電器可靠性的影響:繼電器的觸點(diǎn)形式也會(huì)對(duì)其可靠性產(chǎn)生影響,單擲型繼電器的可靠性都高于相同刀數(shù)的雙擲型繼電器,同時(shí)隨刀數(shù)的增加可靠性逐漸降低,單刀單擲繼電器的平均故障間隔時(shí)間是四刀雙擲繼電器的5.5倍。
4結(jié)構(gòu)類型對(duì)繼電器可靠性的影響:繼電器結(jié)構(gòu)類型共有24種,不同類型均對(duì)其可靠性產(chǎn)生影響。
5溫度對(duì)繼電器可靠性的影響:繼電器工作溫度范圍在-25~70℃之間。隨著溫度的升高,繼電器的平均故障間隔時(shí)間逐漸下降。
6動(dòng)作速率對(duì)繼電器可靠性的影響:隨著繼電器動(dòng)作速率的提高,平均故障間隔時(shí)間基本呈指數(shù)型下降趨勢(shì)[2] 。因此,若設(shè)計(jì)的電路要求繼電器的動(dòng)作速率非常高,那么在電路維修時(shí)就需要仔細(xì)檢測(cè)繼電器以便及時(shí)對(duì)它更換。