继电器教学课件PPT.ppt
第八讲：继电器,继电器是自动控制电路中常用的一种元件。实际上它是用较小的电流来控制较大电流的一种自动开关。在电路中起着自动操作、自动调节、安全保护等作用。,继电器的种类,固态式,电磁式,NO1：电磁式继电器的结构和符号示意图,NO2：电磁式继电器的工作原理,当继电器线圈通以电流时，在铁心、轭铁、衔铁和工作气隙中形成磁通回路，从而使衔铁受到电磁吸力的作用而吸向铁芯，此时衔铁带动支杆而将板簧推开，使一组或几组常闭触点断开(也可以使常开触点接通)。当切断继电器线圈的电流时，电磁力失去，衔铁在板簧的作用下恢复原位，触点又闭合。,1,2,3,常闭触点,常开触点,一闭一开Z,NO3：继电器的主要电气参数,几种电磁式继电器的主要电气参数,返回,参数识别,型号,线圈电压,触点组数,触点形式,常闭触点H,常开触点D,一闭一开Z,1.线圈电压和功率：,它是指继电器线圈使用的是直流还是交流电，以及线圈消耗的额定电功率。,2.线圈电压：,这是指继电器正常工作时线圈需要的电压值。一种型号的继电器的构造大体是相同的，为了使一种型号的继电器能适应不同的电路，它有多种额定工作电压或额定工作电流以供选用，并用规格号加以区别。,如 型继电器,它的线圈电源为直流，线圈消耗的额定功率为0.36W。,如型号为 的继电器,”,额定工作电压为6V,额定工作电压为48V,3.线圈电阻线圈的电阻值,手册给出,电阻为,额定工作电流 I,4.寿命(接点负荷)：接点的负载能力,它表示这种继电器的接点在工作时的电压和电流值不应超过该值时，可正常工作次。否则会影响甚至损坏接点。一般同一型号的继电器的寿命(接点负荷)值都是相同的。,如 JFX13F 型的继电器的寿命(接点负荷)是,其它参数，如继电器接点的吸合、释放时间,继电器的使用环境,安装形式,绝缘强度,接点寿命等，,NO4：继电器的选用,1.继电器的额定工作电压的选择,继电器的额定工作电压应小于或等于控制电路(继电器线圈所在电路)的工作电压。当继电器是用晶体管或集成电路来驱动时，还应计算一下继电器额定工作电流是否在晶体管或集成电路的输出电流范围之内，必要时应增添保护电路。,2.接点负荷的选择,加在接点上的电压和电流值不应超过该继电器的接点负荷。,3.接点的数量和种类,同一种型号的继电器一般有多种接点的形式可供选用。使用时应充分利用各组接点。,4.继电器的体积应合乎电路的要求,NO5：继电器的应用,工作原理,当按下按钮开关 S后，晶体管 VT立即饱和导通，电源电压6V加在继电器线圈的两端，使它吸合，动合触点闭合，220V、40W的灯泡电源被接通而发光。同时，电容 C被迅速充电，使它的两端电压也达 6V。,当放开按钮开关 S后，由电源提供电流 IB的电路被切断，但电容C两端存在电压，还能维持晶体管工作，随着时间的延迟，电容中的电荷经过电阻 R与晶体管的发射结泄放，电容两端的电压逐渐下降。,工作原理（续）,当UBE0.5V，晶体管 VT截止，继电器线圈失去电压而释放，触点被打开，220V、40W的灯泡电源被切断而熄灭。,这个电路，按一下按钮开关 S，灯亮20秒左右自动熄灭(延时时间的长短可调节电容C的容量)，可做走廊照明灯的控制装置。,与继电器线圈K并联的二极管 VD为保护二极管，又称续流二极管。由于继电器线圈的电感在断电的瞬间，线圈两端将产生较高的反向电压，这个电压与电源电压叠加在晶体管c、e之间，很可能超过晶体管的最大反向击穿电压 U(BR)CEO，使晶体管击穿损坏。,器件选定,该电路的控制对象是“220V、40W”白炽灯一盏，经计算流过电灯的正常电流为0.18A，考虑到白炽灯在不发光时的电阻为正常发光时的1/10左右，因而，接点在刚闭合的瞬态通过的电流比正常时大得多，所以接点的负荷选220V(AC)x1A左右为妥。控制电路的工作电压为6V，继电器工作时能加在线圈两端的电压也近似6V(实际上为5.8V)。本晶体管工作时输出的电流大于60mA。电路只需要一个常开接点，希望用体积小一些的继电器。,JZC-21F/006-1F型，它的接点负荷为 120V(AC)3A，额定工作电压为 6V，工作电流为 60mA，外形为长方形，体积 23 17 14.5(mm)，接点形式为 1D。,NO6：固态的继电器,1、基本结构,随着科学技术的进步及工业的发展，通过微机来实现自动控制已在多个行业实施。作为计算机与外界的接口装置，用交流固体继电器是最为理想的。,内部结构,由输入电路、驱动电路和输出电路三部分组成,当输入端施加直流信号时，光电器件导通，它驱动可控硅导通，输出端闭合。由于固体继电器输出部分接有 RC吸收回路，因此加强了可靠性。,2、命名方法,第四部分用F表示封闭式交流输出，FA表示直流输出,第六部分用0表示过零型，1表示调相型。,3固体继电器的特点,使用寿命长：大功率固体继电器是无触点开关，避免了大电流在频繁通过触点后造成触点损坏，大大提高了使用寿命。,由于它采用密闭式封装；亦是防火、防爆、防潮、防振的理想部件。,可用集成电路驱动：它采用直流输入控制，输入电流小，与逻辑电路兼容，用逻辑电平便可实现对多种大负载控制。,隔离好：输出端与外壳之间高绝缘，输入端与输出端光电隔离，使得安装方便，并且避免了输出功率负载时对输入端逻辑电路的影响。,开关速度快。,4固体继电器的应用,应用举例1：对炉温的控制。,目前，许多高温箱、烘干箱的温度控制是靠电炉丝工作时间的长短来实现的，若将炉丝周围温度的变化通过温度控制器反馈给继电器的输入端，则可不断调节温度。,应用举例2：控制驱动电动机。,在生产中，用电动机作为动力源很普遍。这里，我们依靠控制信号不断使固体继电器导通与切断来驱动电机正常工作。图中，固体继电器的负载为感性负载电动机。因此要求固体继电器电气系统峰值电压为所用线路电压的2倍到3倍。必要时可在固体继电器输出端并联一个瞬态抑制电路(如金属氧化物压敏电阻）,电磁式,电磁式,固态式,固态式,附录,SSR固态继电器以触发形式,可分为零压型(Z)和调相型(P)两种。在输入端施加合适的控制信号VIN时,P型SSR立即导通。当VIN撤销后,负载电流低于双向可控硅维持电流时(交流换向),SSR关断。Z型SSR内部包括过零检测电路,在施加输入信号VIN时,只有当负载电源电压达到过零区时,SSR才能导通,并有可能造成电源半个周期的最大延时。Z型SSR关断条件同P型,但由于负载工作电流近似正弦波,高次谐波干扰小,所以应用广泛。,
