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aigtek科普:继电器理论基础

发布:2022-06-07

继电器是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“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。

继电器结构:

继电器理论基础.png 

上图的线圈中有一根铁芯、铁轭、衔铁b以及衔铁与铁芯之间的气隙,共同构成了继电器的磁路。如下图所示:

继电器理论基础2.png 

在上图中,我们把控制电源的开关k闭合,线圈通电,线圈按照右手螺旋定则在铁芯中产生了磁力线,把铁磁材料构成的衔铁吸下来,直到气隙等于零。在衔铁的带动下,继电器的常开触点闭合,而常闭触点打开,至此完成了继电器的闭合过程。注意到测试反力弹簧被拉长产生了反力并作用在衔铁上。

继电器理论基础:

当控制电源的开关打开以后,线圈失电,铁芯中的磁力线瞬间消失,反力弹簧把衔铁拉回到原来的位置,常闭触点恢复导通,而常开触点也恢复打开的状态。

第二张图看似简单,但是它是继电器的最基本结构。

当电流流过继电器触点的导电杆和线圈时会引起发热,这属于开关电器发热理论所研究的内容;

继电器导电结构通电后,导线间和动静触头间存在电动力,特别是当短路电流流过时,电动力会更大,有关电动力的知识属于开关电路的电动力理论;

继电器触点之间存在电接触现象,涉及到电接触的收缩电阻和模电阻,还有电接触的温升和熔焊。这些知识属于开关电路的电接触理论;

继电器开断时,触点/触头之间会出现电弧,大功率开关电路还配套灭弧栅灭弧。有时,我们把开关电器的触点和触头放置特殊气体中,例如六氟化硫或者真空中。这部分知识属于开关电器的电弧理论所研究的内容;

继电器线圈通电后,铁芯流过磁力线,我们把它叫做磁通。磁通产生了电磁吸力,使得衔铁带动触点/触头产生变位。铁芯、磁通、气隙和线圈属于开关电器电磁系统理论所研究的对象。

以上这五大理论,构成了包括继电器在内的开关电路的理论基础。

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