繼電器的工作原理及作用

       在很多的家用電器上(如自動(dòng)洗衣機(jī)、電爐加溫等等)，為了防止電流過(guò)大而損傷電器，因此在電器上面安裝了一些繼電器。繼電器是一種電子控制器件，實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。那么繼電器的是如何工作的?其作用又有哪些?下面一起來(lái)看看：

　　1.基本概念

　　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。

　　19世紀(jì)30年代，美國(guó)物理學(xué)家約瑟夫·亨利在研究電路控制時(shí)利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)明了繼電器。最早的繼電器是電磁繼電器，它利用電磁鐵在通電和斷電下磁力產(chǎn)生和消失的現(xiàn)象，來(lái)控制高電壓高電流的另一電路的開合，它的出現(xiàn)使得電路的遠(yuǎn)程控制和保護(hù)等工作得以順利進(jìn)行。繼電器是人類科技史上的一項(xiàng)偉****明創(chuàng)造，它不僅是電氣工程的基礎(chǔ)，也是電子技術(shù)、微電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)。

圖1 繼電器

　　2.電路符號(hào)

　　繼電器的文字符號(hào)為“K”，圖形如圖2所示。在電路圖中，繼電器的接點(diǎn)可以畫在該繼電器線圈的旁邊，或在遠(yuǎn)離該繼電器線圈的地方，而用編號(hào)表示它們的彼此關(guān)系。

圖2 繼電器的電路符號(hào)

　　3.主要作用

　　(1)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。

　　(2)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(guò)比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。

　　(3)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。

　　(4)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。

　　4.基本結(jié)構(gòu)

圖3 繼電器的結(jié)構(gòu)

　　繼電器由四部分構(gòu)成，分別是線圈、磁路、反力彈簧和觸點(diǎn)。

　　線圈的用途是通電后，它能產(chǎn)生電磁吸力，帶動(dòng)磁路的銜鐵吸合，并使得觸點(diǎn)產(chǎn)生變位動(dòng)作。

　　磁路由鐵芯、鐵扼和銜鐵構(gòu)成，它的任務(wù)是為線圈產(chǎn)生的磁通建立磁路通道。

　　在磁路中，最重要的就是磁路氣隙，它是銜鐵和鐵芯之間的一段空隙。線圈未通電時(shí)氣隙為最大值，觸點(diǎn)為初始態(tài);線圈通電后，氣隙為零，觸點(diǎn)變位為動(dòng)作態(tài)。

　　反力彈簧的作用就是為銜鐵提供與動(dòng)作方向相反的斥力，當(dāng)線圈斷電后它能幫助銜鐵和觸點(diǎn)復(fù)位。

　　觸點(diǎn)用于對(duì)外執(zhí)行控制輸出，它由常閉觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)構(gòu)成。線圈得電繼電器吸合后，常閉觸點(diǎn)打開而常開觸點(diǎn)閉合，線圈斷電釋放后，常閉觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)均復(fù)位為初始狀態(tài)。

　　5.工作原理

　　繼電器的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)是繼電器的一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)和兩個(gè)靜觸點(diǎn)。其中動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)1處于閉會(huì)狀態(tài)，稱為常閉觸點(diǎn)，動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)2處于斷開狀態(tài)，稱為常開觸點(diǎn)，如圖4所示。

圖4 繼電器的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)

　　當(dāng)線圈得電時(shí)，其動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)1立即斷開并與靜觸點(diǎn)2閉合，切斷靜觸點(diǎn)1控制線路，接觸通靜觸點(diǎn)2的控制線路。

　　當(dāng)線圈失電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位，即動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)2復(fù)位斷開并與靜觸點(diǎn)1復(fù)位閉合，切斷靜觸點(diǎn)2的控制線路接通靜觸點(diǎn)1的控制線路。如圖5所示：

　　從上圖可以看出當(dāng)繼電器K線圈連接在不閉鎖的常開按鈕與電池之間;常閉觸點(diǎn)K-1連接在電池與燈泡EL1z之間，用于控制燈泡EL1的點(diǎn)亮與熄滅;常開觸點(diǎn)k-2連接在電池與燈泡EL2之間，用于控制燈泡EL2的點(diǎn)亮與熄滅。在未接通線路時(shí)，燈泡EL2處于熄滅狀態(tài)。

　　按下按鈕SB時(shí)，線路接通，繼電器K線圈得電，常閉觸點(diǎn)K-1斷開，切斷燈泡EL1的供電電源，燈泡EL1熄滅;同時(shí)常開觸點(diǎn)K-2閉合，接通燈泡EL2的供電電源，燈泡EL2點(diǎn)亮。

　　松開按鈕SB時(shí)，線路斷開，繼電器K線圈失電，常閉觸點(diǎn)K-1復(fù)位閉合，接通燈泡EL1的供電電源，燈泡EL1點(diǎn)亮;同時(shí)常開觸點(diǎn)K-2復(fù)位斷開，切斷燈泡EL2的供電電源，燈泡EL2熄滅。

　　以上就是繼電器的概念、電路符號(hào)、主要作用、基本結(jié)構(gòu)以及工作原理介紹了。繼電器經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了各種形式的，比如時(shí)間繼電器，溫度繼電器，舌簧繼電器，熱繼電器，差動(dòng)繼電器，光繼電器，聲音繼電器，霍爾繼電器等，現(xiàn)在還有固態(tài)繼電器等，從機(jī)械到電子，各種形態(tài)都有。