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继电器结构

第5章 - 机电继电器

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电力和磁性

通过导体的电流将产生磁场环绕导体的线。如果将该导体包裹成线圈形,则会沿线圈长度定向产生的磁场。电流越大,磁场的强度越大,所有其他因素相等:

电力和磁性

电感器和磁场

电感器应对变化的反应当前的由于该磁场中存储的能量。当我们从公共铁芯周围的两个电感器线圈构造变压器时,我们使用该磁场将能量从一个线圈转移到另一个线圈。

但是,与我们在电感器和变压器中看到的应用相比,电磁场有更简单,更直接的用途。

通过电流线线圈产生的磁场可以用于在任何磁对象上施加机械力,就像我们可以使用永久磁铁吸引磁物体一样,除了可以使用该磁铁(由线圈形成)是通过线圈打开或关闭电流打开或关闭。

电磁阀

如果我们在这样的线圈附近放置一个磁对象,以便在用电流为线圈通电时使该物体移动,则将其具有所谓的螺线管。可移动的磁对象称为电枢,大多数腋窝可以使用直流电流(DC)或交流电(AC)启动线圈。

磁场的极性无关,目的是吸引铁电枢。螺线管可用于电气打开门闩锁,打开或关闭阀门,移动机器人的四肢,甚至启动电动开关机构。但是,如果使用螺线管来启动一组开关触点,我们的设备非常有用,值得拥有自己的名称:继电器。

继电器

当我们需要用小电信号控制大量电流和/或电压时,继电器非常有用。

产生磁场的继电器线圈只能消耗瓦特瓦的分数,而该磁场封闭或打开的触点可能能够传导数百倍的功率到负载。实际上,继电器充当二进制(开或关)放大器。

就像晶体管一样,继电器能够在逻辑函数构建中使用另一个电信来控制一个电信号。该主题将在另一课中更详细地介绍。目前,将探索继电器的“放大”能力。beplay体育下载不了

通过低压源通电的继电器线圈

在上面的示意图中,继电器线圈通过低压(12 VDC)源充电,而单极单直线(SPST)触点会中断高压(480 VAC)电路。

电流为中继线圈供电的电流很可能比当前接触的当前额定值少数百倍。典型的继电器线圈电流远低于1安培,而工业继电器的典型接触等级至少为10安培。

继电器组件

一个继电器线圈/电枢组件可用于启动多组触点。这些触点通常可以开放,通常关闭或两者的任何组合。

与开关一样,继电器接触的“正常”状态是,当线圈被脱光时,就像您发现坐在架子上而不是连接到任何电路的接力赛一样。

中继触点可能是金属合金,汞管甚至磁性芦苇的露天垫,就像其他类型的开关一样。继电器中的接触选择取决于相同的因素,这些因素决定了其他类型的开关中的接触选择。

露天接触是高电流应用的最佳选择,但是它们腐蚀和火花的趋势可能会在某些工业环境中引起问题。汞和芦苇的接触是无光的,不会腐蚀,但是它们的当前能力往往受到限制。

物理继电器设备示例

这里显示的是三个小继电器(每个高度约2英寸),在面板上安装,作为市政水处理厂电气控制系统的一部分:

物理继电器设备示例

此处显示的继电器单元称为“八进制基础”,因为它们插入匹配的插座,这是通过继电器底部的八个金属引脚固定的电气连接。您在照片中看到的螺丝端子连接,其中电线连接到继电器实际上是插座组件的一部分,每个继电器都插入其中。

这种类型的施工有助于在失败的情况下轻松拆除和更换继电器。

继电器的其他好处

除了能够允许相对较小的电信号切换相对较大的电信号的能力外,继电器还提供线圈和接触电路之间的电气隔离。这意味着线圈电路和接触电路彼此电气绝缘。

一个电路可以是直流和另一个AC(例如前面显示的示例电路中)和/或它们的电压水平可能完全不同,在整个连接之间或从连接到地面。

引进电流和辍学电流

尽管继电器本质上是二进制设备,但要么完全打开或完全关闭,但在某些情况下,其状态可能不确定,就像一样半导体逻辑门。为了使继电器积极地“拉动”电枢启动触点,必须通过线圈有一定的最低电流。

该最小量称为引进电流,类似于逻辑门需要保证“高”状态的最小输入电压(通常为TTL的2伏2伏,CMOS的3.5伏)。

但是,一旦将电枢拉到线圈的中心,将其固定在那里所需的磁场通量(线圈电流较小)。因此,在电枢“掉落”到其弹簧位置之前,线圈电流必须显着降到高于拉入电流的值以下,并且触点恢复其正常状态。

该电流级别称为辍学电流,类似于逻辑门输入将允许保证“低”状态的最大输入电压(通常为TTL的0.8伏,CMOS 1.5伏)。

滞后或辍学电流之间的滞后或差异,导致操作类似于施密特触发逻辑门。从继电器到继电器的拉电流(和电压)差异很大,并且由制造商指定。

审查:

  • A电磁阀是一种通过电磁盘管的能量产生机械运动的装置。螺线管的可移动部分称为衔铁
  • A中继是螺线管设置以在电动线圈通电时启动开关触点。
  • 拉入电流是从其“正常”(脱发)位置启动螺线管或继电器所需的最小线圈电流。
  • 辍学电流是通电继电器将返回其“正常”状态的最大线圈电流。

相关工作表: