研究电气工程自动化低压电器中继电器的运用要点

王世奎　焦中兴

[摘 要]继电器是电气工程自动化低压电器主要的控制元件之一，其工作原理是利用小电流的运行去控制大电流的“自动开关”，具有自动调节、安全保护、转换电路等功能。本篇论文对继电器的组成、工作原理、类型以及特性和作用作简要介绍，以及其在电气工程自动化中的运用做浅要分析。

[关键词]电气工程自动化 低压电器 继电器 运用

中图分类号：TM58；TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0398-01

我国为了响应市场的需求对电气工程的重视程度不断加深。继电器广泛应用于电气自动化低压电器，是现今常用的电控制开关之一。自动化低压电器设备是自动化工程不可或缺的设备之一，该设备根据对电路电压、电流变量的控制，从而控制大型电路的断开和闭合，实现保护电路的安全设备，但是在使用过程中仍然存在一定的缺陷，而继电器可以很好的解决这一缺陷，因而被广泛应用于电气工程。

一、 继电器的概述

1. 组成部分

继电器由线圈和接触点两部分组成，其具有隔离功能的自动开关元件。继电器都具有能够反应输入变量的感应机构，例如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度和光等变量；还具有对被控电路实施“闭合”、“断开”控制的执行机构；还有处于输出与输入部分之间，并对输入量进行耦合隔离，输出部分驱动的中间机构。

2. 工作原理

继电器在电气工程自动化的电路中担任电子控制器件的角色，其通过控制被控电路的小电流，从而控制其大电流，执行“闭合”和“断开”的指令。继电器的输入量达到规定的数值时，就可以实现对被控电路的“闭合”或“断开”；继电器具有切断电源以及隔离的功能，除此之外继电器还可以结合感应机构，反应被控电路中电压、电流等数据的变化量，因此被广泛应用于电气工程的自动化设备。

3. 类型以及特性

功率方向继电器主要分为电气量继电器和非电气量继电器两大类，具有反应快、寿命长、体积小等特点。被广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通讯等领域；电磁继电器由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片组成。线圈在一定电压的环境下产生一定电流，从而产生电磁效应。衔铁在电磁力和弹簧拉力的相互抵消的过程中吸合，线圈断电的情况下，电磁力消失，在弹簧拉力的作用下返回到原来的位置，从而实现电路的“闭合”和“断开”。该继电器分为低压控制电路和高压控制电路两股电路；固态继电器是两个输入端和两个输出端的四端器件。中间利用隔离器实现电隔离的效果。固态继电器按照负载电源类型可分为交流型和直流型两类，按开关形式分为常开型和常闭型两类，按隔离型式分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型三类。该继电器具有短路保护、过载保护、过热保护功能，与组合逻辑固化封装可以组成智能模块，运用于控制系统。固态继电器已经成功运用在工业自动化装置、自动洗衣机、自动消防等系统；除此之外还有热敏干簧继电器、磁簧继电器、光继电器、时间继电器、中间继电器等不同类型的继电器。

4. 主要作用

继电器是具有隔离功能的自动开关控制器，被广泛应用于自动控制系统，作为自动控制元件，其作用主要体现在以下几个方面：一是扩大控制范围的作用。例如在多触点继电器的运用过程中，当控制信号达到某一定值时，根据触点组的不同形式，换接、开断、接通多路电路；二是放大的作用。例如灵敏型继电器、中间继电器等，通过控制微小的变量，从而控制很大功率的电路；三是综合信息的作用。例如当多个控制信息按规定的形式输入多绕组继电器时，通过对输入信息的比较综合，从而实现预期的控制目标；四是自动、遥控、监测的作用。例如在自动装置系统中继电器与其它电器组合，形成综合的程序控制线路，从而实现自动化控制。

二、电气工程自动化低压电器中继电器的运用要点

根据我国电气工程自动化发展阶段而言，继电器已经广泛应用于自动化系统，特别是在低压电器中发挥显著的作用，继电器的可靠性，直接影响整机的可靠性，在家用电器、电气工程、工业等多个领域广泛应用。

1. 家用电器领域

继电器在家用电器领域中广泛应用，例如洗衣机、电加热器、微波炉等电器。在各个电器的设计中继电器的触点负载各不相同，小负载包括继电器线圈、驱动螺线管等负载；大负载包括220V、5000W的加热器。根据电器的使用特性，普遍对家用电器中继电器的使用寿命达到5年以上的要求；家用电器中继电器的使用温度一般控制在0-55℃的范围类，电加热器和微波炉等特殊家用电器除外，其继电器应的使用温度应控制在85℃；其继电器的使用空间的相对湿度应控制在20%-95%。

2. 电气工程自动化领域

继电器这一控制元件的可靠性不仅仅与其元件本身的可靠性相关联，还与其应用时的可靠性息息相关。继电器控制元件本身的可靠性与产家的设计与生产质量的可靠性有着直接的联系，其应用过程的可靠性与元件结构在整机的运作过程的协调性和其发挥最大作用的可靠性相关联。为了保证其继电器在使用过程总的可靠性，在保证其本身设计结构和质量可靠性的前提下，提高继电器的运用环境，提高其作用的发挥效果。例如人们严格按照正确的操作规程正确操作；挑选高绝缘、强抗电性能的材料投入继电器进行生产与组装；保证继电器的湿度、温度、机械应力、密封性和低气压等外部条件的控制等。

3. 工业领域

在工业领域中电器的继电器主要采用交流继电器对其进行“闭合”和“断开”的控制。工业领域的电器主要通过开关对继电器触电的“闭合”和“断开”进行控制，再通过继电器的“闭合”和“断开” 来控制大型设备的“闭合”和“断开”，从而控制大型机器的运转和停止，例如六角车床和钻床。

结束语

综上所述，随着我国科学技术的飞速发展，电气自动化程度的不断加深，继电器被广泛应用于自动化低压电器。人们利用继电器的特性，结合先进的科学技术，在电气工程自动化低压电器中充分发挥其作用，并开发其它新的功能，应用于新的领域的控制系统。在继电器的发展道路上，我们不断研究、创新和应用，实现高效率、低成本的目标，从而推动企业“更好、更快”的发展。

参考文献

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[2] 冯启明.论继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用[J].赤子.2012（21）.