电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用.docx

《电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用.docx（18页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用摘要继电器设备在我国已经被广泛应用，它是一种利用微小电流对较大电流实施有效控制的电子控制器件，继电器设备被广泛运用于诸多领域。本文基于电气工程与其自动化低压电器视角，对继电器的应用展开多维度的探讨，具体包括：汽车制造领域、家用电器领域、城市轨道交通领域、大型工业领域，最终探究继电器在不同领域的应用与效能发挥情况。关键词：电气工程；自动化；低压电器；继电器；应用第一章引言继电器，作为电子控制元件，在电力电子、通讯及遥控设备等领域中扮演着举足轻重的角色。其独特的功能不仅能有效消除设备运行过程中的稳定性及安全性风险，还显著提升了设备运行的整体质量。特别是在电气

2、工程及其自动化低压电器的构成中,继电器的作用尤为突出。通过灵活应用继电器，可以确保电路运行的效率和质量，进而为电气工程及其自动化低压电器的稳定运行提供坚实的保障。当前，继电器在我国电气工程、电气工程自动化领域中的地位已无可替代，成为其中的核心器件。在低电压环境下，设备的稳定运行常常面临挑战，而继电器的引入则能够显著增强其稳定性和安全性。这种广泛的应用不仅保护了设备和电器，更实现了它们平稳、安全的运行过程。因此，本文深入探讨了继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用，旨在更全面地理解其在现代电气系统中的重要作用，并为相关领域的研究和实践提供有价值的参考。第二章继电器相关概念介绍第二章继电器相关

3、概念介绍2.1 继电器的定义继电器在电气工程及自动化低压电器中占据重要地位，是确保低压电器正常运行不可或缺的核心元件。它由控制系统和被控制系统两部分构成，两者紧密配合，共同维持自动化低压电器的稳定运行。继电器不仅关乎电气工程的功能实现，更是保障运行安全的关键环节，发挥着电气工程结构中的关键开关作用。在实际运行中，继电器能有效隔离强弱电流，保护操作人员免受强电流伤害，降低安全风险，提高运行安全性。因此，在现代电气工程及其自动化低压电器中，继电器的重要性不容忽视。已成为推动电气工程发展的强大动力。它不仅是电气工程结构中的核心组件，更是电气工程领域创新与技术进步的重要推动力。因此，对继电器的深入研究

4、与应用，对于提升电气工程的整体性能和安全性具有重大意义。2.2 继电器的工作原理继电器的基本工作原理是金属受热后会导致其发生原理改变，在电器电流急剧升高的情况下，利用控制期间及时切断电源的过程。基于此原理，在低压电器中，继电器的应用相对广泛，可以帮助人们在紧急情况下迅速切断电源，使用电设备不被损坏。继电器是由三部分组建构成，依次是热元件组建、金属片组建、触控点组建。在电器设备正常运行过程中，其中热原件出现发热现象后，导致热量超出承载范围，导致金属片弯曲，由此触控点断开。此时电器设备会停电（2】。当电器设备停电后，热原件不会再持续产生热量，此时金属片会复原最初状态，电路也因此被再次接通，设备恢复

5、正常运行。换言之，继电器可以对电器设备的运行状态进行监控。第三章继电器的应用要点以及其多样化应用3.1 继电器的应用要点继电器虽然已经在多领域的应用中表现出不可替代的作用，但是在对其运用过程中还有很多要点需要注意：第一，应符合环保要求，注重继电器使用过程中不会造成环境污染与噪声污染；第二，在应用继电器前，应该注意对继电器元件的检查，使其抗电与绝缘性能正常，在使用过程中可以发挥其保护作用；第三，使用继电器前，要对电气工程中所有设备的状态进行审核，确保其处于完好的状态。3.2 继电器的多样化应用3.2.1 继电器的主要测试参数为保证继电器的性能，需对继电器的参数进行全面的测试。继电器的主要测试参数

6、及参数的定义如表1：表3.1电磁继电器的主要测试参数及定义表序号参数名称参数定义及说明1转换功能继电器在规定绕组电压下完成吸合转换的功能。2保持功能继电器在规定绕组电压下保持不释放的功能。3释放功能继电器在规定绕组电压下完成释放的功能。4绕组电阻继电器绕组的直流电阻。5吸合电压继电器动合点全部闭合的最低电压。6释放电压继电器静合点全部闭合的最高电压。7动合点接触电阻继电器动合点在规定绕组电压下的接触电阻。8静合点接触电阻继电器静合点在不施加绕组电压时的接触电阻。9吸合断开时间继电器从施加规定绕组电压起，至静合点断开的时间。10吸合时间继电器从施加规定绕组电压起，至动合点闭合的时间。11吸合回跳

7、时间继电器吸合过程中，从动合点首次闭合到末次回跳的累计时间。12吸合转换时间继电器在吸合过程中，静合点断开时间与动合点吸合时间之差。13释放断开时间继电器施加规定绕组电压后从去激励起，至动合点断开的时间。14释放时间继电器施加规定绕组电压后从去激励起，至静合点闭合的时间。15释放回跳时间继电器释放过程中静合点首次闭合到末次回跳的累计时间。16释放转换时间继电器在释放过程中，动合点断开时间与静合点吸合时间之差。17介质耐压继电器的壳体、绕组、触点及触点间可承受的交流电压。18绝缘电阻继电器的壳体、绕组、触点及触点间在规定电压下的绝缘电阻。3.2.2 继电器的测试方法(1)吸合电压和释放电压在探讨

8、继电器性能时，测量其吸合电压和释放电压至关重要。目前，直流法和脉冲法是两种常用的测试手段。这两种方法的绕组加电波形分别如图3.1和图3.2所示。在实际操作中，传统的手工测试方法更偏向于采用直流法，因其简便易行，对操作人员的技术要求相对较低。通过这两种方法，我们可以准确测量继电器的吸合电压和释放电压，从而评估其性能表现。具体而言，直流法的实施步骤如下：首先，将稳定的直流电源与被测继电器的绕组相连接。随后，通过细致调节直流电源的电压值，同时密切观察继电器触点的状态变化。这些状态变化可以通过检测电路通路、使用指示灯进行可视化展示，甚至通过监听继电器工作时的声音来进行判断。当触点状态发生变化时，即表示

9、继电器达到吸合或释放的临界点，此时对应的电源电压值便是我们所需的吸合电压与释放电压。直流法虽简单易行，但在追求更高精度的测试场景中，脉冲法同样值得考虑。这是因为脉冲法能够更快速地完成测试，同时减少了对继电器内部结构的潜在影响。这两种方法各有优势，选择何种方法取决于具体的测试需求与场景。通过图示分析，我们可以清晰地观察到直流法与脉冲法在测试继电器绕组电压时的显著差异。这两种测试方法之所以产生不同的结果，源于继电器本身的物理特性和电气行为。脉冲法由于其测试的突然性和快速性，更能够真实地反映继电器在实际工作中的动态性能。因此，尽管脉冲法的测试过程相对复杂，需要专门的测试设备，但其测试结果往往更为严格

10、，也更符合实际应用场景。在国军标中，针对这种情况有明确规定：当直流法与脉冲法的测试结果出现差异时，应以脉冲法的结果为准。这一规定旨在保护用户的利益，确保继电器在实际应用中的性能达到最佳状态。同时，也鼓励研究人员和工程师在继电器性能测试中，更多地采用脉冲法，以获取更为准确和实用的数据。恒流源(2)图3.3继电器触点接触电阻四线凯尔文测试原理表3.2详细展示了继电器样品在试验过程中触点接触电阻与触点压力之间的关系。这一数据为我们提供了深入了解继电器性能、评估其可靠性以及优化设计的宝贵依据。通过精确测量和分析触点接触电阻，我们可以更全面地了解继电器的性能特点，为实际应用提供更为准确和可靠的参考。表3

11、.222JGXM-2继电器触点压力和静态接触电阻数据1#样品触点1触点压力0.4N0.2N静态接触电阻5.2m6.1InQ1井样品触点2触点压力0.4N0.1N静态接触电阻5.3m6.9m2井样品触点1触点压力0.4N0.05N静态接触电阻7.3m200m2井样品触点2触点压力0.4N0.1N静态接触电阻5.9m22.4n由表3.1数据可以得知，随着触点压力的衰退，触点间的静态接触电阻明显变大。(3)回跳时间回跳时间包括吸合回跳时间和释放回跳时间。由于继电器是采用有弹性的机械触点完成线路的接通和断开，因此不同于由半导体器件组成的无触点电子开关，当继电器的触点接通或断开的瞬间会有一段不稳定的接触

12、期，典型的触点波形见图3.4O表3.3显示了继电器样品在试验中触点回跳时间和触点压力之间的关系。表3.3JGXM-2继电器触点回跳时间和静态接触电阻数据1#样品触点1触点压力0.4N0.2N触点回跳时间0.1mS4.01mS1井样品触点2触点压力0.4N0.1N触点回跳时间0.54mS3.9mS2#样品触点1触点压力0.4N0.05N触点回跳时间7.3mS30.08mS2#样品触点2触点压力0.4N0.1N触点回跳时间5.9mS9.2HiS注：表中数据为多次测试平均值。(4)转换时间转换时间包括吸合转换时间和释放转换时间。以吸合转换时间为例，继电器在吸合过程中，静合点断开时间与动合点吸合时间之

13、差称为吸合转换时间。图3.4触电回跳时间波形图3.5和图3.6分别显示了合格继电器和失效继电器的吸合转换波形。绕组波形静合点波形吸合断开时间吸合转换时间动合点波形吸合时间图3.5正常继电器吸合转换波形绕组波形静台点波形吸合断开时间动台点波形吸合时间吸台转换时间图3.6失效继电器吸合转换波形转换时间是继电器性能评估中的关键参数，它确保了继电器触点在动作过程中的顺序性，即先断开后闭合。在多触点继电器中，这一特性尤为重要，因为只有在所有静合触点完全断开后，动合触点才能开始闭合。若违反这一顺序，即出现所谓的“三点连通”现象，即动合触点在静合触点完全断开前闭合，那么该继电器的转换时间便被视为不合格。这种

14、不合格的转换时间在实际应用中可能引发严重后果，特别是在电源切换和信号切换等关键场合。若继电器转换时间不达标，可能导致电源或信号瞬时短路，进而对系统稳定性和安全性造成威胁。为了准确评估继电器的转换时间，需要采用专门的测试系统对多组触点进行同步监测。这些测试系统能够精确捕捉触点动作的时序，从而确保继电器在实际应用中的可靠性和稳定性。因此，对于涉及电源切换和信号切换等关键领域的继电器，严格的转换时间测试是必不可少的环节。3.2.3 介质耐压和绝缘电阻在电气工程中，介质耐压（通常被称为高压测试）是一种评估继电器性能的关键方法。该测试主要检查继电器在规定的时间内，其壳体、绕组、触点以及触点间对特定交流电

15、压的承受能力。这一评估过程对于确保继电器在正常工作条件下能够稳定、安全地运行至关重要。另一方面，绝缘电阻测试则用于衡量继电器在施加特定直流电压时，其壳体、绕组、触点以及触点间的绝缘性能。绝缘电阻的大小直接反映了继电器内部各部件之间的隔离效果，对于预防电气故障、确保设备长期稳定运行具有重要意义。这两种测试方法都是对继电器性能进行全面评估的重要组成部分。通过介质耐压测试和绝缘电阻测试，工程师可以深入了解继电器的电气特性，从而在实际应用中做出更为合理、安全的选择。同时，这些测试也为继电器的设计和制造提供了重要的参考依据，有助于推动电气工程领域的学术研究和技术进步。表3.4维电器试验电压施加点及施加卜自压试验电压的施加点试验电压外壳、支架或外壳整体与处于去激励状态下的各断开触点之间。外壳、支架或外壳整体与各线圈之间。所有触点与所有线圈之间。处于激励与去激励状态下的各断开触点之间。