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继电器如何选择

什么是继电器

  继电器是一种基本的电气设备,它用来打开或关闭一定数量互相独立的电路。这种操作是利用由电压控制的线圈绕组所产生的电磁场来实现的。当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时,输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。

  继电器是一种电控制器件,是一种用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”,是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。



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  继电器的选择原则

  选择继电器时,应主要考虑电源种类、触点的额定电压和额定电流、线圈的额定电压或额定电流、触点组合方式及数量,吸合时间及释放时间等因素。下面介绍几种常用继电器的选择原则。

  1、电磁式继电器的选择

  (1)电流继电器根据负载所要求的保护作用,电流继电器分为过电流继电器和欠电流继电器两种类型。

  过电流继电器选择的t要参数是额定电流和动作电流,其额定电流应大于或等于被保护电动机的额定电流,动作电流应根据电动机工作情况按其起动电流的1.1~1.3倍整定。一般绕线转子异步电动机的起动电流按2.5倍额定电流考虑,笼型异步电动机的起动电流按5-7倍额定电流考虑。选择过电流继电器的动作电流时,应留有一定的调节余地。

  欠电流继电器一般用于直流电动机及电破吸盘的弱磁保护。选择的主要参数是额定电流和释放电流,其额定电流应大于或等于额定励磁电流,释放电流整定值应低于励磁电路正常工作范围内可能出现的最小励磁电流,可取最小励碰电流的0.85倍。选择欠电流继电器的释放电流时,应留有一定的调节余地。

  (2)电压继电器根据在控制电路中的作用,电压继电器分为过电压继电器和欠电压(零电压)继电器两种类型。

  过电压继电器选择的主要参散是额定电压和动作电压,其动作电压可按系统额定电压的1.1—1.5倍整定。欠电压继电器常用般电磁式继电器或小型接触器充任,其选用只要满足一般要求即可,对释放电压值无特殊要求。

  2、热继电器的选择

  热继电器主要用于电动机的过载保护,通常选用时按电动机的型式、工作环境、起动情况及负载性质等几方面综合加以考虑。

  (1)热继电器结构型式当电动机绕组为丫联结时,可选用两相结构的热继电器,如果电网电压严重不平衡、工作环境恶劣,可选用三相结构的热继电器;当电动机绕组为△联结时,则应选用带断相保护装置的三相结构热继电器。

  (2)热继电器额定电流 对于长期正常运行的电动机,热继电器热元件额定电流取为电动机额定电流的0.95—1.o5倍;对于过载能力较差的电动机,热继电器热元件额定电流取为电动机额定电流的0.6~0.8倍。

  对于不频繁起动的电动机,要保证热继电器在电动机起动过程中不产生误动作,若电动机起动电流为其额定电流的6倍,并且起动时间不超过6s时,则可按电动机的额定电流来选择热继电器。

  对于重复短时工作制的电动机,首先要确定热继电器的允许操作频率,可根据电动机的起动参数(起动时间、起动电流等)和通电持续率来选择。

  3、时间继电器的选择

  时间继电器的类型很多,选用时应从以下几方面考虑:

  (1)电流种类和电压等级电磁阻尼式和空气阻尼式时间继电器,其线圈的电流种类和电压等级应与控制电路的相同;电动机式和晶体管式时间继电器,其电源的电流种类和电压等级应与控制电路的相同。

  (2)延时方式根据控制电路的要求来选择延时方式,即通电延时型和断电延时型。

  (3)触点型式和数量根据控制电路的要求来选择触点型式(延时闭合或延时断开)及数量。

  (4)延时精度电磁阻尼式时间继电器适用于精度要求不高的场合,电动机式或电子式时间继电器适用于延时精度要求高的场合。

  (5)操作频率操作频率不宜过高,否则会影响电寿命,甚至会导致延时动作失调。

  4、中间继电器的选择

  选用中间继电器时,应注意线圈的电流种类和电压等级应与控制电路一致,同时,触点的数量、种类及容量也要根据控制电路的需要来选定。如果一个中间继电器的触点数量不够用,可以将两个中间继电器并联使用,以增加触点的数量。


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  如何选用继电器

  1、先了解必要的条件

  ①控制电路的电源电压,能提供的最大电流;

  ②被控制电路中的电压和电流;

  ③被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时,一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流,否则继电器吸合是不稳定的。

  2、查阅有关资料确定使用条件后,可查找相关资料,找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器,可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。

  3、注意设备的容积。若是用于一般用电器,除考虑机箱容积外,小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器,如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。



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  继电器选择的注意事项

  为了正确使用继电器,请了解选定的继电器的特性,确认与继电器的使用条件、环境条件是否一致的同时一定要掌握继电器在实际使用时的线圈使用方法、触点方式、环境条件。下表总结了继电器在选择上应该考虑的事项和注意点,请参考。

  1、要正确选型

  要用好继电器,正确选型是很重要的,首先必须对被控对象的性质、特点和使用要求有透彻的了解,并进行周密考虑。对所选继电器的原理、用途、技术参数、结构特点、规格型号要掌握和分析。在此基础上应根据项目实际情况和具体条件,来正确选择继电器。

  2、对接点的认识

  继电器线圈未带电时处于断开状态的动静接点,称为“常开接点”,反之,则称为“常闭接点”。一个动接点同时与一个静接点常闭而与另一个静接点常开,就称它们为“转换接点”。在同一个继电器中,可以具有一对或数对常开接点或常闭接点(两者也可同时具有),也可具有一组或数组转换接点。

  3、消除接点火花的方法

  由于继电器接点通断的电流较小,接点间不会出现电弧,但会出现“火花放电”,这是由于接点电路中存在电感,则在断开时电感上会出现过电压,它与电源电压一起加在接点间隙上,使刚分开一点距离的接点间隙击穿而放电。由于能量所限,只会产生火花放电,接点间存在的电容与电感中能量的交替转换,使火花放电时隐时现,而成为一种高频信号,再者火花放电对接点也会造成损伤,而会降低使用寿命,因此必须设法消除,实用的消火花电路有两种。一。其基本作用原理是,使电感中的能量不通过接点而通过rc;二。在断开时经过二极管v在负载r.l上消耗掉。在应用中选择一种就行了。但要注意的是,rc参数要选择适当,参数主要靠实验来决定,通常电容c可按负载电流1a/1微法选择。使用二极管时其正负极性应连接正确。

  4、增大接点负载的方法

  在使用中,如果接点的负载能力满足不了使用要求时,可以采取几对接点并联的方法来解决。但在使用前应进行调整,使之接点的同步性达到要求,否则适得其反。最好的方法是采用中间继电器或接触器来扩大接点的负载能力。

  5、返回系数不合乎要求时的解决方法

  所谓返回系数kf是反映吸力特性与反力特性配合程度的一个参数,也即表征继电器动作值与释放值的差异性。不同用途的继电器,往往要求不同的返回系数,当继电器的返回系数不能满足使用要求时,可采取用电路来改进返回系数。

  6、吸合释放时间不符要求的改善

  当继电器的吸合、释放时间不能满足使用要求时,可以改变继电器线圈回路的时间常数来解决之。我们知道继电器线圈的时间常数t等于线圈电感l与电阻r之比。如果在继电器线圈回路里串入一个电阻rf,则t2(t2=l/r+rf)就小于t1(t1=l/r)。

  需加速吸合时,则在继电器线圈回路中串入一电阻rf,并将电源电压适当提高,以保证线圈的吸合电流维持不变,则可达到加速吸合的目的。

  7、正确选择继电器的报警动作状态

  一般具有报警和联锁功能的仪表、dcs、变频器都少不了使用继电器,即大多是通过继电器的接点和报警、联锁电路相联,来进行报警和联锁。报警时是使继电器线圈处于“带电”还是处于“失电”状态好呢?我们从可靠性出发来分析一下“带电”和“失电”状态的优缺点。

  继电器线圈“带电”而动作使电路报警,这是最易被人理解的设计,但是存在一个隐患,就是当相关接线没有接好而出现开路时,或继电器线圈供电出现问题时,则出事故需要报警时,继电器线圈应“带电”而动作,但由于上述原因不动作而失误,这后果是很严重的。

  如果改为“失电”报警,一但仪表接线未接好或开路,继电器线圈供电出问题,或仪表故障,都不会出现失报的可能。原因是在未报警时,继电器线圈是处于“带电”状态,一但上述不正常现象出现时,继电器线圈将恢复至“失电”状态,操作、维修人员就会因为“报警”而查找报警原因,当发现信号正常而报警时,就会去查找其它原因,并排除故障,使报警电路恢复正常,从而可避免失报现象的出现,显然“失电”报警比“带电”报警更可靠

 

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