Aigtek科普:繼電器理論基礎
繼電器是一種電控制器件,是當輸入量(激勵量)的變化達到規定要求時,在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路)之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中,它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。
繼電器結構:
上圖的線圈中有一根鐵芯、鐵軛、銜鐵B以及銜鐵與鐵芯之間的氣隙,共同構成了繼電器的磁路。如下圖所示:
在上圖中,我們把控制電源的開關K閉合,線圈通電,線圈按照右手螺旋定則在鐵芯中產生了磁力線,把鐵磁材料構成的銜鐵吸下來,直到氣隙等于零。在銜鐵的帶動下,繼電器的常開觸點閉合,而常閉觸點打開,至此完成了繼電器的閉合過程。注意到測試反力彈簧被拉長產生了反力并作用在銜鐵上。
繼電器理論基礎:
當控制電源的開關打開以后,線圈失電,鐵芯中的磁力線瞬間消失,反力彈簧把銜鐵拉回到原來的位置,常閉觸點恢復導通,而常開觸點也恢復打開的狀態。
第二張圖看似簡單,但是它是繼電器的最基本結構。
當電流流過繼電器觸點的導電桿和線圈時會引起發熱,這屬于開關電器發熱理論所研究的內容;
繼電器導電結構通電后,導線間和動靜觸頭間存在電動力,特別是當短路電流流過時,電動力會更大,有關電動力的知識屬于開關電路的電動力理論;
繼電器觸點之間存在電接觸現象,涉及到電接觸的收縮電阻和模電阻,還有電接觸的溫升和熔焊。這些知識屬于開關電路的電接觸理論;
繼電器開斷時,觸點/觸頭之間會出現電弧,大功率開關電路還配套滅弧柵滅弧。有時,我們把開關電器的觸點和觸頭放置特殊氣體中,例如六氟化硫或者真空中。這部分知識屬于開關電器的電弧理論所研究的內容;
繼電器線圈通電后,鐵芯流過磁力線,我們把它叫做磁通。磁通產生了電磁吸力,使得銜鐵帶動觸點/觸頭產生變位。鐵芯、磁通、氣隙和線圈屬于開關電器電磁系統理論所研究的對象。
以上這五大理論,構成了包括繼電器在內的開關電路的理論基礎。
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