课题五继电器.docx

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课题五继电器

热继电器

一、教学目的及要求

1、熟悉热继电器的用途、分类、文字与图形符号。

2、掌握热继电器的选用、拆装和维修方法。

二、教学重点及难点

重点：

1、热继电器的功能、文字与图形符号。

2、热继电器的选用及维修方法。

难点：

1、热继电器的功能。

2、热继电器的选用。

三、教具

四、教学过程

继电器是一种根据输入信号（电量或非电量）的变化，接通或断开小电流电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。

一般情况下不直接控制电流较大的主电路，而是通过接触器或者其他电器对主电路进行控制。

继电器具有触头分断能力小、结构简单、体积小、重量轻、反应灵敏、动作准确、工作可靠等特点。

（与接触器比）

继电器主要由感测机构、中间机构和执行机构三部分组成。

感测机构把感测到的电量或非电量传递给是间机构，并将它与预定值（整定值）相比较，当达到预定值（过量或欠量）时，中间机构便使执行机构动作，从而接通或断开电路。

●同接触器相的区别：

1、功能上的不同。

接触器是一种用来接通或断开带有负载的交、直流电路或大容量控制电路，是一种通用性很强的自动化切换电器；继电器主要用来切换自动控制以及电力系统的保护、电讯、仪表、电子装置等小电流电路，继电器一般不用来直接控制较强电流的主电路。

2、结构上的不同。

接触器有灭弧装置而继电器一般无灭弧装置，结构较简单、体积小、重量轻。

3、动作信号的不同。

继电器可以对各种电量和非电量（压力、温度、速度、时间等）的变化作出反应，而绝大部分接触器只能在一定电压下动作。

中间继电器

继电器的分类方法有多种，按输入信号怕性质可分为：

电压继电器、电流继电器、速度继电器、压力继电器等；按工作原理可分为：

电磁式继电器、电动式继电器、感应式继电器、晶体管式继电器和热继电器等；按输出方式可分为：

有触点式和无点式。

（一）、热继电器

热继电器是利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的继电器。

所谓反时限动作，是指电器的延时动作时间随通过电路电流的增加而缩短。

热继电器主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。

热继电器的形式有多种，其中双金属片式应用最多。

按极数划分热继电器可分为单极、两极和三极三种，其中三极的又包括带断相保护装置的和不带断相保护装置的；按复位方式分，有自动复位（触头动作后能自动返回原来位置）和手动复位式。

1、热继电器的型号及含义

2、热继电器的结构及工作原理

常用热继电器外形

热继电器的结构、动作原理和电路符号

（1）结构JR16系列热继电器主要由热元件、动作机构、触头系统、电流整定装置、复位机构和温度补偿元件等部分组成。

1）热元件热元件是热继电器的主要组成部分，由主双金属片和绕在外面的电阻丝组成。

主双金属片是由两种热膨胀系数不同的金属片复合而成，金属片的材料多为铁镍铬全金和铁镍合金。

电阻丝一般用康铜或镍铬合金等材料制成。

2）动作机构和触头功系统动作机构利用杠杆传递及弓簧式瞬跳机构来保证触头动作的迅速、可靠。

触头为单断点弓簧跳跃式动作，一般为一个常开触头，一个常闭触头。

3）电流整定装置通过旋钮和电流调节凸轮调节打推杆间隙，改变推杆移动距离，从而调节整定电流值。

4）温度补偿元件温度补偿元件也为双金属片，其爱热弯曲的方向与主双金属片一致，它能保证热继电器的动作特性在-30—+40℃的环境温度范围内基本上不受周围介质温度的影响。

5）复位机构复位机构有手动和自动两种形式，可根据使用要求通过复位调节螺钉来自由调整选择。

一般自动复位的时间不大于5min，手动复位时间不大于2min。

（2）工作原理（P58）

（3）带断相保护装置的热继电器JR16系列热继电器有带断相保护装置的和不带断上保护装置的两种类型。

三相异步电动机的电源或绕组断相是导致电动机过热烧毁的主要原因之一，普通结构的热断电器能否对电动机进行断相保护，取决于电动机绕组的连接方式。

对定子绕组采用Y形连接的电动机而言，若运行中发生断相，通过另外两相电流会增大，而渡过热继电器的电流（即线电流）就是渡过电动机绕组的电流（即相电流），普通结构的热继电器都可以对此做出反应。

而绕组接成△形的电动机若运行中发生断相，流过热继电器的电流（线电流）与渡过电动机非故障绕组的电流（相电流）的增加比例不同，在这种情况下，电动机非故障相流过的电流可能超过其额定电流，而流过热继电器的电流却未超过热继电器的整定值，热继电器不动作，但电动机的绕组可能会因过载而烧毁。

为了对定子绕组采用△接法的电动机实行断相保护，必须采用三相结构带断相保护装置的热继电器。

（4）JR20系列热继电器JR20系列双金属片式热继电器适用于交流50HZ、额定电压660V、电流630A及以下的电力拖动系统中，作为三相笼型异步电动机的过载和断相保护之用，并可与CJ20系列交流接触器配套组成电磁启动器。

JR20系列热继电器具有以下特点：

1）除具有过载保护、断相保护、温度补偿以及手动和自动复位功能外，还具有动作脱扣灵活性检查、动作指示及断开检验等功能。

动作灵活检查可实现不打开盖板、不通电就能方便地检查热继电器内部的动作情况；动作指示器可清晰地显示出热继电器动作与否；按动检验按钮，断开常闭触头，可山穷水尽控制电路的动作情况。

2）通过专用的导电板可安装在相应电流等级的交流接触器上。

由于设计时充分考虑了CJ20系列交流接触器各电流等级的相间距离、接线高度及外形尺寸，因此可与CJ20很方便地配套安装。

3）电流调节旋钮采用“三点定位”固定方式，消除了在旋动电流调节旋钮时所引起的热继电器动作性能多变的弊端。

3．热继电器的选用

选择热继电器主要根据所保护电动机的额定电流来确定热继电器的规格和热元件的电流等级。

（1）根据电动机的额定电流选择热继电器的规格。

一般应使热继电器的额定电流略大于电动机的额定电流

（2）根据需要的整定电流值选择元件的编号和电流等级。

一般情况下，热元件的整定电流为电动机额定电流的0.95—1.05倍。

但如果电动机拖动的是冲击性负载或启动时间较长及胜出动的设备不允许停电的场合，热继电器的整定电流值可取电动机额定电流的1.1—1.5倍。

如果电动机的过载能力较差，热继电器的整定电流可取电动机额定电流的0.6—0.8倍。

同时，整定电流应留有一定的上下限调整范围。

（3）根据电动机定子绕组的连接方式热继电器的结构形式，即定子绕组作Y形连接的电动机选用普通三相结构的热继电器，而作△形连接的电动机应选用三相结构带断相保护装置的热继电器。

4、热继电器的安装与使用

（1）热继电器必须按照产品说明书中规定的方式安装。

安装处的环境温度应与电动机所处环境温度基本相同。

当与其他电器安装在一起时，应注意将热继电器安装在其他电器的下方，以免其动作我受到其他电器发热的影响。

（2）热继电器安装时应清除触头表面尘污，以免因接触电阻过大或电路不通而影响热继电器的动作性能。

（3）热继电器出线端的连接导线，因按规定选用。

这是因为导线的粗细和材料影响到热无件端接点传导到外部热量的多少。

导线过细，轴向导热性差，热继电器可能提前动作；反之，导线过粗，轴向导热快，热继电器可能滞后动作。

（4）使用中的热继电器应定期通电校验。

此外，当发生短路事故后，应检查热元件是否已发生永久变形。

若已变形，则需通电校验。

因热元件变形或其他原因致使动作不准确时，只能调整其可调部件，而绝不能弯折热元件。

（5）热继电器在出厂时均调整为手动复位方式，如果需要自动复位，只要将复位螺钉顺时针方向旋转3—4圈，并稍微拧紧即可。

（6）热继电器在使用中应定期用布擦净尘埃和污垢，若发现双金属片上有锈斑，应用清洁棉布蘸汽油轻轻擦除，切忌用砂纸打磨。

五、小结

1、热继电器的用途、分类、文字与图形符号。

2、热继电器的选用、拆装和维修方法。

六、作业

1、什么是继电器？

一般来说，其结构主要由哪几部分组成？

各部分的作用是什么/

2、按工作原理，继电器可分为哪几类？

3、什么是热继电器？

它有哪些用途？

4、热继电器能否作短路保护？

为什么？

时间继电器

一、教学目的及要求

1、熟悉时间继电器的用途、分类、文字与图形符号。

2、掌握时间继电器的选用、拆装和维修方法。

二、教学重点及难点

重点：

1、时间继电器的功能、文字与图形符号。

2、时间继电器的选用及维修方法。

难点：

1、时间继电器的功能。

2、时间继电器的选用。

三、教具

四、教学过程

自得到动作信号起至触头动作或输出电路产生跳跃式改变有一定延时时间，该延时时间又符合其准确度要求的继电器称为时间继电器。

它广泛用于需要按时间顺序进行控制的电气控制线路中。

常用的时间继电器主要有电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式等。

其中，电磁式时间继电器的结构简单，价格低廉，但体积和重量较大，延时较短（如JT3型只有0.3—5.5s），且只能用于直流断电延时；电动式时间继电器的延时精度高，延时可调范围大（由几分钟到几小时），但结构复杂，价格贵。

目前在电力拖动线路中应用较多的是空气阻尼式时间继电器。

1、JS7—A系列空气阻尼式时间继电器

空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，是利用气囊中的空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。

根据触头延时的特点，可分为通电延时动作型和断电延时复位型两种。

（1）型号及含义

（2）结构

1）电磁系统由线圈、铁心和衔铁组成。

2）触头系统包括两对瞬时触头（一常开、一常闭）和两对延时触头（一常开、一常闭），瞬时触头和延时触头分别是两个微动开关的触头。

3）空气室空气室为一空腔，由橡皮膜、活塞等组成。

橡皮膜可随空气的增减而移动，顶部的调节螺钉可调节延时时间。

4）传动机构由推杆、活塞杆、杠杆及各种类型的弹簧等组成。

5）基座用金属板制成，用以固定电磁机构和气室。

时间继电器

1—线圈　2—反力弹簧　3—衔铁　4—铁芯　5—弹簧片　6—瞬时触点　

7—杠杆　8—延时触点　9—调节螺钉　10—推杆　11—空气室　12—宝塔形弹簧

（3）工作原理（P64）

空气阻尼式时间继电器的优点是：

延时范围较大（0.4—180s），且不受电压和频率波动的影响；可以做成通电和断电两种延时延时形式：

结构简单、寿命长、价格低。

其缺点是：

延时误差大，难以精确地整定延时值，且延时值易受周围环境温度、尘埃等的影响。

因此，对延时精度要求较高的场合不宜采用。

●时间继电器在电路图中的符号

通电延时型时间继电器的电路符号

断电延时型时间继电器的电路符号

（4）选用

1）根据系统的延时范围和精度选择时间继电器的类型和系列。

在延时精度要求不高的场合，一般可选用价格较低的JS7—A系列空气阻尼式的时间继电器，反之，对精度要求较高的场合，可选用晶体管式时间继电器。

2）根据控制线路的要求选择时间继电器的延时方式（通电延时或断电延时）。

同时，还必须考虑线路对瞬时动作触头的要求。

3）根据控制线路电压选择时间继电器吸引线圈的电压。

（5）安装与使用

1）时间继电器应按说明书规定的方向安装。

无论是通电延时型还是断电延时型，都必须使继电器在断电后，释放时衔铁的运动方向垂直向下，其倾斜度不得超过5°。

2）时间继电器的整定值，应预先在不通电时整定好，并在试车时校正。

3）时间继电器金属底板上的接地螺钉必须与接地线可靠连接。

4）通电延时型和断电延时型可在整定时间内自行调换。

5）使用时，应经常清除灰尘及油污，否内里延时误差将更大。

2、晶体管式时间继电器

晶体管时间继电器也称为半导体时间继电器或电子式时间继电器，具有机械结构简单、延时范围广、精度高、消耗功率小、调整方便及寿命长等优点，所发发展迅速，其应用越来越广泛。

晶体管时间继电器按结构分为阻容式和数字式两类；按延时方式分为通电延时型、断电延时型及带瞬动触点的通电延时型。

常用的JS20系列晶体管时间继电器是全国推广的统一设计产品，适用于交流50HZ、电压380V及以下或直流110V及以下的控制电路，作为时间控制元件，按预定的时间延时，周期性地接通或分断电路。

主要技术数据为：

（1）供电电压：

交流（36V、110V、220V、380V）；直流（24V、27V、30V、36V、110V、220V）。

（2）延时规格：

5s、10s、30s、60s、120s、180s；5min、10min、20min、30min、60min。

晶体管时间继电器适用于以下场合：

1）当电磁式时间继电器不能满足要求时。

2）当要求的延时精度较高时。

3）控制回路相互协调需要无触点输出等。

三、小结

1、时间继电器的用途、分类、文字与图形符号。

2、时间继电器的选用、拆装和维修方法。

四、作业

1、简述空气阻尼式时间继电器的结构？

2、空气阻尼式时间继电器有何优缺点？

3、晶体管时间继电器适用于什么场合？

中间继电器

一、教学目的及要求

1、熟悉中间继电器、速度继电器的用途、分类、文字与图形符号。

2、掌握中间继电器、速度继电器的选用、拆装和维修方法。

三、教学重点及难点

重点：

1、中间继电器、速度继电器的功能、文字与图形符号。

2、中间继电器、速度继电器的选用及维修方法。

难点：

1、中间继电器、速度继电器的功能。

2、中间继电器、速度继电器的选用。

三、教具

四、教学过程

（一）中间继电器

中间继电器是用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器。

其输入信号是线圈的通电和断电，输出信号是触头的动作，由于触头的数量较多，所以可用来控制多个元件或回路。

1、中间继电器的型号及含义

2、中间继电器的结构及工作原理

中间从电器和扩要及工作原理与接触器基本相同，因而中间继电器又称为接触器式继电器。

但中间继电器的触头对数多，且没有主辅之分，各对触头允许通过的电流大小相同，多数为5A。

因此，对于工作电流小于5A的电气控制线路，可用中间继电器代替接触器实施控制。

3、中间继电器的选用

中间继电器主要依据被控制电路的电压等级、所需触头的数量、种类、容量等要求来选择。

中间继电器的安装、使用、常见故障及处理方法与接触器类似，可参看课题四有关内容。

（二）速度继电器

速度继电器是反映转速和转向的继电器，其主发作用是以旋转速度的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动控制，故又称为反接制动继电器。

机床控制线路中常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型，

1、速度继电器的型号及含义

2、速度继电器的结构及工作原理

JY1型速度继电器它主要由定子、转子、可动支架、触头系统及端盖等部分组成。

转子由永久磁铁制成，固定在转轴上；定子由硅钢片叠成并装有笼型短路绕组，能作小范围偏转；触头系统由两组转换触头组成，一组在转子正转时动作；另一组在转子反转时动作。

速度继电器的工作原理：

当电动机旋转时，带动与电动机同轴连接的速度继电器的转子旋转，相当于在空间中产生一个旋转磁场，从而在定子笼型短路绕组中产生感生电流，感生电流与永久磁铁的旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，使定子随永久磁铁转动的方向偏转，与定子相连的胶木摆杆也随之偏转。

当定子偏转到一定角度，胶木摆杆推动簧片，使继电器的触头动作。

当转子转速减小到接近零时，由于定子的电磁转矩减小，胶木摆杆恢复原状态，触头随即复位。

速度继电器的动作转速一般不低于100—300r/min以下。

复位转速约在100r/min以下。

3、速度继电器的选用

速度继电器主要根据所需控制的转速大小、触头的数量和电压、电流来选用。

4、速度继电器的安装与使用

（1）速度继电器的转轴应与电动机同轴连接，使两轴的中心线重合。

速度继电器和轴可用联轴器与电动机的轴连接。

（2）速度继电器安装接线时，应注意正反向触头不能接错，否则不能实现反接制动控制。

（3）速度继电器的金属外壳应可靠接地。

五、小结

1、中间继电器、速度继电器的用途、分类、文字与图形符号。

2、中间继电器、速度继电器的选用、拆装和维修方法。

六、作业

1、中间继电器与交流接触器有什么区别？

什么情况下可用中间继电器代替交流接触器使用？

2、如何选用中间继电器？

3、速度继电器的主要作用是什么？