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项目一 信号基础设备——继电器 ［知识要点］ 1.了解直流无极继电器、整流继电器、有极继电器、偏极继电器、交流二元继电器的工作原理。2.以信号机控制电路为例掌握继电器在控制电路中的作用。3.了解故障-安全原则的基本要求；了解信号设备应怎样实现故障-安全原则。 一、继电器的基本原理 继电器是一种电磁开关,由电磁系统和接点系统两部分组成。 继电器工作原理如图1－1所示，当线圈中通入规定的电流后，根据电磁原理，线圈中产生磁性，衔铁被吸引；当线圈中没有电流时，衔铁由于重力作用被释放。衔铁上的接点称为动接点，随着衔铁的动作，动接点与静接点接通或断开，从而实现对其他设备的控制。 一、继电器的基本原理 图1-1　继电器原理 二、继电器的分类 1.按动作原理分类(1)电磁继电器　是利用电流通过线圈产生的磁场来实现动作的继电器。(2)感应继电器　是利用电流通过线圈产生的交变磁场与其翼板中的另一交变磁场所感应的电流相互作用，使翼板转动而动作的继电器。2.按动作电流分类(1)直流继电器　是由直流电源供电的继电器。(2)交流继电器　是由交流电源供电的继电器。 二、继电器的分类 3.按动作时间分类(1)正常动作继电器　衔铁动作时间0.1～0.3s，大部分信号继电器属于此范围。 (2)缓动继电器　包括缓吸和缓放两种，衔铁动作时间超过0.3s。4.按工作可靠程度分类(1)安全型继电器　依靠自身结构满足系统的安全要求，主要是依靠重力作用释放衔铁。(2)非安全型继电器　断电后依靠弹力保证继电器落下，又称为弹力式继电器。 三、安全型继电器 1.直流无极继电器(1)结构　安全型直流无极继电器结构如图1-2所示，由直流电磁系统和触点系统两部分构成。 图1-2　直流无极继电器结构示意图 三、安全型继电器 (2)工作原理　当线圈通以直流电后，产生磁通，经铁心、轭铁、衔铁和气隙，形成闭合磁路，使铁心对衔铁产生吸引力。 这种继电器使用直流电，同时继电器的动作与通入线圈的电流方向无关，故称直流无极继电器，其线圈及接点的图形符号参见表1-2和表1-3。 表1-1　继电器线圈的图形符号(部分) 三、安全型继电器 表1-2　继电器触点的图形符号(部分) 三、安全型继电器 2.整流式继电器 流式继电器应用于交流电路中，其电磁系统、接点系统、动作原理与直流无极继电器基本相同，在直流无极继电器的基础上增加整流电路，一般采用四个二极管组成桥式整流电路，如图1－3所示，将交流电源整流后输入继电器线圈。  图1-3　桥式整流电路 三、安全型继电器 3.有极继电器 有极继电器根据线圈中电流极性不同而具有定位和反位两种稳定状态，这两种稳定状态在线圈中电流消失后，仍能继续保持，所以又称为极性保持继电器。 当电路的电流较大时，接点断开过程中在接点间会产生电弧。电弧温度过高，会引起接点表面氧化，造成接触不良。为了通断较大电流，可采用改进型的有极继电器，其主要特点是动接点片改为面接触，以增大接触面积，接点系统配备永久磁钢材料的磁吹弧装置，如图1-4所示。 图1-4　磁吹弧装置 三、安全型继电器 4.偏极继电器 偏极继电器是为了满足信号电路中鉴别电流极性的需要而设计的。它与无极继电器不同，衔铁的吸起与线圈中电流的极性有关，只有通过规定方向的电流时，衔铁才吸起，电流方向与要求的方向相反时，衔铁不动作。它只有一种稳定状态，衔铁靠电磁力吸起，若断电立即落下。 偏极继电器的两组线圈串联使用，接线方式与无极继电器相同。 偏极继电器的接点系统与无极继电器完全相同，具有8组接点。  三、安全型继电器 5.交流二元继电器 交流二元继电器属于交流感应式继电器，具有两个既相互独立又相互作用的交变电磁系统，故称二元继电器，有吸起和落下两种状态。根据不同频率，交流二元继电器分为25Hz和50 Hz两种。 交流二元继电器的结构如图1-5所示，由电磁系统、翼板、接点等组成。 图1-5　交流二元继电器 三、安全型继电器 5.交流二元继电器 交流二元继电器具有两个特点： (1)具有频率选择特性　当交流二元继电器局部线圈中电流频率为50Hz时，只有在轨道线圈接收到50Hz电流时，继电器才可能动作，除此之外，翼板中平均转矩为零，继电器不动作。(2)具有相位选择特性　即使轨道线圈与局部线圈中的电流频率相同，继电器并不一定吸起，只有局部线圈电流相位超前轨道线圈相位0°～180°时，翼板中才产生正转矩，使继电器能够吸起。 四、继电器的作用 (1)表示功能　利用不同继电器表示线路的占用和空闲、信号的开放和关闭、道岔是否在规定位置、区间是否闭塞等状态。(2)驱动功能　目前轨道交通信号设备中主要被控对象是信号机和转辙机，不论车站是采用继电器联锁还是计算机联锁，均利用继电器控制相应设备。(3)实现逻辑电路　在继电式