安全型继电器2016.04.18.ppt

安全型继电器 继电器的定义 继电器是一种当控制参数变化时，能引起被控制参数突然变化的电器元件。当输入量达到一定数值时，输出量发生突变。 AX系列安全型继电器是直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器，其典型结构为无极继电器，其它各型号都是由其派生而成。本文将对其进行详细介绍。 安全型继电器 安全型继电器的基本原理 组成：由接点系统和电磁系统两大部分组成。电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁；接点系统由动接点、静接点构成。 线圈通电→产生磁通（衔铁、铁心）→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开吸起? 电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开，后接点闭合落下? 无极特性 不能辨别输入物理量的特征，1+4-，1-4+继电器都会吸起，断电就会落下。 继电器的型号表示 采用汉字拼音字母和数字表示：字母表示继电器种类，数字表示线圈的阻值。 安全型继电器的特点 前接点代表危险侧信息；后接点代表安全侧信息。 接点符合:故障-安全原则。发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的可能性。 处于禁止运行状态的故障有利于行车的安全，称为安全侧 处于允许运行状态的故障可能危及行车安全，称为危险侧 由于其在故障情况下，使前接点闭合的概率远远小于后接点闭合的概率。 1.电气特性 电气特性是安全型继电器的基本要求，也是设计和实现信号逻辑电路的依据。 额定值：满足继电器安全系数所必须接入的电压或电流。AX系列继电器的额定电压为24V。 充磁值：为了测试继电器的释放值，向线圈通以4倍的工作值。这样可使继电器磁路饱和，在此条件下测试释放值。 释放值：向继电器通以规定的充磁值，然后逐渐降低电压或电流，至全部前接点断开时的最大电压或电流值。 工作值：向继电器线圈通电，直到衔铁止片与铁芯接触、全部前接点闭合，并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。 反向工作值：反向通电，至前接点全部闭合，并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。 当线圈通电到衔铁动作，带动后接点断开，前接点接通，需要一定的时间。即吸合或释放也都需要时间。 通电 后接点断开 前接点闭合 断电 前接点断开 后接点闭合 吸合时间 返回时间 图 继电器动作时间 2.时间特性 例如JWXC-1000型继电器的吸合时间为0.10-0.15s，返回时间为0.015-0.02s。 3.机械特性与牵引特性 在继电器衔铁的动作过程中，衔铁上受到电磁吸引力和反作用力。电磁吸引力又称牵引力。反作用力与之方向相反，对于安全型继电器来说是由衔铁（及重锤片）的重力和接点簧片的弹力组成的，所以称为机械力。 要使继电器可靠工作，牵引力必须大于机械力。因此牵引力的大小要根据机械力来确定。机械特性与牵引特性间的配合保证其可靠吸合与落下。 机械特性 AX系列继电器机械力的大小与接点片的数量、重锤片的数量、衔铁的动程等有关，而且在衔铁的整个运动过程中所受到的机械力不是固定不变的，而是在一个很大的范围内变化的。也就是说，继电器的机械力FJ是随着衔铁与铁芯间的气隙δ的变化而变化的。FJ=f(δ)的变化关系称为继电器的机械特性。表示这种变化关系的曲线，称为机械特性曲线。不同类型的继电器，其结构不同，机械特性也不同。 图 无极继电器的机械特性曲线 继电器的机械特性曲线是一条折线，它表示了衔铁运动在不同位置时的机械反作用力FJ。折线上c、e。两个折点突出向上，它们反映了衔铁运动在这两个位置的机械反作用力变化最大。如果继电器的牵引力在这两个位置均能大于机械反作用力，该继电器就能吸起。所以c、e两个点中的一个，一般作为确定牵引力的依据，称为临界点。 机械特性曲线可根据材料力学计算求得，也可通过实验求得。 牵引特性 当无极继电器线圈上加上直流电源后，铁芯中就产生磁通，磁通经过铁芯与衔铁间的气隙δ时，对衔铁产生电磁吸引力，称为牵引力FQ。牵引力FQ与线圈的磁势（线圈的匝数和所加电流的乘积IW ，通常称安匝）及气隙大小有关。当δ一定时，FQ与安匝(IW）的平方成正比；当安匝一定时，FQ与δ的平方成反比。即FQ随δ呈双曲线规律而变化。牵引力FQ随工作气隙δ变化的关系FQ＝f(δ)，称为牵引特性。 图 牵引特性曲线 从图中可看出，当安匝一定时，牵引力FQ随δ的减小呈双曲线规律急剧增大；而相同的工作气隙，在不同的安匝下，牵引力FQ也不同，安匝大，牵引力也大。 因此，不同的安匝值牵引力FQ与工作气隙δ的牵引特性曲线也不同，安匝大，曲线FQ＝f（δ）位置就高。 牵引特性与机械特性的配合 图 牵引特性曲线与机械特性曲线配合 将机械特性曲线和一族牵引特性曲线用同一比例尺绘在同一坐标上 。这一