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弹簧机内部构造不同的继电器的构成及工作原理

2017-07-13
(1)电磁式继电器
    它与接触器类似的地方是由铁心、衔铁、线圈、释放弹簧和触点等部分构成。其吸力特性、阻力特性、动作原理也大体相似,均是将电磁能转换为机械能,带动触点使之闭合或断开。构成弹簧机的工作与否,电磁机构由吸引线圈和磁路两部分组成,磁路由铁心、衔铁、铁轭和空气隙形成。吸力F=4×105BS(N),式中,B——磁通密度(T),S——吸力处端面积(mm²)。为了保证吸合过程中衔铁能正常闭合,吸力在各个位置上必须大于阻力,但也不能太大,否则会影响电器的机械寿命,使用时常常调整反力弹簧或触点初压力以改变阻力特性,使之与吸力特性相匹配。
    对于单相交流电磁机构,在铁心端面上要装一个用铜制成的分磁(或称短路)环方能正常工作。这是因为在交流电路中,磁通也是交变的,当磁通过零时,吸力也为零,吸合后的衔铁会在反作用簧力作用下被拉开,磁通过零后吸力增大,当吸力大于反力时,衔铁又吸合。这样随交流电频率街铁每周两次过零,衔铁产生强烈振动与噪声,甚至使铁心松散。当嵌入短路环后,使铁心通过二个在时间上不相同的磁通,使上述问题得到解决。电流继电器的线圈与负载串联以反映负载的电流,故其线圈匣数少而导线租,这样当电流通过时产生的电压损失就小,不会影响负载电路的电流,而粗电线,大电流就可获得所需磁势。而电压继电器则因其线圈与负载并联所需匝数多线径细。
(2)时间继电器
    凡是在敏感元件获得信号后执行元件要延迟一段时间才动作的电器叫时间继电器。直流电磁式时间继电器和直流电磁式电压继电器相比只是在铁心上增加了一个阻尼铜(或铝)套,由电磁感应定律可知,在继电器通断电过程中铜套内将感生涡流及对穿过铜套的磁通变化,因而对原吸合磁通起了阻尼作用。当继电器刚吸合时,由于衔铁处于释放位置,气隙大、磁阻大,磁通小,铜套阻尼作用相对也小,因此铁心闭合时的延时不明显(可忽略不计)。而当继电器断电时磁通变化量大,铜套阻尼作用也大,因此这种继电器仅用作断电延时。其相应的延时触点也只有常开触点延时打开、常闭触点延时闭合两种。这类延时继电器的延时较短(如JT系列最长不超过5s,且准确度较低,通常多用于要求不高的场合,如电动机的延时起动。影响延时准确度的原因,一是环境温度变化时要影响铜套的电阻值,因此铜套要采用电阻值较低的电解铜制成,这样可以增大时间常数(T=L/R),同时将铜套和线圈分别套在不同的铁心柱上,使它们离开一 段距离以减少线圈发热对铜套的影响;二是易受电源电压波动的影响,当电压下降,磁通减少,磁通变化量减少,铜套阻尼作用减小,通常磁路设计工作于饱和区,尽量减少这种影响。  
(3)空气阻尼式时间继电器
    该类继电器的延时范围宽(0.4~180s),可用作断电延时也可以方便地改变电磁机构位置获得通电延时,它广泛应用于交流控制电路中。其动作原理是当线圈通电吸下衔铁和支撑杆,胶木块在弹簧力的作用下开始下降,但空气室中的空气受进气孔处调节螺钉的阻碍使活塞缓缓下降到最终压合微动开关、触点闭合发出信号,其延时长短靠凋节进气孔气隙而加以改变。
(4)电动式时间继电器
    它有一个专用的同步电动机,其延时范围可从几秒到几小时,且准确度高,调节方便,但结构复杂,价格较高。其动作原理是:同步电动机通电后,经减速齿轮带动动触点经一定延时与静触点闭合送出信号。
(5)半导体时间继电器
    随着电子技术的发展而产生了该类继电器,它的机械结构简单、延时范围宽、经久耐用。延时0.2~30Os。其动作原理是通电后向电容器充电(电位按指数规律上升)到时控制晶体管导通而使高灵敏继电器动作,靠改变电位计的位置而调节延时。  
(6)速度继电器
    其轴与电动机的轴连接,有个永久磁铁转子固定在轴上,装有笼形绕组的定子与轴同心,能独自偏摆与永久磁铁间有一气隙。当轴转动时带动永久磁铁一起转动,绕组切割磁通而产生感应电势及电流,该电流与永久铁的磁场作用产生转矩,使定子跟着轴的转动方向偏摆,通过定子板拨动触点控制触点的通、断。当轴的转速下降到近l00r/min时,定子板在动触点弹簧力的作用下而恢复到原来位置。
(7)温度继电器
    XU-200型继电器的外壳由黄铜制成,内有一副不锈钢制成的弹簧片、触点固定在弹簧片上,用一螺钉来调整其温度值。其原理是:当继电器安装处的被测温度升高到整定值时,继电器外壳伸长,使小轴作用在弹簧片上,该片受力变形将触点断开;温度降低后,外売长度缩短而使触点恢复原状闭合。该继电器的温度控制范围为+25~200℃。
(8)压力继电器
    它通过风动或润滑系统的压力来控制机床工作或发出相应的信号,而使弹簧机安全、可靠地工作。该继电器是由弹簧、橡胶薄膜、推杆、调整螺母、微动开关及本体组成。其动作原理是:将被控制系统的取压点用管道接在压力继电器的接头上,系统的压力传到推杆上。当达到整定的压力值时,推杆推动开关动作,将压力信号反映给控制回路。
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