继电器
出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册下》第2707页（4087字）
继电器是根据一定的信号，包括电压、电流、时间、温度、速度和压力等，来接通和分断小电流电路或电器的自动切换电器。
4．5．1 电流、电压和中间继电器
电磁式电流、电压继电器的工作原理与结构同接触器相类似，只是触点容量较小，不需要灭弧装置，体积比较小。
电流继电器用电流作控制信号，线圈串接在控制电路中，与电压继电器比较，具有线圈匝数少，线径较粗等特点，可作为欠电流继电器或过电流继电器。欠电流继电器在等于或高于电流调整值时触点吸合，低于此电流值触点释放。过电流继电器在正常电流调整值时触点不吸合，超过此值某一范围时触点吸合。常用的JL14系列交直流电流继电器，主要用于交流电压380V以下或直流电压440V以下的控制电路作为过电流或欠电流继电器；JL15交直流电流继电器是过电流瞬时动作的电磁式继电器；JL17系列电磁继电器主要用于交流50HZ、380V以下的电力传动控制设备作过电流继电器用。JL14和JL15系列交直流电流继电器的规格型号及主要技术数据见表8．2－50。
表8．2－50 JL14、JL15系列电流继电器规格型号和技术数据
注：①JL14后第一个□为常开接点数，第二个□为常闭接点数，Z为直流，J为交流，S为手动复位，Q为欠电流，G为高返回系数。
②JL15后□写吸引线圈额定电流，S为手动复位，F为高返回系数。
电压继电器是反映电压变化而自动切换触点的
表8．2－51 JT3、JT4系列电磁继电器型号规格技术数据
注：①JT3后第一个□为常开搪点数，第二个□为常闭接点数，L为欠电流，λ为先通后断， ②JT4后第一个□为常开接点数，第二个□为常闭接点数，A为过电压，P不零电压，L为过电流，S为手动复位，继电器，它的线圈并接于被测电压两端，一般导线较细，匝数多。过电压继电器在电路电压超过调整电压值后动作，正常时电磁系统不吸合。欠电压继电器与其相反，在正常额定电压时电磁系统吸合，在电压低于某一额定比值时释放。常用的JT3系列直流电磁继电器有电压(中间)、电流和时间继电器等多种型号，JT4系列交流电磁继电器可作为零电压、过电流、过电压和中间继电器。JT3、JT4系列的规格与技术数据见表8．2－51。
中间继电器也是一种电压继电器，但其控制触点较多。从结构与工作原理比较，中间继电器与接触器相类似，但中间继电器主要用于控制电器，故触点通断电流较小，结构比较紧凑小巧。中间继电器的型号很多，常用的有JZ7、JZ8交直流中间继电器，以及DZ100、DZ12和DZ13等系列小型中间继电器。JZ11、JZ14及JZ15系列交直流中间继电器具有较大的吸力余度，吸合可靠性，降低了线圈温升，可取代JT3、CZ13、JZ1等老系列。JZ7、JZ11系列中间继电器的型号规格及技术数据见表8。2－52。
表8．2－52 JZ7、JZ11系列中间继电器型号规格及技术数据
注：JL11后第一个□写常开接点数，第二个□写常闭接点数，J为交流，Z为直流，S为带有保持线圈，P为带电磁复位线圈，／后□写结构特点号。
4．5．2 时间继电器
一般继电器在线圈接通电流时，触点立即动作。而时间继电器则是在线圈得电或断电后，需延迟一定时间触点才闭合或分断。延迟时间可以在一范围内调整。
时间继电器的触点，分为延时动作触点与瞬时动作触点。其中延时触点又分为：通电延时闭合的动合触点；断电延时分断的动合触点；通电延时分断的动断触点；断电延时闭合的动断触点。各种延时触点的代表符号见图8．2－41。
图8．2－41 时间继电器电路符号
时间继电器类型很多，从工作原理可分有如下几种：
①空气式时间继电器。它是利用空气通过小孔节流的形式来达到延时的目的。按功能又分为通电延时型与断电延时型两种，其结构不完全相同。图8．2－42所示为JS7A系列空气式通电延时型时间继电器的结构原理，其中各触点位置为失电时原始位置。线圈1通电后，衔铁2向上吸动，带动横杆11同时向上，使XK1瞬时动合触点闭合、瞬时动断触点分断。在衔铁2向上吸动时，活塞4因橡皮膜6下方的空气进气受小孔7的进气阻尼，不可能由弹簧4的作用瞬时向上，只能缓慢向上。经一定时间，杠杆10压动延时动断触点分断，延时动合触点闭合。延时时间可以调节。常用的JS7－A、JS7－B、JSK1、JJSK2系列空气式时间继电器的型号规格及技术数据见表8．2－53。
图8．2－42 空气式通电延时型时间继电器
表8．2－53 JS7－A等系列空气式时间继电器型号规格技术数据
②电动式时间继电器。这种继电器由同步电动机、减速机构及凸轮等组成，利用继电器得电后凸轮慢转，经一定时间凸轮块压动触点而达到延时的目的。电动式时间继电器的延时时间长，可调范围广，可自几秒到数十分钟或数小时，其缺点是体积较大，结构复杂。
③电子式时间继电器。这种继电器是应用充放电电路与数字电路相结合来达到延时作用的，具有体积小，耗电少，延时范围较宽等特点。应用电子线路还可以很方便地制成自动间隙通断动作的继电器。常用的JS20系列时间继电器的型号规格及技术参数见表8。2－54。
表8．2－54 JS20系列电子式时间继电器型号规格及技术数据
注：表中方框位置填写延时值，以秒为单位；D为断电延时型，无D为通电延时型。
④电磁式时间继电器，其结构与普通直流继电器相似，只是在电磁系统的铁心与线圈之间镶有短路铜套，当继电器线圈断电时，利用电磁感应原理，短路环中感应电流与产生的磁通将逐渐消失，达到触点延时释放的目的。这种时间继电器的结构简单，允许操作频率高，寿命长，但延时时间较短，主要用于直流电气控制系统。常用的型号有JT3型等。
4．5．3 热继电器
热继电器是利用电流热效应原理而工作的自动切换电器，主要用于电动机或其它负载的过载保护，以及三相异步电动机的断相保护。热继电器按工作方式分有：双金属片式(利用过载时造成的热效应使双金属片弯曲，推动触点动作)和易熔合金式(利用过载时造成的热效应使易熔合金熔化，造成触点动作)。其中，双金属片式热继电器的结构简单，成本低，使用方便，应用比较广泛。其工作原理如图8．2－43所示。图中1、2为双金属片，两层金属的热膨胀系数不同(图中白色部分材料的膨胀系数比黑色部分材料大)。在双金属片外绕有的电阻丝3－4、5－6，串接于电机每一相主电路中。电机过载一定时间后，电阻丝发热，使双金属片弯曲，推动7－8，克服弹簧10对31的拉力，使常闭触点32分断。电机正常工作时，7、8的推力不足以克服弹簧10的拉力，对31不起作用。12可调节整定电流，14为复位钮。热继电器动断触点通常串接于控制电路，当电机过载时，将控制电路切断，从而切断主电路电源。
图8．2－43 热继电器工作原理
热继电器的主要技术参数包括热元件的额定电流、热继电器的整定电流和动作特性。其中，热元件的额定电流是指热继电器的热元件允许长期工作的电流值。每一规格热继电器可装入几种不同额定电流的热元件。热继电器标称额定电流等级，是按该热继电器所能装入最大热元件额定电流值定的。而热继电器的整定电流是指正常运用不使热继电器动作的实际电流，即具体装入的热元件的整定电流(可在较小范围内由旋钮调节)。热继电器过载电流倍数与动作时间的关系称热继电器的动作特性，动作时间随电流倍数的增大而减小。理想的动作特性应与电动机的过载特性接近重合。
一般电机控制电路，可选用两相结构的热继电器。在电网电压易造成不平衡、工作环境恶劣而少人照管的电动机，以及公用同一组熔断器与大容量电动机并接的小容量电动机，可选用三相结构的热继电器。对工作时间较短、间隙性工作的电动机，以及长期运行过载可能性很小的电动机，可不设过载保护。常用的JR0、14、15、16等系列热继电器的型号规格及技术数据见表8．2－55。
表8．2－55 常用热继电器型号规格及技术数据
注：型号中D表示带断相保护。