继电器基础知识

什么是继电器■继电器的定义和概念所谓继电器就是通过对输入端加电，由输出端来控制另外的电路的开关闭合的机械。开关是用手来操作或者机械操作，来控制电流的通与断，继电器则是把这种操作利用电磁铁通过电流控制。图中随着开关S的闭合，继电器的输入端R就会导入电流并驱动继电器，从而使接点C开闭控制被控线路。Ｒ负载端ＳＣ～继电器2■代表性的构造以及零件名称继电器内部结构电磁石部分触点部分衔铁可动触点固定触点可动簧片固定端机身插件板轭外壳线圈架线圈线铁芯触点管脚线圈管脚回复弹簧轭铁芯衔铁动作簧片NC触点NO触点继电器用语■线圈・线圈额定电压：继电器能正常动作，所需要施加的一定的电压值。直流通常为3的倍数电压。（但是也有１．５Ｖ，４．５Ｖ类型）考虑到电源种类、电压变动、线圈温升等因素，对于驱动设置额定电压是必要的。・线圈额定电流：即在线圈施加额定电压时线圈上通过的电流值。由于环境温度的也会造成影响，所以在规格书上明确注明了标准温度值（20℃或者25℃）。线圈的阻值离散性的影响，规格书上也相应标示了离散性（一般为10%）・额定消耗功率：即在线圈施加定额电压时线圈上所消耗的功率（用mＷ以及Ｗ表示）(额定消耗功率=线圈额定电压×线圈额定电流)P49-CP通常消耗功率在额定电压变化时也保持定值。（小型继电器中也有线圈定额电压变大时同时额定功耗增大的情况。例：TQ继电器）・线圈阻抗：即线圈的阻值。因为会随着环境温度变化而变化，所以在规格书上明确标出了标准温度（20℃或25℃）以及线圈阻值的离散性（通常±１０％）。继电器用语■线圈・感应电压：施加在线圈上使继电器动作的临界电压值。在规格书中也注明了能使继电器动作的电压必须值。（以定额电压的百分比○％V表示）因为会随着温度变化而变化，所以在规格书上明确标出了标准温度（20℃或25℃）。考虑到周边环境、开闭情况的影响也同时作为初始状态的保障值。・置位电压：自保持类型继电器在复位状态转为置位状态动作时所需电压。・释放电压：线圈电压在达到定额定电压之后，电压稳定下调，恢复继电器初始状态的临界电压值。（从NO触点切向NC触点时所需的电压）在规格书上也注明了继电器恢复时所需的最大的电压指数。（以额定电压的○％V来表示）・复位电压：自保持类型继电器在置位状态转为复位状态动作时所需电压。・连续最大施加电压：为了不让继电器性能恶化，所能对驱动线圈施加的电压许容范围的最大值。（以额定电压的○％V来表示）但这不是连续许容值。这个电压值也会受到环境温度的影响所以在规格书上也标明了标准温度。释放电压连续最大施加电压额定电压感应电压时间线圈施加电压感应电压保证值0510152025303540404550556065707580度数35404550556065707580感应电压对于额定电压的百分比%V感应电压位图继电器用语■触点・触点构成：触点回路的结构以及触点数。以１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，１ａ１ｂ，１ｃ，２ｃ等表示。・ａ触点：线圈上没有施加电压时保持常开状态的触点类型。称为：ＮＯ触点（ＮｏｍａｌＯｐｅｎ）、常开触点、MAKE触点。・ｂ触点：线圈上没有施加电压时保持常闭状态的触点类型。称为：ＮＣ触点（ＮｏｍａｌＣｌｏｓｅ）、常闭触点、BREAK触点。・ｃ触点：同时具备a触点b触点的特征，能在自由切换两种回路的触点类型。也称为转换触点类型。・１ａ１ｂ触点：同时含有a触点和b触点，可以独立地自由切换。b触点c触点a触点构造规格书表示１ａ１b触点・ＭＢＢ触点（为了防止信号丢失）：在开启b触点之前先关闭a触点的结构。是MAKE・BEFORE・BREAK的略语。在继电器动作时，a触点和b触点有一个瞬时连通的状态。通常继电器都是采用BBM（BREAK・BEFORE・MAKE）触点的形式，即b先开，a再闭的形式。・触点材料：触点的材料在规格书上明确标出。通常采用Ag(银)合金。・双触点：簧片采用两个触端带两组触点来进行开闭动作，由此确保接触性能良好。2A以下的信号继电器采用双触点，而功率继电器只采用了单触点。继电器用语■触点NCCOMNONCCOMNONCCOMNONCCOMNONCCOMNONCCOMNONCCOMNONCCOMNONCCOMNONCCOMNO标准触点BBMＭＢＢ触点(信号类）初期状态初期状态动作过程动作完成状态恢复过程■ＭＢＢ触点动作说明双触点信号触点触点形状●线圈的记号继电器用语●涂黑的部分表示通电状态。自保持继电器的图示表示为复位状态，故线圈记号也标记为复位线圈通电的状态。单点型RELAY单线圈自保持型无极有极＋－＋－＋－＋－SETRESET4触端＋－－＋－＋or・无极性RELAY：由电磁石和触点构成，线圈管脚没有极性（＋、－）。・有极性RELAY：在继电器内部采用永久性磁石，电磁石和永久性磁石互相作用，提高了磁石的工作效率。在线圈的管脚标示＋、－两极，一般叫做有极性RELAY。具有高效率，比无极RELAY体积小，并节省功耗的优点。・自保持RELAY：是一种能保持动作状态的继电器。一旦使其动作开始，即使关闭对线圈的电流输入，在不施加释放电压前始终保持动作状态。有单线圈或者双线圈两种类型。・单稳态RELAY：线圈上有电流通过时ON，没有电流通过时变成OFF的继电器。・单线圈自保持型：只有一个线圈，如果加载正负两极的信号，将会进行置位和复位的动作。・双线圈自保持型：置位线圈和复位线圈两个线圈构成的自保持结构继电器。■动作机能双线圈自保持型3触端继电器用语・额定控制容量：决定触点的开闭性能的标准触点电压和触点电流的组合表示。由于带载类型不同的容量差异，一般以阻性负载值标示一般同时表示DC容许值和AC容许值。・触点最大容许电压：触点开闭电压的最大值。DC容许值和AC容许值同时表示。如果超过这个值的话，需同设计确认。・触点最大容许电流：触点开闭电流的最大值。如果超过这个值的，需同设计确认。・触点最大容许功率：开闭时能负载容量的最大值。DC的情况下用W来表示，AC的情况下VA来表示。一般情况下额定控制功率表示为电压×电流的形式。由于带载类型不同的容量差异，一般以阻性负载值标示・最小适用负载：小负载情况下的下限值。这个值在开闭频率、环境条件的不同，以及可靠性的要求会引起内部的性能的变化，所以要在确认实际带载之后才能使用。・触点接触电压：触点之间的表面接触阻值以及簧片以及管脚的阻值综合起来的导体阻值统合起来的统称这个值受开闭频率、环境条件的影响，只作为初始状态的保证值。接触阻值由于测定电流的不同而变化，所以也标明了测定环境。一般情况下用[DC6V1A电压下降法]。■触点继电器用语・绝缘：如果绝缘措施施用不当的话，会使不可通电的地方通电，可能会引起烧毁现象。・.绝缘阻值：就如同触点和线圈间，管脚和铁芯间以及铁芯之类的金属部件之间包括触点间的阻值。・.耐电压：在绝缘处施加高电压1分钟，绝缘体能承受的电压值最大界限。检测的漏电流一般为10mA。也有1mA、3mA的特殊情况。（触点间、触点与线圈间、异极触点间）・.抗浪涌电压：打雷或者诱导性负载开闭时所能耐受的瞬时的异常电压界限值。下图的浪涌波形中的峰值电压、到达峰值电压时的时间、以及到达50%峰值电压的的时间，都有明确指出。在日本JEC-212-1981的型号，规定了1.2×50μsec的标准浪涌波形图。・绝缘距离：金属和金属空间的距离，以及沿面的距离，欧洲的安全标准也对绝缘物质的厚度作出要求。■电气的性能SurgeVoltage(%)Timefalltimerisetime50100Wavepeakvalue空间距离沿面距离绝缘体厚度继电器用语・动作时间(置位时间)：从给继电器的控制线圈加载额定电压开始算起，一直到a触点接触所需要的时间。不包括触点震荡的时间。如果是自保持继电器，在复位状态下，向置位线圈施加额定电压之后，一直到a触点接触为止所需要的时间，称为置位时间。・恢复时间(复位时间)：从给继电器的控制线圈解除额定电压开始算起，一直到b触点接触所需要的时间。不包括触点震荡的时间。如果是自保持继电器，在置位状态下，向复位线圈施加额定电压之后，一直到b触点接触时为止所需要的时间，称为复位时间。如果是只有a触点的继电器（1a、2a），则是到触点打开为止的时间。・.触点震荡(时间)：继电器动作以及恢复时，可动铁片由于碰撞以及触点相互碰撞而使触点出现来回震荡的现像，称为震荡现象。一般情况下用ms来表示时间。------------线圈电压a触点b触点动作时间震荡时间释放时间转换时间震荡时间转换时间C触点型------a触点型动作时间震荡时间恢复时间线圈电压a触点■动作特性继电器用语■机械的机能・误动作冲击：在使用过程中，由于冲击而关闭的触点，在规定时间范围内不能开离的该种冲击。一般情况下开离时间规定在10μs以下。外力直接作用于继电器+触点弹跳都能让其发生。・耐久冲击：在运输以及使用过程中，受到冲击继电器各部分仍保持不变形，动作特性也不受影响的范围内的冲击（试验是由3轴方向各6次，总计18次来进行的）。・误动作振动：在使用过程中，由于振动而关闭的触点，在规定时间内不能开离的该种振动。开离时间与误动作冲击标准相同。行驶中的震动+冲击电流都能让其发生。・耐久震动：在信息传输过程中，受到振动各部位仍保持不变形，动作特性也不受影响的范围内的振动。试验是由3轴方向各2小时，共计6小时进行。123■寿命・开闭寿命：由于经常开闭，势必影响动作特性、电气特性，故规定了开闭寿命值。・机械的寿命：在触点处不通电，而在线圈部位加载线圈额定电压之后，在规定的最大频率操作时，所能达开闭次数。・.电气的寿命：触点处加载额定负载并在线圈上加载线圈额定电压之后，能够进行开闭操作的寿命。（一般为阻性负载的值）・.最大操作频率：在线圈上加载额定电压然后重复进行动作复位操作，能够满足机械寿命以及电气寿命的最大开闭频率。继电器用语■高频特性・隔离：高频状态下触点打开时，触点间会发生信号丢失的情况。而信号损失的程度叫做分离损失。输入信号与所损失的信号相比较，用dB（decibel）来表示。这个值越大就说明信号丢失少，性能越好。・插损：高频状态下触点关闭时，触点间会发生信号丢失的情况。而信号损失的程度就叫做插入损失。输入信号与输出信号相比较，用dB（decibel）表示。这个值越小就说明信号丢失少，性能越好。・反射损失：高频状态下触点关闭时，触点间会发生信号反射的情况。而信号反射的程度就叫做反射损失。输入信号与反射信号相比较，用dB（decibel）表示。这个值越大就说明信号反射少，性能越好。・ＶＳＷＲ：VSWR也是用来表示反射程度的一个参数。这个值越是接近于1就说明反射程度小，性能好。・特征阻抗：不同于一般的电阻，称为高频线路的电阻。一般为５０Ω和７５Ω。开闭容量的最大值和寿命曲线■开闭容量最大值触点的最大容许功率、触点容许最大电压以及触点容许最大电流之间的相互关系，用触点容量最大值的数据在数据图上表示。从这个图中能够清楚查找触点电流以及触点电压的值。比如说在触点电压一定时，能通过同纵轴的电压值以及触点容许功率值得交点来判断触点电流最大值。例)在图中触点电压为DC60V时，触点电流的最大值为1A。……(※)、表为阻性负载的数值，务必要确认负载类型10A10ｍA100ｍA1A1V10V100V1000V電流电压110電流21000100寿命×104回DC30V抵抗負荷ＡC125V抵抗負荷■寿命曲线不同的产品都有自己的寿命曲线。能够通过触点电压、触点电流的值来判断寿命。比如DS继电器的触点电压=AC125V、触点电流=0.6A那么就有开闭30万次的寿命。为阻性负载的数值，务必要确认负载类型防尘外壳型外壳与基座扣合的最基本构造，不能防止自动焊接时的助焊剂以及清洗液的侵入，推荐手工焊接自动焊接自动洗净有毒气体的侵入防助焊剂型密封型名称构造特性金属气密密封型管脚部分密封并同时成形，外壳与基座的咬合部分高于印制版，可以防止自动焊接的助焊剂侵入，但是不能清洗；代表型号CB的某些型号，有孔，极端情况下可以透气。因此寿命比密封型长。管脚部分以