郭泓辰

摘 要：科技的迅猛發(fā)展借助于社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的飛速提升，電氣工程也在跟隨時(shí)代的腳步前進(jìn)發(fā)展，繼電器應(yīng)用的市場廣闊而又深入，覆蓋到人民群眾生活的各種電器設(shè)備中。但專業(yè)的工作人員在使用繼電器的過程中仍然需要嚴(yán)格的培訓(xùn)，專業(yè)的理論基礎(chǔ)和熟練地技術(shù)能力，在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格按照使用標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)制度操作。用科學(xué)的測試方法，保障繼電器的安全使用，使繼電器在現(xiàn)代電氣工程低壓電氣中的應(yīng)用范圍夠更加廣泛。本文圍繞著繼電器的作用、工作原理以及繼電器在電氣工程方面的低壓電路中的應(yīng)用，簡單介紹繼電器在不同電路應(yīng)用場景下的不同類型和使用方式。

關(guān)鍵詞：電氣工程;繼電器;低壓電路;應(yīng)用方式

1 繼電器的工作原理

繼電器是廣泛的使用于遙控、遙測、自動(dòng)化控制系統(tǒng)一類的電子設(shè)備當(dāng)中，是應(yīng)用普遍并且十分重要的控制器件。主要是控制系統(tǒng)以及被控制系統(tǒng)相互作用，作為自動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)用小電流控制大電流的功能。繼電器是一般的機(jī)電設(shè)備的重要控制性元件，作用主要是隔離、切斷電源用以擴(kuò)大控制的范圍。在現(xiàn)實(shí)生活的操作情境當(dāng)中，繼電器本身有能夠反映輸入變量的感應(yīng)系統(tǒng)，以及它的中間驅(qū)動(dòng)部分可以將輸入的變量信號(hào)進(jìn)行處理再輸出以實(shí)現(xiàn)控制連接或斷開被控電路的功能。在一些對(duì)電壓要求不高的控制電路中非常常見 。

2 繼電器的類型與性質(zhì)

繼電器可以依據(jù)它的工作原理以及結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行分類，日常常見的幾種類型分別有電磁繼電器、光繼電器、聲繼電器、溫度繼電器、固體繼電器、時(shí)間繼電器、高頻繼電器等

幾種類型。例如熱繼電器的主要組成元件是膨脹系數(shù)不同的雙金屬片、觸點(diǎn)和發(fā)熱元件，它的工作原理是發(fā)熱元件串聯(lián)在電路上，兩個(gè)觸點(diǎn)鏈接保證電路順暢，當(dāng)金屬片受熱以后形狀發(fā)生變化，形變到一定狀態(tài)下雙金屬片會(huì)使兩個(gè)觸點(diǎn)斷開，電路斷開不再控制電機(jī)設(shè)備，以此實(shí)現(xiàn)繼電器對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)設(shè)備的保護(hù)功能。經(jīng)過冷卻降溫之后，金屬片復(fù)位，熱繼電器回歸正常。固體繼電器的工作原理與它的結(jié)構(gòu)相關(guān)，它是一個(gè)輸入兩個(gè)接線端口鏈接輸出兩個(gè)接線端口的四端元件，連接輸入與輸出的中間元件作用是隔離控制端、負(fù)載端以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的保護(hù)。電磁繼電器通常是有先銜鐵、環(huán)繞的線圈、銜鐵以及觸點(diǎn)彈簧薄片等幾個(gè)部分，對(duì)環(huán)繞線圈兩端施加一定的電壓，使相應(yīng)的產(chǎn)生電流流過線圈以此形成電磁效應(yīng)，在電磁力吸引的作用下，先銜鐵與鐵芯之間的磁力阻礙回向彈簧的拉力向鐵芯靠近，促進(jìn)兩個(gè)銜鐵之間的動(dòng)觸點(diǎn)和未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)互相吸引。去掉施加給線圈兩端的電壓之后，兩個(gè)銜鐵之間也就不存在電磁作用下產(chǎn)生的吸力，這種情況下，由于彈簧對(duì)銜鐵的反作用力就會(huì)使銜鐵不再受到引力作用而回歸最初的位置，動(dòng)觸點(diǎn)與未通電時(shí)保持閉合狀態(tài)的靜觸點(diǎn)之間也不再形成吸引力。利用輸入系統(tǒng)內(nèi)電路的鐵芯銜鐵之間這樣吸合、釋放產(chǎn)生的力的作用，使銜鐵反復(fù)的形成電磁效應(yīng)以達(dá)到繼電器所需裝置在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。

3 繼電器的主要作用以及選擇條件

3.1 繼電器的主要作用

繼電器在電力系統(tǒng)的相關(guān)電路中可以控制輸出電路產(chǎn)生想要的變化，主要作用有 ：（1）擴(kuò)大對(duì)電力設(shè)備的控制范圍，不同的觸點(diǎn)繼電器能控制電路里不同觸點(diǎn)位置的電路通斷，保證多條電路回路正常工作。（2）繼電器還可以作為自動(dòng)開關(guān)實(shí)現(xiàn)微電流控制大電流，如中間繼電器可以實(shí)現(xiàn)一路小電流信號(hào)控制多路信號(hào) [2]。（3）繼電器也有些信號(hào)進(jìn)行相互之間的綜合比較的作用，可以綜合控制多個(gè)大電流信號(hào)，更有助于整個(gè)電路系統(tǒng)。（4）繼電器還可以憑借相關(guān)程序遠(yuǎn)程監(jiān)控測試電力系統(tǒng)，輔助以其他設(shè)備加裝可以提升進(jìn)一步電力系統(tǒng)的自動(dòng)化智能化程度。

3.2 繼電器在低壓電器的使用中的選擇條件

為了保障電力系統(tǒng)設(shè)備在安全穩(wěn)定的工作狀態(tài)中，同時(shí)也更好的保護(hù)、控制電路，在對(duì)繼電器進(jìn)行挑選時(shí)要注意一些限制的使用條件和使用要求。由于繼電器是在電氣系統(tǒng)的電表中關(guān)系到用電費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)問題的關(guān)鍵器件，電路中記錄用電的電表的使用時(shí)長與繼電器的使用時(shí)長在一定程度上緊密相連，因此繼電器的性能優(yōu)劣重點(diǎn)影響著目前階段的一些可以實(shí)現(xiàn)智能付費(fèi)電能表。目前無論國內(nèi)抑或國外，繼電器生產(chǎn)廠家的整體水平參差不齊，技術(shù)水平上的差距也十分明顯，生產(chǎn)規(guī)模不盡相同，性能和各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)截然不同，因此在繼電器檢測選型時(shí)各電能表的制造廠商必須有一套完備準(zhǔn)確的系統(tǒng)用于檢測質(zhì)量保證電表正常。首先各繼電器的時(shí)候也要考慮電力系統(tǒng)可承擔(dān)的容積以及繼電器的承受負(fù)載的能力，尤其低壓電器。其次要根據(jù)控制電源在電路中使用目的匹配結(jié)合繼電器自身的功能屬性例如可以將電路中電流與電壓控制在需要的范圍內(nèi)選擇符合需要的繼電器。最后在挑選時(shí)盡量選用已有的繼電器，滿足需要的同時(shí)降低設(shè)備成本，但仍然要對(duì)已有待選的繼電器檢驗(yàn)，看是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)，若不符合用電安全還需購買滿足要求的繼電器，保證電路設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

4 不同狀態(tài)下繼電器在電氣工程低壓電器中的應(yīng)用

繼電器由于自身便捷實(shí)用的控制功能在電氣工程的領(lǐng)域應(yīng)用十分普遍，也為現(xiàn)代化的工業(yè)自動(dòng)化水平提升起到了至關(guān)重要的良好的作用，尤其像交流繼電器，自身的開關(guān)屬性驅(qū)動(dòng)、保護(hù)、控制電路，通過觸點(diǎn)的連接與斷開，控制例如系統(tǒng)電磁閥、指示燈此類的電器元件實(shí)現(xiàn)它的功能。一般情況下，對(duì)繼電器的使用數(shù)字化的信息處理技術(shù)在電氣工程的各方面使用都非常常見，通過將輸入端的邏輯單元，機(jī)床控件等信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)行程序編寫操作，嚴(yán)格監(jiān)管控制相應(yīng)坐標(biāo)數(shù)據(jù)下的服務(wù)設(shè)備的2～5個(gè)軸。自動(dòng)化電路系統(tǒng)當(dāng)中的低壓電器的應(yīng)用提升了自動(dòng)化機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行速度，優(yōu)化運(yùn)行結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)控制低壓電器斷開或閉合電路，使低壓電器應(yīng)用繼電器的操作更安全精準(zhǔn)，低壓控制電器和高壓控制電器根據(jù)工作電壓的不同劃分標(biāo)準(zhǔn)是直流電壓 1.5kV，交流電壓 1.2kV。同時(shí)，對(duì)繼電器的靈敏度和切換速度也要進(jìn)行檢驗(yàn)，保證繼電器的高效穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)其作用。

4.1 電氣工程低壓電器中繼電器的測試應(yīng)用

4.1.1 觸點(diǎn)測試

繼電器的安全可靠性和使用時(shí)間與的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觸點(diǎn)性能有關(guān)，這是影響電氣設(shè)備使用時(shí)間的關(guān)鍵器件。而繼電器的測試也由于其生產(chǎn)質(zhì)量良莠不齊成為技術(shù)人員亟需解決的問題。觸點(diǎn)測試法是測試觸點(diǎn)的工作狀態(tài)以及是否起到作用，以此判別繼電器的運(yùn)行狀態(tài)。但是對(duì)于一直保持閉合或者斷開的繼電器工作狀態(tài)，判斷的依據(jù)主要是電阻阻值，萬能表測試觸電和電阻值的示數(shù)等數(shù)據(jù)。繼電器內(nèi)的觸點(diǎn)的電阻阻值在沒有外接電阻時(shí)可取到最大值。

4.1.2 線圈測試

通過線圈顯示繼電器阻值.來實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器的有效測試。一般來說，萬用表可轉(zhuǎn)換至十倍歐姆檔來檢測繼電器線圈的線圈電阻，通過萬用表所給數(shù)據(jù)可以清楚了解到線圈工作的通斷狀態(tài)和電流電壓等具體參數(shù)，使用這種方法時(shí)要注意測試時(shí)間不可過長，以免線圈升溫導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確 。并且在進(jìn)行測試之前的一到兩個(gè)小時(shí)被測元件最好不要受到激勵(lì)作用，這是因?yàn)榫€圈電阻感應(yīng)溫度并被影響的能力較強(qiáng)。

4.1.3 吸合、釋放電流電壓測試

測量釋放的電流和電壓與測量吸合電流的電壓的原理以及方法基本上一致，不同在于釋放電流、釋放電壓在進(jìn)行測試的過程中需對(duì)慢慢降低電源電壓，對(duì)繼電器的釋放聲音進(jìn)行精確判斷，辨別類別，記下此刻的釋放電流和電壓數(shù)值，而測量吸合電流和吸合電壓則是需要逐步調(diào)高電源電壓。工作人員在具體實(shí)踐測量的過程中一定要有安全意識(shí)，嚴(yán)格依照操作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行作業(yè)，提高思想上的重視。同時(shí)在進(jìn)行數(shù)據(jù)測量時(shí)也要本著多次測量取平均值來減小誤差的基本操作原則，實(shí)際測量的時(shí)候誤差是在所難免的，但是仍然要選用比較精密準(zhǔn)確的測量儀器進(jìn)行多次測量來減小誤差得到更準(zhǔn)確有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 試分析繼電器在低壓電器領(lǐng)域的應(yīng)用措施[J]. 張昊蒙. ?科技與創(chuàng)新. 2017（12）