安全型继电器2016.04.18

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图 牵引特性曲线与机 械特性曲线配合
c点相切的（IW)2牵引特性曲线，除c点牵引力等于机械力外，其余都大 于机械力，所以能使继电器吸起，(IW)2就是吸起安匝。又因为c点的牵 引力等于机械力，所以这个吸起安匝称为临界安匝，切点c称为临界点。
线圈电阻的测量
线圈电阻的测量可用电压-电流法和电桥法。用电压-电流法测量时，应 尽量避免或减小电压表、电流表内阻的影响，测试过程要尽量短，以避 免线圈温升。
绝缘电阻
绝缘电阻的测试一般都使用兆欧表，被测继电器应置于优质 绝缘板上，测试电压应符合各产品技术要求规定，一般加电压2s 之后的最小值即为被测值。
介质耐压
介质耐压的测试一般都使用专用介质耐压表，测试时可在最高 电压（110%试验电压）下保持1s，有争议时应以试验电压保持 1min为准。漏电流一般为1mA。
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
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。
Ix
输入 线圈
Iy Iy2 Iy
接点 输出
0
Ix1
Ix2
Ix
安全型继电器
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。
吸合时间
图
返回时间
继电器动作时间
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。
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。
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。
测试数值Ra应换算成基准温度（一般为20℃）下的值，换
算公式为：
Ra=R20[1+(Ta-20)]
式中：Ta为环境温度（℃） 为电阻温度系数（铜导线的温度系数是0.004 1/℃）
接触电阻的测量
测量动断触点接触电阻时继电器处于不激励状态；测量动合触 点接触电阻时继电器处于额定激励状态。接触电阻的测量一般采用 电压-电流法（四端法）。测量时，加到触点上的负载应符合产品标 准的规定。 测试部位在引出端离其根部4mm之内。负载应在触点达稳定闭 合之后施加，触点断开之前切除。
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。
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。
图 无极继电器的机械特性曲线
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
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。
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。
125 0.44
前圈电阻值 （两线圈阻值相同 后圈电阻值 时，取二者之和） 缓放
J W J X C—H
插入 信号 加强接点 无极 继电器
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。
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。
2.时间特性
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
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。
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。
图 牵引特性曲线
牵引特性与机械特性的配合
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 。这一族 牵引特性曲线对应于不同的继电器安匝 。显然，要使继电器吸起，就必须要求 继电器衔铁在整个运动过程中，牵引力 处处大于或等于机械力。也就是说，牵 引特性曲线必须在机械特性曲线之上， 至少也要与机械特性曲线相切。