磁保持继电器基础知识. 共34页
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2、右手螺旋定则 a：直导线的磁场方向判断，右手大拇指指向电流方向，其他手
指握拳所向的方向就是磁场方向。
直导线通过电流时的磁场示意图
磁保持继电器的工作原理
电磁感应原理
b：螺旋线的磁场方向判断，右手握拳，四根小手指指向电流方向，大 拇指伸直指向的方向就是磁场N极。
螺旋线通过电流时的磁场示意图
磁保持继电器的工作原理
磁保持继电器基础知识培训
目录
一、磁保持继电器的定义 二、磁保持继电器的工作原理 三、磁保持继电器的主要参数 四、磁保持继电器的应用及注意事项
磁保持继电器的定义
磁保持继电器是一种依靠自身永磁力保持触点断开或闭合状态的 双稳态继电器。
永磁力：衔铁组件中的磁铁产生的力。所有的磁保持继电器中都 有永磁，一般的电磁继电器则没有。
F 时间［ｍｓ］
ON OFF
提问：左图曲线上的哪一段代表 触点断开状态，哪一段代表触点 闭合状态？
磁保持继电器的主要参数
4．吸合、释放时间 回跳时间
电压（％）
额定电压
动作电压
U1
不源自文库作电压
C B
D E
额定电压
释放电压
U2
保持电压
• 吸合、释放时间：自线圈 通电开始到触点闭合、断 开所需的时间
• 回跳时间：触点吸合第一 次接触到稳定接触需要的 时间
漆包线等级：按耐温等级分为B级(135 ℃)、 F级(155 ℃)、H级(180 ℃)；按漆层厚度分为 UEW、2UEW、3UEW，其中3UEW的漆层 最薄。
※线圈电阻的大小决定继电器的功率
2．接触电阻
收缩电阻 表面膜电阻
磁保持继电器的主要参数
• 接触电阻(CR) ：一个导体分成二段 后形成的电接触、具有比原导体大 得多的电阻，此电阻称为接触电阻。 继电器的接触电阻指触点间电阻。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
线圈通电后，由于同极 相斥的原理，产生强大 的排斥力，，当排斥力 大于吸力时，衔铁组件 开始换向运动。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
衔铁组件过中点时，两 端受到的力达到平衡， 但由于惯性的作用，衔 铁组件将继续运动。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
衔铁组件过中点后，排 斥力消失，永磁力方向 改变与电磁力相同，叠 加后衔铁组件加速运动。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
衔铁组件在排斥力、电 磁力、永磁力的共同作 用下，完成换向。
磁保持继电器的主要参数
1．线圈电阻
L
• 线圈(COIL) ：线圈是继电器的动力部分， 漆包线绕制在骨架上，然后将漆包线两 端锡焊在引脚上，形成一个线圈。
线圈磁场方向
衔铁磁场方向
通正向电流 的磁路组件状态
通反向电流 的磁路组件状态
磁保持继电器的工作原理
电磁感应原理
磁力线的特点
下面的两幅图，左边一幅是通电的线圈的磁力线；中间一幅图是铆好铁芯和轭铁的 线圈组件通电后的磁力线。可以看出什么不同？
磁力线的特点：永远流向磁阻最小的路径,总是由N极流向S极，是闭环的曲线。 铁是一种最好的导磁材料，它的磁阻很小，而空气的磁阻很大。所以右图的磁力线 全部集中在铁芯和轭铁中，磁力线越密集的地方磁场也越大，磁力就越大。
时间［ｍｓ］
A
t1
t2
F
触点状态
ON
OFF
OFF
• 接触电阻CR是收缩电阻Re和表面 膜电阻Rf的总和：Rk=Re+Rf
• 形成表面膜电阻Rf因素: 1.空气中的灰尘. 2.空气中的有害气.H2S,SO2等. 3.空气中的有机物蒸汽.塑料,胶水,松香. 4.生产过程中触点表面沾染的油污,汗渍.
• 形成收缩电阻Re因素: 触点压力的大小决定收缩电阻的大小. 两者成反比关系,触点压力越大,收缩电 阻越小.
提问：为什么衔铁与轭 铁间出现异物或间隙时， 保持力会很小？ 公式：F= μ*B*S/ε^2
提问：请绘制第三幅图 的衔铁组件产生的磁力 线？衔铁组件过中点时 的磁力线？
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
线圈通电后，由于同极 相斥的原理，产生强大 的排斥力，，当排斥力 大于吸力时，衔铁组件 开始换向运动。
• 线圈电阻(R)：用直径为Φ的漆包线绕T
圈产生的电阻。 R=£*（ T / Φ ）
• 温度对线圈电阻的影响：温度越高电阻 越大，越低电阻越小。通常说的线圈电 阻指的是20 ℃时的线圈电阻。当温度高 于或低于20 ℃时，有一个换算公式： Rt=R20[1+（TºC-20ºC）X0.004]
d
•
D
线圈电阻计算公式：
R=k*{ρ*[(D-d)/2]^2*2*π*L}/[(πr)^4] ρ为电阻率，铜的电阻率为：
•
ρ= 0.0175 Ω· mm^2/m 线圈功率：P=U^2/R
漆包线：表面上包了一层绝缘漆的铜线。通 常说的Φ1.5mm的漆包线是指内芯铜的直径，
不含漆层。所以一般来说漆包线测量外径要
大一点， Φ =铜径+漆层厚度。
电磁感应原理
试验验证
单导线与螺旋线的磁场大小比较
线圈磁极方向测试
提问：怎样提高螺旋线圈的磁场强度？
磁保持继电器的工作原理
电磁感应原理
同极相斥 异极相吸
通过前面的实验我们知道，磁场是有方向的，那么磁保持继电器是如何 实现动作的呢？
磁场的特性：同极相斥，异极相吸。
通过以下几幅图了解同极相斥，异极相吸在磁保持继电器中的应用。 给线圈施加不同方向的电流从而改变衔铁组件的状态，衔铁组件状态 的变化使触点实现了断开和闭合的功能。
※接触电阻是继电器最重要的参数
磁保持继电器的主要参数
电压（％）
额定电压
动作电压
C
不动作电压
B
A
触点状态 OFF
3．动作、释放电压 不动作、保持电压
D 释放电压 E 保持电压
• 吸合电压：使继电器触点闭合需要 的最小电压叫做吸合电压。左图中 的动作电压指吸合电压的上限，不 动作电压指吸合电压下限。
• 释放电压：使继电器触点断开需要 的最小电压叫做释放电压。左图中 的释放电压指释放电压的上限，保 持电压指释放电压下限。
双稳态：这里所说的双稳态是指触点的状态，即断开状态和闭合 状态不需要外部因素即可保持稳态。磁保持继电器都是 双稳态继电器，电磁继电器都是单稳态继电器。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
1、通过电流的导线周围会产生磁场，磁场的大小B与电流的大小I成正
大，与离导线的距离ε的平方成反比，这就是电磁感应现象。
指握拳所向的方向就是磁场方向。
直导线通过电流时的磁场示意图
磁保持继电器的工作原理
电磁感应原理
b：螺旋线的磁场方向判断，右手握拳，四根小手指指向电流方向，大 拇指伸直指向的方向就是磁场N极。
螺旋线通过电流时的磁场示意图
磁保持继电器的工作原理
磁保持继电器基础知识培训
目录
一、磁保持继电器的定义 二、磁保持继电器的工作原理 三、磁保持继电器的主要参数 四、磁保持继电器的应用及注意事项
磁保持继电器的定义
磁保持继电器是一种依靠自身永磁力保持触点断开或闭合状态的 双稳态继电器。
永磁力：衔铁组件中的磁铁产生的力。所有的磁保持继电器中都 有永磁，一般的电磁继电器则没有。
F 时间［ｍｓ］
ON OFF
提问：左图曲线上的哪一段代表 触点断开状态，哪一段代表触点 闭合状态？
磁保持继电器的主要参数
4．吸合、释放时间 回跳时间
电压（％）
额定电压
动作电压
U1
不源自文库作电压
C B
D E
额定电压
释放电压
U2
保持电压
• 吸合、释放时间：自线圈 通电开始到触点闭合、断 开所需的时间
• 回跳时间：触点吸合第一 次接触到稳定接触需要的 时间
漆包线等级：按耐温等级分为B级(135 ℃)、 F级(155 ℃)、H级(180 ℃)；按漆层厚度分为 UEW、2UEW、3UEW，其中3UEW的漆层 最薄。
※线圈电阻的大小决定继电器的功率
2．接触电阻
收缩电阻 表面膜电阻
磁保持继电器的主要参数
• 接触电阻(CR) ：一个导体分成二段 后形成的电接触、具有比原导体大 得多的电阻，此电阻称为接触电阻。 继电器的接触电阻指触点间电阻。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
线圈通电后，由于同极 相斥的原理，产生强大 的排斥力，，当排斥力 大于吸力时，衔铁组件 开始换向运动。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
衔铁组件过中点时，两 端受到的力达到平衡， 但由于惯性的作用，衔 铁组件将继续运动。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
衔铁组件过中点后，排 斥力消失，永磁力方向 改变与电磁力相同，叠 加后衔铁组件加速运动。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
衔铁组件在排斥力、电 磁力、永磁力的共同作 用下，完成换向。
磁保持继电器的主要参数
1．线圈电阻
L
• 线圈(COIL) ：线圈是继电器的动力部分， 漆包线绕制在骨架上，然后将漆包线两 端锡焊在引脚上，形成一个线圈。
线圈磁场方向
衔铁磁场方向
通正向电流 的磁路组件状态
通反向电流 的磁路组件状态
磁保持继电器的工作原理
电磁感应原理
磁力线的特点
下面的两幅图，左边一幅是通电的线圈的磁力线；中间一幅图是铆好铁芯和轭铁的 线圈组件通电后的磁力线。可以看出什么不同？
磁力线的特点：永远流向磁阻最小的路径,总是由N极流向S极，是闭环的曲线。 铁是一种最好的导磁材料，它的磁阻很小，而空气的磁阻很大。所以右图的磁力线 全部集中在铁芯和轭铁中，磁力线越密集的地方磁场也越大，磁力就越大。
时间［ｍｓ］
A
t1
t2
F
触点状态
ON
OFF
OFF
• 接触电阻CR是收缩电阻Re和表面 膜电阻Rf的总和：Rk=Re+Rf
• 形成表面膜电阻Rf因素: 1.空气中的灰尘. 2.空气中的有害气.H2S,SO2等. 3.空气中的有机物蒸汽.塑料,胶水,松香. 4.生产过程中触点表面沾染的油污,汗渍.
• 形成收缩电阻Re因素: 触点压力的大小决定收缩电阻的大小. 两者成反比关系,触点压力越大,收缩电 阻越小.
提问：为什么衔铁与轭 铁间出现异物或间隙时， 保持力会很小？ 公式：F= μ*B*S/ε^2
提问：请绘制第三幅图 的衔铁组件产生的磁力 线？衔铁组件过中点时 的磁力线？
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
线圈通电后，由于同极 相斥的原理，产生强大 的排斥力，，当排斥力 大于吸力时，衔铁组件 开始换向运动。
• 线圈电阻(R)：用直径为Φ的漆包线绕T
圈产生的电阻。 R=£*（ T / Φ ）
• 温度对线圈电阻的影响：温度越高电阻 越大，越低电阻越小。通常说的线圈电 阻指的是20 ℃时的线圈电阻。当温度高 于或低于20 ℃时，有一个换算公式： Rt=R20[1+（TºC-20ºC）X0.004]
d
•
D
线圈电阻计算公式：
R=k*{ρ*[(D-d)/2]^2*2*π*L}/[(πr)^4] ρ为电阻率，铜的电阻率为：
•
ρ= 0.0175 Ω· mm^2/m 线圈功率：P=U^2/R
漆包线：表面上包了一层绝缘漆的铜线。通 常说的Φ1.5mm的漆包线是指内芯铜的直径，
不含漆层。所以一般来说漆包线测量外径要
大一点， Φ =铜径+漆层厚度。
电磁感应原理
试验验证
单导线与螺旋线的磁场大小比较
线圈磁极方向测试
提问：怎样提高螺旋线圈的磁场强度？
磁保持继电器的工作原理
电磁感应原理
同极相斥 异极相吸
通过前面的实验我们知道，磁场是有方向的，那么磁保持继电器是如何 实现动作的呢？
磁场的特性：同极相斥，异极相吸。
通过以下几幅图了解同极相斥，异极相吸在磁保持继电器中的应用。 给线圈施加不同方向的电流从而改变衔铁组件的状态，衔铁组件状态 的变化使触点实现了断开和闭合的功能。
※接触电阻是继电器最重要的参数
磁保持继电器的主要参数
电压（％）
额定电压
动作电压
C
不动作电压
B
A
触点状态 OFF
3．动作、释放电压 不动作、保持电压
D 释放电压 E 保持电压
• 吸合电压：使继电器触点闭合需要 的最小电压叫做吸合电压。左图中 的动作电压指吸合电压的上限，不 动作电压指吸合电压下限。
• 释放电压：使继电器触点断开需要 的最小电压叫做释放电压。左图中 的释放电压指释放电压的上限，保 持电压指释放电压下限。
双稳态：这里所说的双稳态是指触点的状态，即断开状态和闭合 状态不需要外部因素即可保持稳态。磁保持继电器都是 双稳态继电器，电磁继电器都是单稳态继电器。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
1、通过电流的导线周围会产生磁场，磁场的大小B与电流的大小I成正
大，与离导线的距离ε的平方成反比，这就是电磁感应现象。