第4章 中间继电器的应用介绍
继电器国外有法国施耐德、德国西门子、瑞士ABB、日本欧姆龙等品牌,国内有正泰、德力西、天正、华通、士林、人民电器等品牌。目前施耐德可插拔式中间继电器有RXM·A系列小型继电器、RXM·L系列小型继电器、RSB系列接口型继电器、RUM系列通用型继电器、RPM系列功率继电器、RPF系列功率继电器、SSR系列固态继电器、RSL系列薄片式继电器。
4.1 中间继电器的应用简介
4.1.1 中间继电器的原理、结构和特点
中间继电器继电器按原理分为电磁继电器和电子继电器,按结构特点分为小型继电器、接口型继电器、通用型继电器、功率继电器、固态继电器、薄片式继电器等。
电磁继电器是由固定铁芯、动铁芯、弹簧、动触点、静触点、线圈、接线端子和外壳组成。
其工作原理:线圈通电,动铁芯在电磁力作用下动作吸合,带动动触点动作,使常闭触点分开,常开触点闭合;线圈断电,动铁芯在弹簧的作用下带动动触点复位。
电子继电器是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置,具有电磁继电器特性的无触点开关器件,在开关过程中无机械接触,它是由微电子电路,分立电子器件,电力电子功率器件组成的无触点开关,用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。它具有输入功率小,高寿命,高可靠性,灵敏度高,控制功率小,电磁兼容性好,转换速度快,电磁干扰小,噪声低和工作频率高等优点。但同时也有以下几个缺点:
(1)导通后管压降大,可控硅或双向控硅的正向降压可达1~2V,大功率晶体管带灯的饱和压降也在1~2V之间,一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电阻大。
(2)半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流,因此不能实现理想的电隔离。
(3)由于管压降大,导通后的功耗和发热量也大,大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器,成本也较高。
(4)电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差,若不采取有效措施,则工作可
靠性低。
(5)固态继电器对过载有较大的敏感性,必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过载保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关,温度升高,负载能力将迅速下降。
(6)主要不足是存在通态压降(需相应散热措施),有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。
固态继电器用途:专用的固态继电器可以具有短路保护,过载保护和过热保护功能,与组合逻辑固化封装就可以实现用户需要的智能模块,直接用于控制系统中。
4.1.2 中间继电器的主要作用
中间继电器的作用:
1.代替小型接触器
    中间继电器的触点具有一定的带负荷能力,当负载容量比较小时,可以用来替代小型接触器使用。比如电动卷闸门和一些小家电的控制,这样的优点不仅可以起到控制的目的,而且可以节省空间,使电器的控制部分做得比较精致。
2.增加接点数量
    这是中间继电器最常见的用法,例如,在工业自动控制系统中,经常使用中间继电器来增加辅助触点的数量。
3.增加接点容量
    中间继电器的接点容量虽然不是很大,但也具有一定的带负载能力,同时其驱动所需要的电流又很小,因此可以用中间继电器来扩大接点容量。比如一般不能直接用感应开关、三极管的输出去控制负载比较大的电器元件。而是在控制电路中使用中间继电器来控制其他负载,达到扩大控制容量的目的。
4.转换接点类型
    在工业自动控制系统中经常会出现这样的情况,控制要求需要使用接触器的常闭接点才能达到控制目的,但是接触器本身所带的常闭接点已经用完,无法完成控制任务。这时可以将一个中间继电器与原来的接触器线圈并联,用中间继电器的常闭接点去控制相应的元件,从而达到所需要的控制目的。
5.用作开关
    在一些控制电路中,一些电器元件的通断常常使用中间继电器,用其辅助触点的开闭来控制,例如彩电或显示器中常见的自动消磁电路,三极管控制中间继电器的通断,从而达到控制消磁线圈通断的作用。
6.转换电压
在工业自动控制电路中,通常有几个电压等级,通常用中间继电器把两种电压进行转换。
7.消除外部干扰
    在工业或计算机控制电路中,虽然有各种各样的干扰抑制措施,但干扰现象还是或多或少的存在。