继电器的工作原理

了解继电器的基础知识以了解主要部分,不同类型以及它们的工作方式。

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什么是继电器和为什么我们使用它们?

继电器是电动开关。188bet官方网站传统上,继电器使用电磁铁机械操作开关。金宝博备用网址但是,较新版本将使用诸如固态继电器等电子产品。

中继

使用继电器在需要使用低功率信号控制电路的情况下,或者必须通过一个信号控制几个电路。继电器确保控制和控制电路之间的完全电隔离。188bet官方网站

继电器通常用于电路中以减少流过主控制开关的电流。相对较低的安培工开关,定时器或传感器可用于打开和关闭更高的容量负载。我们将在文章中稍后看到这一点。

继电器的主要部分

继电器中有两个主电路。初级侧和次级侧。

小学和中学

主电路提供控制信号以操作继电器。这可以由手动开关,恒温器或某种类型的传感器控制。主电路通常连接到低压DC电源。

辅助电路是包含需要切换和控制的负载的电路。当我们谈论负载时,我们的意思是任何将消耗风扇,泵,压缩机甚至灯泡等电力的设备。

小学和次要解释

在初级方面,我们找到了一种电磁线圈。这是当电流通过时产生磁场的线圈。

当电力通过电线时,它会产生电磁场,我们可以看到,当我们通过电线通过电流时围绕电线放置一些指南针,指南针改变方向以与电磁场对齐。当我们将线包装到线圈中时,每个导线的磁场聚合在一起以形成更大的更强的磁场。我们可以简单地控制电流来控制该磁场。

顺便说一下,我们已经涵盖了螺线管如何工作,甚至如何在我们之前的文章中制作自己的电磁阀。检查一下这里

在电磁铁的尽头,我们找到了电枢。这是一个枢转的小部件。当电磁铁充满活力时,它吸引了电枢。当电磁铁随着切割的时候,电枢返回其原始位置。通常,使用小弹簧来实现这一点。

连接到电枢是可移动的接触器。当电枢被吸引到电磁铁时,它关闭并完成次级侧的电路。

衔铁

机电继电器如何工作金宝博备用网址

我们有两种类型的基本继电器,常开和常闭型。还有其他类型的继电器,我们将介绍文章后面的那些。

采用常开型,在次级电路中没有电流,因此负载关闭。然而,当电流通过主电路时,在电磁铁中引起磁场。该磁场吸引电枢并拉动可移动的接触器,直到触及次级电路的端子。这完成了电路并为负载提供电。

常封闭式。辅助电路通常是完整的,因此负载亮起。当电流通过初级电路时,电磁场导致电枢推开断开接触器的连接并断开电路,这会使电力供应到负载。

固态继电器如何工作(SSR)

固态继电器或SSR的操作在主体上类似,但与机电继电器不同,它没有移动部件。金宝博备用网址固态继电器使用电气和188bet官方网站光学固态半导体的特性,以执行其输入和输出隔离以及切换功能。

利用这种类型的设备,我们在初级侧找到一个LED灯,而不是电磁铁。LED通过在间隙上闪烁光束并进入相邻的光敏晶体管的接收器来提供光学耦合。我们通过简单地打开和关闭LED来控制这种类型的操作。

SSR.

光电晶体管用类似绝缘体的东西,并且不允许电流流动,除非它暴露在光线上。在光电晶体管内部我们有不同的半导体材料层。有n型和p型,夹在一起。n型和p型均由硅制成,但它们各自与其他材料混合以改变其电性能。188bet官方网站N型已与一种材料混合,该材料具有提供大量额外和不需要的电子的材料,这可以自由地移动到其他原子。P型已与具有更少电子的材料混合,因此这一侧具有许多空空间,电子可以移动到。

当材料连接在一起时,电屏障发育并防止电子流动。188bet官方网站

PhotoLro ansistor

然而,当LED接通时,它将发出称为光子的另一颗粒。光子击中p型材料并敲击电子,将它们推过屏障并进入n型材料。现在,第一屏障的电子将能够制造跳转,因此开发电流。一旦LED关闭,光子就停止横跨屏障的电子,因此次级侧的电流。

因此,我们可以通过使用光束来控制辅助电路。

继电器的类型

有许多类型的继电器,我们将考虑一些主要的,以及一些简单的例子。

通常是开放的继电器

正如我们在本文的早些时候所见,我们有简单的常开继电器。这意味着次级侧的负载熄灭,直到电路在主机上完成。我们可以使用这例如通过使用双金属条作为初级侧的开关来控制风扇。双金属条将在温度下增加时弯曲,在一定的温度下,它将完成电路并转动风扇,以提供一些冷却。

通常开放的继电器

常封闭的继电器

我们还有一个常封闭的继电器。这意味着次级侧的负载通常是开启的。我们可以例如控制一个简单的泵系统,以保持储罐中的某个水位。当水位低时,泵亮。但是,一旦达到我们所要求的限制,它就完成了初级电路并将接触器拉开,从而将电源切割到泵。

通常关闭简单的例子

锁定继电器

在标准,常开,继电器中,一旦主电路断电,电磁场就消失,弹簧将接触器拉回其原始位置。有时,我们希望在初级电路打开后辅助电路保持实时。为此,我们可以使用锁定继电器。

例如,当我们按电梯上的呼叫按钮时,我们希望按钮上的灯保持在保持开启状态,以便用户知道电梯即将到来。因此,我们可以使用锁定继电器来执行此操作。这种类型的继电器有许多不同的设计,但在这个简化的例子中,我们有3个分开的电路和坐在它们之间的活塞。第一电路是呼叫按钮。第二是灯,第三是复位电路。

锁定继电器

按下呼叫按钮时,它会完成电路并为电磁铁供电,这拉动活塞并完成电路以打开灯。也将信号发送到电梯控制器以将电梯发送给下来。该按钮被释放,这将电源缩短到初始电路,但由于活塞不是弹簧加载,它保持在位置,灯保持在位置。

一旦电梯轿厢到达较低地板,它就会与关闭开关接触。这为第二个电磁铁供电并将活塞拉开,将电力切割到灯泡上。

因此,锁定继电器提供了具有位置“记忆”的好处。一旦被激活,它们将留在其最后一个位置,而无需任何进一步的输入或当前。

双杆或单杆

继电器可以有单极或双极。术语极是指在继电器通电时切换的触点的数量。这允许从单个初级电路通电的多于一个辅助电路。

例如,我们可以使用双极继电器来控制冷却风扇以及警告灯。风扇和灯常都关闭,但是当主电路上的双金属条带太热时,它弯曲以完成电路。这产生了电磁场,并将两个接触器关闭在次级侧,这为冷却风扇以及警告灯提供电源。

双极

双重或单投掷继电器

在处理继电器时,您经常会听到术语“抛出”。这是指联系人或连接点的数量。双投掷继电器组合了常开和常闭电路。双重投掷继电器也称为转换继电器,因为它交替或改变了两个辅电路。

在该示例中,当主电路打开时,次级侧的弹簧将接触器拉到端子B,为灯供电。风扇保持关闭,因为电路不完整。

双掷

当初级侧通电时,电磁铁将接触器拉到端子A并转移电力,这次将风扇推动并关闭灯。因此,我们可以使用这种类型的继电器来控制不同的电路,具体取决于事件。

双极,双扔继电器

双极,双投掷继电器或DPDT用于在2个单独的电路上控制2个状态。

在这里,我们可以看到一个DPDT继电器。当主电路未完成时,端子T1和T2分别连接到端子B和D.红色LED和指示灯通电。

双极双掷

当主电路关闭时,T1和T2连接到端子A和C,风扇打开,绿色LED通电。

抑制二极管(飞轮二极管)

使用电磁铁时,我们需要考虑的东西是后肌电图或电动动力。当我们为线圈供电时,电磁场达到最大点,磁场储存能量。当我们切割电源时,电磁场坍塌并释放出这种储能的能量,这种折叠场继续推动电子,这就是我们得到后反电势的原因。这不是一件好事,因为它可以产生非常大的电压尖峰,损坏了我们的电路。

抑制二极管

为了克服这一点,我们可以使用像二极管这样的东西来抑制这一点。二极管仅允许电流在一个方向上流动,因此在正常操作中,电流流到线圈。但是,当我们切断电源时,后反电动势将推动电子,因此二极管现在将为线圈提供一条路径,以安全地消散其能量,因此它不会损坏我们的电路。



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