基电论文—继电器
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基础电路课程论文
上海交通大学
2012~2013 第一学期
通常可分为:电磁继电器(图一) ,固体继电器,温度继电 器,舌簧继电器,时间继电器,高频继电器,极化继电器等 等类型。 3、 原理与特性 以电磁继电器为例, 线圈通过电流时所产生的磁通, 经过铁 芯、 空气隙和衔铁构成闭合回路。 衔铁在电磁场的作用下被 磁化, 因而产生电磁转矩, 如电磁转矩大于反作用弹簧力矩 及机械摩擦力时, 则衔铁被吸向电磁铁磁极, 使继电器触点 闭合。 继电器通常具有以下几个特性:
处于断开状态。 当改变控制电压 ub 使得三极管从截止状态变为饱和状态时, 可建立一阶电路全响应方程: L 初始条件为: i(0+)=i(0-)=0.12mA 解此方程得:
di Ri 12 dt
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i (20 19.88e600t )mA
3 动作时间: 以上。 ○ 指从线圈接受电信号到衔铁完全吸合所
需时间; 返回时间: 指从线圈失电到衔铁完全释放所需时间。 一般继电器的动作、返回时间为 0.05~0.15S,快速继电器 则为 0.005~0.05S。 4、 应用实例与分析 继电器的一个重要的应用就是远程控制, 在电力系统中, 电 路中的电压往往高达数百千伏, 对开关的开关只能通过继电 器来实现。 当控制电路中的开关 K 闭合时, 电磁铁便具有磁 性,将衔铁吸下,使继电器触点接触,与触点相连接的电源 电路便接通;当控制开关 K 断开时,电磁铁的磁性被撤消, 继电器触点弹开,电源电路亦随之断开。 继电器通常与三极管组合使用, 以 NPN 型三极管为例, 当控 制电压 ub 小于死区电压(约为 0.5V)是,三极管截止,ce 之 间近似为开路;当控制电压 ub 足够大时,三极管处于饱和 状态,ce 之间近似短路。等效电路如图三所示。 例:如图四所示,将继电器等效为一个 1H 的电感与一个 500Ω的 电阻串联, 其吸合电流为 16mA, 三极管饱和时 ce 间的电阻为 100 Ω,三极管截止时 ce 间的电阻为 100KΩ,分析该继电器的工作
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继电器电路与应用实例
作者:姜岳松 班级:F1108202 学号:5110829036 摘要:本文对继电器进行了简单的介绍,同时以一个具体的继电器
电路为例,运用一阶电路的全响应知识,分析了继电器的控制原 理以及根据实际要求选择继电器。
关键词:
继电器,电磁继电器,一阶电路全响应,三极管 relay ,electromagnetic relay, first-order circuit ,audion, 1、 引言 在学习了课本中关于动态元件和动态电路的分析后, 由此联 想到动态元件在生活中被广泛应用, 结合课本提供的应用实 例,简单的分析一下继电器的电路和应用。 2、 定义 继电器 (relay) 是一种电控制器件, 是当输入量(激励量)的变化达到 规定要求时,在电气输出电路中使 被控量发生预定的阶跃变化的一种 电器。它具有控制系统(又称输入 回路)和被控制系统(又称输出回 路)之间的互动关系。按照用途,
1 继电特性。继电特性是继电器的主 ○
要特性,也称输入-输出特性。如图 二, 当继电器输入量 x 由零增至 x2 以 前,输出量 y 为 0,当 x=x2,继电器 动作,y=y1,若 x 再增大,y 保持不
图二
变,当 x 减小至 x1,继电器返回,y=0,x 再减小时,y 均 为 0。x2 称为继电器动作值。欲使继电器动作,输入量 x 必须大于或等于此值; x1 为继电器返回值,欲使继电器返
2 返回系数。k=x1/x2 回,输入量 x 必须小于或等于此值。○
称为继电器的返回系数,是继电器重要参数之一,k 值应该 是可以调节的,不同场合要求不同 k 值。例如一般要求 k=0.1~0.4, 这样当继电器动作后输入量波动较大不致引起
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误动作。 而电压继电器则要求高的返回系数, k 值一般在 0.6
a
1 H 500Ω
c
+ 12V 100Ω
100KΩ e
图五
5、总结 通过对上例的分析,我们简单的了解了继电器的动作过程,
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动作时间已在上例中求出,若知道断开的电流,同样易得返回时 间。继电特性则是由三极管所决定的。当然,在选择继电器的时 候,还要考虑环境适应性、机械物理参数等要求。 参考文献 1 2 3 陈洪亮、张峰、田社平, 《电路基础》 ,高等教育出版社,2007 《继电器电路基础知识》 ,人民邮电出版社,1978 张用, 《继电器电路逻辑设计》 ,天津科学技术出版社,1981
所以,当 i (20 19.88e600t )mA =16 时,继电器将吸合,解得 t=2.7ms (即为动作时间)
当继电器吸合, 电路达到稳态之后, 流过电感线圈的电流为
i 12 A 20mA 500 100
所以, 当改变控制电压使得三极管变到截止状态时, 电感的 初始电流为 20mA,从而三极管 ce 两端的电压为 2000V,如 此高的电压将会击穿三极管! ! ! 在实际中, 可以再继电器的两端并联一个二极管, 如图五所 示,正常情况下,a 点电压大于 c 点,二极管截止,当断开 开关的瞬间,c 点电压大于 a 点时,二极管导通,电流不流 经 三 极 管 , 从 而 起 到 保 护 作 用 。
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继电器 + 图三
Rb
b
ub
c e -
12V
原理。
1H 500 Ω c 100 KΩ 100Ω e
图四
+ 12V -
解: 假设在开始时三极管处于截止状态, 则流过电感线圈的 电流为:i
12 A 0.12mA 16mA 因此,继电器开关 500 100 103