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1、低压电器及其控制系统课件2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所1第1页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所2第4章 继电器的一般概念 4.1 电磁式继电器的构成及原理 4.2 继电器的定义与继电特性 4.3 继电器的参数与分类 4.4 对继电器的一般要求 4.5 继电器的发展简况 4.6继电器的发展趋势第2页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所34.1电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理 1.电磁式继电器的构成电磁式继电器的构成 1，1 静触点；静触点；2动触点；动触点；3轭铁；轭铁；4线圈；线圈；
2、5极靴极靴(极帽极帽)；6铁心；铁心；7衔铁；衔铁；8反力弹簧；反力弹簧；9簧片；簧片；10工作气隙工作气隙第3页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所44.1 电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理 1.电磁式继电器的构成电磁式继电器的构成 o感应机构：线圈；感应机构：线圈；o变变换换机机构构电电磁磁系系统统：铁铁心心、衔衔铁铁、轭轭铁铁和和线线圈；圈；o比比较较机机构构反反力力系系统统：反反力弹簧和簧片；力弹簧和簧片；o执执行行机机构构导导电电接接触触系系统：触点及簧片。统：触点及簧片。第4页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电
3、气智能化研究所54.1 电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理 2.电磁式继电器的原理电磁式继电器的原理 各部分的作用各部分的作用 线圈：从电源获取能量、建立磁场；线圈：从电源获取能量、建立磁场；铁铁心心、轭轭铁铁、衔衔铁铁：加加强强工工作作气气隙隙内内的的磁磁场场，即即使使磁磁通通大大部部分分沿沿铁铁心心、轭轭铁铁、衔铁和工作气隙闭合衔铁和工作气隙闭合；衔铁：实现电磁能与机械能的转换衔铁：实现电磁能与机械能的转换；极靴：增大工作气隙的磁导；极靴：增大工作气隙的磁导；反力弹簧、簧片反力弹簧、簧片：提供反力。：提供反力。触触点点及及簧簧片片：实实现现被被控控电电路路的的 “通通”、“断
4、断”。第5页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所64.1 电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理 2.电磁式继电器的原理电磁式继电器的原理 动作过程动作过程：继电器线圈从通电开始：继电器线圈从通电开始 到衔铁运动到稳定位置到衔铁运动到稳定位置 （最终位置）的过程。（最终位置）的过程。线圈通以大于某一定值的电压（或电线圈通以大于某一定值的电压（或电流）流）磁势（安匝）大于某一定值磁势（安匝）大于某一定值磁场大于某一定值磁场大于某一定值电磁吸力大于反电磁吸力大于反力力衔铁运动衔铁运动 带动与之连接的动带动与之连接的动触点向下移动触点向下移动动触点与上面静
5、触点动触点与上面静触点(动断静触点动断静触点)分开、与下面静触点分开、与下面静触点(动合静触点动合静触点)接触接触 衔铁被吸持在最衔铁被吸持在最终位置上终位置上与极靴相接触的位置上与极靴相接触的位置上触点实现被控电路的分断与接通：触点实现被控电路的分断与接通：动断静触点和动触点动断静触点和动触点所控制的电路电流（或电导）从某一值越变为零，所控制的电路电流（或电导）从某一值越变为零，动合静触点和动触点动合静触点和动触点所控制的电路电流（或电导）从零越变为某一值。所控制的电路电流（或电导）从零越变为某一值。第6页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所7动作过程被控电
6、路电流动作过程被控电路电流/电导变化电导变化电流：i on ioff=0电导：G on G off0触点闭合触点断开 动断静触点动触点第7页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所84.1 电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理 2.电磁式继电器的原理电磁式继电器的原理 释释放放过过程程：继继电电器器线线圈圈从从断断电电开开始到衔铁返回到起始位置的过程。始到衔铁返回到起始位置的过程。切切断断线线圈圈电电压压/电电流流或或线线圈圈电电压压/电电流流小小于于某某一一定定值值 磁磁场场逐逐渐渐消消失失或或者者电电磁磁吸吸力力小小于于反反力力 衔衔铁铁在在反反力
7、力的的作作用用下下脱脱离离极极靴靴 带带动动动动触触点点脱脱离离下下面面的的动动合合静静触触点点、与与上上面面的的动动断断静静触触点点接接触触衔衔铁铁返返回回起起始始位位置置触触点点实实现现被被控控电电路路的分断与接通。的分断与接通。第8页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所94.1 电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理3.电磁式电压继电器与电磁式电流继电器电磁式电压继电器与电磁式电流继电器电磁式电压继电器：电磁式电压继电器：输入量为（加在线圈两端的）电压（直流、交流）输入量为（加在线圈两端的）电压（直流、交流）一般线圈与电压源（通过控制开关）并联
8、一般线圈与电压源（通过控制开关）并联 线圈匝数较多、导线较细线圈匝数较多、导线较细？电磁式电流继电器：电磁式电流继电器：输入量为（通过线圈的）电流（直流、交流）输入量为（通过线圈的）电流（直流、交流）线圈与电路串联线圈与电路串联 线圈匝数较少、导线较粗线圈匝数较少、导线较粗？如果接错会出现什么后果？如果接错会出现什么后果？第9页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所10一般继电器的线圈与触点符号（图形及文字）一般继电器的线圈与触点符号（图形及文字）线圈线圈动合动合/常开触点常开触点动断动断/常闭触点常闭触点转换触点转换触点桥接触点桥接触点K,KV（电压继电器）或
9、（电压继电器）或 KA（电流继电器）（电流继电器）K,KV 或或 KAK,KV 或或 KAK,KV 或或 KAK,KV 或或 KA第10页，本讲稿共63页电压继电器应用电路举例电压继电器应用电路举例（a）继电器动作与否直接取决于输入电压的大小）继电器动作与否直接取决于输入电压的大小（b）继电器动作与否取决于三极管是否导通（）继电器动作与否取决于三极管是否导通（为继电器线圈额定工作电压，为继电器线圈额定工作电压，为为控制三极管状态的（数字）电压）控制三极管状态的（数字）电压）负载第11页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所12第12页，本讲稿共63页第13页，本
10、讲稿共63页第14页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所15第15页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所164.2 继电器的定义与继电特性继电器的定义与继电特性继继电电器器(Relay)：当当输输入入激激励励量量达达到到规规定定要要求求时时，在在电电气气输输出电路中，被控参量发生预定阶跃的变化的一种出电路中，被控参量发生预定阶跃的变化的一种自动自动电器。电器。l电电气气继继电电器器：输输入入激激励励量量为为电电参参数数(如如电电流流或或电电压压)的的一一种种继电器。继电器。l有有或或无无继继电电器器(All-or-nothin
11、g)：在在规规定定条条件件下下，预预定定由由高高于于动动作作值值或或低低于于释释放放值值的的电电参参数数为为输输入入量量，电电气气输输出出电电路路被被控控参参量量发发生生预定阶跃变化的电气继电器，亦称逻辑运算继电器。预定阶跃变化的电气继电器，亦称逻辑运算继电器。l量量度度继继电电器器(Measuring Relay)：在在规规定定条条件件下下，当当具具有有规规定定准准确确度度的的输输入入特特性性量量达达到到动动作作值值时时，电电气气输输出出电电路路被被控控参量发生预定阶跃变化的电气继电器。参量发生预定阶跃变化的电气继电器。1.继电器的定义继电器的定义第16页，本讲稿共63页2022/12/1哈
12、尔滨工业大学网络与电气智能化研究所174.2 继电器的定义与继电特性继电器的定义与继电特性 2.继电特性继电特性 释放值；释放值；继继电电特特性性：表表征征继继电电器器的的输输入入量量(x)与与输输出出量量(y)之之间间关关系系的的特特性性。动作值；动作值；额定值；额定值；最大输入值。最大输入值。第17页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所184.2 继电器的定义与继电特性继电器的定义与继电特性3.继电器的输入量与输出量继电器的输入量与输出量输入量输入量(x)为模拟量或开关量为模拟量或开关量电量：电压或电流（直流、交流、脉冲电量：电压或电流（直流、交流、脉冲/
13、频率）频率）非电量：磁、光、热、声、压力等非电量：磁、光、热、声、压力等 输输出出量量(y)只只为为开开关关量量，对对应应被被控控电电路路的的“通通”和和“断断”两两个个状状态态(对对于于有有触触点点继继电电器器，即即为为触触点点的的闭闭合合与与断断开开状状态态；对对于于无无触触点点继继电电器器，即即为为其其输出输出(功率功率)管的饱和与截止状态管的饱和与截止状态)n被控电路电流：触点被控电路电流：触点/输出管的电流输出管的电流n触点间的电导或电阻触点间的电导或电阻/输出管的电导或电阻输出管的电导或电阻第18页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所194.3 继
14、电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 了解继电器参数的目的：了解继电器参数的目的：设计继电器设计继电器 按参数要求设计继电器。按参数要求设计继电器。分析继电器（性能）分析继电器（性能）按参数（综合）分析、评价继电器的性能。按参数（综合）分析、评价继电器的性能。应用继电器应用继电器 可将使用条件可将使用条件/环境与继电器的参数对应起来，从而选环境与继电器的参数对应起来，从而选 用合适参数的继电器。用合适参数的继电器。第19页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所204.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数
15、继电器的参数包括：继电器的参数包括：基本参数基本参数 基本输入参数基本输入参数 基本输出参数基本输出参数 其他参数其他参数 第20页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所214.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 基本输入参数主要包括：基本输入参数主要包括：输入额定值输入额定值 动作值动作值 释放值释放值 输入最大值输入最大值 电磁式电压继电器基本输入参数电磁式电压继电器基本输入参数基本线圈参数主要包括：基本线圈参数主要包括：线圈额定电压（输入额定值）线圈额定电压（输入额定值）线圈吸合电压线圈吸合电压/动作电压（动作值）动作电压
16、（动作值）释放电压（释放值）释放电压（释放值）输入最大电压（输入最大值）输入最大电压（输入最大值）还包括还包括 线圈电阻线圈电阻 线圈额定功率线圈额定功率/消耗功率消耗功率 动作功率动作功率动作灵敏度：继电器动作所需要的最小功率，即动作电压动作灵敏度：继电器动作所需要的最小功率，即动作电压 与动作电流的乘积。与动作电流的乘积。第21页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所224.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 基本输出参数与继电器的输出形式（有触点基本输出参数与继电器的输出形式（有触点/无触点）有关。无触点）有关。电磁式继电
17、器基本输出参数电磁式继电器基本输出参数基本触点参数主要包括：基本触点参数主要包括：触点电流触点电流/负载电流负载电流 触触点点额额定定（工工作作）电电流流在在规规定定条条件件下下触触点点闭闭合合时时通通过过触触点点的的额额定定 （工工作作）电电流流 触点最大电流触点最大电流在规定条件下触点允许通过的最大电流在规定条件下触点允许通过的最大电流 触点电压触点电压在规定条件下触点断开时触点两端的电压在规定条件下触点断开时触点两端的电压 触点形式触点形式/触点结构触点结构动合、动断、转换、先合后断（桥接）转换触点动合、动断、转换、先合后断（桥接）转换触点 被控容量被控容量在规定条件下触点所能断开的触点
18、电流和触点电压的乘积在规定条件下触点所能断开的触点电流和触点电压的乘积 规定条件规定条件规定负载条件，分为：规定负载条件，分为：（电）阻性负载（电）阻性负载 （电）感性负载（电）感性负载 灯（泡型）负载灯（泡型）负载 电动机负载电动机负载 第22页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所234.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 其他参数其他参数 返回系数返回系数恢复系数恢复系数 总小于总小于1 反映反映(电磁电磁)吸力吸力(矩矩)特性与特性与(机械机械)反力反力(矩矩)特性配合紧密程度特性配合紧密程度 储备系数储备系数安全系数安
19、全系数 一般设计为一般设计为1.5左右左右，以保证继电器可靠工作。，以保证继电器可靠工作。：额定值：额定值 与动作值与动作值 之比之比：释放值：释放值 与动作值与动作值 之比之比 第23页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所244.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 其他参数其他参数 允许最大输入系数允许最大输入系数(线圈线圈)过载能力过载能力 允许最大输入系数须满足允许最大输入系数须满足“稳态发热稳态发热”要求，以免继电器损坏。要求，以免继电器损坏。转换深度转换深度通断比通断比 h 有触点继电器有触点继电器h为为：继电器的闭
20、合：继电器的闭合/导通电导导通电导 与断开电导与断开电导 之比之比，：最大输入值：最大输入值 与额定值与额定值 之比之比 亦即继电器的断开电阻亦即继电器的断开电阻 与导通电阻与导通电阻之比之比，无触点继电器，无触点继电器h为为。第24页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所254.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 其他参数其他参数 控制系数控制系数 放大系数放大系数：被控容量被控容量 与动作功率与动作功率 之比之比 第25页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所264.3 继电器的参数与分类继电
21、器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类（1）按对被控电路的控制方式分类）按对被控电路的控制方式分类n有触点继电器：靠触点的机械运动接通与断开被有触点继电器：靠触点的机械运动接通与断开被 控电路。控电路。n无触点继电器：靠继电器元件自身的物理特性实无触点继电器：靠继电器元件自身的物理特性实 现被控电路的通断。现被控电路的通断。第26页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所274.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类（2）按应用领域、环境分类）按应用领域、环境分类n电力系统继电保护用继电器电力系统继电保护用继电器n自动控制用继电器
22、自动控制用继电器n通信用继电器通信用继电器n船舶用继电器船舶用继电器n航空用继电器航空用继电器n航天用继电器航天用继电器n热带用继电器热带用继电器n高原用继电器高原用继电器 第27页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所284.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类（3）按被控电路负荷特征分类）按被控电路负荷特征分类 n 微功率继电器：微功率继电器：被控电路为直流时，被控容量被控电路为直流时，被控容量Pc 5W；被控电路为交流时，被控容量被控电路为交流时，被控容量 Pc 15VA。n小功率继电器：直流被控电路，小功率继电器：直流被控
23、电路，5W Pc 50W；交流被控电路，交流被控电路，15VA Pc 120VA。n中功率继电器：直流，中功率继电器：直流，50W Pc 150W；交流，交流，120VA Pc 500VA。n 大功率继电器：直流，大功率继电器：直流，Pc150W；交流，交流，Pc 500VA。n 高压继电器：触点断开时触点间的电压为几千伏甚至几万伏。高压继电器：触点断开时触点间的电压为几千伏甚至几万伏。n 高频继电器：触点回路通过频率大于高频继电器：触点回路通过频率大于10kHz的电流的继电器。的电流的继电器。第28页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所294.3 继电器的参
24、数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类（4）按控制信号）按控制信号(输入信号输入信号)特性分类特性分类 按动作功率分类：按动作功率分类：高灵敏继电器：动作功率高灵敏继电器：动作功率 Pop 10mW 灵敏继电器：灵敏继电器：10mW Pop 100mW 普通继电器：普通继电器：Pop 100mW第29页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所304.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类（4）按控制信号）按控制信号(输入信号输入信号)特性分类特性分类 按反应信号分类：按反应信号分类：电信号电信号 直直流流电电压压继继电
25、电器器；交交流流电电压压继继电电器器；直直流流电电流流继继电电器器；交交流流电电流流继继电电器器；功功率率继继电电器器；阻阻抗抗继继电电器器；脉脉冲冲继继电电器器；频频率率继继电电器器；逆逆流流继继电器；极化继电器。电器；极化继电器。非电信号非电信号 温温度度继继电电器器；速速度度继继电电器器；压压力力继继电电器器：光光继继电电器器；瓦瓦斯斯继继电电器器；声声继继电器。电器。第30页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所314.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类（5）按继电器轮廓特征分类）按继电器轮廓特征分类 按外形尺寸分类：按
26、外形尺寸分类：微型继电器：最长边尺寸微型继电器：最长边尺寸(包括接线端子，不计软引线包括接线端子，不计软引线)LM 10mm 超小型继电器：超小型继电器：10mm LM 25mm 小型继电器：小型继电器：25mm LM 1s 缓动继电器：缓动继电器：tx=0.051s 普通继电器：普通继电器：tx=0.0050.05s 速动继电器：速动继电器：tx 0.005s第34页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所354.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类（7）按工作原理分类）按工作原理分类 n电磁式继电器：电磁式继电器：中性继电器；中
27、性继电器；极化继电器极化继电器；磁保持继电器磁保持继电器；舌簧继电器舌簧继电器。n磁电磁电式式继电器继电器n电动式继电器电动式继电器n感应式继电器感应式继电器n静电式继电器静电式继电器n磁继电器：工作于继电状态的磁放大器磁继电器：工作于继电状态的磁放大器n电子继电器电子继电器n双金属继电器双金属继电器n电动机式继电器电动机式继电器n混合式继电器混合式继电器n水银温度继电器水银温度继电器第35页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所364.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求1.对电参数的要求对电参数的要求 2.对时间参数的要求对时间参数的要求3.对使用环境条
28、件适应能力的要求对使用环境条件适应能力的要求4.对机械物理参数的要求对机械物理参数的要求5.对寿命的要求对寿命的要求6.对失效率（可靠性对失效率（可靠性)指标的要求指标的要求第36页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所374.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求1.对电参数的要求对电参数的要求（1）对输入的要求）对输入的要求 n输入信号性质输入信号性质o电量：电压或电流（直流、交流、脉冲电量：电压或电流（直流、交流、脉冲/频率）频率）o非电量：磁、光、热、声、压力等非电量：磁、光、热、声、压力等n输入额定值及其变化范围输入额定值及其变化范围n动作值与释放值
29、动作值与释放值n输入信号数目及输入功率输入信号数目及输入功率第37页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所384.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求1.对电参数的要求对电参数的要求（2）对输出的要求对输出的要求 n输输出出电电路路数数目目、被被控控容容量量、触触点点结结构构(动动合合、动断、转换、先合后断动断、转换、先合后断(桥接桥接)转换转换)n被被控控电电路路性性质质(电电阻阻性性、电电感感性性、灯灯负负载载、电电动机负载、最小电流负载动机负载、最小电流负载(干电路干电路)等等)n被被控控电电路路工工作作制制(长长期期、间间断断长长期期、短短时时、反反
30、复短时复短时)及操作频率及操作频率第38页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所394.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求2.对时间参数的要求对时间参数的要求 对一般继电器，时间参数：对一般继电器，时间参数：n吸合时间吸合时间n释放时间释放时间n触点的回跳时间触点的回跳时间n衔铁运动时间衔铁运动时间对时间继电器，还包括：对时间继电器，还包括：n延时范围延时范围n精度精度n型式型式第39页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所404.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求（1）极限环境温度）极限环境温度（2）相对湿度）相对湿
31、度（3）低气压）低气压（4）振动及冲击强度）振动及冲击强度（5）恒加速度）恒加速度 （6）盐雾）盐雾（7）放射性辐射）放射性辐射（8）霉菌）霉菌3.对使用环境条件适应能力的要求对使用环境条件适应能力的要求 第40页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所414.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求（1）极限环境温度，一般可分为如下几级：）极限环境温度，一般可分为如下几级：n（-10+40）n（-40+55）n（-55+85）n（-65+125）n（-65+200）环境温度还包括温度循环、温度冲击等。环境温度还包括温度循环、温度冲击等。3.对使用环境条件适应能力
32、的要求对使用环境条件适应能力的要求 第41页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所424.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求（2）相对湿度，一般规定为：）相对湿度，一般规定为：n98(温度为温度为+20 )常温高湿常温高湿n98(温度为温度为+40 )高温高湿高温高湿3.对使用环境条件适应能力的要求对使用环境条件适应能力的要求 第42页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所434.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求（3）低气压低气压，一般可分为以下几级：一般可分为以下几级：n46.7 kPa(相当于海拔高度相当于海拔高
33、度5 000m)n4.4 kPa(相当于海拔高度相当于海拔高度20 000m)n1 kPa(相当于海拔高度相当于海拔高度31 000m)3.对使用环境条件适应能力的要求对使用环境条件适应能力的要求 第43页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所444.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求（4）振动及冲击强度）振动及冲击强度 表表4.1 振源及其振动参数振源及其振动参数3.对使用环境条件适应能力的要求对使用环境条件适应能力的要求 振源振源振振动动参数参数频频率率/Hz振幅振幅/mm加速度（加速度（g）三三轮轮摩托摩托车车（载载重，三重，三级级路面）路面）320
34、61火火车车公共汽公共汽车车载载重汽重汽车车210120480381531271250341坦克（坦克（陆陆上）上）（水上）（水上）59010300435048飞飞机（活塞式）机（活塞式）（喷喷气式）气式）（滑（滑轮轮式）式）0500025000250025512518船船0300076008快艇快艇高速高速护卫护卫艇艇潜水艇潜水艇护卫护卫艇艇7048087.5500388070960300750075002264481914护卫舰护卫舰扫扫雷雷舰舰15501001800460005705624第44页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所454.4 对继电器的
35、一般要求对继电器的一般要求（4）振动及冲击强度）振动及冲击强度表表 4.2 不同移动设备在不同运行状态下的冲击加速度不同移动设备在不同运行状态下的冲击加速度 3.对使用环境条件适应能力的要求对使用环境条件适应能力的要求 名称名称运行状运行状态态加速度加速度（max）,(g)飞飞机机正常正常非正常非正常战战斗或斗或发发射武器射武器4825305075汽汽车车正常正常局部局部战战斗斗57数百数百火火车车正常正常恶恶劣劣352530船船正常正常局部局部战战斗或武器斗或武器发发射射小小数百数百第45页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所464.4 对继电器的一般要求对
36、继电器的一般要求（4）振动及冲击强度）振动及冲击强度表表4.3 振动频率范围及最大加速度振动频率范围及最大加速度 3.对使用环境条件适应能力的要求对使用环境条件适应能力的要求 频率范围分二级：（频率范围分二级：（10500）Hz和（和（102 000）Hz；加速度分四级：加速度分四级：5g(g为重力加速度为重力加速度)、10g、15g、20g。5g:适用于地面固定设备、要求不高的移动、半移动设备适用于地面固定设备、要求不高的移动、半移动设备(舰艇、飞机等舰艇、飞机等)所用的继电器；所用的继电器；10g、15g、20g：适用于要求较高的移动、半移动设备：适用于要求较高的移动、半移动设备(如高速飞
37、行的飞如高速飞行的飞 机、导弹、卫星等机、导弹、卫星等)所用的继电器。所用的继电器。频频率范率范围围/H z1050010500102000102000102000最大加速度（最大加速度（g）510101520第46页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所474.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求（4）振动及冲击强度）振动及冲击强度冲击加速度一般规定分为六级：冲击加速度一般规定分为六级：8g、12 g、25 g、50 g、75 g、100 g。8g：适用于地面固定设备所用的继电器；：适用于地面固定设备所用的继电器；12 g、25 g：适用于移动、半移动设备
38、：适用于移动、半移动设备(舰艇、飞机等舰艇、飞机等)所用的继电器；所用的继电器；50 g、75 g、100 g：适用于高速飞机、导弹、卫星：适用于高速飞机、导弹、卫星 及飞船中所用的继电器。及飞船中所用的继电器。3.对使用环境条件适应能力的要求对使用环境条件适应能力的要求 第47页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所484.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求（5）恒加速度）恒加速度 恒加速度一般分为四级：恒加速度一般分为四级：10g、25 g、50 g、100 g。（6）盐雾）盐雾（7）放射性辐射）放射性辐射 当当飞飞行行器器飞飞行行在在海海洋洋上上空空
39、时时，海海洋洋水水蒸蒸气气具具有有盐盐分分，即即所所谓谓盐盐雾雾，盐盐雾雾会会加加速速金金属属零零件件、特特别别是是触触点点的的氧氧化化及及腐腐蚀蚀，甚甚至至在在短短期期内内会会使使继继电电器器失失去去工工作作能能力力。此此外外，在在空空间间还还存存在在放放射射性性辐辐射射，因因此此要要求求用用于于这这些些场场合合的的继继电电器器应应具具有有抗抗盐盐雾雾及及耐耐放放射射性性辐辐射射的的能能力。力。（8）霉菌）霉菌3.对使用环境条件适应能力的要求对使用环境条件适应能力的要求 第48页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所494.4 对继电器的一般要求对继电器的一般
40、要求 机械物理参数包括：机械物理参数包括：安装尺寸安装尺寸 质量质量 密封性能密封性能 引线引线(脚脚)的可焊性等的可焊性等4.对机械物理参数的要求对机械物理参数的要求 第49页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所504.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求继电器的寿命：继电器的寿命：在规定的试验环境条件和负载下，继电器的在规定的试验环境条件和负载下，继电器的 失误失误次数不超过规定要求的动作次数。次数不超过规定要求的动作次数。继电器的寿命是考核继电器工作能力的一项重要技术指标。继电器的寿命是考核继电器工作能力的一项重要技术指标。继继电电器器在在动动作作过
41、过程程中中触触点点断断开开时时的的粘粘结结现现象象以以及及触触点点闭闭合合时时的触点压降超过表的触点压降超过表4.4规定的水平均为规定的水平均为失误失误。表表4.4 继电器触点压降检测水平继电器触点压降检测水平5.对寿命的要求对寿命的要求 寿命试验后寿命试验后 继电器的动作值应不大于标淮规定的最大值继电器的动作值应不大于标淮规定的最大值 释放值应不小于标准规定的最小值释放值应不小于标准规定的最小值 继电器触点的接触电阻继电器触点的接触电阻(或电压或电压)应不超过标准规定的最大值应不超过标准规定的最大值接触接触电电阻等阻等级级1级级2级级未未规规定接触定接触电电阻要求的阻要求的产产品品触点触点压
42、压降降监测监测水平水平0.5V2V15%开路开路电压电压第50页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所514.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求继电器的寿命与被控电路的性质继电器的寿命与被控电路的性质(触点的负载种类触点的负载种类)有关：有关：（电）阻性负载（电）阻性负载 （电）感性负载（电）感性负载 灯（泡型）负载灯（泡型）负载 电动机负载电动机负载 最小电流负载最小电流负载 对于交流电感性负载，在规定的频率对于交流电感性负载，在规定的频率f 为为50Hz时，功率因数时，功率因数 规定为规定为 0.4(66.4 )。5.对寿命的要求对寿命的要求 角频率；
43、L、R负载电感和电阻；T时间常数，TL/R。即对于同一负载，工作于交流状态下的功率因数对于同一负载，工作于交流状态下的功率因数 0.4与工作于直流状态下的与工作于直流状态下的时间常数时间常数 相对应。相对应。第51页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所524.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求继电器的寿命又分为机械寿命和电寿命。例如，继电器的寿命又分为机械寿命和电寿命。例如，JZC22F继电器的继电器的机械寿命为机械寿命为107次，而其电寿命随触点电流的变化曲线如图所示。次，而其电寿命随触点电流的变化曲线如图所示。5.对寿命的要求对寿命的要求 第52页，
44、本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所534.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求5.对寿命的要求对寿命的要求 （a）电阻性负载）电阻性负载 （b）电感性负载）电感性负载 JZX22F(3A，4Z)寿命曲线寿命曲线 注：注：AC 电压电压V，；DC 电压电压V，T ms第53页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所544.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求5.对寿命的要求对寿命的要求 （a）电阻性负载）电阻性负载 （b）电感性负载）电感性负载 JZX22F(5A，1Z/2Z)寿命曲线寿命曲线 第54页，本讲稿共63页202
45、2/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所554.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求5.对寿命的要求对寿命的要求 JZX22F(10A，2Z)寿命曲线寿命曲线 JZX22F（15A，1Z）寿命曲线寿命曲线 第55页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所564.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求5.对寿命的要求对寿命的要求 西门子 寿命曲线（电阻性负载）第56页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所574.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求6.对失效率（可靠性对失效率（可靠性)指标的要求指标的要求 失效率失效
46、率 是可靠性的一个重要指标。是可靠性的一个重要指标。失效率：设备失效率：设备(元器件元器件)在规定的条件下，在规定的条件下，t 时刻时刻(次数次数)的单位时间的单位时间(次次 数数)内的失效的数量与在内的失效的数量与在t 时刻时刻(次数次数)还在工作的产品数之还在工作的产品数之 比比(以百分数表示以百分数表示)。式中式中 N投入试验产品数；投入试验产品数；n(t)到时刻到时刻(次数次数)t 已失效的产品总数；已失效的产品总数；到时刻到时刻(次数次数)（）已失效的产品总数；）已失效的产品总数；观察时间观察时间(次数次数)间隔。间隔。第57页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电
47、气智能化研究所584.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求6.对失效率（可靠性对失效率（可靠性)指标的要求指标的要求 例例 100个个继继电电器器的的试试验验结结果果如如下下：试试验验到到5104次次时时，无无失失效效；试试验验到到6104次次时时，失失效效1只只；试验到试验到7104次时，又失效次时，又失效3只。求继电器只。求继电器5万次、万次、6万次时的失效率。万次时的失效率。解解 5万次时的失效率万次时的失效率 t=5104 n(t)=0 N=100 6万次时的失效率万次时的失效率 t=6104 n(t)=1 N=100 第58页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与
48、电气智能化研究所594.4 对继电器的一般要求对继电器的一般要求6.对失效率（可靠性对失效率（可靠性)指标的要求指标的要求 失效率与工作时间失效率与工作时间(动作次数动作次数)t 的关系的关系(浴盆曲线浴盆曲线)(1)早期失效期早期失效期。它出现在继电器开始工作后。它出现在继电器开始工作后的较早时期，其特点是失效率较高，且随时间的较早时期，其特点是失效率较高，且随时间的增加而迅速下降。为了剔除早期失效元件，的增加而迅速下降。为了剔除早期失效元件，以提高整批元件的可靠性水平，应该对元件进以提高整批元件的可靠性水平，应该对元件进行可靠性筛选，即将交收试验合格的元件百分行可靠性筛选，即将交收试验合格
49、的元件百分之百地进行筛选试验。根据经验，早期失效期之百地进行筛选试验。根据经验，早期失效期约占元件寿命的约占元件寿命的5。(2)正常工作失效期正常工作失效期。这一阶段又称为。这一阶段又称为元件的可元件的可用期或偶然用期或偶然(随机随机)失效期失效期，它出现在早期失效，它出现在早期失效期之后。这一时期的失效率低而稳定，且与期之后。这一时期的失效率低而稳定，且与时间的关系不大，一般可认为是常数。时间的关系不大，一般可认为是常数。(3)磨损失效期磨损失效期。这一阶段也称作。这一阶段也称作老化失效期老化失效期，它出现在元件使用的后期。这一时期的失效，它出现在元件使用的后期。这一时期的失效是由于元件长期
50、工作所形成的老化、磨损、疲劳等原因而导致的，其特点是失效率随时是由于元件长期工作所形成的老化、磨损、疲劳等原因而导致的，其特点是失效率随时间的增加而上升。间的增加而上升。第59页，本讲稿共63页2022/12/1哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所604.5 继电器发展简况继电器发展简况 19世世纪纪30年年代代初初，俄俄国国人人希希林林格格制制成成了了第第一一只只电电磁磁继继电电器器；同同一一时时期期，美国人美国人莫尔斯莫尔斯也制成了同类继电器。也制成了同类继电器。1837年年，莫莫尔尔斯斯用用他他的的电电磁磁继继电电器器制制成成了了世世界界上上第第一一套套实实用用的的电电报报装装置置，在在