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繼電器(英文名稱:relay)是一種電控制器件,是當輸入量(激勵量)的變化達到規(guī)定要求時,,在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預定的階躍變化的一種電器,。它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)之間的互動關系,。通常應用于自動化的控制電路中,,它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關"。故在電路中起著自動調(diào)節(jié),、安全保護,、轉(zhuǎn)換電路等作用。在18世紀的時候,,科學家們還認為電和磁是風馬牛不相及的兩種物理現(xiàn)象,。1820年丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應后,1831年英國物理學家法拉第又發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,。這些發(fā)現(xiàn)證實了電能和磁能可以相互轉(zhuǎn)化,,這也為后來的電動機和發(fā)電機的誕生奠定了基礎;人類則因這些發(fā)明創(chuàng)造從此邁入電氣時代,。19世紀30年代,,美國物理學家約瑟夫·亨利在研究電路控制時利用電磁感應現(xiàn)象發(fā)明了繼電器。最早的繼電器是電磁繼電器,,它利用電磁鐵在通電和斷電下磁力產(chǎn)生和消失的現(xiàn)象,,來控制高電壓高電流的另一電路的開合,它的出現(xiàn)使得電路的遠程控制和保護等工作得以順利進行,。繼電器是人類科技的一項偉大發(fā)明創(chuàng)造,,它不僅是電氣工程的基礎,也是電子技術,、微電子技術的重要基礎,。繼電器是具有隔離功能的自動開關元件,廣泛應用于遙控,、遙測,、通訊、自動控制,、機電一體化及電力電子設備中,,是最重要的控制元件之一,。 [3]
繼電器一般都有能反映一定輸入變量(如電流、電壓,、功率、阻抗,、頻率,、溫度、壓力,、速度,、光等)的感應機構(輸入部分);有能對被控電路實現(xiàn)“通",、“斷"控制的執(zhí)行機構(輸出部分),;在繼電器的輸入部分和輸出部分之間,還有對輸入量進行耦合隔離,,功能處理和對輸出部分進行驅(qū)動的中間機構(驅(qū)動部分),。 [3]
作為控制元件,概括起來,,繼電器有如下幾種作用: [3]
1)擴大控制范圍:例如,,多觸點繼電器控制信號達到某一定值時,可以按觸點組的不同形式,,同時換接,、開斷、接通多路電路,。 [3]
2)放大:例如,,靈敏型繼電器、中間繼電器等,,用一個很微小的控制量,,可以控制很大功率的電路。 [3]
3)綜合信號:例如,,當多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時,,經(jīng)過比較綜合,達到預定的控制效果,。 [3]
4)自動,、遙控、監(jiān)測:例如,,自動裝置上的繼電器與其他電器一起,,可以組成程序控制線路,從而實現(xiàn)自動化運行,。①測觸點電阻:用萬用表的電阻擋,,測量常閉觸點與動點電阻,,其阻值應為0;而常開觸點與動點的阻值就為無窮大,。由此可以區(qū)別出那個是常閉觸點,,那個是常開觸點。 [4]
②測線圈電阻:可用萬用表R×10擋測量繼電器線圈的阻值,,從而判斷該線圈是否存在著開路現(xiàn)象,。 [4]
③測量吸合電壓和吸合電流:用可調(diào)穩(wěn)壓電源和電流表,給繼電器輸入一組電壓,,且在供電回路中串入電流表進行監(jiān)測,。慢慢調(diào)高電源電壓,聽到繼電器吸合的聲音時,,記錄吸合電壓和吸合電流,。為求準確,可以嘗試多次求平均值,。 [4]
④測量釋放電壓和釋放電流:也是像上述那樣連接測試,,當繼電器發(fā)生吸合后,再逐漸降低供電電壓,,當聽到繼電器再次發(fā)生釋放聲音時,,記下此時的電壓和電流,亦可嘗試多次而取得平均的釋放電壓和釋放電流,。一般情況下,,繼電器的釋放電壓為吸合電壓的10%~50%如果釋放電壓大小(小于1/10的吸合電壓),則不能正常使用,,這樣會對電路的穩(wěn)定性造成威脅,,使工作不可靠。①額定工作電壓:是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓,。根據(jù)繼電器的型號不同可以是交流電壓,,也可以是直流電壓。 [4]
②直流電阻:是指繼電器中線圈的直流電阻,,可以通過萬用表測量,。 [4]
③吸合電流:是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時,,給定的電流必須略大于吸合電流,,這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓,,一般不要超過額定工作電壓的1.5倍,,否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。 [4]
④釋放電流:是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到定程度時,,繼電器就會恢復到未通電的釋放狀態(tài),,這時的電流遠遠小于吸合電流。 [4]
⑤觸點切換電壓和電流:是指繼電器允許加載的電壓和電流,。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小,,使用時不能超過此值,否則很容易損壞繼電器的觸點,。繼電器是智能預付費電能表中的關鍵器件,,繼電器的壽命在某種程度上決定了電表壽命,該器件性能好壞對智能預付費電能表運行至關重要,。而國內(nèi),、外繼電器生產(chǎn)廠家眾多,,生產(chǎn)規(guī)模相差較大,,技術水平相距懸殊,性能參數(shù)千差萬別,,因此,,電能表生產(chǎn)廠家在繼電器檢測選型時必須有一套完善的檢測裝置,以保證電表質(zhì)量,。同時,,國家電網(wǎng)也加強了智能電能表內(nèi)繼電器性能參數(shù)抽樣檢測,同樣需要相應的檢測設備,,檢驗不同廠家生產(chǎn)的電表質(zhì)量,。然而,繼電器檢測設備不僅檢測項目比較單一,,檢測過程不能實現(xiàn)自動化,,檢測數(shù)據(jù)需要人工處理和分析,檢測結果具有各種隨機性,、人為性,,而且,檢測效率低,,安全性也得不到保證 [7] ,。
近兩年來,國家電網(wǎng)逐步規(guī)范了電表技術要求,,制定相關行業(yè)標準以及技術規(guī)范,,這為繼電器參數(shù)檢測提出了一些技術難題,如繼電器的負載通斷能力,、開關特性測試等,。因此,迫切需要研究一種設備,實現(xiàn)繼電器性能參數(shù)的綜合檢測 [7] ,。
根據(jù)繼電器性能參數(shù)測試要求,,測試項目可以分為兩大類,一是不帶負載電流的測試項目,,如動作值,、觸點接觸電阻、機械壽命,;二是帶負載電流的測試項目,,如觸點接觸電壓、電壽命,、過負荷能力,。
主要測試項目簡單介紹如下:(1)動作值。繼電器動作時所需電壓值,。(2)觸點接觸電阻,。觸電閉合時,兩觸頭之間的電阻值,。(3)機械壽命,。機械部分在不損壞的情況下,繼電器反復開關動作次數(shù),。(4)觸點接觸電壓,。觸電閉合時,觸電回路中施加一定負載電流,,觸點間電壓值,。(5)電壽命。繼電器驅(qū)動線圈兩端施加額定電壓,,觸點回路中施加額定阻性負載時,,每小時循環(huán)小于300次、占空比1∶4條件下,,繼電器的可靠動作次數(shù),。(6)過負荷能力。繼電器驅(qū)動線圈兩端施加額定電壓,,觸點回路中施加1.5倍額定負載時,,動作頻率(10±1)次/分條件下,繼電器可靠動作次數(shù) [7] ,。
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