不同分類下的繼電器的工作原理是怎樣的

 　　繼電器工作原理，繼電器已經持續(xù)100多年的發(fā)展，已經形成了各種形式的功能繼電器，其各自功能強大，適用于不同的領域，一些常見的繼電器有：時間繼電器，溫度繼電器，舌簧繼電器，熱繼電器，差動繼電器，光耦繼電器，聲音繼電器，霍爾繼電器，速度繼電器，電磁繼電器，現在還有固態(tài)繼電器等。下面我們來看看上述繼電器的工作原理是怎樣的。
　　時間繼電器是指當加入(或去掉)輸入的動作信號后，其輸出電路需經過規(guī)定的準確時間才產生跳躍式變化(或觸頭動作)的一種繼電器。是一種使用在較低的電壓或較小電流的電路上，用來接通或切斷較高電壓、較大電流的電路的電氣元件。同時，時間繼電器也是一種利用電磁原理或機械原理實現延時控制的控制電器。
　　溫度繼電器：用雙金屬片作為感溫組件的溫控開關,電器正常工作時,雙金屬片處于自由狀態(tài),觸點處于閉合/斷開狀態(tài),當溫度達到動作溫度時,雙金屬片受熱產生內應力而迅速動作,打開/閉合觸點,切斷/接通電路,從而起到控溫作用。當電器冷卻到復位溫度時，觸點自動閉合/打開，恢復正常工作狀態(tài)。
　　熱繼電器：電動機過載時，電流通過串聯在定子電路中的電阻絲，使之發(fā)熱過量，雙金屬片受熱膨脹，因膨脹系數不同，膨脹系數較大的左邊一片的下端向右彎曲，通過導板推動補償雙金屬片使推桿繞軸轉動，帶動杠桿使它繞軸轉動，將常閉觸頭斷開。接觸器線圈斷電，主觸頭釋放，使電動機脫離電源得到保護。
　　差動繼電器的基本原理是交流磁制動，差動繞組接入保護的差動回路，平衡及制動繞組接入環(huán)流回路，其作用過程為在正常情況下或者發(fā)生穿越性短路時，通過制動繞組的是電流互感器二次電流或全部短路電流，制動安匝產生兩部分磁通，一部分磁通在局部磁路中環(huán)流，其作用是使鐵芯飽和，自動地增大動作電流，從而避免繼電器的誤動作，這便是所謂的交流磁制動作用。就這一部分磁通的效應而言，四個制動繞組是彼此獨立的，沒有相互關系，也不會與二次繞組發(fā)生電磁感應。制動安匝還產生了另一部分磁通ΦZC，它沿著整個磁路環(huán)流。并在二次繞組里產生感應電勢，也就是制動繞組起了部分的工作繞組的作用。
　　光耦繼電器屬于固態(tài)繼電器，一般電磁繼電器靠電流通過線圈使鐵芯變成有磁性的磁鐵吸合銜鐵，從而使相關的觸點動作控制負載的通斷，而光耦繼電器沒有觸點，其工作原理與光耦有點類似。發(fā)光二極管用來向光電元件放射光線，光電元件接受光線并控制輸出場效應管導通或截止。光耦繼電器還有另一種可控硅整流管(SCR)輸出，它的負載電流比場效應管更大，后者可達到數安培，而前者可達到幾十安培。相對于電磁繼電器，光耦繼電器由于沒有觸點引起的磨損，使用壽命是無限的，同時也具有無震動、無切換聲音等特性，與電磁繼電器一樣可控制各種負載。
　　常用固態(tài)繼電器幾乎都是模塊化的四端有源器件，其中兩端為輸入控制端，另外兩端為輸出受控端，其基本構成如下圖所示。器件中多采用光電耦合器實現輸入與輸出之間的電氣隔離。輸出受控端利用開關三極管、雙向晶閘管等半導體器件的開關特性，實現無觸點、無火花地接通和斷開外接控制電路的目的。整個器件無可動部件及觸點，可實現相當于常用電磁繼電器一樣的功能。
　　固態(tài)繼電器按輸出端極性的不同，可分為直流式和交流式兩大類。直流固態(tài)繼電器(DC-SSR)控制電壓由輸入端IN輸入，通過光電耦合器將控制信號耦合至接收電路，經放大處理后驅動開關三極管VT導通。顯然，直流固態(tài)繼電器的輸出端OUT在接入被控電路回路中時，是有正、負極之分的。交流固態(tài)繼電器(AC-SSR)的電路原理與直流固態(tài)繼電器不同的是，其開關元件采用了雙向晶閘管VS或其他交流開關，因此它的輸出端OUT無正、負極之分，可以控制交流回路的通斷。
　　速度繼電器與被控電動機同軸聯接，電動機制動時，仍會慣性旋轉，帶動速度繼電器的轉子一起轉動。轉子的旋轉磁場在速度繼電器定子繞組中感應出電動勢和電流，由左手定則可以確定。此時，定子受到與轉子轉向相同的電磁轉矩的作用，使定子和轉子沿著同一方向轉動。定子上固定的膠木擺桿也隨著轉動，推動簧片(端部有動觸頭)與靜觸頭閉合(按軸的轉動方向而定)。靜觸頭又起擋塊作用，限制膠木擺桿繼續(xù)轉動。因此，轉子轉動時，定子只能轉過一個不大的角度。當轉子轉速接近于零(低于100轉/分鐘)時，膠木擺桿恢復原來狀態(tài)，觸頭斷開，切斷電動機的反接制動電路。 n動作轉速一般不低于300轉/分鐘，復位轉速約在100轉/分鐘以下。
　　電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點(常開觸點)吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點(常閉觸點)吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”;處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。