继电器分类

在本教程中，我们将看到一些常用的继电器。我们将了解继电器的分类，不同类型的继电器，如锁定继电器，簧片继电器，固态继电器，差分继电器，汽车继电器，定时器延迟继电器等等。

介绍

继电器是一种开关，它可以在信号或脉冲的帮助下开关ON或OFF。例如，如果你想用微控制器打开ON或OFF和LED，你可能可以将LED直接连接到微控制器的IO引脚(带有限流电阻)，并发送一个信号，嗯，打开LED ON或OFF。

但是，如果您想使用微控制器打开或关闭10W电源的LED灯泡，何时何地？由于LED是具有小电压和电流要求的微小设备（对于微控制器是合理的），因此它直接连接到微控制器的IO引脚。

您不能与主电源为10W LED灯泡做同样的操作。首先，它是电源的动力。第二点是，即使它是直流动力灯泡，10W对于微控制器来说太多了。这是继电器这样的设备派来的地方。

如前所述，在继电器中，一个小信号(通常来自微控制器)可以用来控制一个高电压和高电流的设备(如前面提到的市电供电的LED灯泡)。

如果您在DIY项目（无论是您的家中还是在您的汽车上），您可能会遇到继电器。电磁继电器最流行，但有几种其他类型的继电器，用于不同类型的应用（工业，汽车等）。

类型的继电器

有不同类型的继电器：

• 电磁继电器
• 闭锁继电器
• 电子继电器
• 非锁定继电器
• 簧片继电器
• 高压继电器
• 小信号继电器
• 时间延迟继电器
• 多维继电器
• 热继电器
• 差动继电器
• 距离继电器
• 汽车继电器
• 频率继电器
• 极化继电器
• 旋转继电器
• 序列继电器
• 移动线圈继电器
• Buchholz继电器
• 安全继电器
• 监督继电器
• 地面故障继电器

所有这些和许多其他继电器都是根据其功能，应用程序类型，配置或结构特征等进行分类，让我们看看各种类型的继电器，这些继电器在许多应用中都很受普遍使用。

闭锁继电器

闩锁继电器是继电器，其在被致动后保持其状态。这就是为什么这些类型的继电器也被称为脉冲继电器或保持继电器或保持继电器。在应用中，在需要限制功耗和耗散的情况下，锁定继电器最合适。

闭锁继电器中有一个内部磁铁。当电流被提供给线圈时，它(内部磁铁)保持接触位置，因此它不需要电力来保持它的位置。因此，即使在被驱动后，线圈的驱动电流的移除不能移动接触位置，但仍保持在其最后的位置。因此，这些继电器节省了相当大的能量。

闩锁继电器可以用一个或两个线圈制成，并且这些线圈负责中继电枢的位置。因此，锁存继电器没有任何默认位置，如上图所示。

在一个线圈型继电器中，电枢位置由线圈中的电流方向确定，而在两个线圈类型的情况下，电枢的位置取决于电流流动的线圈。在致动后，这些继电器可以保持其位置，但它们的复位位置取决于控制电路。

芦苇继电器

与机电继电器类似，簧片继电器也产生物理触点的机械驱动来打开或关闭电路路径。然而，与电磁继电器相比，这些继电器的触点要小得多，质量也低。

这些继电器由围绕簧片开关缠绕的线圈设计。继电器的簧片开关充当电枢，它是填充有惰性气体的玻璃管或胶囊，其中两个重叠的芦苇（或铁磁性叶片）是气密密封的。

簧片的重叠端由触点组成，以便输入端和输出端可以连接到它们。当电源供给线圈时，就会产生磁场。这些电场导致簧片聚集在一起，因此它们的触点通过继电器形成一个闭合路径。另外，在线圈的断电过程中，簧片被弹簧的拉力分开。

由于较少的大规模，不同的致动介质和更小的触点，簧片继电器的切换速度是机电继电器的10倍。然而，由于较小的触点，这些继电器遭受电弧弧。

在切换电弧跳过触点的情况下，接触表面将在小部分上熔化。此外，如果两个触点仍然关闭，这导致触点的焊接。因此，即使在线圈的脱磁化之后，弹簧力也可能不足以分离它们。这是继电器的不良条件。

这个问题可以通过在继电器和系统电容之间放置电阻或铁氧体等串联阻抗来解决，这样可以减少涌流，从而避免继电器中的任何电弧。由于簧片继电器体积小、速度快，许多开关应用都采用簧片继电器。

极化继电器

当名称表示时，这些继电器对其通电的电流方向非常敏感。它是一种类型的直流电磁继电器，其具有附加的永磁源来移动继电器的电枢。在这些继电器中，磁路采用永磁体，电磁铁和电枢构建。

这些继电器而不是弹簧力，而是使用磁力来吸引或击退电枢。在此，电枢是永磁体，枢转在由电磁铁形成的杆面之间。当电流流过电磁铁时，它产生磁通量。

当电磁铁所施加的力超过永磁体所施加的力时，电枢就改变其位置。同样，当电流中断时，电磁力减小到小于永磁体的电磁力，电枢恢复到原来的位置。

磁通量Φ_米由永磁体产生，通过电枢分支分为两部分即Φ₁和φ.₂。磁通Φ.₁穿过磁铁的左工作差距，而φ₂通过磁铁的正确工作间隙。

如果线圈中没有电流，则由于这两个通量，电枢将保持在中性位置的左或右侧，因为中性在这种磁性系统中不稳定。

无论何时电流被提供给继电器的线圈，额外的工作磁通量φ通过磁体的工作间隙。由于这些磁场相互作用，力施加在电枢上，这取决于电流的幅度，电枢的初始位置，电流的极性，磁体的功率和工作间隙的值。

根据这些参数的组合，继电器的电枢转向新的稳定状态，从而缩小右接触并因此接触。

有不同类型的极化继电器取决于磁路配置。这些继电器的两种最流行的类型包括差动和桥式继电器。

在差磁系统中，永磁两种磁通的差值作用于电枢。在桥式磁系中，工作间隙区有相反符号的两种磁通线圈所产生的磁场，而永磁体的磁通不分为两种磁通。对于标准尺寸的继电器，差动式磁系被广泛使用。

Buchholz继电器

这些继电器是气体操作或致动继电器。这些继电器用于检测初期的故障（或最初是轻微故障的内部故障，但在他们转变为主要断层的时间内。这些最广泛地用于变压器保护，并在变压器罐和保守部之间的腔室内容纳在腔室中。这些仅用于主要用于电力传输和分配系统的油浸继电器。

上图显示了Buchholz继电器的操作原理。当变压器内发生初始故障（或显影故障缓慢）时，油位因气体积累而下降。这导致空心浮动倾斜，因此汞触点关闭。这些汞触点完成了警报电路的路径，使得操作员知道变压器中发生了一些初始故障。

每当在变压器中发生严重的故障，例如相位或接地故障等的短路，由于油的快速减少水平，罐内的压力突然增加。因此，油被冲向导体，因此，下侧挡板阀偏转。因此，它将关闭汞开关触点，从而启用跳闸电路。然后将变压器与电源源断开连接。

过载保护继电器

过载保护继电器是专门为电机和电路提供过流保护而设计的。这些过载继电器可以是不同的类型，如固定双金属带式，电子或可互换加热器双金属等。

如果电动机过载，则需要电动机免于过电流。为此目的，使用过载感应设备，例如热操作继电器。热操作继电器由一个线圈组成，该线圈升温双金属条或焊接罐熔体，从而释放出弹簧，用于操作与线圈串联串联的辅助触点。通过对由于过载引起的负载中的过量电流感测过电流来进行断电。

电机绕组的温度可以用电机电枢的热模型来估计，电子过载保护继电器通过测量电机电流来估计。采用过载保护继电器可以对电机进行准确的保护。

固态继电器(SSRs)

固态继电器使用固态元件如bjt、晶闸管、igbt、mosfet和可控硅来执行开关操作。这些继电器的功率增益比机电继电器高得多，因为所需的控制能量(为控制电路供电)比这些继电器控制的功率(开关输出)低得多。这些继电器可以同时用于交流和直流电源。

由于没有机械触点，这些继电器有很高的开关速度。SSR由传感器组成，传感器也是一种电子设备，该传感器响应控制信号以接通或切断负载的电源。

SSRS分为不同类型，但这些继电器的主要类型包括光电SSR和变压器耦合SSR。在变压器耦合SSR中，将小DC电流提供给变压器的主通过DC到AC转换器。

然后将该电流转换为AC并加紧以操作固态装置（在这种情况下为止三条转轴）以及触发电路。输入和输出之间的隔离程度取决于变压器的设计。

在光耦合SSR的情况下，光敏半导体器件用于执行切换操作。控制信号被施加到LED，使得光敏装置通过检测从LED发射的光而变成导电模式。由于照片检测原理，通过这种类型的SSR提供的SSR提供的隔离比较耦合SSR。

与机电继电器相比，固态继电器具有更快的开关速度。同样由于没有活动部件，其预期寿命越高，它们往往会产生极少的噪音。

逆定最小时间继电器(IDMT继电器)

这种类型的继电器在故障电流的较高值和故障电流的较低值下提供了在较高值的明确时间电流特性。这些广泛用于保护分销线，并提供用于设置电流和时间设置的限制。

在这种类型的继电器中，继电器的工作时间与拾取值附近的故障电流近似成反比，在略高于继电器拾取值的地方变得恒定。这可以通过使用磁芯来实现，磁芯因电流略大于拾取电流而饱和。

拾取值，即驱动量或故障电流触发继电器运行的点，称为拾取值。该继电器被称为IDMT，因为它的特性是当驱动量达到其无穷大值时，时间不接近零。

在故障电流的较低值下，它在更高的值下提供逆时间特性，它提供了明确的时间特性，如图所示。操作时间从特定值变成恒定，直到致动量变为无穷大，这在图中示出（获得曲线，该曲线变得恒定）。

差动继电器

顾名思义，差分继电器是那些在控制（或致动）信号的“差异”上工作的继电器。当两种或更多类似电量的相量差超过预定值时，差动继电器运行。电流差动继电器基于输入进入和离开系统的电流的幅度和相位差之间的比较结果。

在正常工作条件下，进入和离开的电流大小和相位相等，因此继电器不工作。但是，如果系统发生故障，这些电流的大小和相位就不再相等。这种类型的继电器是这样连接的，电流进入和电流离开之间的差流过继电器的工作线圈。因此，在故障状态下，由于电流的数量不同，继电器线圈通电。因此，继电器操作并打开断路器，从而跳闸。

上图展示了差动继电器的原理，在电力变压器的两侧分别连接两个CT，一个在电力变压器的一次侧，另一个在电力变压器的二次侧。继电器比较两侧的电流，如果有任何不平衡，继电器就倾向于运行。差动继电器可以是电流差动继电器、电压平衡差动继电器和偏置差动继电器。

注意:我将在未来添加更多类型的继电器的细节。