1.4 继电器

继电器是一种按照外界特定输入信号来控制和保护电路或用于信号的转换的电器。这种特定的输入信号可以是电压、电流等电信号，也可以是温度、压力、时间、速度等非电量。

随着科学技术的不断发展，继电器产品在结构、性能等方面越来越完善。在电器控制领域中，应用越来越广泛。

继电器种类很多，相应的分类方法很多，根据功能和生产需要可将其分为控制继电器和信号继电器。控制继电器输入、输出都是电信号，状态是0和1。0和1分别代表规定的不同物理量值。实际控制继电器就是一种电器逻辑门，将信号进行放大、增多或逻辑运算处理后输出，实现电路的控制。常用的控制继电器有电磁式继电器，电磁式继电器有电压继电器、电流继电器和中间继电器等。

信号继电器是将非电量的变化转化为电信号的控制电器，常用的这类继电器有热继电器、时间继电器、速度继电器等。

1.4.1 电磁式继电器

在低压控制系统中，采用最多的继电器是电磁式继电器。电磁式继电器中电压继电器反应的是电压信号，有欠电压继电器和过电压继电器。电流继电器反应的是电流信号，有欠电流继电器和过电流继电器之分。中间继电器实质上是电压继电器的一种，具有触点数目多、电流容量大等特点。

1.电磁式继电器的结构和工作原理

电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相似，由电磁机构、触点系统和调节装置组成。调节装置主要是为了改变继电器的动作参数，满足继电器的控制要求，如调节螺母和非磁性垫片。电磁式继电器的典型结构如图1-20所示。

电磁式继电器与接触器的主要区别有两点。一是继电器触点容量小，一般在5A以下，适合控制小电流电路。触点容量均匀，无主触点、辅助触点之分，无灭弧装置。而接触器适合控制电动机等大功率、大电流的电路或主电路。有主触点和辅助触点之分，有灭弧装置。二是继电器的输入信号可以是各种物理量，而接触器的输入信号只能是电压信号。

图1-20 电磁式继电器的典型结构

1—底座 2—阻尼铜套 3—反力弹簧 4—调整螺母 5—调整螺钉 6—非磁性垫片 7—衔铁 8—铁心 9—极靴 10—电磁线圈 11—触点系统

2.继电特性

继电特性又称电磁机构的输入-输出特性。它是继电器的一个共性，特性曲线如图1-21所示。输入量是电磁机构中励磁线圈中电压（或电流）的值。输出量是衔铁的位置。励磁线圈中电压（或电流）与衔铁位置的关系称为输入-输出特性。

图1-21 电磁机构的输入-输出特性

这里用x代表电磁机构的输入量，y代表输出量。当衔铁处于吸合位置时，输出量y=1；当衔铁处于释放位置时，输出量y=0。

电磁机构具有吸力特性和反力特性。当吸力特性处于反力特性上方时，衔铁被吸合；当吸力特性处于反力特性下方时，衔铁被释放。

输入量x由零增至X₁之前，继电器输出y=0。衔铁处在释放位置，吸力特性处于反力特性下方。当x增加到X₂时，衔铁被吸合，继电器输出y=1。若要继电器继续吸合，输入量必须大于或等于X₂。X₂称为继电器的吸合值或动作值。

输入量x逐渐减小至X₂，衔铁处于吸合状态，继电器输出y=1。继续减小，当x大于X₁而小于X₂的时候，由于衔铁处在吸合状态，吸力特性仍大于反力特性，衔铁仍能够吸合，继电器输出y=1。直到x减小到X₁，此时反力特性大于吸力特性，衔铁被释放，继电器输出y=0。若要继电器继续释放，x必须等于或小于X₁。X₁称为继电器释放值或返回值。

继电器有两个重要的参数，一个参数是继电器返回系数K，返回系数K是继电器的释放值与吸合值的比值，即K=X₁/X₂。不同的使用场合，对K的要求也不同，返回系数K的值是可调的。可以通过调节释放弹簧或调节铁心与衔铁之间的非磁性垫片的厚度来达到所要求的值。一般继电器要求较小的返回系数，K值在0.1～0.4之间。继电器吸合时，不会因为输入量波动较大而引起误操作。欠电压继电器要求较高的返回系数，一般大于0.6，继电器释放时，起欠电压保护作用。

另一个重要参数是吸合时间和释放时间。吸合时间是指励磁线圈接收电信号到衔铁完全吸合所需的时间。释放时间是指励磁线圈从失电到衔铁完全释放所需的时间。吸合时间和释放时间的大小直接影响到继电器允许的操作频率。

3.电压继电器

触点的动作与线圈的电压大小有关的继电器称为电压继电器，主要用于电力拖动系统的电压保护和控制。使用时，电压继电器的线圈并联在被测电路中，感测主电路的线路电压，线圈的匝数多、导线细、阻抗大。触点接于控制电路，为执行元器件。

继电器根据所接线路电压值的变化，处于吸合或释放状态。根据动作电压值的不同，电压继电器可分为过电压继电器和欠电压继电器。

（1）过电压继电器

用于线路的过电压保护，交流过电压继电器的吸合整定值为线圈额定电压的1.05～1.2倍。当被保护的线路正常工作时，衔铁不产生吸合动作。当被保护线路的电压高于额定值，达到过电压继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，控制接触器及时分断被保护电路。直流电路中不会产生较大的过电压现象，所以没有直流过电压继电器产品。电气图中的图形符号和文字符号如图1-22所示。

（2）欠电压继电器

用于线路的欠电压保护，直流欠电压继电器的吸合电压和释放电压的整定值分别为线圈额定电压的30%～50%和7%～20%倍。交流欠电压继电器的吸合电压和释放电压的整定值分别为线圈额定电压的60%～85%和10%～35%倍。当被保护线路电压正常时，衔铁可靠吸合。当被保护线路电压降至欠电压继电器的释放整定值时，衔铁释放，触点机构复位，控制接触器及时分断被保护电路。电气图中的图形符号和文字符号如图1-23所示。

图1-22 过电压继电器的图形符号和文字符号

图1-23 欠电压继电器图形符号和文字符号

4.电流继电器

触点的动作与线圈电流大小有关的继电器称为电流继电器。用于电力拖动系统的电流保护和控制。其线圈串联接入主电路，用来感测主电路的线路电流，其线圈匝数少而导线粗、线圈阻抗小，这样通过电流时的压降很小，不会影响负载电路的电流。触点接于控制电路，为执行元器件。电流继电器反应的是电流信号。按吸合电流大小可分为过电流继电器和欠电流继电器两种。

（1）过电流继电器

在电路过电流时起保护作用，交流过电流继电器的吸合电流整定范围通常为线圈额定电流的1.1～4倍，直流过电流继电器的吸合电流整定范围为线圈额定电流的0.7～3.5倍。当被保护线路的电流高于额定值，达到过电流继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路，对电路起过电流保护作用。在电力拖动系统中，冲击性的过电流故障时有发生，常采用过电流继电器做电路的过电流保护。电气图中的图形符号和文字符号如图1-24所示。

（2）欠电流继电器

用于电路起欠电流保护，吸引电流为线圈额定电流的30%～65%倍，释放电流为线圈额定电流的10%～20%倍。因此，正常工作时，线圈流过额定电流，衔铁处于吸合状态；当负载电流减小至继电器释放电流时，衔铁释放，触点恢复到原始状态。欠电流继电器只用于直流电路中，当负载电流降低或消失时，会产生飞车现象，造成严重的后果。电气图中的图形符号和文字符号如图1-25所示。

图1-24 过电流继电器的图形符号和文字符号

图1-25 欠电流继电器的图形符号和文字符号

5.中间继电器

中间继电器实质上是电压继电器，只是触点对数多，触点容量较大（额定电流5～10A）。其主要用途为：当其他继电器的触点对数或触点容量不够时，可以借助中间继电器来扩展它们的触点数或触点容量，起到信号中继作用；也可用作信号传递、联锁、转换及隔离。中间继电器体积小，动作灵敏度高，并在10A以下电路中可代替接触器起控制作用。电气图中的图形符号和文字符号如图1-26所示。

图1-26 中间继电器的图形符号和文字符号

6.典型产品及主要技术参数

（1）典型产品

1）直流电磁式通用继电器。常用的典型产品有JT3、JT9、JT10及JT18等系列。以JT3为代表介绍直流电磁式通用继电器的型号见表1-7。

2）电磁式交直流继电器。常用的典型产品有JL3、JL4及JL15等系列，JL15系列的型号如图1-27所示。

3）中间继电器。常用的典型产品有JZ7、JZ14等系列。JZ7系列型号如图1-28所示。

图1-27 JL15系列型号

图1-28 JZ7系列型号

（2）主要技术参数

表1-7、表1-8和表1-9分别为直流电磁式通用继电器JT3系列、电磁式交直流继电器JL15系列以及中间继电器JZ7系列的技术参数表。电磁式继电器的主要技术参数有以下几点。

表1-7 JT3系列主要技术参数

表1-8 JL15系列主要技术参数

表1-9 JZ7系列主要技术参数

1）额定工作电压或额定工作电流。额定工作电压或额定工作电流指继电器工作时，线圈在正常工作情况下允许的电压值或电流值。对于电压继电器，它的线圈额定电压为该继电器的额定电压。对于电流继电器，它的线圈额定电流为该继电器的额定电流。

一种型号的继电器的构造大体是相同的，通常有多种额定工作电压或额定工作电流，并用规格型号加以区别。

2）触点额定电压和电流。指继电器允许加载的电压和电流，即继电器控制电压和电流的大小。使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。

3）吸合电压或吸合电流。电磁继电器能够产生吸合动作的最小线圈电压（电压继电器）或电流（电流继电器）值，称为吸合电压或吸合电流。在正常使用时，给定的电压或电流必须略大于吸合电压或电流，这样继电器才能稳定的工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

4）吸合时间。从线圈上电到触点开始闭合的时间，不包括触点反弹。

5）释放时间。从线圈掉电到最后触点断开的时间，不包括触点反弹。

6）整定值。根据控制系统的要求，预先使继电器达到某一吸合值或释放值，这个预先设定的吸合值（电压或电流）或释放值（电压或电流）就叫整定值。

7）灵敏度。使继电器动作的最小功率称为继电器的灵敏度。

7.选用原则

选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。

（1）过电压继电器

主要用来保护设备不受电源系统过电压危害，常用于发电机的电动机机组系统中。选择的主要参数是额定电压和动作电压。动作值按系统额定电压的1.1～1.2倍整定。过电压继电器的吸合电压可在其线圈额定电压的一定范围内调整。

（2）欠电压继电器

主要用于线路中做欠电压保护，防止电源故障后恢复供电时系统的自起动。选用时只要满足一般要求即可，没有特殊要求。

（3）过电流继电器

主要用于电动机的短路保护，选择的主要参数是额定电流和动作电流。其额定电流应大于或等于被保护电动机额定电流，动作电流根据电动机工作情况按起动电流的1.1～1.3倍整定。绕线转子异步电动机的起动电流按2.5倍额定电流选取，笼型三相异步电动机的起动电流按额定电流的5～8倍选取。动作电流的选取要留有一定的余量。

（4）欠电流继电器

主要用于直流电动机的弱磁超速保护或励磁电路与其他电路之间的联锁保护。选择的主要参数是额定电流和释放电流。额定电流大于或等于额定励磁电流，释放电流整定值要低于励磁电路正常工作时的最小励磁电流。选用时可取最小励磁电流的85%，留有调节余量。

1.4.2 热继电器

热继电器是利用电流热效应原理，电流流过热元件时产生的热量，使检测元件（双金属片）发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。热继电器是专门用来对连续运行的电动机进行过载、断相及三相电流不平衡的保护电器，以防止电动机过热而烧毁，是一种具有过载保护特性的过电流型继电器。

在电力系统中，电动机在实际运行过程中会出现长期的过载、欠电压以及断相等不正常的情况，都可能使电动机的电流超过它的额定值。如果超过额定值的量不大，熔断器在这种情况下不会熔断，这样将引起电动机过热，导致电动机绝缘老化，甚至烧毁绕组，缩短电动机的使用寿命。为了充分发挥电动机的过载能力，保证电动机的正常起动和运转，当电动机出现长期过载等情况时，采用电动机保护装置能够自动切换电路，保护电动机。常用的较普遍的保护装置为双金属片式热继电器。目前，双金属片式热继电器均是三相式，并有带断相保护和不带断相保护两种，使用时要与匹配的接触器配合使用。

1.热继电器的结构和工作原理

热继电器由热元件、双金属片和触点等组成，结构如图1-29所示。在电气图中，其图形符号和文字符号如图1-30所示。热元件由发热电阻丝制成。双金属片是由两种膨胀系数不同的金属碾压形成一体的金属片，膨胀系数大的称为主动层，膨胀系数小的称为被动层。当产生热效应时，金属片向膨胀系数小的一侧弯曲。

图1-29 热继电器的工作原理图

1—热元件 2—双金属片 3—导板 4—动触点

图1-30 热继电器图形符号和文字符号

热元件1串接在电动机的定子电路中，电流为电动机的工作电流。正常工作时，电流通过热元件产生的热量不足以使双金属片2受热发生形变；当电动机发生过电流且超过整定值时，热元件中过电流经过一段时间后热量增大，使双金属片产生弯曲，自由端上翘，推动导板3向左运动，带动动触点4动作，切断电动机控制回路。同时，热元件失电，热量减少，逐渐降温，经过一段时间后冷却，金属恢复原始状态。

热继电器与电流继电器和熔断器不同，热继电器中发热元件有热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护，更不能做短路保护。此外，热继电器还需要温度补偿装置，补偿因环境温度发生变化引起的误差。热继电器可方便地调节动作电流，动作电流可在热元件额定电流的66%～100%范围内调节。热继电器动作后，可在2min内手动复位，5min内自动复位。

在三相交流电动机的工作电路中，若三相中有一相断了而出现过载电流，则因为断线那一相的双金属片不弯曲而使热继电器不能及时动作，有时甚至不动作，故不能起到保护作用，这时就需要使用带断相保护的热继电器。断相保护型热继电器是在热继电器的结构基础上增加了断相保护装置的一种保护型热继电器。

断相保护结构如图1-31所示，带断

图1-31 差动式断相保护机构及工作原理

1—上导板 2—下导板 3—双金属片 4—常闭触点 5—杠杆机构

相保护的热继电器是将热继电器的导板改成差动机构。差动机构由上导板1、下导板2及杠杆机构5组成，它们之间由转轴连接。通电前，触点4处于常闭状态，如图1-31a所示。三相正常通电时，在额定电流作用下，3个热元件正常发热，三相双金属片两端同时向左弯曲推动上导板1和下导板2同时左移，但不能使杠杆机构5碰触触点4动作，如图1-31b所示。当三相均过载时，双金属片两端同时弯曲且曲度较大，推动杠杆机构5，触碰触点4动作，常闭触点断开，如图1-31c所示。当L3相断路时，L3相的热元件冷却，由弯曲状态伸直，推动上导板1右移，而L1、L2相电流较大，双金属片弯曲增大，推动下导板2左移，推动杠杆机构5，触碰触点4动作，起断相保护作用，如图1-31d所示。

三相交流电动机的过载保护大多数采用三相式热继电器，由于热继电器有带断相保护和不带断相保护两种，根据电动机绕组的接法，这两种类型的热继电器接入电动机定子电路的方式也不尽相同。星形联结的电动机及电源对称性较好的情况可选用两相或三相结构的热继电器。当电动机的定子绕组采用三角形联结时，必须采用三相结构带断相保护装置的热继电器。如图1-32所示。

图1-32 热继电器接入电路的方式

2.热继电器的保护特性

热继电器的主要作用是对电动机长期的过载进行保护。若过载电流不大或时间较短，电动机绕组的温升不超过允许的范围时，这种过载是允许的。当过载电流大，过载时间长，严重时会烧毁电动机绕组。热继电器就是在出现电动机不能承受的过载时切断电源，为电动机提供过载保护。

电动机的过载特性是一条反时限特性，如图1-33中曲线1所示。热继电器实现过载保护，就需要热继电器具有相同的反时限特性。反时限特性是流过热继电器发热元件的电流与热继电器触点动作时间的关系曲线，该特性也称为保护特性，如图1-33中曲线2所示。由于误差的存在，电动机的过载特性和热继电器的保护特性是一条曲带，误差越大，带宽越宽。热继电器的保护特性应该在电动机过载特性的下方并且相邻，当电动机发生过载时，热继电器在电动机未达到其允许过载之前动作，切断电源，实现过载保护。

图1-33 热继电器保护特性与电机的过载特性的配合

3.典型产品及主要技术参数

常用国产热继电器有JR16、JR20、JRS1等系列产品，引进产品有ABB公司生产的T系列、德国西门子公司的3UA系列及法国TE公司的LR1-D系列。以JR20系列产品为例，其型号如图1-34所示。

图1-34 JR20系列型号

JR20系列双金属片式热过载继电器是一种性能优越、工作可靠的新型热继电器，该继电器广泛用于交流50Hz，主电路额定工作电压至660V，电流0.1～630A的电力系统中，作为三相交流电动机的过载和断相保护。JR20系列热继电器电流等级和CJ20系列交流接触器的电流等级相一致，特别适合与CJ20系列交流接触器配合使用，组成低压电动机起动器。其主要的技术参数见表1-10和表1-11。

表1-10 JR20系列热继电器的动作特征和温度补偿功能

表1-11 JR20系列热继电器的型号及整定电流范围

（续）

4.选用原则

热继电器主要用于电动机的过载保护，使用中应考虑电动机的工作环境、起动情况、负载性质等因素，具体应按以下几个方面来选择。

（1）类型选择

选择与接触器同品牌及其配套系列的热继电器。一般场所可选用不带断相保护装置的热继电器，而作为电动机的过载保护时应选用带断相保护装置的。星形联结的电动机可选用两相或三相结构热继电器，三角形联结的电动机应选用带断相保护装置的三相结构热继电器。根据实际安装情况，选择安装形式。

（2）热继电器的额定电流

热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流。

（3）热元件的额定电流选择

热继电器的热元件额定电流应略大于电动机的额定电流。

（4）热元件的整定电流选择

热继电器在投入使用之前，必须对热元件进行整定，保证热继电器的保护性能和动作可靠性。一般将热继电器的整定电流调整到等于电动机的额定电流；对过载能力差的电动机，可将热元件整定值调整到电动机额定电流的60%～80%；对起动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车的电动机，热元件的整定电流应调整到电动机额定电流的1.1～1.15倍。

（5）允许操作频率

在重复短时工作的情况下，选型时要考虑热继电器允许操作频率。频率过高，热继电器动作性能变差，甚至不能正常工作。

对于重复短时工作的电动机（如起重机电动机），由于电动机不断重复升温，热继电器双金属片的温升跟不上电动机绕组的温升，电动机将得不到可靠的过载保护。因此，不宜选用双金属片热继电器，而应选用过电流继电器来进行保护。

（6）起动过程

在不频繁起动场合，要保证热继电器在电动机起动过程中不产生误动作。当电动机起动电流为额定电流的6倍以及起动时间不超过6s时，若很少连续起动，可按电动机的额定电流来选择热继电器。

（7）短路保护

热继电器具有热惯性，不能作短路保护，选用时应考虑与短路保护配合的问题。

1.4.3 时间继电器

时间继电器是一种感应元器件获得输入信号后，经过一定时间的延迟后执行机构动作，输出信号的继电器。它在电路中起控制动作时间的作用，经常用于定时控制的场合。这里的延迟时间区别于电磁式继电器从线圈通电后到触点闭合的动作时间。

时间继电器的种类很多，按动作原理有空气阻尼型、电动机型、电子型和其他型等。按照延迟方式的不同，可分为通电延迟型和断电延迟型。通电延迟型继电器接收输入信号后，延迟一定的时间，输出信号才发生改变。当输入信号消失后，输出瞬时复原。断电延迟型继电器接收信号时，立即产生相应的输出信号。当输入信号消失后，经过一定时间的延迟，输出信号才复原。

以空气阻尼式时间继电器为例，说明其工作原理。空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，它是利用空气阻尼的作用来延时的，延时范围宽（0.4～180s）。其延时误差较大，无调节刻度指示，难以确定整定延时值。在对延时精度要求较高的场合，不宜使用这种时间继电器。

1.空气阻尼式时间继电器的结构和工作原理

空气阻尼式时间继电器由电磁机构、延时机构、触点系统三部分组成。电磁机构可以是直流的，也可以是交流的。电磁铁采用直动式双E形。触点系统是借助桥式双断点微动开关，构成有瞬时触点和延时触点两部分。既有通电延时型，也有断电延时型，只要改变电磁机构的安装方向，便可实现不同的延时方式。当衔铁位于铁心和延时机构之间时为通电延时，如图1-35a所示。当铁心位于衔铁和延时机构之间时为断电延时，如图1-35b所示。延时机构是利用空气通过小孔时产生阻尼作用的气囊式阻尼器。空气阻尼式时间继电器的图形符号和文字符号如图1-36所示。

空气阻尼式时间继电器通电延时动作的过程是：线圈1通电后，克服反力弹簧4的作用力，静铁心2吸合衔铁3。微动开关16在推杆5作用下瞬时动作，常闭触点瞬时断开、常开触点瞬时闭合。微动开关16的触点为时间继电器的瞬动触点。

活塞杆6在塔形弹簧8作用下带动活塞12及相连的橡皮膜10向上移动，但其上移的速度受进气孔14进气速度的控制，而进气速度可通过调节螺钉13带动螺塞以改变进气孔的大小加以调节，进气越慢，延时越长。空气进入气囊，经过一段时间后，活塞12才能移到最上端，并通过杠杆7压动微动开关15，使其常闭触点断开、常开触点闭合，起到通电延时作用，故微动开关15的触点称为延时触点。当线圈1断电时，衔铁3在反力弹簧4的作用下，通过推杆5将活塞12推向最下端，这时橡皮膜10下方气室内的空气通过橡皮膜、弱弹簧9和活塞12的局部所形成的单向阀迅速从橡皮膜上方的缝隙中排掉，使微动开关15和16的各触点瞬时复位。

图1-35 JS7-A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图

1—线圈 2—静铁心 3—衔铁 4—反力弹簧 5—推杆 6—活塞杆 7—杠杆 8—塔形弹簧 9—弱弹簧 10—橡皮膜 11—空气室壁 12—活塞 13—调节螺钉 14—进气孔 15、16—微动开关

图1-36 时间继电器的图形符号和文字符号

2.典型产品及主要技术参数

常用的典型产品有JS7、JS23等系列。国产JS7-A系列空气阻尼式时间继电器的型号如图1-37所示，主要技术参数见表1-12。

图1-37 JS7-A系列型号

表1-12 JS7-A系列主要技术参数

选用时间继电器时需要考虑的主要参数是延时范围、类型以及精度和工作条件。

1.4.4 速度继电器

速度继电器是用来反映转速与转向变化的继电器。利用电磁感应原理，实现触点动作。按照被控电动机转速的大小，使控制电路接通或断开。通常与接触器配合，主要用于笼型异步电动机的反接制动控制。

其结构和工作原理与笼型电动机类似，主要由转子、定子及触点系统三部分组成，转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼型空心圆环形，由硅钢片叠成，并嵌有笼形导条，结构如图1-38所示。速度继电器的转轴和被控电动机的轴相连，转子固定在轴上，定子与轴同心。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，定子内的绕组便切割磁感线，产生感应电动势和电流。此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，使定子开始转动，偏转的角度和电动机的转速成正比。当电动机转速达到某一值时，产生的转矩能使定子转到一定角度使摆杆推动常闭触点动作。当电动机转速低于某一值或停转时，定子产生的转矩会减小或消失，触点在弹簧的作用下复位。速度继电器在电气图中的图形符号及文字符号如图1-39所示。

图1-38 速度继电器的结构原理图

1—转轴 2—转子 3—定子 4—绕组 5—定子柄 6—簧片 7—静触点

图1-39 速度继电器图形符号和文字符号

速度继电器有两组触点（每组各有一对常开触点和常闭触点），可分别控制电动机正、反转的反接制动。一般情况下，速度继电器的触点，在转速达120r/min时能动作，在100r/min左右时能恢复正常位置。常用的感应式速度继电器有JY1和JFZ0系列。

1.4.5 罗克韦尔继电器

1.电磁式继电器

（1）典型产品

罗克韦尔自动化公司生产的继电器种类很多，Bulletin 700系列中有通用型、IEC工业继电器、NEMA工业继电器等。IEC工业继电器中，Bulletin 700系列是专门针对重载应用项目、大负载和长使用寿命而设计的工业控制继电器。Bulletin 700系列中控制继电器种类也比较多，应用较广泛的几种继电器如图1-40所示。这里以Bulletin 700-CFX系列为例，分析中间继电器的特点和主要技术数据。

图1-40 Bulletin 700系列继电器

Bulletin 700-CFX系列中间继电器控制电压有交流和直流两种，适用于交流50Hz/60Hz，电压至380V和直流电压至220V的控制回路中，用来控制各种电磁线圈及电信号的放大和传递。

电磁机构采用E形铁心、双断点桥式触点系统的直动式运动结构，动作可靠。电磁铁工作可靠、噪声小、损耗小，具有很高的机械强度，线圈接线端装有电压规格标志牌，可避免因接错电压规格而导致线圈烧毁，接线方便，附件可现场安装。

（2）主要技术参数

Bulletin 700-CFX系列中间继电器的主要技术参数见表1-13和表1-14。

表1-13 700-CFX系列技术参数

（续）

表1-14 线圈电压选型表

1）电压相关参数。继电器的电压相关参数有额定绝缘电压U_i和额定工作电压U_e。

Bulletin 700-CFX系列交/直流控制继电器的额定绝缘电压U_i均为690V。Bulletin 700-CFX系列交流控制继电器的额定工作电压U_e为380V，直流控制继电器的额定工作电压U_e为220V。在正常工作的情况下，最高额定工作电压U_e不得超过其额定绝缘电压U_i。

线圈相关电压参数有额定控制电压U_s、吸合电压、开断电压。

额定控制电压U_s是指控制电路输入端上的电压。这里是指继电器正常工作时加在线圈上的电压。额定控制电压U_s在AC 50Hz/60Hz时，电压等级有24V、48V、110V和220V。DC时，电压等级有24V、48V和110V。不同种类的额定控制电压U_s对应的线圈电压类型也不同。

吸合电压是继电器的吸合值，其范围是（85%～110%）U_s。

开断电压就是继电器的释放值，交流情况下，开断电压在（20%～75%）U_s范围内，而直流情况下，开断电压范围为（10%～75%）U_s。

2）电流相关参数。继电器的电流相关参数有额定发热电流I_th、额定工作电流I_e和额定短时耐受电流I_s。

额定发热电流I_th指的是在规定的试验条件下，电器工作8h后，各部分温度不超过规定极限值时所能承载的最大电流值。700-CFX系列交直流控制继电器的额定发热电流I_th等于10A。

额定工作电流I_e指电器正常工作条件下的电流值。在AC-15（400V）情况下，Bulletin700-CFX系列交/直流控制继电器的额定工作电流I_e=0.95A。然而，在DC-13（220V）情况下，额定工作电流I_e=0.15A。

额定短时耐受电流I_s是指在规定的工作条件和性能下，指定较短时间内，电器闭合位置上能承载的电流。1s时间内，额定短时耐受电流为100A；500ms时间内，额定短时耐受电流为120A；100ms时间内，额定短时耐受电流为180A。时间越短，闭合位置上承载的电流越大。

3）动作时间的相关参数。常开触点的接通时间为15～22ms，断开时间为5～15ms；常闭触点接通时间为9～22ms，断开时间为7～20ms。打开/闭合的切换时间为1.5ms。

4）使用类别。Bulletin 700-CFX系列控制继电器在参数表中涉及两种使用类别：AC-15（400V）和DC-13（220V）。AC-15（400V）典型的用途是控制交流电磁铁负载。DC-13（220V）的典型用途是控制电阻性负载和光耦合器隔离的固态负载。

5）操作频率和使用寿命。Bulletin 700-CFX系列交/直流控制继电器的操作频率达到2400次/h。Bulletin 700-CFX系列交/直流控制继电器的机械寿命为10⁷次/h，电寿命为1.2×10⁶次/h。

6）负载性。连接最小负载（可靠运行）时，Bulletin 700-CFX系列交/直流控制继电器的电压值为24V，电流值为10mA。

2.热继电器

罗克韦尔自动化公司生产的过载继电器种类较多，常用类型有193-T1双金属过载继电器、193-K双金属过载继电器、193-TX双金属过载继电器及193-EX电子式过载保护继电器。193-T1系列过载继电器类型为双金属、环境补偿型、断相敏感型热过载继电器。辅助触点一个常开和一个常闭，且具有测试功能。193-T1系列过载继电器与100-C系列接触器配套使用。

（1）193-T1双金属过载继电器的主要技术参数

1）主电路参数。额定绝缘电压U_iAC 690V，额定冲击耐受电压U_mp（主电极之间以及主电极与辅助电路之间）为AC 6kV，额定冲击耐受电压U_mp（辅助电路之间）AC 4kV。额定频率为50Hz/60Hz。

2）控制电路参数。额定工作电流I_e在AC-15和DC-13两种使用类型中有8种电流值。发热电流I_th为5A。可靠运行的最小触点负载电压为15V，电流为2mA。

3）常规参数。脱扣等级：具有过载保护脱扣等级10/10A特性。这类10/10A级过载继电器包括对断相条件具有高灵敏度的差分机构，可在标准负载应用中提供可靠的电动机保护，而且能防止直流电机和变频器应用中发生过载。

复位模式：自动或手动，可选配远程复位螺线管或外部复位附件。

测试释放：手动释放辅助触点。

脱扣指示：具有脱扣指示灯，通过继电器正面的开口看到标志。

温度补偿范围：-20～60℃，可确保继电器脱扣特性在-20～60℃环境温度范围内保持恒定。

污染等级：2。

防护等级，已接线：IP2X。

脱扣特性：参照IEC 60947-4-1，在环境温度为20℃时，从冷状态起动的平均值。脱扣时间是工作电流的函数。

（2）用户自定义模块

193-T1系列的双金属过载继电器配有用户自定义模块。用户可自定义模块有DIN导轨/面板安装适配器，适用于过载继电器独立安装在35mm顶帽式导轨上；螺钉转接头适用于193-T1 APM面板适配器的螺钉固定；远程复位螺线管适用于193-K和193-T1过载继电器的远程复位；外部复位按钮适合封闭的穿门式复位应用；复位杆长为142mm，可调范围为141～159mm；复位适配器在使用外部复位时可扩展复位目标区域。不同型号的过载继电器配套的模块也是不同的。

3.时间继电器

罗克韦尔自动化公司生产的时间继电器种类较多，700系列通用延时继电器有700-FE经济型、700-FS高性能、700-HX多功能数字及700-HXM预置计数器等。其中700-FE经济型时间继电器如图1-41所示，它们的定时范围为0.05s～10h。有多功能继电器和单功能继电器。多功能继电器有4种计时功能和4种事件设定范围。4种计时功能为吸合延时、复位延时、瞬间延时和上电接通式交替接通。单功能继电器具有4种计时功能中的某一特定功能。此外，单功能继电器可以具有脉冲转换功能。定时器模块是罗克韦尔自动化继电器扩展模块中的一种，通过加入定时器模块，部分继电器可以作为时间继电器使用。

图1-4 1700-FE经济型时间继电器