继电器的工作原理是什么？

继电器是一种小信号控制电器，它利用电流、电压、时间、速度、温度等信号来接通和分断小电流电路。广泛应用于电动机或线路的保护及各种生产机械的自动控制。由于继电器一般都不直接控制主电路，而是通过接触器和其他开关设备对主电路进行控制，因而继电器载流容量小，不需灭弧装置。继电器有体积小、重量轻、结构简单等优点，但对其动作的灵敏度和准确性要求较高。常用的有热继电器、中间继电器、速度继电器、时间继电器等。

（1）热继电器

热继电器是对电动机和其他用电设备进行过载保护的控制电器（图6-8）。

图6-8热继电器的外形和结构

（a）外形（b）结构

1.复位按钮2.调整整定电流装置3.动断触点4.动作机构5.热元件

热继电器的型号含义如下：

热继电器的动作原理如图6-9所示。热继电器的动断触点串联在被保护的二次电路中，它的热元件由电阻值不高的电阻丝绕制，靠近热元件的双金属片由两种热膨胀系数差异较大的金属薄片叠压在一起。热元件串联在电动机或其他用电设备的主电路中，如果电路或设备工作正常，通过热元件的电流未超过允许值，热继电器内的双金属片不会弯曲，热继电器处于正常状态使线路导通。一旦电路过载，有较大电流通过热元件，热元件烤热双金属片，双金属片上层膨胀系数小，下层膨胀系数大而向上弯曲，使扣板在弹簧力的作用下带动绝缘牵引板，分断接入控制电路中的动断触点，切断主电路，从而起到过载保护。热继电器动作后，一般不会立即自动复位，待电流恢复正常、双金属片复原后，按动复位按钮，才能使动断触点回到闭合状态。故点动电动机不宜采用热继电器做过载保护。

图6-9热继电器动作原理图

1.双金属片2.绝缘牵引板3.触点4.热元件5.弹簧轴6.复位按钮7.电流扣板

热继电器热元件的额定电流原则上按被保护电动机的额定电流选取，即热元件的额定电流应接近或略大于电动机的额定电流。对于星形接法的电动机及电源对称性较好的场合，可选用两相结构的热继电器；对于三角形接法的电动机或电源对称性不够好的场合，可选用三相结构或三相结构带断相保护的热继电器。

（2）中间继电器

中间继电器属于电磁继电器的一种，它通常用于控制各种电感线圈，使有关信号放大，也可将信号同时传送给几个元件，使它们配合起自动控制作用。

中间继电器的结构及工作原理与交流接触器很相似，也由电磁线圈、动铁芯、静铁芯、触点系统、反作用弹簧和复位弹簧组成。但是它的触点系统没有主辅之分，各对触头所允许通过的电流大小是相等的（图6-10）。

图6-10JZ7系列中间继电器

1.动合触点2.动断触点3.复位弹簧4.线圈5.反作用弹簧6.静铁芯7.短路环8.动铁芯

如果被控制电流在5A以下时，中间继电器可作为交流接触器使用，相当于一个小的交流接触器。中间继电器型号含义如下：

选用中间继电器时，应根据被控制电路电压等级，所需触点对数、种类和容量综合考虑。

（3）速度继电器

速度继电器又叫反接自动继电器，它的作用是对电动机实现反接制动控制。下面以JY1系列速度继电器为例分析其工作原理（图6-11）。

图6-11JY1速度继电器结构

（a）外形（b）结构1.可动支架2、7.转子3、8.定子4.端盖5.连接头6.电动机轴9.定子绕组10、18.胶木摆杆11、16、17.簧片（动触点）12.动断触点13、15.静触点14.动合触点

需要电动机制动时，被控制电动机带动速度继电器转子转动，该转子的旋转磁场在速度继电器定子绕组中感应出电动势和电流，通过左手定则判断出，此时定子受到与转子转动相同的电磁转矩的作用，使之与转子同方向转动，定子上固定有胶木摆杆，胶木摆杆亦随着定子转动，并推动簧片（端部有动触点）断开动断触点，接通动合触点。切断电动机正转电路接通电动机反转电路而完成反接制动。当电动机的转速低于100r/min时，胶木摆杆恢复原状，触点分断，以避免电动机反转。

速度继电器主要根据电动机额定转速来选择。

（4）时间继电器

时间继电器是利用电磁原理或机械动作原理实现触点延时闭合或断开的自动控制电器。它的种类很多，这里只介绍应用广泛、结构简单且延时范围大的空气阻尼式时间继电器。

空气阻尼式时间继电器又叫气囊式时间继电器，它是利用空气阻尼作用而达到动作延时的目的。主要有电磁系统、工作触点、气室和传动机构等组成（图6-12）。

图6-12JST系列时间继电器

（a）外形（b）结构1.线圈2.反作用弹簧3.衔铁4.铁芯5.弹簧片6.瞬时触点7.杠杆8.延时触点9.调节螺钉10.推板11.推杆12.宝塔弹簧

电磁系统由电磁线圈、静铁芯、衔铁、反作用弹簧和弹簧片组成；工作触点由两副瞬时触点和两副延时触点组成；气室由橡皮膜、活塞和壳体组成，气室上面有一颗调节螺母，可通过它调节气室进气速度的大小来调节延时的长短；传动机构由杠杆、推杆、推板和宝塔弹簧等组成。

空气阻尼式时间继电器的型号含义如下：

选用时间继电器，应根据被控制线路的实际要求选择不同延时方式的继电器，同时要使所选择的电磁线圈电压与被控制电路的电压等级相符。