“以弱控强”的电磁继电器

电磁继电器是一种的具有隔离功能的电磁操纵自动开关，它由控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)两部分组成。它可做成利用声、光、磁、热等信号控制的自动开关，可以实现用一个低压安全电路去控制另一个高压或大电流电路等电路，并实现控制电路与被控电路之间的电气是隔离的。

由于电磁继电器具有控制可靠、隔离、控制形式多样(接通、断开或转换)、可同时控制多组负载等特点，所以在自动控制、遥控、安全保护、信号交换等机电一体化及电力电子设备中得到广泛应用，是重要的控制器件之一。

结构及原理

图所示是常用普通电磁继电器的内部结构示意图，它主要由铁芯、线圈、衔铁(动铁芯)、弹簧、动触点、静触点和一些接线端等组成。静触点包括常闭触点(动断触点)、常开触点(动合触点)两种。触点的材料通常用铜、银、金及其合金，其中以铂金合金为最好，这样的触点接触电阻小，并且不易氧化。平时，随衔铁联动的动触点与常闭触点接通。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服弹簧的返回拉力吸向铁芯，从而带动动触点与常闭触点分离、与常开触点接通，这一过程被称为电磁继电器的“吸合(动作)”。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力下返回原来的位置，于是动触点与常闭触点恢复接通、与常开触点分离，这一过程被称为电磁继电器的“释放(复位)”。可见，随着电磁继电器的通电“吸合”和断电“释放”,通过触点组就可以轻而易举地实现对被控电路的“开”或“关”控制。由于通过线圈的工作电流与触点之间并没有电的联系，所以控制电路与被控制电路之间在电气上是隔离的。

图电磁继电器内部结构示意图

对于电磁继电器的各个触点，可以这样来理解和区分：在线圈未通电的条件下，处于断开状态的静触点称“常开触点”,处于接通状态的静触点称“常闭触点”。这两种静触点分别与动触点(公共触点)配合，构成一组完整的转换触点，才能完成对被控电路的“开”或“关”控制任务。而一个电磁继电器可以同时存在数组这样的触点(每组中可以缺少常开或常闭触点),以实现对多个不同负载的同步控制。

电磁继电器的工作原理可通过图所示的实验电路来进一步说明：当开关sa断开时电磁继电器的线圈无电流流过，线圈没有磁场产生，电磁继电器处于“释放”状态，其常开触点断开、常闭触点闭合，灯泡h1不亮、h2亮。当开关sa闭合时，电磁继电器的线圈中有电流流过，线圈产生磁场吸合内部衔铁，使电磁继电器处于“吸合”状态，其常开触点闭合、常闭触点断开，结果灯泡h1亮、h2熄灭。可见，电磁继电器是一种利用电磁原理来控制触点开关通、断的器件，它一般是用一种电回路去控制另一种电回路，这也是“继电器”一词的来历。电磁继电器的最大特点是：可以实现用较小的电流去控制较大的电流，用低电压去控制高电压，用直流电去控制交流电等，同时可以实现控制电路与被控电路之间电气的隔离。

外形和种类

常用电磁继电器的外形及分类如图所示。电磁继电器几乎全部都封装在塑料、有机玻璃或金属防尘罩内，有的还是全密封的，以防人体触电或触点氧化。一般小型电磁继电器的密封性要远优于体积较大的继电器，这是因为它们大多数都设计制造成能够直接在印制电路板上焊接、并符合线路板整体清洗要求的产品，从而为使用提供方便。

图电磁继电器的分类

常用电磁继电器种类很多，按照体积大小不同，可分为图(a)所示的微型、超小型和小型3种；按照封装形式不同，可分为图(b)所示的不能打开外壳的全密封式、能够打开外壳的封闭式和不多见的无外壳敞开式；按照工作电压类型的不同，可分为直流型电磁继电器、交流型电磁继电器和脉冲型电磁继电器。按照触点形式的不同，可分为常开触点电磁继电器、常闭触点电磁继电器和转换触点电磁继电器。按照触点数量的不同，可分为图(c)所示的单组触点电磁继电器和多组触点电磁继电器两类。多组触点电磁继电器既可以包括多组相同形式的触点，也可以包括多组不同形式的触点，它们可同时动作。

主要参数

选用电磁继电器需要关注的主要产品技术参数有以下几种。①额定工作电压(电流)。这是指电磁继电器可靠地工作时需要加在线圈两端的电压(或流过线圈的电流)。根据电磁继电器的型号不同，可以是交流电，也可以是直流电。而同一种型号的电磁继电器，往往有多种额定工作电压(电流)以供选择，并在型号后面加规格号来区别。实际应用时，线圈两端所加的工作电压(或流过的电流)一般不允许超过额定工作电压(或电流)的1.5倍，否则会因过热而把线圈烧毁。

②线圈电阻。这是指电磁继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表来测量。对于直流电磁继电器，线圈电阻与额定工作电压和额定工作电流的关系符合欧姆定律，即线圈电阻=额定工作电压÷额定工作电流。

③吸合电压(电流)。这是指电磁继电器能够产生吸合动作的最小电压(电流)。在正常使用时，加在线圈两端的电压(或通过线圈的电流)必须大于吸合电压(电流)、等于额定工作电压(电流),这样才能保证电磁继电器稳定可靠地吸动。吸合电压为额定工作电压的60%～85%。

④释放电压(电流)。这是指电磁继电器产生释放动作时所允许残存于线圈两端的最大电压(电流)。当电磁继电器在吸合状态下的线圈工作电压(或电流)减小到一定程度时，电磁继电器就会恢复到未通电的释放状态。释放电压(电流)要远小于吸合电压(电流)。

⑤触点负荷。也称触点容量，这是指电磁继电器的触点在切换负载时所能够承受的最大电压和电流值，它决定了触点控制负载的能力。例如，jrx-11型电磁继电器的触点负荷为直流1a×28v或交流0.5a×220v。使用中通过触点的电流、电压均不应超过规定值，否则会烧坏触点，造成电磁继电器的损坏。一个电磁继电器的多组触点的负荷一般都是相同的。