继电器分类

在本教程中，我们将看到一些常用的继电器。我们将学习继电器的分类，不同类型的继电器，如闭锁继电器，簧继电器，固态继电器，差动继电器，汽车继电器，定时器延迟继电器和更多。

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，可以使用小信号（通常来自微控制器）来控制高电压和高电流装置（如前所述的电源供电的LED灯泡）。

如果你从事DIY项目(无论是你的家还是你的汽车)，你可能会遇到继电器。电磁继电器是最受欢迎的，但还有其他几种类型的继电器，用于不同类型的应用(工业，汽车等)。

继电器的类型

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
• 芦苇继电器
• 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
• 回转式继电器
• 序列继电器
• 动圈式继电器
• Buchholz继电器
• 安全继电器
• 监督继电器
• 接地故障继电器

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。

锁定继电器中有一个内部磁铁。当电流被提供给线圈时，它（内部磁体）保持接触位置，因此不需要电力以保持其位置。因此，即使在被致动之后，也可以将驱动电流移除到线圈不能移动接触位置，而是保持在其最后位置。因此，这些继电器节省了相当大的能量。

闭锁继电器可以用一个或两个线圈，这些线圈负责继电器电枢的位置。因此，如图所示，闭锁继电器没有任何默认位置。

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

类似于机电继电器，簧片继电器还产生物理触点的机械致动以打开或关闭电路路径。然而，与电磁继电器相比，这些继电器触点要小得多并且具有低质量。

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。

簧片的重叠端包括触点，使得输入和输出端子可以连接到它们。当电力供应到线圈时，产生磁场。这些领域导致簧片绘制在一起，从而它们的触点通过继电器进行封闭的路径。而且，在线圈的断电过程中，簧片通过附接到它的弹簧的拉力分开。

簧片继电器的开关速度是机电继电器的10倍以上，因为质量更小，不同的执行介质和更小的触点。然而，由于接点较小，这些继电器会产生电弧。

当开关电弧跨越触点时，接触面将在一小段上熔化。此外，如果两个触点仍然闭合，这将导致触点的焊接。因此，即使在线圈去磁化后，弹簧的力可能不足以使它们分开。这是继电器的不良状态。

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。

偏振继电器

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。

这些继电器使用磁力来吸引或排斥电枢，而不是弹簧力。在这种情况下，电枢是一个永磁体，在由电磁铁形成的极面之间旋转。当电流流过电磁铁时，就会产生磁通量。

每当电磁铁施加的力超过永磁体施加的力时，电枢改变其位置。类似地，当电流中断时，电磁力减小到永磁体的电磁力，因此电枢返回其原始位置。

磁通量φ_m由永磁体产生，通过电枢分支分为两部分即Φ₁和Φ₂。通量Φ₁通过磁铁的左工作间隙，而Φ₂通过磁铁的右工作间隙。

如果线圈中没有电流，电枢将停留在中性位置的左边或右边，由于这两种磁通，因为中性是不稳定的，在这样的磁性系统。

当电流被提供给继电器线圈时，一个额外的工作磁通Φ通过磁铁的工作间隙。由于这些磁场的相互作用，电枢上施加一个力，这个力取决于电流的大小，电枢的初始位置，电流的极性，磁铁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。

在差动磁系统中，两个永磁体的差异在电枢上起作用。在桥式磁系统中，由线圈产生的场分为两个磁通量，该磁通量在工作间隙区域中具有相反的符号，但是永磁体的磁通量不会被分成两个通量。对于正常尺寸的继电器，差分类型的磁性系统被广泛使用。

Buchholz继电器

这些继电器是气体操作或驱动继电器。这些继电器用于检测早期故障(或内部故障，最初是小故障，但在适当的时间，它们变成主要故障)。这些是最广泛用于变压器保护，并容纳在变压器油箱和保护之间的室。这些仅用于主要用于电力传输和分配系统的油浸继电器。

上图为布赫兹继电器的工作原理。当变压器内部出现初期故障(或发展缓慢的故障)时，由于气体积聚，油位下降。这导致空心浮子倾斜，因此水银触点关闭。这些水银触点完成报警电路的路径，使操作人员知道在变压器中有一些早期的故障发生。

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。

通过测量电动机电流，可以使用电机电枢热模型估计电机绕组的温度，通过测量电机电流。因此，可以使用过载保护继电器准确地保护电机。

固态继电器（SSRS）

固态继电器使用固态部件，如BJT，晶闸管，IGBT，MOSFET和三端双向可控硅，以执行切换操作。这些继电器的功率增益远远高于机电继电器，因为所需的控制能量（为了为控制电路为控制电路）与这些继电器的功率控制（切换输出）的功率远低得多。这些继电器可以设计用于AC和直流电源。

由于没有机械触点，这些继电器具有高开关速度。SSR由传感器组成，该传感器也是电子设备，并且该传感器响应控制信号，以便打开或关闭负载的电力。

ssr被分为不同的类型，然而这些中继的主要类型包括光耦合的ssr和变压器耦合的ssr。在变压器耦合SSR中，一个小的直流电流通过直流到交流转换器提供给变压器的初级。

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。

对于光耦合SSRs，光敏半导体器件用于执行开关操作。将控制信号应用于LED，使光敏器件通过检测LED发出的光变为传导模式。由于光电检测原理，这种类型的SSR提供的隔离相对于变压器耦合SSR来说是较高的。

与机电继电器相比，固态继电器的开关速度更快。此外，由于没有活动部件，它的预期寿命更高，它们往往产生非常少的噪音。

逆定最小时间继电器(IDMT继电器)

这种类型的继电器在较高的故障电流值时给出一个确定的时间电流特性，在较低的故障电流值时给出一个逆时间电流特性。这些广泛用于配电线路的保护，它们提供电流和时间设置的限制。

在这种类型的继电器中，继电器的操作时间与拾取值附近的故障电流大致成比例，并且略微高于继电器的拾取值的恒定。这可以通过使用磁铁的芯来实现，该磁铁对于电流略高于拾取电流。

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。

在正常操作条件下，输入和离开的电流的幅度和相位相等，因此继电器不起作用。但是，如果在系统中发生故障，这些电流的幅度和相位不再相等。这种类型的继电器以使得电流进入和电流之间的差流通过继电器的工作线圈流过。因此，由于电流的差分量，继电器线圈在故障状态下激励。因此，继电器操作并打开断路器以便跳闸电路。

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:我将来会在未来添加有关更多类型继电器的详细信息。