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泰科继电器的分类
泰科继电器的分类
1.按继电器的作用原理或结构特征分类
(仅列我公司已生产及近期将开发的继电器门类),如表1所示。
分类
名称
定义
电磁继电器
由控制电流通过线圈所产生的电磁吸力驱动磁路中的可动部分而实现触点开、闭或转换功能的继电器
1
电 
磁 
继 
电 
器
直流电磁继电器
控制电流为直流的电磁继电器。按触点负载大小分为微功率、弱功率、**率和大功率四种。
2
交流电磁继电器
控制电流为交流的电磁继电器。按线圈电源频率高低分50Hz和400Hz二种。
3
磁保持继电器
利用长久磁铁或具有很高剩磁特性的零件，使电磁继电器的衔铁在其线圈断电后仍能保持在线圈通电时的位置上的继电器。
4
固态继电器
固态继电器是一种能够象电磁继电器那样执行开、闭线路的功能，且其输入和输出的绝缘程度与电磁继电器相当的全固态器件。
5
混合式继电器
由电子元件和电磁继电器组合而成的继电器。一般，输入部分由电子线路组成，起放大、整流等作用，输出部分则采用电磁继电器。
6
高频继电器
用于切换频率大于10kHz的交流线路的继电器。
7
同轴继电器
配用同轴电缆，用来切换高频、射频线路而具有*小损耗的继电器。
8
真空继电器
触点部分被密封在高真空的容器中，用来快速开、闭或转换高压、高频、射频线路用的继电器。
热继电器
利用热效应而动作的继电器。
9
热继电器
温度继电器
当外界温度达到规定要求时而动作的继电器。
10
电热式继电器
利用控制电路内的电能转变成热能，当达到规定要求时而动作的继电器。
11
光电继电器
利用光电效应而动作的继电器。
12
极化继电器
由极化磁场与控制电流通过控制线圈，所产生的磁场综合作用而动作的继电器。继电器的动作方向取决于控制线圈中的电流方向。
13
时间继电器
当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。
14
舌簧继电器
利用密封在管内，具有触点**和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。


2.按继电器触点负载分类，如表2所示。
名称
定义
微功率继电器
当触点开路电压为直流27伏时，触点额定负载电流（阻性）为0.1安、0.2安培的继电器。
弱功率继电器
当触点开路电压为直流27伏时，触点额定负载电流（阻性）为0.5安培、1安培的继电器
**率继电器
当触点开路电压为直流27伏时，触点额定负载电流（阻性）为2安培、5安培的继电器
大功率继电器
当触点开路电压为直流27伏时，触点额定负载电流（阻性）为10安培、15安培、20安培、25安培、40安培……的继电器


注：表中只给出一种直流阻性负载数值，其它负载由产品技术条件按相应的换算关系确定.

3.按继电器的外形尺寸分类，如表3所示
名称
定义
微型继电器
*长边尺寸不大于10毫米的继电器
超小型继电器
*长边尺寸大于10毫米，但不大于25毫米的继电器
小型继电器
*长边尺寸大于25毫米，但不大于50毫米的继电器
注：对于密封或封闭式继电器，外形尺寸为继电器本体三个相互垂直方向的*大尺寸，不包括安装件、引出端、压筋、压边、翻边和密封焊点的尺寸。

4.按继电器的防护特征分类，如表4所示。
名称
定义
密封继电器
采用焊接或其它方法，将触点和线圈等都密封在罩壳内，与周围介质相隔离，泄漏率较低的继电器
封闭式继电器
将触点和线圈等都封闭（非密封）在罩壳内加以防护的继电器
敞开式继电器
不用防护罩来保护触点和线圈等的继电器
用高压继电器通断高压电路 
缓冲回路通常用来保护低压电路里的继电器触头的，在高压电路里对继电器触头的保护就困难多了。
切断低压回路相当简单。然而，当回路电压升高，切断电路就并不那么容易了。常规的开关和继电器由于会产生电弧，所以几乎不可能切断一个千伏级的电路。因为电压很高，触头之间的空气被电离而击穿导电。因此，即使触头是分离的，电离的气体也会使得回路导通。
解决电弧方法之一就是把触头区域的电离空气除掉。这也就意味着高压开关工作在真空状态会有很好的效果。举例来说，10-6毫米汞柱的真空下，触点气隙每毫米的绝缘强度高达2000伏。
真空绝缘为高压触点提供了稳定的切换环境，减少了氧化和腐蚀性，当真空管中出现电弧时，没有因空气或绝缘气体被分离而产生腐蚀性的副产品，而且在切断触点时会产生“吸除”作用。因为真空是不纯净的，它还存在一些杂质。在产生电弧的短时间内，一些杂质就从真空中分离出来，附着在真空管表面，从而提高了真空的纯净度。
电极之间在**真空时会发生击穿现象。产生电弧的电子来源于触点本身的材料。产生电弧的温度点取决于触点材料的功函数。考虑到功函数的问题，触点材料经常使用钨和钼。
功函数是指一定的触点气隙之间所能承受的*大绝缘静电场。注意在热环境的切换中，当接触气隙缩小至零的过程中，电弧就会被拉出，静电场强度增加。因此，当触点逐步的闭合时，某些点的静电场会非常的高，足以击穿余隙。 
真空中的电弧，除非强度非常大，一般都会自动熄灭。之所以能够熄灭，是因为电弧本身是蒸发的金属高压区，但它周围确是极度低压区。因为高低压之间没有物理上的分界线，压强会趋于相等，电弧的强度就会减弱，*终迅速熄灭。尽管时间很短，电弧也会引起触头的腐蚀。然而，这通常不会影响到触点电阻，因为所转移的是纯金属。 
惰性气体电介质 
并非所有的高压继电器都是真空型的。惰性气体电介质也用于高压元件和系统中。通过改变气体混合的比例和（或者）气压就可控制受压外壳中的击穿电压，因而使用灵活。 气体加压灭弧是它的另一个优点，因为通常在几微秒的时间内就可以完成灭弧。 
充气式继电器用于高压功率开关，其功能是关闭常开触点。原因之一是气体混合物和气压可以事先设定，在关闭触点之前电弧放电。此外，如果电路电压高于3500伏，即使由于触点抖动使得电路切断，电弧是仍然稳定，足以维持电流。这有助于延长充气继电器的使用寿命，有关这一点可在电容性放电电路里得到印证。
当切断电路时电离作用是有害的。实际上，它延长了电弧并增强了触点的腐蚀。试验表明：真空继电器更适用于功率切断，因为它能抑制电弧（灭弧）。灭弧减小了腐蚀并延长了触点寿命。
传统继电器的接触电阻是随使用次数而变化的，但真空继电器的接触电阻是恒定的且阻值低，在整个使用寿命期间其典型值为0.015欧姆。这是因为使用标准的清洁部件，无氧化或污染，在触点部位使用纯金属。由于触点是密封在真空管内的，在易爆或腐蚀性的环境中可实现**通断操作。
充气式继电器的接触电阻一般也很低，但要比真空继电器的电阻要高，稳定性也差。随着测试方法的不同接触阻值也不同。在大容量和大电流的测试电路里测得的阻值较低。触头镀金会提高充气式继电器的稳定性、降低接触电阻。
射频应用场合 
好的绝缘质量和低且稳定的接触电阻是在射频转换中应用高压真空继电器的两个重要因素，然而任何继电器在射频应用中都必须注意电流和电压的限制。由于“集肤效应”的影响，也就是说随着频率的增加，电流将由导体的中心向表面移动，即随着频率的增加，传导的导体表面的有效厚度却在减小，这样会使更多的电流通过更小的截面。因而会导致导体的局部表面受热升温。高温会影响继电器的密封性。当继电器用作绝缘体时，将会在继电器的常开触点两端和（或）是在触点与地端之间存在射频电压。在所有的实际应用中，继电器存在一个高电压电容，其范围是在1PF到2PF之间。流经该电容的漏电流致使绝缘体的损耗部分发热，进而限制了加在其上的射频电压。
电流和电压的限制使得在射频应用有必要降低电流和电压的指标，同时其工作频率也要限制在32 MHz以下。在选用某一个专用继电器时，这些限制因素是必须要考虑的。 
电力开关应用 
术语“电力开关”和“热开关”指的是利用继电器来断开电源或是接通电源。当继电器当作电力开关使用时，在触点开始闭合瞬间以及之后的触点抖动中都产生电弧。电弧会使触点腐蚀，若不采取一定的预防措施，可能会导致触点熔结，轻则也会引起相当严重的触点损伤。因此，电弧的持续时间以及电流电压的等级都是决定继电器寿命和可靠性的决定因素。
高电压电力开关继电器触点通常是由钨或钼制成，因为这些金属硬度大且熔点高，可以耐受电弧高温作用。一些毫安级的高压继电器使用铜制触点，它们通常只作为“中继”来用。
在选择合适的继电器时，电路负载的类型是一个很重要的因素，电路通常分为电容性、电感性和电阻性负载。
电阻性负载——对于直流电阻性负载而言，当开关断开时，会在触点分开的瞬间产生电弧，并且将持续到触点彻底分开为止。在一定电压和电流下，电弧的持续时间取决于触点断开的速度，同样也与触点的冷却速度和通过自感及分布电容的消电离作用有关。在相同电压下，交流负载比直流负载更容易断开，因为交流在每半个周期会自行断开一次，极性转换会防止金属一直朝同一个方向转移；而对于直流负载而言，则会较早导致触点故障。
电感性负载——直流电感性负载的断开比电阻性负载更不容易。因为在电感中存储的能量 (1/2 LI2)能感应出阻止电流变化的电动势（(-L [di/dt])），直到电感中所存储的能量耗尽才消失。如果不采用专用快速断路触点或其他方式来切断电感性负载的话，电弧的持续时间将直接取决于负载的时间常数 (L/R)。然而，交流感性负载并不会出现这种问题，因为每半周期结束时会发生极性翻转迫使电流过零。同时，电流与电压存在相位差，并且供电电压在电流后半周期反相于自感电动势。
电容性负载——直流电路中为电容充放电而闭合触点将会产生大浪涌电流。对于触点的影响取决于初始峰值电流幅值及电路的时间常数。类似情况在交流电路中是不常见的。要得到*佳效果，继电器应置于负载的接地端 ；否则，在触点与壳体间会出现大电流电弧，旁路负载。电源是对浪涌电流的**限制。
在实际应用中，通常这三种成分都会存在，但是具有大电容或大电感负载的电路由于其储能作用，所以更难实现电路通断。比这种情况更糟的是，某些电路存在大浪涌电流。在大浪涌电流的情况下，触点试图在触点抖动期间断开极高的电流，结果会出现强电弧致使触点金属熔化，*终导致触点的熔结。正弦交流电会使得这种情况变得更糟，因为对于相同交流负载电压电流峰值分别比同等直流情形高41％。
高压继电器也可用于其它场合，例如可考虑用于航空航天配电系统。研究表明 270V直流系统与 传统的115/200V、400赫兹交流系统相比 ，其可靠性更高，维护更方便，重量更轻，寿命更长。.
目前，传统的28V 或115/200 V开关转换设备需要大的改进才能可靠地实现270V直流负载的通断。然而这些改进又会使其变的又大又笨。对于专用场合，这显然是不实际的。在不增加尺寸和重量的情况下，使用真空作为绝缘介质来实现270V直流负载具有**的性能且其可靠性也得到提高。
高压继电器的选择并非像低压继电器那样简单。想要选择合适的继电器，设计者应当考虑电路情况以及继电器的电气、机械和环境因素。设计者还应能综合考虑继电器各种工作特性并清楚继电器术语是一种具有特殊含义的专业语言。
继电器的使用 
通常人们所说的产品可靠性是指产品的工作可靠性，其被定义：在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。它由产品的固有可靠性和使用可靠性组成，前项由产品的设计和制造工艺决定，而后项则与用户的正确使用及生产厂家售前、售后服务有关。用户使用时应注意以下各项。
1线圈使用电压 
线圈使用电压在设计上*好按额定电压选择，若不能，可参考温升曲线选择。使用任何小于额定工作电压的线圈电压将会影响继电器的工作。注意线圈工作电压是指加到线圈引出端之间的电压，特别是用放大电路来激励线圈务必保证线圈两个引出端间的电压值。反之超过*高额定工作电压时也会影响产品性能，过高的工作电压会使线圈温升过高，特别是在高温下，温升过高会使绝缘材料受到损伤，也会影响到继电器的工作**。对磁保持继电器，激励（或复归）脉宽应不小于吸合（或复归）时间的3倍，否则产品会处于中位状态。用固态器件来激励线圈时，其器件耐压至少在80V以上，且漏电流要足够小，以确保继电器的释放。
2瞬态抑制.
继电器线圈断电瞬间，线圈上可产生高于线圈额定工作电压值30倍以上的反峰电压，对电子线路有极大的危害，通常采用并联瞬态抑制（又叫削峰）二极管或电阻的方法加以抑制，使反峰电压不超过50V，但并联二极管会延长继电器的释放时间3~5倍。当释放时间要求高时，可在二极管一端串接一个合适的电阻。激励电源：在110%额定电流下，电源调整率 ≤10%（或输出阻抗<5%的线圈阻抗），直流电源的波纹电压应<5% 。交流波形为正弦波，波形系数应在0.95~1.25之间，波形失真应在±10%以内，频率变化应在±1Hz或规定频率的±1%之内（取较大值）。其输出功率不小于线圈功耗。
3多个继电器的并联和串联供电... 
多个继电器并联供电时，反峰电压高（即电感大）的继电器会向反峰电压低的继电器放电，其释放时间会延长，因此*好每个继电器分别控制后再并联才能消除相互影响。
不同线圈电阻和功耗的继电器不要串联供电使用，否则串联回路中线圈电流大的继电器不能可靠工作。只有同规格型号的继电器可以串联供电，但反峰电压会提高，应给予抑制。可以按分压比串联电阻C受供电电压高出继电器的线圈额定电压的那部分电压。
4触点负载... 
加到触点上的负载应符合触点的额定负载和性质，不按额定负载大小（或范围）和性质施加负载往往容易出现问题。只适合直流负载的产品不应用于交流场合。能可靠切换10A负载的继电器，在低电平负载（小于10mA×6A）或干电路下不一定能可靠工作。能切换单相交流电源的继电器不一定适合切换两个不同步的单相交流负载；只规定切换交流50Hz（或60Hz）的产品不应用来切换400Hz的交流负载。
5触点并联和串联... 
触点并联使用不能提高其负载电流，因为继电器多组触点动作的**不同时性，即仍然是一组触点在切换提高后的负载，很容易使触点损坏而不接触或熔焊而不能断开。触点并联对“断”失误可以降低失效率，但对“粘”失误则相反。由于触点失误以“断”失误为主要失效模式，故并联对提高可靠性应予肯定，可使用于设备的关键部位。但使用电压不要高于线圈*大工作电压，也不要低于额定电压的90%，否则会危及线圈寿命和使用可靠性。触点串联能够提高其负载电压 ，提高的倍数即为串联触点的组数。触点串联对“粘”失误可以提高其可靠性，但对“断”失误则相反。总之，利用冗余技术来提高触点工作可靠性时，务必注意负载性质、大小及失效模式。
6切换速率... 
继电器切换速率应不高于其10倍动作时间和释放时间之和的倒数（次/s），否则继电器触点不能稳定接通。磁保持应在继电器技术标准规定的脉冲宽度下使用，否则有可能损坏线圈。 
继电器常用触点组合形式


根据负载情况选择继电器触点的种类和容量 
国内外长期实践证明，约70%的故障发生在触点上，这足见正确选择和使用继电器触点非常重要。
... 触点组合形式和触点组数应根据被控回路实际情况确定。常用的触点组合形式见表6。动合触点组和转换触点组中的动合触点对，由于接通时触点回跳次数少和触点烧蚀后补偿量大，其负载能力和接触可靠性较动断触点组和转换触点组中的动断触点对要高，整机线路可通过对触点位置适当调整，尽量多用动合触点。
... 根据负载容量大小和负载性质（阻性、感性、容性、灯载及马达负载）确定参数十分重要。认为触点切换负荷小一定比切换负荷大可靠是不正确的，一般说，继电器切换负荷在额定电压下，电流大于100mA、小于额定电流的75%*好。电流小于100mA会使触点积碳增加，可靠性下降，故100mA称作试验电流，是国内外专业标准对继电器生产厂工艺条件和水平的考核内容。由于一般继电器不具备低电平切换能力，用于切换50mV、50μA以下负荷的继电器订货，用户需注明，必要时应请继电器生产厂协助选型。
... 继电器的触点额定负载与寿命是指在额定电压、电流下，负载为阻性的动作次数，当超出额定电压时，可参照触点负载曲线选用。当负载性质改变时，其触点负载能力将发生变用，用户可参照表变换触点负载电流。表 

电阻性电流
电阻性电流
电机电流
灯电流
*小电流
100%
30%
20%
15%
100MA
继电器外罩上只标阻性额定负载值，其他性质的额定负载请看详细技术条件，其浪涌电流大小见表
... 极性转换、相位转换负载场合，*好选用三位置的K型触点（表6），不要选用二位置的Z型触点，除非产品明确规定用于三相交流负载转换。否则随着产品动作次数的增加，其燃弧也会增大，Z型触点可能导致电源被短路。
... 在切换不同步的单相交流负载时，会存在相位差，所以触点额定值应为负载电流的4倍，额定电压为负载电压的2倍。适合交流负载的触点不一定适合于几个电源相位之间的负载切换，必要时应进行相应的电寿命试验.表:
性质
浪涌电流
浪涌时间
备注
阻性
稳态电流
 
L≤10-4H或cosφ=10-0.01
螺线管
10~20倍稳态电流
0.07~0.1
应当看作感性负载，但当τ=L/R<10-4S时可视为阻性负载
马达
5~10倍稳态电流
0.2~0.5
可用5~6倍电流的阻性负载来代替试验
白灯
10~15倍稳态电流
0.34
 
汞灯
约3倍稳态电流
180~300
 
霓虹灯
5~10倍稳态电流
≤10
 
钠光灯
1~3倍稳态电流
 
 
容性负载
20~40倍稳态电流
0.01~0.04
长输送线、滤波器、电源类应看作容性负载
变压器
3~15倍稳态电流
 
 
电磁接触器
3~10倍稳态电流
0.02~0.04
 
 
 
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沪公网安备 31011702004282号