信号继电器是铁路信号技术中的重要部件,无论作为继电式信号系统的核心部件,还是作为电子式或计算机式信号系统的接口部件,都发挥着重要的作用。 信号继电器概述 安全型继电器 继电器的应用 最基本的工作原理: 线圈通电→产生磁通(衔铁、铁心)→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开。(继电器吸起) 电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开,后接点闭合。 (继电器落下) 可见,继电器具有开关特性,利用其接点的通、断电路,从而构成各种控制表示电路。 在以继电技术构成的系统中,大量使用,在以电子元件和微机构成的系统中,作为接口部件,将系统主机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。 四、铁路信号对继电器的要求 1、安全、可靠 2、动作可靠、准确 3、使用寿命长 4、有足够的闭合和断开电路的能力 5、有稳定的电气特性和时间特性 6、保持良好的电气绝缘强度。 2、按动作电流分: 直流(无极、偏极、有极)、交流继电器 直流继电器由直流电源供电的,它所通电流的极性,又可分为无极、偏极、有极继电器。直流继电器都是电磁继电器。 交流继电器由交流电源供电的。DJ 3、按输入物理量: 电流、电压继电器 电流继电器反映电流的变化,它的线圈必须串联在所反映的电路中。 电压继电器反映电压的变化,它的线圈励磁电路单独构成。 4、按动作速度: 正常、缓动继电器 正常动作继电器衔铁动作时间为0.1~0.3s; 缓动继电器衔铁动作时间超过0.3s,又分为缓吸,缓放。时间继电器是利用脉冲延时电路或软件设定使之缓吸。 5、按接点结构: 普通接点、加强接点继电器 普通接点继电器具有开断功率较小的接点的能力,以满足一般信号电路的要求。 加强接点继电器具有开断功率较大的接点的能力,以满足电压较高、电流较大的信号电路的要求。 6、按工作可靠度: 安全型、非安全型(前者称为N,重力式 继电器,后者称为C型弹力式继电器) 安全型继电器:当线圈断电时,衔铁可借助于自身重量释放,从而使前接点断开;当一组不应闭合的后接点闭合时,结构上能防止所有前接点闭合。 非安全型继电器:必须监督检查接点在电路中的工作状态,以保证安全条件的继电器。 1、插入式和非插入式 外观上是否有防尘罩,前者单独使用,后者装于匣内使用。 2、型号的表示法 采用汉字拼音字母和数字表示,字母表示继电器种类,数字表示线圈的阻值。 4、安全型继电器的特点 前接点代表危险侧信息 后接点代表安全侧信息 接点符合:故障—安全原则:发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的可能性。 处于禁止运行状态的故障有利于行车的安全,称为安全侧, 处于允许运行状态的故障可能危及行车安全,称为危险侧。 由于其在故障情况下,使前接点闭合的概率远远小于后接点闭合的概率。 5、安全性继电器的寿命 电寿命、2×10(5-6)机械寿命10×10(6) 二、安全型继电器的结构和动作原理 1、无极继电器 (1)结构: 电磁系统(线圈、铁心、轭铁、衔铁) 接点系统(拉杆、动静接点组) (2)动作原理: 电→磁→力→动作拉杆, F吸引力>F重力为吸起状态。 线圈通电→产生磁通(衔铁、铁心)→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开(继电器吸起)。 F吸引力<F重力为落下状态。 电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开,后接点闭合(继电器落下) (3)无极特性 不能辨别输入物理量的特征,1+4-,1-4+继电器都会吸起,断电就会落下。 2、有极继电器JYJXC-135/220 (1)结构上: 永久磁铁与轭铁 相接,其余与 无极继电器相同。 (2)动作上: 能反映电流的极性。 1+ 4- 时,中接点与前接点闭合 定位吸起状态 断电后,保持定位吸起状态。 1- 4+ 时,中接点与后接点闭合 反位打落状态 断电后,保持反位打落状态。 3、偏极继电器JPXC-1000 结构上: 多有一块L形的 永久磁铁。 动作上:能反映电流的极性。 1+ 4- 时,中接点与前接点闭合 吸起状态 1- 4+ 时,中接点与后接点闭合 落下状态 不通电时, 中接点与后接点闭合 落下状态 鉴别电流的极性,只有线圈中的电源极性1+、4-,继电器才励磁。 三、安全型继电器的特性 1、电气特性 电气特性是安全型继电器的基本要求,也是设计和实现信号逻辑电路的依据。 其包括额定值,充磁值,释放值,工作值,反向工作值,转极值,反向不工作值。 ⑴额定值 满足继电器安全系数所必须接入的电压或电流。AX系列继电器的额定电压为24V ⑵充磁值 为了测试继电器的释放值或转极值,向线圈通以4倍的工作值或转极值。 ⑶释放值 向继电器通以规定的充磁值,然后逐渐降低电压或电流,至全部前接点断开时的最大电压或电流值。 ⑷工作值 向继电器线圈通电,直到前接点全部闭合,并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。不大于额定值的70%。 ⑸反向工作值 反向通电,至前接点全部闭合,并满足规定接点压力所需要的最小电压或电流值。不大于工作值的120% ⑹转极值 使有极继电器衔铁转极的最小电流或电压值。 ⑺反向不工作值, 向偏极继电器线圈反向通电,继电器不动作的最大电压值。 释放值和工作值之比称为返还系数,返还系数高标志着继电器的落下越灵敏。规定普通继电器的返还系数不小于30%,缓放型继电器不小于20%,轨道继电器不小于50%。 2、时间特性 当线圈通电到衔铁动作,带动后接点断开,前接点接通,需要一定的时间。当线圈衔铁动作,带动前接点断开,后接点接通,也需要一定的时间。即吸合需要时间,释放也需要时间。 改变继电器时间特性的方法: ⑴改变继电器结构以获得继电器的缓动 采用的比较多的是在继电器铁心上套短路铜环使继电器缓动,构成缓放型继电器。 ⑵构成缓放电路以获得继电器的缓放 常用在继电器线圈两端并联RC串联电路,使继电器缓吸缓放。 四、安全型继电器的接点 继电器接点是继电器的执行机构,通过接点来反映继电器的状态,进行电路的控制。对于继电器接点有较高的要求,从接点材料到接点结构,从接点组数到接点容量。对频繁通断大电流的接点,还必须采取灭火花措施。 第三节 继电器的应用 应用继电器构成的各种控制表示电路,统称继电电路。 一、选择继电器的一般原则 1、继电器的类型、线圈电阻,应满足各种电路的基本要求。 2、电路中串联使用继电器时,串联继电器的数量满足电压的要求。 3、继电器接点通过的电流不应小于电路的工作电流,必要时采用并联。 4、继电器接点数量不够时(不能满足电路要求时),设置复示继电器反映主继电器工作状态。 5、电路中串联继电器接点时,接
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