信号继电器的定义
信号继电器为某些装置或器件所处的状态给出明显信号(声、光、牌等)的一种继电器。继电器是自动控制系统中常用的电器,它用于接通和断开电路,用以发布控制命令和反映设备状态,以构成自动控制和远程控制电路。各个领域的自动控制无一不采用继电器。铁路信号技术中广泛采用的继电器,称为信号继电器(在信号系统中,可简称继电器),是铁路信号中的重要部件。它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。继电器的动作的可靠性直接影响到信号系统的可靠性和安全性。
信号继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。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返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。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返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两股电路,为低压控制电路和高压工作电路。
信号继电器的作用
1、扩大控制范围。例如,多触点继电器控制信号达到某一定值时,可以按触点组的不同形式,同时换接、开断、接通多路电路。
2、放大。例如,灵敏型继电器、中间继电器等,用一个很微小的控制量,可以控制很大功率的电路。
3、综合信号。例如,当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时,经过比较综合,达到预定的控制效果。
4、自动、遥控、监测。例如,自动装置上的继电器与其他电器一起,可以组成程序控制线路,从而实现自动化运行。
信号继电器具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。
信号继电器的原理
1、组成:由接点系统和电磁系统两大部分组成,电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁。接点系统由动接点、静接点构成。
2、动作原理:当线圈中通入一定数值的电流后,由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力,吸引衔铁,由衔铁带动接点系统,改变其状态、从而反映输入电流的状况。
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。(信号继电器吸起)
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。 (信号继电器落下)
可见,信号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。
信号继电器的分类
1.按动作原理分类,可分为电磁继电器和感应继电器
电磁继电器是通过继电器线圈中的电流在磁路的气隙(铁心与衔铁之间)中产生电磁力,吸引衔铁,带动接点动作的。此类继电器数量最多。
感应继电器是利用电流通过线圈产生的交变磁场与另一交变磁场在翼板中所感应的电流相互作用产生电磁力,使翼板转动而动作的。
2.按动作电流分类,可分为直流继电器和交流继电器
直流继电器是由直流还是其他电线作为连接线时,发生混线故障的可能性较大,需要采取混线保护电路。
信号继电器电路的安全措施
常见的故障有:熔断器熔断、断线、脱焊、螺丝松脱、线圈烧坏、接点接触不良、插接件接触不良、线间绝缘不良、线路混入电源等。使电路开路(断线故障):吸起的继电器错误落下,或使应吸起的继电器不能吸起。使电路短路(混线故障):使不应吸起的继电器错误吸起,或使已吸起的继电器不能落下。
1、断线防护电路
断线故障远大于混线故障。采用闭合电路法设计继电器电路。在发生断线故障时使继电器落下以达到故障-安全的目的。
2、混线防护电路
长期实践表明,室内和继电器箱内环境较好,只要采取严格的施工工艺,电路极少发生混线故障,所以一般不采取混线防护措施。对于室外的电路部分来说,无论是电缆还是其他电线作为连接线时,发生混线故障的可能性较大,需要采取混线保护电路。