广告

有趣的继电器

2021-07-16 Rick Curl 阅读:
说到步进继电器,可别让我开始——因为一旦开始,我就能说上几天几夜不歇气。所有步进开关的老祖宗都是 Strowger开关,传说自动电话交换机是一家殡仪馆老板为防止竞争对手抢生意才发明的……

本文对舌簧继电器、水银位移继电器、接触器、极化继电器、闭锁继电器、T 型继电器、延时继电器和步进继电器进行了有趣介绍。Mf9ednc

舌簧继电器

我们之前讨论过的所有继电器线圈中间都有一个铁芯。没有铁芯的继电器是舌簧继电器,它有一个或多个触点,通常密封在玻璃管中,玻璃管通常是抽真空的,并且可能充满惰性气体防止氧化。Mf9ednc

可动触点不像其他类型的继电器那样有一个铰链;相反,它是一整块金属片,上面有一个薄薄的点,在磁场中可以弯曲。在某些情况下,包含触点的管子放置在一个线圈内,给线圈通电会导致其中一个触点弯曲并与另一个触点连上或断开。在其他情况下,使用安装在外部的固定磁铁;例如,在一个简单的“门开/关”检测器应用中,磁铁可能安装在门上,舌簧继电器安装在门框上。Mf9ednc

Mf9ednc

舌簧继电器。(图片来源:Wikimedia Commons)Mf9ednc

舌簧继电器不能承载大量电流,但它们外形很小,可以非常快速地运行,并且比传统继电器的接触抖动小得多。一些舌簧继电器在触点中添加了少量的水银,称为“水银润湿”,这几乎完全消除了接触抖动。Mf9ednc

水银位移继电器

水银位移继电器是最不常用的继电器类型之一,它有一个真空玻璃管,其中包含两个固定触点、一个水银腔、一个可移动的小铁“块”(通常是一块空心铁片)和一个围绕玻璃管的线圈。对于常开 (NO) 配置,一个触点位于管的底部,另一个触点位于水银腔上方的管的侧面。小铁块浮在接近水银顶部的地方。当线圈被激活时,它会拉动,小铁块便向下沉入水银腔中。这会使水银上移到顶部触点上方,从而关闭电路。 Mf9ednc

Mf9ednc

水银位移继电器。(图片来源:Douglas W. Jones;Wikimedia Commons)Mf9ednc

水银继电器(也称为水银接触器)可以处理大量电流,几乎没有接触抖动。它用交流电或直流电都可以很好地工作,但由于水银的重量和体积,其速度很慢。水银触点是“自我更新的”,因此对过载和电弧的耐受力非常好。由于水银有剧毒,因此水银位移继电器变得非常罕见。Mf9ednc

接触器

术语“继电器”和“接触器”通常可以互换。接触器是指更大的继电器,一般在更高的电压下用于启动大型电机或开关加热元件。 Mf9ednc

Mf9ednc

接触器。(图片来源:Wikimedia Commons)Mf9ednc

接触器通常只有常开 (NO) 触点。上图中显示有四个这样的触点,更常见的是两个触点(用于切换 240V单相电路的两个桥臂)或三个触点(用于切换三相电路)。有时候接触器的侧面有一个小的辅助开关,通常用来检验接触器是否已经工作。与大多数较小的继电器不同,接触器如果发生故障,通常可以更换触点或线圈。Mf9ednc

极化继电器

极化继电器最初用于军用电传打字机。真空管解调器电路将进入的载波频率解码为“标记”和“空隙”信号。Mf9ednc

Mf9ednc

极化继电器。(图片来源:PRC68.com)Mf9ednc

没有检测到载波信号时,电枢位于中间而不接触任何一侧。检测到载波信号时,如果是“标记”信号,电枢将接触左触点;如果是“空隙”信号,则将接触右触点。这最终可驱动电传打字机中的螺线管将传入的文本消息打印出来。Mf9ednc

这种继电器的工作原理是将永磁体的磁场施加到电枢上。线圈产生的磁场会吸引或排斥电枢,将触点移动到一侧或另一侧。Mf9ednc

闭锁继电器

闭锁继电器上的触点将保持最后的转换位置,即使在线圈的电压消除后也是如此。实现闭锁继电器的方式有很多种。下图显示的闭锁继电器有一个机械固定电枢,用于控制建筑照明。它有一个打开触点的线圈和一个闭合触点的线圈。这个继电器上线圈的额定电压为24V交流电,在277V交流电时,触点的额定电流为20安培。Mf9ednc

Mf9ednc

闭锁继电器。(图片来源:Rick Curl)Mf9ednc

一些闭锁继电器采用棘轮和棘爪机制,因此每次给线圈通脉冲时,触点都会改变状态。这些被称为“交替式”继电器。Mf9ednc

闭锁继电器也可以设计为使用小永磁体来保持触点状态(而不是用电)。这种继电器可以有一个或两个线圈,其中单线圈继电器需要极性反转来改变触点状态。闭锁继电器的优点之一是可以节省大量电力,因而常用于需要电池供电的设备。Mf9ednc

T型继电器

如果一次需要进行很多切换怎么办?好吧,这时就需要T型继电器了。Mf9ednc

Mf9ednc

 Mf9ednc

T型继电器。(图片来源:T-Bar Inc.)Mf9ednc

T型继电器妙在其触点。每个继电器由一个线圈和多个称为“晶片”的触点组件组成,其中每个晶片带有 12 个单刀双掷触点。Mf9ednc

延时继电器

最初的延时继电器是在一个管中使用活塞,管的末端有一个小孔。活塞连接到电枢上,通过调整孔口的大小,就可以调整延时量。Mf9ednc

Mf9ednc

延时继电器。(图片来源:Wikimedia Commons)Mf9ednc

如今,几乎每个延时继电器都使用小固态电路(可能是微控制器)来实现延时。延时继电器具有延迟开启、延迟关闭和重复功能。大多数机械延时继电器都安装在底部带有连接器的模块中,因此可以轻松更换。Mf9ednc

步进继电器

说起步进继电器,别让我开始——因为一旦开始我可以不停地说上好几天。最简单的是,步进继电器采用了棘轮和棘爪机制,可通过多个触点位置“步进”旋转开关。小的步进开关有一个极、八个位;较大的开关可能有多达八个极、二十四个位。Mf9ednc

Mf9ednc

 这张图是我厚着脸皮从David Ashton那里偷来的。Mf9ednc

所有步进开关的老祖宗都是 Strowger 开关,它可以进行二维操作,能够垂直步进到十个位中的一个,然后水平旋转到十个位中的一个,这意味着总共有一百个位。其中一些继电器有多达六个极。乘以100个位,表明一个继电器连接了600多根电线!Mf9ednc

Strowger开关用于早期的电话交换机,它有一段有趣的历史。Strowger 开关的发明者 Almon Strowger 是一家殡仪馆的老板。另一家殡仪馆老板的妻子恰好是当地电话局的接线员之一,当有人拨打接线员电话要求与殡仪馆联系时,据说她总是把电话转给她丈夫。Strowger于1861年发明了自动电话交换机,防止接线员把业务电话转给他的竞争对手。嘿——这可不是瞎编的!Mf9ednc

(原文刊登于EDN姊妹网站EEWeb,参考链接:Interesting Flavors of Electromechanical Relays,由Jenny Liao编译。)Mf9ednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了