繼電器通常應(yīng)用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。

繼電器一般都有反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；有能對被控電路實現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分，還有對輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進(jìn)行驅(qū)動的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動部分）。

就其在被控制電路中作用來講，繼電器就相當(dāng)于一個“開關(guān)”，但它不是由人操縱，而是一種自動遠(yuǎn)動控制元件。 

繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。接通電源后，會產(chǎn)生電磁效應(yīng)，電磁力就會吸引銜鐵，讓它接觸到鐵芯，帶動銜鐵的常閉觸電與常開觸點吸合，在電流切斷后，電磁的吸力也就沒有了，銜鐵就又返回到原來的位置，將電路切斷。 

如上圖所示，繼電器的轉(zhuǎn)換觸點是繼電器的一個動觸點和兩個靜觸點。其中動觸點與靜觸點1處于閉會狀態(tài)，稱為常閉觸點，動觸點與靜觸點2處于斷開狀態(tài)，稱為常開觸點。

當(dāng)線圈得電時，其動觸點與靜觸點1立即斷開并與靜觸點2閉合，切斷靜觸點1控制線路，接觸通靜觸點2的控制線路。

當(dāng)線圈失電時，動觸點復(fù)位，即動觸點與靜觸點2復(fù)位斷開并與靜觸點1復(fù)位閉合，切斷靜觸點2的控制線路接通靜觸點1的控制線路。 

擴(kuò)大控制范圍：例如，多觸點繼電器控制信號達(dá)到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。

放大：例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。

綜合信號：例如，當(dāng)多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。

自動、遙控、監(jiān)測：例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實現(xiàn)自動化運(yùn)行。

說到繼電器，一定會有人把它和接觸器關(guān)聯(lián)起來，也許認(rèn)為他們是一樣的東西。事實上，它們的工作原理是一樣的，但也存在著電氣上的區(qū)別。簡單地可用以下幾點來區(qū)分： 

1、接觸器用來接通或斷開功率較大的負(fù)載，用在(功率)主電路中，主觸頭可能帶有連鎖接點以表示主觸頭的開閉狀態(tài)。

2、繼電器一般用在電器控制電路中，用來放大微型或小型繼電器的觸點容量，以驅(qū)動較大的負(fù)載。

3、以上兩者相同之處：都是通過控制線圈的有電或無電來驅(qū)動觸頭的開閉，以斷開或接通電路。屬于有接點電器。線圈的控制電路與觸點所在的電氣回路是電氣隔離的。

4、觸發(fā)器一般是指數(shù)字邏輯器件(如集成芯片)，通過外部觸發(fā)條件實現(xiàn)一定的邏輯功能。如d觸發(fā)器、t觸發(fā)器、j-k觸發(fā)器、r-s觸發(fā)器等。

5、繼電器的觸頭容量一般不會超過5A，小型繼電器的觸頭容量一般只有1A或2A，而接觸器的觸頭容量最小的也有9A。

繼電器作為一種極為常用且極具安全性的電器，看起來雖然簡單，但追究起來，其主要的技術(shù)參數(shù)卻并不少。概括起來，有以下幾項：

額定工作電壓：是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。

直流電阻：是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過儀器測量。

吸合電流：是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。

釋放電流：是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最強(qiáng)電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。

觸點切換電壓和電流：是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。

繼電器的種類很多，按輸入量可分為電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等；

• 按工作原理可分為電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器等；

• 按用途可分為控制繼電器、保護(hù)繼電器等；

• 按輸入量變化形式可分為有無繼電器和量度繼電器。 

電磁式繼電器

在控制電路中用的繼電器大多數(shù)是電磁式繼電器。電磁式繼電器具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用維護(hù)方便、觸點容量小（一般在5A以下）、觸點數(shù)量多且無主、輔之分、無滅弧裝置、體積小、動作迅速、準(zhǔn)確、控制靈敏、可靠等特點，廣泛地應(yīng)用于低壓控制系統(tǒng)中。常用的電磁式繼電器有電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器以及各種小型通用繼電器等。

電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相似，主要由電磁機(jī)構(gòu)和觸點組成。電磁式繼電器也有直流和交流兩種。圖為直流電磁式繼電器結(jié)構(gòu)示意圖，在線圈兩端加上電壓或通入電流，產(chǎn)生電磁力，當(dāng)電磁力大于彈簧反力時，吸動銜鐵使常開常閉接點動作；當(dāng)線圈的電壓或電流下降或消失時銜鐵釋放，接點復(fù)位。 

繼電器的主要特性是輸入-輸出特性，又稱為繼電特性，如圖（b）所示。

當(dāng)繼電器輸入量X由0增加至X2之前，輸出量Y為0。當(dāng)輸入量增加到X2時，繼電器吸合，輸出量Ｙ為1，表示繼電器線圈得電，常開接點閉合，常閉接點斷開。當(dāng)輸入量繼續(xù)增大時，繼電器動作狀態(tài)不變。

當(dāng)輸出量Ｙ為1的狀態(tài)下，輸入量X減小，當(dāng)小于X2時Ｙ值仍不變，當(dāng)X再繼續(xù)減小至小于X1時，繼電器釋放，輸出量Y變?yōu)?，X再減小，Y值仍為0。

在繼電特性曲線中，X2稱為繼電器吸合值，X1稱為繼電器釋放值。k＝X1/X2，稱為繼電器的返回系數(shù)，它是繼電器的重要參數(shù)之一。

返回系數(shù)k值可以調(diào)節(jié)，不同場合對k值的要求不同。例如一般控制繼電器要求k值低些，在0.1～0.4之間，這樣繼電器吸合后，輸入量波動較大時不致引起誤動作。保護(hù)繼電器要求k值高些，一般在0.85～0.9之間。k值是反映吸力特性與反力特性配合緊密程度的一個參數(shù)，一般k值越大，繼電器靈敏度越高，k值越小，靈敏度越低。 

中間繼電器

中間繼電器的結(jié)構(gòu)和接觸器基本相同，如圖（a）所示，其圖形符號如圖（b）所示。 

中間繼電器在控制電路中起邏輯變換和狀態(tài)記憶的功能，以及用于擴(kuò)展接點的容量和數(shù)量。另外，在控制電路中還可以調(diào)節(jié)各繼電器、開關(guān)之間的動作時間，防止電路誤動作的作用。

中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器，它是根據(jù)輸入電壓的有或無而動作的，一般觸點對數(shù)多，觸點容量額定電流為5A～10A左右。

中間繼電器體積小，動作靈敏度高，一般不用于直接控制電路的負(fù)荷，但當(dāng)電路的負(fù)荷電流在5A～10A以下時，也可代替接觸器起控制負(fù)荷的作用。中間繼電器的工作原理和接觸器一樣，觸點較多，一般為四常開和四常閉觸點。 

電流繼電器和電壓繼電器

電流繼電器的輸入量是電流，它是根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器。電流繼電器的線圈串入電路中，以反映電路電流的變化，其線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、阻抗小。電流繼電器可分為欠電流繼電器和過電流繼電器。

欠電流繼電器用于欠電流保護(hù)或控制，如直流電動機(jī)勵磁繞組的弱磁保護(hù)、電磁吸盤中的欠電流保護(hù)、繞線式異步電動機(jī)起動時電阻的切換控制等。欠電流繼電器的動作電流整定范圍為線圈額定電流的30%～65%。

需要注意的是欠電流繼電器在電路正常工作時，電流正常不欠電流時，欠電流繼電器處于吸合動作狀態(tài)，常開接點處于閉合狀態(tài)，常閉接點處于斷開狀態(tài)；當(dāng)電路出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或故障現(xiàn)象導(dǎo)致電流下降或消失時，繼電器中流過的電流小于釋放電流而動作，所以欠電流繼電器的動作電流為釋放電流而不是吸合電流。

過電流繼電器用于過電流保護(hù)或控制，如起重機(jī)電路中的過電流保護(hù)。過電流繼電器在電路正常工作時流過正常工作電流，正常工作電流小于繼電器所整定的動作電流，繼電器不動作，當(dāng)電流超過動作電流整定值時才動作。

過電流繼電器動作時其常開接點閉合，常閉接點斷開。過電流繼電器整定范圍為（110%～400%）額定電流，其中交流過電流繼電器為（110%～400%）IN，直流過電流繼電器為（70%～300%）IN。

電流繼電器作為保護(hù)電器時，其圖形符號如圖所示。 

電壓繼電器的輸入量是電路的電壓大小，其根據(jù)輸入電壓大小而動作。與電流繼電器類似，電壓繼電器也分為欠電壓繼電器和過電壓繼電器兩種。

過電壓繼電器動作電壓范圍為（105%～120%）UN；欠電壓繼電器吸合電壓動作范圍為（20%～50%）UN，釋放電壓調(diào)整范圍為（7%～20%）UN；零電壓繼電器當(dāng)電壓降低至（5%～25%）UN時動作，它們分別起過壓、欠壓、零壓保護(hù)。

電壓繼電器工作時并聯(lián)在電路中，因此線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大，反映電路中電壓的變化，用于電路的電壓保護(hù)。

電壓繼電器常用在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，在低壓控制電路中使用較少。電壓繼電器圖形符號如圖所示。 

時間繼電器

時間繼電器在控制電路中用于時間的控制。其種類很多，按其動作原理可分為電磁式、空氣阻尼式、電動式和電子式等；按延時方式可分為通電延時型和斷電延時型。

以JS7型空氣阻尼式時間繼電器為例，空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時的，它由電磁機(jī)構(gòu)、延時機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)3部分組成。電磁機(jī)構(gòu)為直動式雙E型鐵心，觸頭系統(tǒng)借用LX5型微動開關(guān)，延時機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器。

空氣阻尼式時間繼電器可以做成通電延時型，也可改成斷電延時型，電磁機(jī)構(gòu)可以是直流的，也可以是交流的。

現(xiàn)以通電延時型時間繼電器為例介紹其工作原理：圖（a）中通電延時型時間繼電器為線圈不得電時的情況，當(dāng)線圈通電后，動鐵心吸合，帶動Ｌ型傳動桿向右運(yùn)動，使瞬動接點受壓，其接點瞬時動作。

活塞桿在塔形彈簧的作用下，帶動橡皮膜向右移動，弱彈簧將橡皮膜壓在活塞上，橡皮膜左方的空氣不能進(jìn)入氣室，形成負(fù)壓，只能通過進(jìn)氣孔進(jìn)氣，因此活塞桿只能緩慢地向右移動，其移動的速度和進(jìn)氣孔的大小有關(guān)（通過延時調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)進(jìn)氣孔的大小可改變延時時間）。

經(jīng)過一定的延時后，活塞桿移動到右端，通過杠桿壓動微動開關(guān)（通電延時接點），使其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，起到通電延時作用。 

當(dāng)線圈斷電時，電磁吸力消失，動鐵心在反力彈簧的作用下釋放，并通過活塞桿將活塞推向左端，這時氣室內(nèi)中的空氣通過橡皮膜和活塞桿之間的縫隙排掉，瞬動接點和延時接點迅速復(fù)位，無延時。

如果將通電延時型時間繼電器的電磁機(jī)構(gòu)反向安裝，就可以改為斷電延時型時間繼電器，如圖（c）中斷電延時型時間繼電器所示。

線圈不得電時，塔形彈簧將橡皮膜和活塞桿推向右側(cè)，杠桿將延時接點壓下（注意，原來通電延時的常開接點現(xiàn)在變成了斷電延時的常閉接點了，原來通電延時的常閉接點現(xiàn)在變成了斷電延時的常開接點）

當(dāng)線圈通電時，動鐵心帶動L型傳動桿向左運(yùn)動，使瞬動接點瞬時動作，同時推動活塞桿向左運(yùn)動，如前所述，活塞桿向左運(yùn)動不延時，延時接點瞬時動作。線圈失電時動鐵心在反力彈簧的作用下返回，瞬動接點瞬時動作，延時接點延時動作。

時間繼電器線圈和延時接點的圖形符號都有兩種畫法，線圈中的延時符號可以不畫，接點中的延時符號可以畫在左邊也可以畫在右邊，但是圓弧的方向不能改變，如圖（b）和（d）所示。

空氣阻尼式時間繼電器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、延時范圍大、壽命長、價格低廉，且不受電源電壓及頻率波動的影響，其缺點是延時誤差大、無調(diào)節(jié)刻度指示，一般適用延時精度要求不高的場合。

常用的產(chǎn)品有JS7-A、JS23等系列，其中JS7-A系列的主要技術(shù)參數(shù)為延時范圍，分0.4s～60s和0.4s～180s兩種，操作頻率為600次/h，觸頭容量為5A，延時誤差為±15%。在使用空氣阻尼式時間繼電器時，應(yīng)保持延時機(jī)構(gòu)的清潔，防止因進(jìn)氣孔堵塞而失去延時作用。

時間繼電器在選用時應(yīng)根據(jù)控制要求選擇其延時方式，根據(jù)延時范圍和精度選擇繼電器的類型。

熱繼電器

熱繼電器主要是用于電氣設(shè)備（主要是電動機(jī)）的過負(fù)荷保護(hù)。熱繼電器是一種利用電流熱效應(yīng)原理工作的電器，它具有與電動機(jī)容許過載特性相近的反時限動作特性，主要與接觸器配合使用，用于對三相異步電動機(jī)的過負(fù)荷和斷相保護(hù)。

三相異步電動機(jī)在實際運(yùn)行中，常會遇到因電氣或機(jī)械原因等引起的過電流（過載和斷相）現(xiàn)象。

如果過電流不嚴(yán)重，持續(xù)時間短，繞組不超過允許溫升，這種過電流是允許的；如果過電流情況嚴(yán)重，持續(xù)時間較長，則會加快電動機(jī)絕緣老化，甚至燒毀電動機(jī)，因此，在電動機(jī)回路中應(yīng)設(shè)置電動機(jī)保護(hù)裝置。

常用的電動機(jī)保護(hù)裝置種類很多，使用最多、最普遍的是雙金屬片式熱繼電器。目前，雙金屬片式熱繼電器均為三相式，有帶斷相保護(hù)和不帶斷相保護(hù)兩種。

圖（a）所示是雙金屬片式熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖（b）所示是其圖形符號。由圖可見，熱繼電器主要由雙金屬片、熱元件、復(fù)位按鈕、傳動桿、拉簧、調(diào)節(jié)旋鈕、復(fù)位螺絲、觸點和接線端子等組成。

雙金屬片是一種將兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬用機(jī)械輾壓方法使之形成一體的金屬片。膨脹系數(shù)大的（如鐵鎳鉻合金、銅合金或高鋁合金等）稱為主動層，膨脹系數(shù)小的（如鐵鎳類合金）稱為被動層。

由于兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬緊密地貼合在一起，當(dāng)產(chǎn)生熱效應(yīng)時，使得雙金屬片向膨脹系數(shù)小的一側(cè)彎曲，由彎曲產(chǎn)生的位移帶動觸頭動作。

熱元件一般由銅鎳合金、鎳鉻鐵合金或鐵鉻鋁等合金電阻材料制成，其形狀有圓絲、扁絲、片狀和帶材幾種。

熱元件串接于電機(jī)的定子電路中，通過熱元件的電流就是電動機(jī)的工作電流（大容量的熱繼電器裝有速飽和互感器，熱元件串接在其二次回路中）。

當(dāng)電動機(jī)正常運(yùn)行時，其工作電流通過熱元件產(chǎn)生的熱量不足以使雙金屬片變形，熱繼電器不會動作。

當(dāng)電動機(jī)發(fā)生過電流且超過整定值時，雙金屬片的熱量增大而發(fā)生彎曲，經(jīng)過一定時間后，使觸點動作，通過控制電路切斷電動機(jī)的工作電源。

同時，熱元件也因失電而逐漸降溫，經(jīng)過一段時間的冷卻，雙金屬片恢復(fù)到原來狀態(tài)。

熱繼電器動作電流的調(diào)節(jié)是通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕來實現(xiàn)的。調(diào)節(jié)旋鈕為一個偏心輪，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕可以改變傳動桿和動觸點之間的傳動距離，距離越長動作電流就越大，反之動作電流就越小。

熱繼電器復(fù)位方式有自動復(fù)位和手動復(fù)位兩種，將復(fù)位螺絲旋入，使常開的靜觸點向動觸點靠近，這樣動觸點在閉合時處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在雙金屬片冷卻后動觸點也返回，為自動復(fù)位方式。

如將復(fù)位螺絲旋出，觸點不能自動復(fù)位，為手動復(fù)位置方式。在手動復(fù)位置方式下，需在雙金屬片恢復(fù)狀時按下復(fù)位按鈕才能使觸點復(fù)位。

速度繼電器

速度繼電器又稱為反接制動繼電器，主要用于三相鼠籠型異步電動機(jī)的反接制動控制。圖為速度繼電器的原理示意圖及圖形符號，它主要由轉(zhuǎn)子、定子和觸頭3部分組成。

轉(zhuǎn)子是一個圓柱形長久磁鐵，定子是一個鼠籠型空心圓環(huán)，由硅鋼片疊成，并裝有鼠籠型繞組。

其轉(zhuǎn)子的軸與被控電動機(jī)的軸相連接，當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子（圓柱形長久磁鐵）隨之轉(zhuǎn)動產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，定子中的鼠籠型繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流和磁場，兩個磁場相互作用，使定子受力而跟隨轉(zhuǎn)動。

當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時，裝在定子軸上的擺錘推動簧片觸點運(yùn)動，使常閉觸點斷開，常開觸點閉合。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速低于某一數(shù)值時，定子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小，觸點在簧片作用下復(fù)位。

一般速度繼電器都具有兩對轉(zhuǎn)換觸點，一對用于正轉(zhuǎn)時動作，另一對用于反轉(zhuǎn)時動作。觸點額定電壓為380V，額定電流為2A。通常速度繼電器動作轉(zhuǎn)速為130r/min，復(fù)位轉(zhuǎn)速在100r/min以下。

液位繼電器

液位繼電器主要用于對液位的高低進(jìn)行檢測并發(fā)出開關(guān)量信號，以控制電磁閥、液泵等設(shè)備對液位的高低進(jìn)行控制。液位繼電器的種類很多，工作原理也不盡相同，下面介紹JYF-02型液位繼電器。

其結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號如圖1-18所示。浮筒置于液體內(nèi)，浮筒的另一端為一根磁鋼，靠近磁鋼的液體外壁也裝一根磁鋼，并和動觸點相連，當(dāng)水位上升時，受浮力上浮而繞固定支點上浮，帶動磁鋼條向下，當(dāng)內(nèi)磁鋼N極低于外磁鋼N極時，由于液體壁內(nèi)外兩根磁鋼同性相斥，壁外的磁鋼受排斥力迅速上翹，帶動觸點迅速動作。

同理，當(dāng)液位下降，內(nèi)磁鋼N極高于外磁鋼N極時，外磁鋼受排斥力迅速下翹，帶動觸點迅速動作。液位高低的控制是由液位繼電器安裝的位置來決定的。

壓力繼電器

壓力繼電器主要用于對液體或氣體壓力的高低進(jìn)行檢測并發(fā)出開關(guān)量信號，以控制電磁閥、液泵等設(shè)備對壓力的高低進(jìn)行控制。圖為壓力繼電器結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號。 

壓力繼電器主要由壓力傳送裝置和微動開關(guān)等組成，液體或氣體壓力經(jīng)壓力入口推動橡皮膜和滑桿，克服彈簧反力向上運(yùn)動，當(dāng)壓力達(dá)到給定壓力時，觸動微動開關(guān)，發(fā)出控制信號，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓螺母可以改變給定壓力。