直流繼電器。
上圖繼電器線(xiàn)圈上標(biāo)注著工作電壓為DC48V，這是一個(gè)直流繼電器。直流繼電器工作時(shí)，在線(xiàn)圈兩端加上額定直流電壓，線(xiàn)圈中便會(huì)有額定電流通過(guò)，使其鐵芯（實(shí)際上線(xiàn)圈和鐵芯構(gòu)成了一個(gè)電磁鐵）產(chǎn)生磁力，控制其觸點(diǎn)接通或斷開(kāi)?？梢?jiàn)，直流繼電器工作時(shí)，就是通過(guò)控制線(xiàn)圈的通斷電來(lái)控制其觸點(diǎn)的通斷。這是直流繼電器工作的基本原理。
交流繼電器。
交流繼電器的構(gòu)造和工作原理與直流繼電器基本一樣。所不同的是，交流繼電器工作時(shí)，其線(xiàn)圈中通過(guò)的是交流電流，鐵芯中產(chǎn)生的是交變磁通，觸點(diǎn)是靠交變磁通來(lái)吸合或斷開(kāi)的。
我們拆開(kāi)一個(gè)交流繼電器可以看到，交流繼電器線(xiàn)圈的匝數(shù)較少，并且線(xiàn)徑也較粗，而直流繼電器線(xiàn)圈線(xiàn)徑較細(xì)，匝數(shù)較多，并且線(xiàn)圈直流電阻也較大。若將交流繼電器用在直流電路中，由于直流電的頻率為零，線(xiàn)圈的感抗亦為零，再加上其線(xiàn)圈匝數(shù)少，內(nèi)阻小，交流繼電器線(xiàn)圈此時(shí)會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱，甚至燒毀。由此可見(jiàn)，想將交流繼電器改成直流繼電器需要重繞繼電器的線(xiàn)圈，并且由于交流繼電器在機(jī)械結(jié)構(gòu)上和直流繼電器也不太一樣，機(jī)械結(jié)構(gòu)也得做些改動(dòng)，所以電路中若需要直流繼電器，還不如直接購(gòu)買(mǎi)一個(gè)更方便一些。
答案非常簡(jiǎn)單：直流操作系統(tǒng)和直流繼電器比交流系統(tǒng)要穩(wěn)定得多。
我們把直流電磁系統(tǒng)叫做恒磁勢(shì)系統(tǒng)，把交流電磁系統(tǒng)叫做恒磁鏈系統(tǒng)。所謂磁勢(shì)，指的就是IN，I是電流，N是線(xiàn)圈繞組圈數(shù)。因此，直流電磁系統(tǒng)在閉合過(guò)程中，線(xiàn)圈電流變化不大，對(duì)電源的沖擊自然就小。
另外，由于直流電磁系統(tǒng)的磁通是穩(wěn)定的，因此系統(tǒng)中不會(huì)產(chǎn)生渦流，所以直流電磁系統(tǒng)的鐵芯和銜鐵都是整塊的磁鋼。
我們知道，電磁吸力F的表達(dá)式是： ，這里的
就是鐵芯中的磁通，S是磁極面積。
這個(gè)表達(dá)式就是著名的麥克斯韋電磁吸力公式。
對(duì)于交流電磁系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有 ，所以交流電磁吸力是：
注意到余弦函數(shù)的值域是-1到1，因此交流電磁吸力在磁通過(guò)零時(shí)其值為零。
我們很容易想到，當(dāng)交流電磁吸力F為零時(shí)銜鐵被反力彈簧推開(kāi)，過(guò)零后再次吸合。因此，交流電磁系統(tǒng)中的振動(dòng)和發(fā)熱現(xiàn)象嚴(yán)重。雖然我們可以在交流電磁系統(tǒng)的鐵芯中配套短路環(huán)以改善振動(dòng)，但交流電磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性比直流電磁系統(tǒng)差很多。
這也是中壓、高壓配電設(shè)備采用直流屏供電，線(xiàn)路保護(hù)則采用直流繼保裝置和直流繼電器的原因。
作者：Patrick Zhang
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