物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用電磁繼電器

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用電磁繼電器的原因主要基于其獨特的電氣控制特性和在物聯(lián)網(wǎng)場景中的廣泛應用價值。以下是詳細的原因分析：

電氣控制特性

電磁原理實現(xiàn)控制：電磁繼電器利用電磁鐵產(chǎn)生的磁場來驅(qū)動觸點的開閉，從而實現(xiàn)對電路的控制和保護。這種控制方式簡單可靠，且響應速度快，非常適合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中對設(shè)備快速、準確的控制需求。

隔離功能：電磁繼電器在輸入部分和輸出部分之間具有隔離功能，能夠有效防止電路之間的相互影響和干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

負載能力強：電磁繼電器能夠控制較大功率的電路，滿足物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中對大功率設(shè)備控制的需求。

物聯(lián)網(wǎng)場景應用價值

遠程控制與管理：在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，電磁繼電器可以通過網(wǎng)絡遠程控制設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)對設(shè)備的遠程管理。這種功能在智能家居、工業(yè)自動化等領(lǐng)域具有廣泛應用，能夠極大地方便用戶的使用和提高工作效率。

自動化控制：電磁繼電器可以與傳感器、微處理器等元件結(jié)合，實現(xiàn)自動化控制。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，通過預設(shè)的控制邏輯和算法，電磁繼電器能夠自動根據(jù)環(huán)境變化或設(shè)備狀態(tài)調(diào)整電路狀態(tài)，實現(xiàn)智能化控制。

安全保護：電磁繼電器在電路中還具有安全保護的作用。當電路中出現(xiàn)過載、短路等異常情況時，電磁繼電器能夠迅速切斷電源，保護設(shè)備和系統(tǒng)的安全。

適應性與靈活性

多種應用場景：電磁繼電器適用于各種物聯(lián)網(wǎng)場景，如智能家居、工業(yè)自動化、農(nóng)業(yè)溫室等。其廣泛的應用范圍使得物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠更加靈活地應對不同領(lǐng)域的需求。

易于集成：電磁繼電器通常具有標準的接口和通信協(xié)議，易于與其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或系統(tǒng)進行集成。這使得在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中部署電磁繼電器變得簡單快捷。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用電磁繼電器的原因主要包括其電氣控制特性、物聯(lián)網(wǎng)場景應用價值以及適應性與靈活性等方面。這些因素共同使得電磁繼電器成為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。

本文會再為大家詳解繼電器家族中的一員——電磁繼電器器。

繼電器定義

繼電器（英文名稱：relay）是一種電控制器件，是當輸入量（激勵量）的變化達到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。通常應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、轉(zhuǎn)換電路等作用。

繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。 電磁繼電器是最常用的繼電器之一。

電磁式繼電器結(jié)構(gòu)及原理

結(jié)構(gòu)如下：

如上圖電磁繼電器的由線圈、磁路、銜鐵，反力彈簧和觸點，各個部分的作用：

①銜鐵&線圈：線圈通電產(chǎn)生電流->電流在線圈中產(chǎn)生磁場（使線圈具有磁性）->電磁鐵吸附銜鐵->銜鐵動作導致觸點變化

小電流-磁-機械-大電流”這樣一個過程。

②反力彈簧的作用是為銜鐵提供動作相反的斥力，當線圈斷電時能夠幫助觸點復位。

電磁式繼電器選型要素

1、觸點類型

觸點一般分類為（動合型）常開觸點（NO,H），（動斷型）常閉觸點（NC,D），轉(zhuǎn)換觸點（CO，Z）

關(guān)于觸點較為關(guān)鍵的參數(shù)為觸點容量，這就要區(qū)分在工作電路中的負載是直流負載還是交流負載。

觸點容量指觸點的輸出量，指觸點允許的電流量，這關(guān)乎如何對繼電器進行選型的關(guān)鍵參數(shù)，它和開關(guān)電壓又有比較大的關(guān)聯(lián)。

交流負載，無需計算負載容量。其由過零電壓，無需考慮開關(guān)電壓。

電流過零點是相對于交流而言，交流是一個正弦信號其大小方向不停變化，周而復始，例如對燈泡而言，火線經(jīng)燈泡流向零線，并且是由小變大再變小，經(jīng)過一個零點。下一時刻由零線經(jīng)燈泡流向火線由小到大，再由大到?。ǚ聪蛟龃螅?。在使用繼電器時，開啟或關(guān)斷瞬間產(chǎn)生電弧，因為存在交流過零點，電弧無法長時間維持而熄滅。

直流負載，需要考慮開關(guān)電壓，容量計算為（開關(guān)電壓x開關(guān)電流），需要考慮開關(guān)電壓。如圖：

其需要計算開關(guān)電壓是因為，帶直流負載繼電器導通和關(guān)斷時會產(chǎn)生拉弧損耗。當觸點斷開瞬間后產(chǎn)生電弧，由于外加電壓會導致電弧長期存在，因而電弧被拉長，不能自主熄滅，電弧產(chǎn)生的熱量會導致觸點嚴重燒毀。因此負載關(guān)斷或?qū)ㄋ查g根據(jù)負載不同一般會產(chǎn)生浪涌電流也稱為沖擊電流.

電壓超過空氣的耐受值使空氣電離成導體也就是電弧.

2、負載類型

在考慮工作電路的影響，還需要考慮控制部分，繼電器線圈部分感性，繼電器開關(guān)關(guān)斷的瞬間，繼電器內(nèi)部的線圈電感會產(chǎn)生一個自感電動勢，其需要短時間內(nèi)釋放能量，因此需要反浪涌吸收裝置，對于未安裝反向浪涌吸收裝置的繼電器，一般建議安裝壓敏電阻作為反浪涌保護器件。

壓敏電阻是一種限壓型保護器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當過電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現(xiàn)對后級電路的保護。

3、性能要素

在使用繼電器時，我們需要關(guān)注線圈產(chǎn)生多大的磁力才能將銜鐵吸合，即需要給線圈施加多大的電壓信號。在繼電器動作后需要多大電壓能夠維持銜鐵的吸合狀態(tài)，以及線圈的最大工作電壓，如下表：

此外還需要注重的參數(shù)（具體以選型手冊為準）：

①負載電流

②負載電壓

③觸點數(shù)量

④動作次數(shù)

供應商A：三友聯(lián)眾集團股份有限公司

1、產(chǎn)品能力

（1）主推型號1：SJ-M（5A)-系列

對應的產(chǎn)品詳情介紹

觸點材料 銀合金

接觸電阻 50mΩ Max.

吸合時間 10msec. Max.

釋放時間 5msec. Max.

絕緣電阻 1,000MΩ Min.(DC500V)

介質(zhì)耐壓 觸點與觸點間： AC1,000V， 50/60Hz 1min.

觸點與線圈間： AC4,000V， 50/60Hz 1min.

抗振動 耐久 10～55Hz，雙振幅 1.5 mm

誤動作 10～55Hz，雙振幅 1.5 mm

抗沖擊 耐久 100GMin

誤動作 10GMin

壽命 機械壽命(每小時10,800次) 10,000,000次

電氣壽命(每小時1,800次) 100,000次

環(huán)境溫度 -40℃～+105℃(不冷凝)

重量 約5.6g

2、支撐

（1）技術(shù)產(chǎn)品

技術(shù)資料

供應商B:廈門宏發(fā)電聲股份有限公司

https://www.hongfa.cn/

1、產(chǎn)品能力

（1）選型手冊

https://www.hongfa.cn/Product/List/Signal

（2）主推型號1 HFD4/3

對應的產(chǎn)品詳情介紹

第三代高絕緣信號繼電器具有兩組常開、兩組轉(zhuǎn)換觸點形式

高觸點切換能力: 10mA 1000VDC/1500VDC

可提供表面貼裝型

單穩(wěn)態(tài)和磁保持型產(chǎn)品可供選擇

線圈與觸點間抗沖擊電壓6KV(10/700us)

滿足ITU-T K.21法規(guī)要求兩組常開觸點串聯(lián)，觸點間隙>1.5mm符合IEC62776-1要求

性能參數(shù):

絕緣電阻 : 1000MQ(500VDC)

斷開觸點間: 1500VAC 1min

動作時間(額定電壓下): 3ms

釋放(復歸)時間(額定電壓下): 3ms

溫度范圍 : -40C-85C

濕度: 5%-85% RH

振動: 10Hz~55Hz 3.3mm 雙振幅

穩(wěn)定性: 735m/s

強 度 : 980m/s

引出端方式 : SMD

重量: 0.8g

封裝方式: 塑封型

硬件參考設(shè)計

2、支撐

（1）技術(shù)產(chǎn)品

技術(shù)資料

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審核編輯 黃宇