第二节 直流电磁继电器的构造、规格和工作原理
考试内容
考核要求
(1)常见的直流继电器的构造和工作原理
(2)直流电磁继电器的使用
a
c
1.电磁继电器一般由一个电磁铁和一组或几组带触点(又称接点)的簧片组成。
2.常见直流电磁继电器的基本组成部分是电磁铁，其线圈接输入电路以接收控制信号，由一对或数对动、静触点组成的触点系统是它的执行机构。该结构中动触点焊在触点弹簧片上，触点系统成对地接入输出电路，以控制输出电路的通与断。
3.常见直流电磁继电器的触点有常开、常闭和转换触点等三种类型。线圈不通电时，动、静触点处于断开状态的称为常开触点，处于闭合状态的称为常闭触点。
一、常见的直流继电器的构造和工作原理(a)
1.组成
电磁继电器一般由一个电磁铁和一组或几组带触点(又称接点)的簧片组成。
2.结构
3.符号
4.触点类型
(1)在工作中能够动作的称为动触点，不能动作的称为静触点。
(2)类型
常开触点：动合型(H型)，线圈不通电时动、静触点是断开的，通电后，两个触点就闭合。
用“H”表示。
常闭触点：动断型(D型)，线圈不通电时动、静触点是闭合的，通电后两个触点就断开。
用“D”表示。
转换触点：转换型(Z型)，这种触点组共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，常开触点断开，常闭触点闭合，线圈通电后，常开触点闭合，常闭触点断开，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“Z”表示。
5.直流电磁继电器的工作原理
当线圈两端施加电压，且达到一定值时，线圈中流过电流就会使电磁铁产生足够大的电磁力，克服返回弹簧的拉力，将衔铁吸向铁芯，于是使动触点与常开触点闭合，接通输出电路。继续增大线圈中的输入电流，输出量不变。如果此时减小输入电流，电磁力减小，当它降低到一定值时，使衔铁和动触点在返回弹簧作用下回到原位，此时输出电路断开。
所以，电磁继电器是一种根据外界输入的一定信号来控制输出电路中电流“通”与“断”的器件。这样就可利用继电器来实现对输出电路中的设备控制。
【典例1】 如图所示是某继电器的外观及外侧所印刷的接线图。以下对该继电路的理解，合理的是( )
A.1与2之间是常闭触点 B.3与5之间是常闭触点
C.3与4之间是常开触点 D.4与5之间是常闭触点
解析 常闭触点是指线圈断电时闭合的触点。故选B。
答案 B
【变式训练1】 如图所示为一款继电器及其引脚图，下列说法中错误的是( )
A.该继电器属于直流触点继电器 B.输入电路(控制电路)应该接1、4脚
C.继电器吸合时，2、3脚接通 D.该继电器的触点属于转换触点
解析 2，3，5组成转换触点，继电器吸合时，常开触点闭合，常闭触点断开，即3，5接通；2，5断开。故选C。
答案 C
二、直流电磁继电器的使用(c)
选用直流电磁继电器时，一般要注意下列几点：
(1)先了解必要的条件：①电路的电源电压能提供的最大电流；②输出电路中的电压和电流；③被控电路需要几组、什么形式的触点。
(2)查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用，并考虑尺寸是否合适。
(3)注意根据装置容积的大小，选择合适的继电器。例如，对于玩具、遥控装置等，应选用超小型继电器产品。
【典例2】 某电磁继电器外壳标注的参数如图所示，下列说法中，错误的是( )
A.这是一只直流电磁继电器 B.通过线圈的工作电压为12 V
C.允许负载通过的最大电流是30 A D.允许负载的最大功率为240 W
解析 NO：30A/240VAC/14VDC含义是额定负载，在交流240 V或者直流14 V的情况下，产品在通过30A的电流时还能保证其使用。DC 12 V指的是线圈工作电压。故选D。
答案 D
【变式训练2】 王明在使用电磁继电器时，看到说明书上写着“线圈额定直流电压6 V，被控制电压220 V，电流1 A”。这说明( )
A.额定工作电压为6 V，负荷工作电压为220 V，负荷工作电流不超过1 A
B.额定工作电压为6 V，负荷工作电压为220 V，负荷工作电流超过1 A
C.额定工作电压为220 V，负荷工作电压为6 V，负荷工作电流不超过1 A
D.额定工作电压为220 V，负荷工作电压为6 V，负荷工作电流超过1 A
解析 继电器的线圈电压为额定工作电压，控制电压、电流为负载工作电压和电流。故选A。
答案 A
1.如图所示是一个继电器的正面视图和底部视图，已知1，2脚连接的是继电器的动触点，用多用电表电阻挡测得3，4脚电阻为100 Ω，1脚和5脚之间电阻为0，2脚和6脚之间电阻为∞。据此推断下列说法错误的是( )
A.3，4脚应接控制电路输出部分，电压应小于5 V
B.1，5脚之间是常闭触点
C.利用2，6脚控制220交流电器时电流不能大于3 A
D.2，6脚之间是常开触点
解析 依题意，3，4是线圈，1，5是常闭触点，2，6是常开触点，3，4脚接控制电路的输入部分，电压应等于5 V。故选A。
答案 A
2.观察如图所示的直流电磁继电器，读出主要参数，下列描述中正确的是( )
A.线圈额定工作电压是交流24 V
B.该继电器有8只引脚、内有一个线圈、一组转换触点
C.直流30 V电压下所允许流经触点的最大电流为2 A
D.工作在交流125 V电压下所允许流经线圈的最大电流为1 A
解析 直流30 V电压下所允许流经触点的最大电流为2 A。故选C。
答案 C
3.如图所示是某品牌继电器正面的参数标识，用该继电器设计如图所示的光控电路，则①和②处的电压设计合理的是( )
A.①处直流12 V，②处交流110 V B.①处直流12 V，②处交流250 V
C.①处直流9 V，②处交流110 V D.①处直流9 V，②处交流250 V
解析 如题图，①处为继电器线圈所接电压，即为继电器的额定工作电压直流12 V，排除选项C，D；②为触点所接的输出电压，最大只能接在交流240 V以下，B错，A对。
答案 A
4.如图是一直流电磁继电器。为了保证它能安全、可靠地工作，其参数必须符合标准。下列关于参数的描述，正确的是( )
A.额定工作电压指继电器正常工作时加在线圈两端的电压值
B.提供给继电器的工作电流必须略小于规定的吸合电流
C.触点负荷是指继电器触点所承受的闭路电压和电流值
D.释放电流比吸合电流大得多
解析 额定工作电压指继电器正常工作时加在线圈两端的电压值，A对；提供给继电器的工作电流必须略大于规定的吸合电流，B错；触点负荷是指继电器触点所承受的开路电压和闭路电流值，C错；吸合电流：继电器能完成吸合动作所需提供的最小电流值；释放电流：继电器由吸合状态到释放状态的最大电流值，D错。故选A。
答案 A
5.如图所示是一种常见电磁继电器示意图，下列关于电磁继电器描述错误的是( )
A.输入输出电路之间相互隔离
B.主要不足是触点频繁接通、断开，影响寿命
C.由于工作在高电压、大电流条件下，触点通断瞬间会产生火花，造成干扰，还有可能引燃周围的易燃物
D.不能够以直流控制交流电路
解析 继电器能够以直流控制交流电路。故选D。
答案 D
1.如图所示为水位指示器的工作原理图，当容器的水位低于A处设定的水位电极高度时，左侧电磁电路处于断开状态，磁铁不受磁力作用，绿灯点亮(如图)。当水位达到A处水位电极高度时，红灯点亮，说明水位到达设定高度。以下关于该水位高度指示控制系统的说法中，正确的是( )
A.被控对象是容器中的水 B.该控制系统属于闭环控制系统
C.输入量为实际水位 D.输出量为红绿灯信号
解析 被控对象是灯，A错误；该控制系统是开环控制系统，B错误；输入量为水位是否到达A处，C错误；该控制系统的输出量为红灯信号，D正确。故选D。
答案 D
2.如图所示是一个水箱恒温自动控制系统模型，其RT为正温度系数的热敏电阻，主要接收水温信息(安装时它是浸在水中)，VT1、VT2和R是信号处理电路(控制器)，J是继电器，它的开关是电热棒的电源开关，RP用来设定温控点。根据水箱恒温自动控制系统的工作过程，下列说法错误的是( )
A.当水温达到设定温控点时，继电器J停止工作
B.当水温低时，RT阻值小，VT1、VT2将导通
C.继电器J是该系统的执行部件
D.当水温上升时，热敏电阻RT阻值变小
解析 该水箱恒温自动控制系统的工作过程为：当水温低时，RT阻值小，电源在RP两端的压降大，使VT1、VT2导通，电流流过继电器，继电器开关动作，电热棒通电加热，水温逐渐上升；由于水温的上升，使浸在水中的热敏电阻RT阻值增大，RP两端的压降减小；反之亦然。故选D。
答案 D
3.如图所示为一种温度自动报警器原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，当温度升高至什么温度时，何种电器工作( )
A.74 ℃时，电灯亮报警 B.72 ℃时，电铃报警
C.66 ℃时，电铃报警 D.74 ℃时，电铃报警
解析 由题干中图可知，金属丝下端所指的示数为74 ℃，当温度没有升高到74 ℃时，电磁铁无磁性，弹簧把衔铁拉起来，电灯电路接通；当温度升高到74 ℃时，由于水银是导体，电磁铁电路就会接通，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下来，电铃响，报警。故选D。
答案 D
4.如图所示是一种防汛报警器的原理图。S1是触点开关，b是一个漏斗形的圆筒，里面的一个浮子a。当汛期来临，浮子a上浮将触点开关S1接通时，电路中红、绿灯的工作情况是( )
A.两灯同时亮 B.两灯都不亮
C.绿灯亮 D.红灯亮
解析 当水位升高时，浮子a上升，推动b上升，与触点S1接触，控制电路接通。电路中有了电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使动触点与绿灯所在电路的静触点分开，绿灯灭。与红灯所在电路的静触点接通，导致了红灯所在的电路接通，红灯亮。故现象为：红灯亮，绿灯灭。故选D。
答案 D
5.在如图所示光控路灯中，既是控制部分的电子电路，又是被控对象的执行部件的电子元器件是( )
A.光敏电阻R B.发光管V1
C.三极管V2 D.电容C
解析 在题图所示的光控电路中，在白天时，光敏电阻的阻值很小，三极管V2的基极电压很小，小于be结的导通电压，三极管处于截止状态，发光二极管V1熄灭。天黑时，光敏电阻的阻值变大，三极管V2的基极电压升高，大于be结的导通电压，三极管处于导通状态，发光二极管V1点亮。这时三极管既是决定发光管是否点亮的控制部分电子电路，又是决定被控对象发光二极管是否点亮的执行部件。故选C。
答案 C
6.如图所示的全自动洗衣机在进入预置脱水程序，洗衣机开始脱水时，由于不小心把门盖打开，门盖传感器检测到信号，传送给控制器，控制器向执行部件发出操作命令，如下命令正确的是( )
A.继电器1常开触点断开，波轮电动机停止转动
B.继电器1常开触点闭合，波轮电动机开始转动
C.继电器2常开触点断开，脱水电动机停止转动
D.继电器2常开触点闭合，脱水电动机开始转动
解析 全自动洗衣机正常运行，由左侧的传感器检测洗衣机的运行情况，输入到控制器，由控制器发出控制命令给继电器或电磁阀门等其他执行部件。当进入脱水环节时，控制器发出脱水命令给继电器2，继电器2的电磁铁吸合常开触点，脱水电动机转动。这时，如果不小心打开了门盖，由于电机转速高，必须马上让脱水电机停止，否则会有危险。门盖传感器发出信号给控制器，控制器给继电器2发出停止脱水命令，继电器2断开常开触点，脱水电动机停止转动。故选C。
答案 C
7.如图所示为拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列说法中，正确的是( )
A.只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C.只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
解析 只有线圈回路闭合，才能触发继电器动作，光控开关和压力开关是串联的，所以，只有当光控开关和压力开关同时闭合时，才能触发继电器动作。故选C。
答案 C
8.如图是自动调温式电熨斗，下列说法不正确的是( )
A.正常工作时上下触点是接触的
B.双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲
C.原来温度控制在80 ℃断开电源，现要求60 ℃断开电源，应使调温旋钮下调一些
D.由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些
解析 正常工作时，通电电热丝能发热，所以上、下触点应是接触的，A正确。双金属片上下金属片的膨胀系数不同，温度升高时，上层形变大，双金属片向下发生弯曲，使电路断开，B正确。原来温度上升到80 ℃时，断开电源，现在要求60 ℃时断开电源，弹性铜片与触点接触面积要减小，应逆时针调节调温旋钮，即应使调温旋钮上调一些，C错误。由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，温度要高一点，由C的分析可知，应使调温旋钮下移一些，D正确。故选C。
答案 C
9.如图所示的某电磁继电器接线图，其中是常闭触点的是( )
A.①② B.③④ C.③⑤ D.⑦⑨
解析 要了解电磁继电器的接线图，①②是连线圈，③⑤、④⑥是常闭触点，⑦⑨、⑧⑩是常开触点。
答案 C
10.电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如下图所示。当力敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点________接触，电铃________，电梯________。已知力敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如下图所示。则下列选项正确的是( )
A.触点A 不报警 运行 B.触点B 不报警 不运行
C.触点A 报警 不运行 D.触点B 报警 不运行
解析 电梯超载时，力敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作。故选D。
答案 D
11.有关电磁继电器的说法，正确的是( )
A.电磁继电器中的电磁铁的铁芯是一个永磁体，衔铁是由软磁性材料制成的
B.电磁继电器中的电磁铁的铁芯是由软磁性材料制成的
C.使用直流电磁继电器时，电磁铁中可以通入直流电，也可以通入交流电
D.使用直流电磁继电器时，电磁铁中能通入直流电，而且电流的方向不能改变
解析 具有磁性的物体，能长期保持磁性的磁体叫永磁体，而不能长期保持磁性的磁体叫软磁铁，电磁铁要求通电时有磁性，断电时无磁性，所以铁芯用软磁性材料制成。只有这样电磁继电器才能正常工作，故选B。
答案 B
12.小明想设计一个游泳池的自动水位控制系统，选用了一款1 kW的水泵。在选用继电器控制水泵工作时，应选择的继电器是( )
A.线圈额定直流电压6 V，工作参数1 A 250 V AC
B.线圈额定直流电压12 V，工作参数10 A 30 V DC
C.线圈额定直流电压6 V，工作参数10 A 250 V AC
D.线圈额定直流电压12 V，工作参数1 A 30 V DC
解析 1 kW的水泵，一般使用普通交流电源，电压为220 V，继电器的触点负荷包括继电器触点所承受的开路电压和闭路电流值，开路电压应大于220 V，闭路电流值应大于1000/220，且应采用交流电AC，所以选择C。而线圈电压即额定工作电压与设计的控制电路有关。故选C。
答案 C
13.下列图示是水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况的叙述中，不正确的是( )
A.该报警器的红、绿灯不会同时亮
B.当该报警器报警时，电磁铁的上端是N极
C.当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮
D.该报警器红色是报警灯，报警器工作时，必须依靠一般水的导电性，且水位必须到达A
解析 当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮；故选B。
答案 B
14.如图所示为水箱水位自动控制实验电路，关于电路中电磁继电器的分析，说法不正确的是( )
A.电磁继电器的额定电压为6 V
B.J－1起作用的是常闭触点
C.J－2起作用的是常开触点
D.J－1和J－2是同一继电器的2组转换触点
解析 由电路图可知电磁继电器的额定电压为直流3 V。故选A。
答案 A
15.关于继电器说法正确的是( )
A.继电器是一种常用的执行部件，在电子控制系统中充当输入部分
B.继电器的输入、输出之间相互联系、相互作用，抗干扰能力强
C.直流电磁继电器的线圈不通电时，常开触点断开，常闭触点闭合
D.直流电磁继电器的触点负荷是指继电器触点所承受的闭路电压和开路电流值
解析 继电器是一种常用的执行部件，在电子控制系统中充当输出部分，A错；作为开关元件，继电器的输入与输出电路之间完全隔离，抗干扰能力强，B错；直流电磁继电器的线圈不通电时，常开触点断开，常闭触点闭合，C对；直流电磁继电器的触点负荷是指继电器触点所承受的开路电压和闭路电流值，D错。故选C。
答案 C
16.如图，下列关于转换触点描述错误的是( )
A.由三个动、静触点组成 B.线圈不通电时，常开触点闭合
C.线圈通电后，常开触点闭合 D.线圈通电后，常闭触点断开
解析 线圈不通电时，常开触点断开。故选B。
答案 B
17.如图所示为电磁继电器，1、2脚之间是________，3脚相连的是________触点，5脚相连的是________触点，4脚相连的是________触点。如果线圈通电，那么3、5脚相连的两个触点________，3、4脚相连的两个触点________，4、5脚相连的两个触点永远________。
解析 如题图所示为电磁继电器，1、2脚之间是线圈，3脚相连的是动触点，5脚相连的是常开触点，4脚相连的是常闭触点。如果线圈通电，那么3、5脚相连的两个触点闭合，3、4脚相连的两个触点断开，4、5脚相连的两个触点永远断开。
答案 线圈 动触点 常开触点 常闭触点 闭合 断开 断开
18.如图所示是一个温度自动报警电路的各个元器件，温度计上方封入一段金属丝。请你根据自己的理解将组成电路连接完整，使其实现报警功能，并回答相关问题。
(1)用实线代替导线，完成电路的设计，使其具有自动报警功能。
(2)当电磁继电器工作时，工作电路中的________亮，________灭(填“红灯”或“绿灯”)。
(3)在控制电路中，温度计上方的金属丝起到的作用类似于________(填“传感器”、“控制器”、“执行器”)。
解析 本题考查的是继电器的工作原理。金属丝主要是衔接水银，如果水银接触金属丝，线圈就导通；若不接触，线圈就不工作，则作用类似于传感器。
答案 (1)
(2)红灯 绿灯 (3)传感器
课件13张PPT。第二节 直流电磁继电器的构造、规格和工作原理电磁铁1.电磁继电器一般由一个_______和一组或几组_______(又称接点)的簧片组成。
2.常见直流电磁继电器的基本组成部分是_______，其线圈接输入电路以接收控制信号，由一对或数对___________组成的触点系统是它的执行机构。该结构中动触点焊在触点弹簧片上，触点系统成对地接入_________，以控制输出电路的_______。
3.常见直流电磁继电器的触点有_____、______和_________等三种类型。线圈不通电时，动、静触点处于断开状态的称为__________，处于闭合状态的称为_________。带触点电磁铁动、静触点输出电路通与断常开常闭转换触点常开触点常闭触点一、常见的直流继电器的构造和工作原理(a)
1.组成电磁继电器一般由一个电磁铁和一组或几组带触点(又称接点)的簧片组成。2.结构3.符号4.触点类型(1)在工作中能够动作的称为动触点，不能动作的称为静触点。
(2)类型
常开触点：动合型(H型)，线圈不通电时动、静触点是断开的，通电后，两个触点就闭合。
用“H”表示。常闭触点：动断型(D型)，线圈不通电时动、静触点是闭合的，通电后两个触点就断开。
用“D”表示。转换触点：转换型(Z型)，这种触点组共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，常开触点断开，常闭触点闭合，线圈通电后，常开触点闭合，常闭触点断开，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“Z”表示。5.直流电磁继电器的工作原理当线圈两端施加电压，且达到一定值时，线圈中流过电流就会使电磁铁产生足够大的电磁力，克服返回弹簧的拉力，将衔铁吸向铁芯，于是使动触点与常开触点闭合，接通输出电路。继续增大线圈中的输入电流，输出量不变。如果此时减小输入电流，电磁力减小，当它降低到一定值时，使衔铁和动触点在返回弹簧作用下回到原位，此时输出电路断开。
所以，电磁继电器是一种根据外界输入的一定信号来控制输出电路中电流“通”与“断”的器件。这样就可利用继电器来实现对输出电路中的设备控制。【典例1】 如图所示是某继电器的外观及外侧所印刷的接线图。以下对该继电路的理解，合理的是( )A.1与2之间是常闭触点 B.3与5之间是常闭触点
C.3与4之间是常开触点 D.4与5之间是常闭触点
解析 常闭触点是指线圈断电时闭合的触点。故选B。
答案 B【变式训练1】 如图所示为一款继电器及其引脚图，下列说法中错误的是( )A.该继电器属于直流触点继电器 B.输入电路(控制电路)应该接1、4脚
C.继电器吸合时，2、3脚接通 D.该继电器的触点属于转换触点
解析 2，3，5组成转换触点，继电器吸合时，常开触点闭合，常闭触点断开，即3，5接通；2，5断开。故选C。
答案 C二、直流电磁继电器的使用(c)选用直流电磁继电器时，一般要注意下列几点：
(1)先了解必要的条件：①电路的电源电压能提供的最大电流；②输出电路中的电压和电流；③被控电路需要几组、什么形式的触点。
(2)查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用，并考虑尺寸是否合适。
(3)注意根据装置容积的大小，选择合适的继电器。例如，对于玩具、遥控装置等，应选用超小型继电器产品。【典例2】 某电磁继电器外壳标注的参数如图所示，下列说法中，错误的是( )A.这是一只直流电磁继电器 B.通过线圈的工作电压为12 V
C.允许负载通过的最大电流是30 A D.允许负载的最大功率为240 W
解析 NO：30A/240VAC/14VDC含义是额定负载，在交流240 V或者直流14 V的情况下，产品在通过30A的电流时还能保证其使用。DC 12 V指的是线圈工作电压。故选D。
答案 D【变式训练2】 王明在使用电磁继电器时，看到说明书上写着“线圈额定直流电压6 V，被控制电压220 V，电流1 A”。这说明( )A.额定工作电压为6 V，负荷工作电压为220 V，负荷工作电流不超过1 A
B.额定工作电压为6 V，负荷工作电压为220 V，负荷工作电流超过1 A
C.额定工作电压为220 V，负荷工作电压为6 V，负荷工作电流不超过1 A
D.额定工作电压为220 V，负荷工作电压为6 V，负荷工作电流超过1 A
解析 继电器的线圈电压为额定工作电压，控制电压、电流为负载工作电压和电流。故选A。
答案 A
