如何使用继电器控制线性执行器？

什么是继电器？

A 中继 是一种电磁开关，可以通过较小的电流来打开和关闭更大的电流。继电器由两个隔离电路组成，一个控制电路用于控制开关，另一个包含开关的电路。当控制电路通电时，电流流过线圈，产生磁场，用于打开和关闭开关 [1]。该磁场是由电子（电流）流过电线产生的 [2] 当电子流通过线圈时会增强 [3].

由于继电器是开关，因此它们也是根据其具有的极数和投掷数来定义的。极数是指内部电路的数量，掷数是指接通位置的数量。与开关一样，您可以获得单刀单掷 (SPST) 继电器， 单刀双掷 （单刀双掷），以及 双刀双掷 （双刀双掷）。继电器的输出连接将根据线圈通电时是打开还是关闭来标记。线圈未通电时的连接称为常闭（NC），线圈通电时的连接称为常开（NO）。

中继可以让我做什么？

继电器允许您用较低电压的电路控制较大的电力负载。由于继电器由两个隔离电路组成，因此两个电路在物理上是隔离的，因此您的较低电压组件将受到保护，免受较高电气负载的影响。这样就消除了高电压组件超出低电压组件额定功率的担忧。当您想要控制非常大的 线性执行器 或一系列低电压执行器 转变。但与开关不同的是，继电器不需要用户的物理输入，并且允许您使用电信号控制系统。这意味着您可以使用传感器的输出或微控制器（例如 Arduino.

我需要什么类型的继电器来控制线性执行器？

您无法直接使用继电器控制线性执行器，因为您需要另一个组件来为线圈通电以控制内部开关。但由于为线圈供电的输入非常简单，只需驱动电流通过线圈，本节将更多地关注线性执行器的设置，并让您选择如何为线圈供电。

为了能够使用继电器伸出和缩回线性执行器，您需要能够切换执行器输入电压的极性。这将使您可以选择使用 DPDT 继电器或使用两个 SPDT 继电器。这 双刀双掷继电器 将由 8 个连接器组成； 2为线圈，4为开关输入侧，2为开关输出侧。与 DPDT 开关一样，您需要将执行器连接到 4 个输入连接器，翻转正极和负极引线，或者连接到 2 个输出连接器，并将电源连接到 4 个输入连接器，翻转正极和负极引线。负面线索，如上所示。由于您只使用一个继电器，因此您只需要一个输入信号来控制继电器。当线圈通电时，将导致执行器伸出，当线圈不通电时，执行器将缩回。这意味着没有关闭位置，并且需要您使用带有内部限位开关的线性执行器，以便在执行器达到极限时关闭执行器。通过此配置，您需要确保您的起始位置（无论是完全伸出还是完全缩回）连接到继电器上的 NC 连接，因为这将确保您的系统在控制系统发生故障并断电时不会意外移动线圈。如果您确实有带有内部限位开关的线性执行器，并且只需要执行器完全伸出或完全缩回，则此设置可能适合您的应用，但如果没有，您将需要使用其他配置。

如果您需要线性执行器在完全伸出和完全缩回位置之间停止，则需要利用这两个位置 单刀双掷继电器 配置。在此配置中，两个继电器用于翻转线性致动器的电压极性以及断开致动器的电源。您需要将两个继电器的 NC 连接连接到电源的接地端，因为这样可以确保您的执行器在控制系统发生故障并使线圈断电时不会移动。要使用此设置控制执行器，您需要为一个继电器供电以伸出执行器，并为另一个继电器供电以缩回，如下所示。您需要确保两个线圈不会同时通电。您可以使用具有四个 SPST 继电器的类似设置，其中两个继电器用于接地连接，两个继电器用于电源连接，但实际上没有任何理由在两个 SPDT 继电器配置上使用该设置，特别是如果您得到一个 继电器模块.

最后，在购买您选择的继电器之前，您需要确保其规格能够满足您的设计需求。继电器的规格与开关类似，但继电器的线圈和开关侧都有额定功率。一般来说，您会看到开关的额定功率以交流或直流的安培数和电压形式给出，例如：16A 250V AC，而对于线圈，它可能仅以电压形式给出，正如您通常应该这样做的那样不要通过线圈驱动大电流。与开关一样，这些是继电器可以处理的最大电压和电流，并且应该高于应用的电压和电流。

局限性

使用继电器控制线性执行器与使用开关控制线性执行器具有类似的限制。首先，如果您想单独控制两个执行器，则需要使用更多继电器来实现。您也将无法调整线性执行器的速度；您只能控制执行器行进的方向。最后，您无法利用执行器的反馈，而该反馈可用于更精确地定位执行器。

尽管继电器有一些局限性，但与机械开关相比，继电器有两个主要优点。第一个是通过电气输入控制它们的能力，这使您可以使用微控制器或传感器控制执行器。其次，继电器将较重的电力负载与较低电压的组件隔离开来，从而保护它们。尽管如此，与开关相比，继电器确实需要更复杂的电路来控制线性执行器；它们提供的优势使您能够在设计中实现更多自动化，并允许您控制更大的电力负载。

1. 伍德福德，C.（2019 年 6 月）。 继电器。检索自：https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html
2. 克兰茨，D.（2020）。 继电器如何工作？ 检索自：https://www.douglaskrantz.com/ElecHowDoesARelayWork.html
3. 电子教程（2020）。电磁学检索自：https://www. electronics-tutorials.ws/ electromagnetism / electromagnetism.html