直流繼電器。
上圖繼電器線圈上標(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)，在線圈兩端加上額定直流電壓，線圈中便會(huì)有額定電流通過，使其鐵芯（實(shí)際上線圈和鐵芯構(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。可見，直流繼電器工作時(shí)，就是通過控制線圈的通斷電來控制其觸點(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)，其線圈中通過的是交流電流，鐵芯中產(chǎn)生的是交變磁通，觸點(diǎn)是靠交變磁通來吸合或斷開的。
我們拆開一個(gè)交流繼電器可以看到，交流繼電器線圈的匝數(shù)較少，并且線徑也較粗，而直流繼電器線圈線徑較細(xì)，匝數(shù)較多，并且線圈直流電阻也較大。若將交流繼電器用在直流電路中，由于直流電的頻率為零，線圈的感抗亦為零，再加上其線圈匝數(shù)少，內(nèi)阻小，交流繼電器線圈此時(shí)會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱，甚至燒毀。由此可見，想將交流繼電器改成直流繼電器需要重繞繼電器的線圈，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是線圈繞組圈數(shù)。因此，直流電磁系統(tǒng)在閉合過程中，線圈電流變化不大，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)來說，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，過零后再次吸合。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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來源：知乎
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