实验一电流继电器特性实验一、实验目的1、了解继电器的結构及工作原理。

2、掌握继电器的调试方法。

二、构造原理及用途继电器由电磁铁、线圈、Z型舌片、弹簧、动触点、静触点、整定把手、刻度盘、轴承、限制螺杆等组成。

继电器动作的原理：当继电器线圈中的电流增加到一定值时，该电流产生的电磁力矩能够克服弹簧反作用力矩和摩擦力矩，使Z型舌片沿顺时针方向转动，动静接点接通，继电器动作。

当线圈的电流中断或减小到一定值时，弹簧的反作用力矩使继电器返回。

利用连接片可将继电器的线圈串联或并联，再加上改变调整把手的位置可使其动作值的调整范围变更四倍。

继电器的内部接线图如下：图一为动合触点，图二为动断触点，图三为一动合一动断触点。

电流继电器用于发电机、变压器、线路及电动机等的过负荷和短路保护装置。

三、实验内容1. 外部检查2. 内部及机械部分的检查3. 绝缘检查4. 刻度值检查5. 接点工作可靠性检查四、实验步骤1、外部检查检查外壳与底座间的接合应牢固、紧密；外罩应完好，继电器端子接线应牢固可靠。

1. 内部和机械部分的检查a. 检查转轴纵向和横向的活动范围，该范围不得大于0.15~0.2mm，检查舌片与极间的间隙，舌片动作时不应与磁极相碰，且上下间隙应尽量相同，舌片上下端部弯曲的程度亦相同，舌片的起始和终止位置应合适，舌片活动范围约为7度左右。

b. 检查刻度盘把手固定可靠性，当把手放在某一刻度值时，应不能自由活动。

c. 检查继电器的螺旋弹簧：弹簧的平面应与转轴严格垂直，弹簧由起始位置转至刻度最大位置时，其层间不应彼此接触且应保持相同的间隙。

d. 检查接点：动接点桥与静接点桥接触时所交的角度应为55~65度，且应在距静接点首端约1/3处开始接触，并在其中心线上以不大的摩擦阻力滑行，其终点距接点末端应小于1/3。

接点间的距离不得小于2mm,两静接点片的倾斜应一致，并与动接点同时接触，动接点容许在其本身的转轴上旋转10~15度，并沿轴向移动0.2~0.3mm，继电器的静接点片装有一限制振动的防振片，防振片与静接点片刚能接触或两者之间有一不大于0.1~0.2mm的间隙。

2、电气特性的检验及调整（1）实验接线图如下：（2）动作电流和返回电流的检查a. 将继电器线圈串联，并将整定把手放在某一整定值上，调压器的手柄放在输出电压的最小位置（或将串入电路的滑线可变电阻放在电阻最大位置）。

b. 合上电源开关，调节调压器的输出电压（调节可变电阻），慢慢地增加继电器电流，直至继电器动作，停止调节，记下此时的电流数值，即为继电器的动作电流Idj,再重复二次，将其值填入表1-1，求其平均值。

c. 继电器动作后，均匀地减小调压器的输出电压（增加可变电阻阻值使流入继电器电流减小）直至继电器的常开接点刚刚打开，记下这时的电流，即为返回电流Ihj，重复二次将其值填入表1-1，求其平均值。

根据动作电流和返回电流算出返回系数Kf：Kf=Ihj/Idj 动作值于返回值的测量应重复三次，每次测量值与整定值误差不超过±3%，否则应检查轴承和轴尖。

过电流继电器的返回系数应不小于0.85，当大于0.9时，应注意接点压力。

a. 将整定把手放在其它刻度时，重复上述试验。

b. 将继电器线圈改为并联接法，按上述步骤重新进行检验。

在运行中如需改变定值，除检验整定点外，还应进行刻度检验或检验所需改变的定值。

用保护安装处最大故障电流进行冲击试验后，复试定值与整定值的误差不应超过±3%，否则，应检查可动部分的固定和调整是否有问题，或线圈内部有无层间短路等。

（3）返回系数的调整返回系数不满足要求时应予调整，影响返回系数的因素较多，如轴尖的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等，但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。

a. 改变舌片的起始角与终止角，填整继电器左上方的舌片起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角，此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响，故用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。

舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小；反之，返回系数愈大。

调整继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流则无影响，故用改变舌片的终止角来调整返回电流和返回系数。

舌片终止位置与磁极的间隙愈大，返回系数愈大；反之，返回系数愈小。

a. 变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调整返回系数的目的。

该距离越大返回系数也越大；反之，返回系数越小。

b. 适当调整触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。

（4）动作值的调整a. 继电器的调整把手在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值。

为此，可调整左上方的舌片起始位置限制螺杆，当动作值偏小时，使舌片的起始位置远离磁极；反之，则靠近磁极。

b. 继电器的调整把手在最小刻度值附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。

c. 适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。

五、实验数据记录及分析1、继电器的实验接线图串联并联继电器刻度(A) 线圈连接方式动作电流(A) 返回电流(A) 返回系数5 串联 5.0 4.8 0.960五、实验数据处理由实验数据以及计算结果可以得出，该电流继电器的返回系数很大，适当调整触点压力后，第二次数据及结果可以看出返回电流能更好地区别开动作电流，满足实验要求。

切出故障后由于有很高的返回系数，继电器能很快返回。

电流继电器的返回系数越大越灵敏，可以以更快的返回。

而且线圈的连接方式对返回系数影响，串联时返回系数较高。

并联时返回系数比较低。

根据数据可以求出各动作电流的误差为u：线圈串联5.0A 、线圈串联4.0A 、线圈串联2.5A 、线圈并联8.0A。

实验二 LG_10系列功率方向继电器特性实验一、实验目的1. 了解继电器的原理及构造（采用整流式原理，嵌入式结构）2. 掌握继电器的检验方法（主要部分）3. 掌握移相器和相位表的使用方法二、结构原理继电器的原理接线图如下：LG-11型继电器可作为相间故障保护中的方向元件。

继电器采用嵌入式结构，全部元件安装在一个带透明盖子的金属外壳内。

继电器采用整流式原理比较电流电压综合量的绝对值，当继电器加入电流Ij 与电压Uj以后，首先经过电压形成回路，该回路分成电流及电压回路两部分。

1. 电流回路：电流Ij通过DKB的一次绕组W1，在其两个二次绕组W2、W3上得到相等同的电压Ud=KiIj，KiIj超前Ij的相位角为γ，此γ可以用DKB 的W4绕组回路电阻RΦ1和RΦ2来调节，γ的余角为α，称之为继电器的内角，LG-11型继电器的内角有两个数值，一个是30°、另一个是45°。

2. 电压回路：LG-11型继电器的电压Uj加到中间变压器YB，YB的一次绕组设有抽头，另外还有一附加绕组，改变YB的6、7、8三个抽头位置，加入或减去9、10小绕组可以对谐振回路进行调整。

YB的一次侧有一电容C1，C1与YB一次绕组构成对50Hz的串联谐振回路主要作用有二个：其一是经谐振回路在电感上取得电压，使电压移相90°，其二是在保护安装处正方向三相短路时，依靠谐振回路的记忆作用使继电器能可靠动作，从而消除了死区。

谐振回路谐振时，该回路的电抗与容性电抗相等（ωL=1/ωC1），电路呈现纯电阻性，Uc和Ul分别为电容器C1和绕组电感上的电压，故在YB一次绕组上的电压Ul比Uj超前90°，通过YB后把Ul转化为二次电压U2=Kul，K是一实数，故U2=KuUj，Ku是综合考虑了Uj与Ul大小的比例关系、考虑了Ul 超前Uj为90°的相移关系，又考虑了YB一次、二次绕组间的变比。

所以Ku 是一个复数的比例常数。

3. 比较电压综合量的绝对值原理根据下图所标的正方向，加到整流桥V1的电压为KiIj+KuUj，经整流后为|KiIj+KuUj|，此量能驱使执行元件动作称为动作量。

加到整流桥V2上的电压为KiIj-KuUj，经整流后为|KiIj-KuUj|，此量能制动执行元件称为制动量。

这两个量送入回路比较，如果：|KiIj+KuUj|>|KiIj-KuUj|，则继电器动作；|KiIj+KuUj|<|KiIj-KuUj|，则继电器不动作；|KiIj+KuUj|=|KiIj-KuUj|，则继电器处于动作边界。

对于LG-11继电器，DKB的二次绕组W4接Rφ1(可改变整定位置)时，α=45º，接RΦ2时，α=30º。

在上图中，Uj与Ij间的夹角Φj分别为(90º-α)、-(90º+α)、-α时继电器动作行为的相量图。

从图中可知直线AB就是LG-11型继电器的动作边界线。

当Φj=–α，继电器动作量|KiIj+KuUj|达到最大值，制动量|KiIj-KuUj|达到最小值，此时继电器处于最灵敏状。

当φj=90º-α和-(90º-α)时，继电器处于临界动作状态，AB线右边为继电器动作区(阴影部分)，左边为非动作区。

如继电器内角为30º，则-120º≤Φj≤60º为动作。

比较回路采用环流式比较回路，执行元件采用JH_1Y极化继电器，由整流桥V1和V2的直流侧引到执行元件，该回路中的电阻R5、R6和C2、C3、C4均做滤波用，C3与执行元件JJ并联，以进一步滤掉JJ线圈中的交流分量，防止继电器动作时出现抖动现象，极化继电器触点上并联有电容与电阻串联的消弧回路以增加触点的断弧能力。

LG-11功率方向继电器与感应型功率方向继电器一样也存在电流潜动和电压潜动，这是由于比较回路里各元件参数不对称。

致使在继电器上只加电流或只加电压时，执行元件JJ线圈上的电压出现，为了消除电压潜动可调整电阻Rp2，用Rp1作电流潜动调整，经反复调整可完全消除电流及电压潜动。

三、实验项目1、潜动试验2、动作区和最大灵敏角检查3、动作电压检查4、记忆特性检查四、实验步骤及调试方法1、按以下实验接线图接好线路：2、电流潜动和电压潜动的检查，要求电流和电压均无潜动a、电流潜动：电压回路⑦、⑧端经20Ω电阻端接，电流回路⑤、⑥端子通入额定电流5A，测量极化继电器线圈上的电压（即⑨、⑩端子上的电压），测得的电压应接近于0V（或不大于0.1v），如电压不为零，可调整电位器Rp1使电压为零。

b、电压潜动：电流回路⑤、⑥端开路，在电压回路⑦、⑧端子加电压100v，测量极化继电器线圈上的电压，测得的电压应接近于0v（或不大于0.1v），如电压不为0，可调整电位器Rp2，使电压为0。

反复调整电压及电流潜动，使极化继电器线圈上的电压均接近于0，然后突然加入及切除额定电流5A及额定电压100v，继电器接点不应有短时动作现象。