师:同学们好,欢迎大家进入今天的课堂,学习新内容。在课程正式开始前,老师有个小问题想问大家。大家在现实生活或视频图片里,有没有见过展示的这些机械?它们叫什么名字?有什么作用?我们知道,它们都能帮助人类完成工作。左侧的龙门吊,能帮助起吊重物、装配货物,工人师傅通过按钮就能轻松操纵这种重型机械。右侧是工厂车间常见的机器人,它们代替工人完成各项装配工作。而这些机械和机器人中,最重要的控制部件就是电磁继电器。电磁继电器只是机械里一个不起眼的小部件,它究竟是如何操控机械工作的呢?今天,我们就一起来学习电磁继电器的相关内容。
首先,大家看这些图片,这就是机器中使用的电磁继电器。为方便研究学习,我们观察教学用的电磁继电器,来理解它的内部构造。请同学们对照书本,认识电磁继电器的构造,看看它有哪些部件,并猜测这些部件的作用。
接下来,我们认识一下电磁继电器。看这个部件,是什么呀?对,是我们之前学过的电磁铁。电磁铁上方这个是衔铁,衔铁连着的是动触点。再看最左侧,这个是复位弹簧。动触点接触的这两个是静触点,还有线圈引出线,方便我们连接电路。那这些部件都有什么作用呢?
先看电磁铁,我们知道电磁铁的特性是通电有磁性,断电无磁性。电磁铁通电产生磁性后,会有什么效果呢?衔铁会被吸引下来。因为衔铁和动触点连在一起,所以衔铁会带动动触点向下运动。再看复位弹簧,它叫复位弹簧,意味着电磁铁没磁性时,它会带动衔铁离开电磁铁。动触点和静触点呢,动触点在电磁铁无磁性时与上方静触点相接,有磁性时被吸引向下,与下方静触点相接,这像我们之前学过的什么呀?对,像单刀双掷开关,所以这里的触点相当于被控制电路的开关。
下面,我们看看电磁继电器是怎样工作的。在实际生产生活中,常遇到高压电源、高压电路,如果直接拨动开关,会有一定危险。所以,我们借助电磁继电器来实现控制。看这个电路,为保证安全,控制电路使用低压电源。当闭合控制电路的开关 S1 后,电磁铁通电产生磁性,吸引衔铁,动触点与静触点接触,工作电路就接通了,工作电路也就工作起来了。那控制电路和工作电路分别包含什么呢?控制电路有电源、开关和电磁铁;工作电路有触点、用电器以及电源。
我们总结一下,电磁继电器依靠电磁铁工作,它的实质相当于一个开关,也就是一种利用电磁铁控制电路通断的开关。那电磁继电器有什么作用呢?实际上,我们可以通过控制低电压、弱电流电路的通断,来间接控制高电压、强电流电路的通断。
了解了电磁继电器的工作原理和实质,那如何利用它实现自动控制呢?我们先来看这个电路自动水位显示器,请同学们阅读电路图,分析它是怎么工作的。友情提醒,把电路分为左右两部分,左侧是控制电路,右侧是工作电路。
我们一起来看,控制电路由电源、开关和电磁铁构成。这里的开关在哪呢?什么充当了开关?当水位上升,水是导体,能导电,水位上升到最高水位 a 处时,电路接通,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,衔铁带动动触点向下运动,与红灯电路接通,红灯亮,发出报警信号。水位没到达金属块 a 时,电磁铁不通电,无磁性,亮的是绿灯,显示水位正常。总结一下,当水位达到最大安全值,接通导线 AB,电磁铁电路有电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通,红灯亮,发出报警信号;水位没到达金属块 a 时,电磁铁不通电,无磁性,绿灯亮,显示水位正常。这就是自动水位显示器的工作原理。
