继电器随电路的某些参数（如电流、电压、时间等）的变化而动作，用来接通或分断控制系统中的电路。低压控制系统中采用的控制继电器大部分为电磁式继电器，其构造和工作原理与接触器相似，由电磁系统、触头系统等组成。由于继电器用于控制电路中，触头分断电流小，所以不设灭弧装置。

1.电磁式继电器

电磁式继电器的典型结构示意如图3-27所示。电磁系统为U形拍合式，铁芯和铁轭为一整体，减小了铁芯中的气隙，衔铁制成板状绕棱角转动，当电磁线圈不通电时，衔铁靠反力弹簧打开；在电磁线圈通电后，衔铁被吸合，带动触头系统完成闭合式分断状态的转换。

电磁式继电器包括电磁式电流继电器和电磁式电压继电器两种，它们在结构上除了吸引线圈不同，其他基本相同。

图3-27　电磁式继电器的典型结构示意

1—座底；2—反力弹簧；3、4—调节螺钉；5—非磁性垫片；6—衔铁；7—铁芯；8—极靴；9—电磁线圈；10—触头系统

1）电磁式电流继电器

电磁式电流继电器反映的是电流的变化，电磁线圈串联在被测电路中，其特点是导线粗而匝数少，其种类除一般的电流继电器外，还有控制保护用的过电流继电器和欠电流继电器。

（1）过电流继电器在正常工作时，衔铁不动作。当电流超过某一整定值时，衔铁被吸合。

（2）欠电流继电器是当电流降至某一整定值时，继电器衔铁释放，因此在电路正常工作时，衔铁是吸合的。

2）电磁式电压继电器

电磁式电压继电器反映的是电压的变化，电磁线圈并联在被测电路中，其特点是导线细而匝数多。电磁式电压继电器有过压、欠压、零压继电器之分，分别用于监测电路的不同电压并作出反映。一般来说，过压继电器是在电压为110%～115%Ue以上时动作，对电路进行过压保护；欠压继电器是在电压为40%～70%Ue时动作，对电路进行欠压保护；零压继电器是当电压降至5%～25%Ue时动作，对电路进行零压保护。具体动作电压可根据需要进行整定。

2.时间继电器

在控制电路中，时间继电器广泛用于控制生产过程中按时间原则制定的工艺过程，如按时间原则切除绕线型电动机的转子电阻、笼型电动机自动Y-△启动控制等。

时间继电器的特点是当接到控制信号时，其触头延时动作。

时间继电器的种类很多，根据动作原理可分为电磁式、电子式、气动机、钟表机构式和电动式等。

图3-28所示为JS7系列空气阻尼式时间继电器的动作原理示意。当线圈2通电时，衔铁3及固定在其上的挡板4被静铁芯1吸引而左移，这时活塞杆10和挡板4之间出现一段空隙，在弹簧的作用下活塞杆开始向左移动，但由于橡皮膜受到空气的阻尼作用，活塞杆只能缓慢移动。经过一定时间后，与活塞杆连动的杠杆5触动微动开关6，使其常开触头闭合，常闭触头断开。当线圈2失电时，衔铁3释放，由于空气室排气较快（由进气孔和排气孔同时向外排），活塞杆10在衔铁3的推动下迅速右移，使触头复位。

图3-28　JS7系列空气阻尼式时间继电器的动作原理示意

1—静铁芯；2—线圈；3—衔铁；4—挡板；5—杠杆；6—微动开关；7—调节螺钉；8—气室；9—进气口；10—活塞杆；11—橡皮膜(www.daowen.com)

继电器延时时间的长短取决于空气室的进气量。进气量大，空气对橡皮膜的阻尼作用小，活塞杆移动快，则延时时间短；进气量小，空气对橡皮膜的阻尼作用大，活塞杆移动慢，则延时时间长。调节进气孔的调节螺钉，就可调节空气室的进气量，即可调节延时时间。它的延时范围为0.4～180 s，可用作通电延时，也可以方便地改变电磁机构的位置以获得断电延时。

近年来，数字式JSS系列、电子式JSF系列、ST系列等时间继电器由于采用了先进的技术，具有无机械磨损、工作稳定可靠、精度高、计数清晰、结构新颖等优点，已被广泛应用。

3.中间继电器

中间继电器是将一个输入信号变成一个或多个输出信号的继电器。它的输入信号为线圈的通电或断电，输出是触头的动作将信号同时传给几个控制电器或回路。

中间继电器的原理与接触器完全相同。所不同的是中间继电器的触头对数较多，并且没有主、辅之分，各对触头允许通过的电流大小是相同的，其额定电流约为5 A。由于其触头数目多、触头容量大，在控制电路中主要起中间放大作用。

常用的中间继电器有JZ7系列和JZ14系列。

4.热继电器

热继电器是利用电流的热效应原理工作的继电器。它依靠电流通过发热元件产生的热，使热膨胀系数不同的双金属片受热弯曲，从而推动机构动作。热继电器主要用于电动机的过载保护、断相与电流不平衡运行的保护及对其他电气设备发热状态的控制。

1）两相结构的热继电器

图3-29所示是我国统一设计的JR15系列热继电器的结构原理示意。它包括主双金属片1、2与两个发热元件3、4。发热元件串联在电动机主回路的两相电路中，当电动机过载时，发热元件产生的热量足以使主双金属片1或2弯曲，推动导板5移动，导板5又推动温度补偿双金属片6与推杆7，使动触头8与静触头9分离。因为这两个触头组成的动断（常闭）触点是串联在接触器的线圈控制回路中的，所以使接触器线圈断电触头释放，从而切断电动机的电源。

图3-29　JR15系列热继电器的结构原理示意

1，2—主双金属片；3，4—发热元件；5—导板；6—温度补偿双金属片；7—推杆；8—动触头；9—静触头；10—螺钉；11—复位按钮；12—凸轮；13—弹簧

当环境温度改变时，主双金属片会发生变形，从而引起一定的动作误差。温度补偿双金属片6的作用，是当环境温度发生变化引起主双金属片1或2变形时（假设向右弯曲），补偿双金属片也会发生同样的变形（向右弯曲），这就使热继电器在同一整定电流下动作行程不变。热继电器的吸合电流是通过凸轮12调节的，转动凸轮12便改变了推杆的起始位置，也就改变了吸合电流值。

2）三相结构带断相保护的热继电器

三相电源的断相是引起电动机过载和烧坏电动机的主要原因之一。由于电动机的接线方式不同，一般的热继电器不能对电动机提供完善的断相保护。JR16系列热继电器是为解决电动机断相保护而设计的，主要利用双金属片的差动原理来控制热继电器的动作，从而实现断相保护。差动式断相保护装置的原理示意如图3-30所示，其中图3-30（a）所示为通电前的位置，图3-30（b）所示为三相均通有额定电流时的情况，此时由于三相主双金属片5均匀受热，并向左弯曲，所以内导板4和外导板2同时平移。当三相均匀过载时［如图3-30（c）所示］，三相主双金属片都受热弯曲，推动内、外导板左移，通过补偿双金属片6压迫弹簧7，使触头3分断，从而切断控制回路，实现过载保护。假设电动机发生断相故障（设右边一相断相），如图3-30（d）所示，则该相主双金属片冷却带动内导板4向右移，而未断两相的主双金属片带动外导板2左移，这一左一右的差动作用通过杠杆1的放大，将使热继电器迅速动作，切断控制回路，实现断相保护。

常用的热继电器有3UA5、3UA6系列和D系列。

图3-30　差动式断相保护装置的动作原理示意

（a）通电前的位置；（b）三相通有额定电流；（c）三相均衡过载；（d）电动机发生一相断线故障