继电器线圈是铜线在有铁芯的线轴上缠绕多次。当线圈中产生足够大的电压时，线圈和纤芯就会产生磁性，吸引电枢。电枢又控制触点移动。根据导线的总长度及其单位横截面积，线圈会对电流流动表现出一定大小的电阻。根据欧姆定律，对于给定的电阻量，电流与电压成正比。也就是说：

因此，具有 120 欧姆电阻的 12 VDC 线圈可吸引 0.1 安培电流。某些继电器线圈接受直流电压，而另一些继电器线圈接受交流电压。DC（直流）电压具有恒定不变的值。在任何给定时刻，12 VDC 电源的电压正好为 12 伏特（误差通常为零点几伏特）。（见图 1A）

图 1a 直流电压波形

相反，AC（交流）电压的值不断变化。正如 Siemens Electromechanical Components 自学系列第 2 课“了解继电器”中所指出，举例来说，在任何给定时刻，120 VAC 线路上的电压正发生变化。（见图 1B）也就是说，电压从零开始，增大至 AC（交流）电压，然后又反过来，值不断变化。正如 Siemens Electromechanical Components 自学系列第 2 课“了解继电器”中所指出，举例来说，在任何给定时刻，120 VAC 线路上的电压正发生变化。（见图 1B）

图 1b 交流电压波形

也就是说，电压从零开始，增大至峰值，减至零，跨过零，向相反方向增大至峰值，然后再次减至零。此过程不断重复。

假设此 120 VAC 将转换为 12 伏特，并在整个 12 VDC 线圈上施加。线圈电流的测量表明，将在线圈（及其相关电路）中流动的电流比根据欧姆定律计算的电流要小得多。线圈电流的这种减小是线圈对交流呈现阻抗的结果。（阻抗是电感的函数，仅在交流通过时才存在。）

为了运行电枢，继电器线圈中必须生成一定的功率。由于功率是电流平方与电阻的乘积 (P = I2 R)，因此线圈中生成的功率将显著低于继电器正常运行所需的功率。要生成所需的功率，线圈电压必须增大至保证足够电流的值。

从理论上讲，交流可用于运行直流继电器。然而，在现实中，这样做不切实际。由于交流每半周期降至零（对于 60 周期电压，每秒 120 次降至零），继电器电枢往往每半周期释放一次。电枢的这种持续运动不仅会导致发出可听见的“嗡嗡声”，而且会导致触点在电枢移动时打开和闭合。

为了从交流运行继电器，继电器制造商在铁芯顶部使用名为着色环（或着色器线圈）的器件。（见图 2）。在着色环的作用下，铁芯一部分中产生的磁性有些滞后于铁芯其余部分的磁性。也就是说，铁芯一部分的磁性与其余部分的磁性之间存在轻微的相移。因此，当未着色铁芯磁能每半周期降至零时，磁能每半周期降至零，仍存在于铁芯着色部分的磁能保持电枢密封。当着色部分的能量降至零时，线圈和未着色铁芯磁能随着电流值的增大而开始再次增大。

图 2 交流线圈使用着色环来防止当磁能在每个交流半周期降至零时释放继电器电枢

“着色”R10 系列（交流线圈）继电器

R10 继电器和同类竞争产品使用一种对线圈着色的独特方法。如图 3 所示，当线圈顶部的交流电压变为负值时，二极管 M1 通过线圈的下半部分传导电流。

“着色”R10 系列（交流线圈）继电器

R10 继电器和同类竞争产品使用一种对线圈着色的独特方法。如图 3 所示，当线圈顶部的交流电压变为负值时，二极管 M1 通过线圈的下半部分传导电流。 

图 3 - R10 系列交流线圈使用整流二极管和“双线圈”配置来防止每半周期释放电枢。

由于 M1 与线圈的上半部分并联，因此线圈上半部分不存在电流。然而，由于磁化一半的线圈和由此产生的铁芯磁性，线圈的上半部分会产生磁能。这种磁能有些滞后于线圈的导电一半，正如刚才所述，用于在电流降至零时使电枢保持就位。

当交流电压反向时，二极管 M2 导电，而 M1 关断。线圈电流现在位于线圈的上半部分，并且产生的磁性具有与前半周期中剩余磁性相同的磁极。因此，电枢没有机会释放。与以前一样，线圈的非导电部分用作着色器，使电枢保持就位。二极管可与继电器线圈串联使用，用于调节交流电压。但是，二极管绝不能与交流电路中的线圈并联放置。这样做会导致二极管导电，而不是继电器导电，因为二极管上的电压为负。（此外，二极管第一次导电时将遭破坏，因为没有东西和它串联来限制电流。）

“着色”R10 系列（交流线圈）继电器

R10 继电器和同类竞争产品使用一种对线圈着色的独特方法。如图 3 所示，当线圈顶部的交流电压变为负值时，二极管 M1 通过线圈的下半部分传导电流。 

图 3 - R10 系列交流线圈使用整流二极管和“双线圈”配置来防止每半周期释放电枢。

由于 M1 与线圈的上半部分并联，因此线圈上半部分不存在电流。然而，由于磁化一半的线圈和由此产生的铁芯磁性，线圈的上半部分会产生磁能。这种磁能有些滞后于线圈的导电一半，正如刚才所述，用于在电流降至零时使电枢保持就位。

当交流电压反向时，二极管 M2 导电，而 M1 关断。线圈电流现在位于线圈的上半部分，并且产生的磁性具有与前半周期中剩余磁性相同的磁极。因此，电枢没有机会释放。与以前一样，线圈的非导电部分用作着色器，使电枢保持就位。二极管可与继电器线圈串联使用，用于调节交流电压。但是，二极管绝不能与交流电路中的线圈并联放置。这样做会导致二极管导电，而不是继电器导电，因为二极管上的电压为负。（此外，二极管第一次导电时将遭破坏，因为没有东西和它串联来限制电流。）

“着色”R10 系列（交流线圈）继电器

R10 继电器和同类竞争产品使用一种对线圈着色的独特方法。如图 3 所示，当线圈顶部的交流电压变为负值时，二极管 M1 通过线圈的下半部分传导电流。 

图 3 - R10 系列交流线圈使用整流二极管和“双线圈”配置来防止每半周期释放电枢。

由于 M1 与线圈的上半部分并联，因此线圈上半部分不存在电流。然而，由于磁化一半的线圈和由此产生的铁芯磁性，线圈的上半部分会产生磁能。这种磁能有些滞后于线圈的导电一半，正如刚才所述，用于在电流降至零时使电枢保持就位。

当交流电压反向时，二极管 M2 导电，而 M1 关断。线圈电流现在位于线圈的上半部分，并且产生的磁性具有与前半周期中剩余磁性相同的磁极。因此，电枢没有机会释放。与以前一样，线圈的非导电部分用作着色器，使电枢保持就位。二极管可与继电器线圈串联使用，用于调节交流电压。但是，二极管绝不能与交流电路中的线圈并联放置。这样做会导致二极管导电，而不是继电器导电，因为二极管上的电压为负。（此外，二极管第一次导电时将遭破坏，因为没有东西和它串联来限制电流。）

“着色”R10 系列（交流线圈）继电器

R10 继电器和同类竞争产品使用一种对线圈着色的独特方法。如图 3 所示，当线圈顶部的交流电压变为负值时，二极管 M1 通过线圈的下半部分传导电流。 

图 3 - R10 系列交流线圈使用整流二极管和“双线圈”配置来防止每半周期释放电枢。

由于 M1 与线圈的上半部分并联，因此线圈上半部分不存在电流。然而，由于磁化一半的线圈和由此产生的铁芯磁性，线圈的上半部分会产生磁能。这种磁能有些滞后于线圈的导电一半，正如刚才所述，用于在电流降至零时使电枢保持就位。

当交流电压反向时，二极管 M2 导电，而 M1 关断。线圈电流现在位于线圈的上半部分，并且产生的磁性具有与前半周期中剩余磁性相同的磁极。因此，电枢没有机会释放。与以前一样，线圈的非导电部分用作着色器，使电枢保持就位。二极管可与继电器线圈串联使用，用于调节交流电压。但是，二极管绝不能与交流电路中的线圈并联放置。这样做会导致二极管导电，而不是继电器导电，因为二极管上的电压为负。（此外，二极管第一次导电时将遭破坏，因为没有东西和它串联来限制电流。）

图 3 R10 系列交流线圈使用整流二极管和“双线圈”配置来防止每半周期释放电枢

由于 M1 与线圈的上半部分并联，因此线圈上半部分不存在电流。然而，由于磁化一半的线圈和由此产生的铁芯磁性，线圈的上半部分会产生磁能。这种磁能有些滞后于线圈的导电一半，正如刚才所述，用于在电流降至零时使电枢保持就位。

当交流电压反向时，二极管 M2 导电，而 M1 关断。线圈电流现在位于线圈的上半部分，并且产生的磁性具有与前半周期中剩余磁性相同的磁极。因此，电枢没有机会释放。与以前一样，线圈的非导电部分用作着色器，使电枢保持就位。二极管可与继电器线圈串联使用，用于调节交流电压。但是，二极管绝不能与交流电路中的线圈并联放置。这样做会导致二极管导电，而不是继电器导电，因为二极管上的电压为负。（此外，二极管第一次导电时将遭破坏，因为没有东西和它串联来限制电流。）

交流继电器上的直流

正如从交流运行直流继电器不切实际一样，从直流运行交流继电器同样不切实际。但在紧急情况下，如果采取某些预防措施，可从直流运行交流继电器。第一项预防措施是在继电器铁芯和电枢之间提供某种类型的剩余断路，以防止在线圈电源断开后，由于铁芯中仍存在任何明显的剩磁而导致电枢“粘连”。应采取的第二项预防措施是确保使用的直流电压量小于线圈的交流电压额定值。

关于剩余断路，交流继电器的结构使其在电枢固定到位时会以物理方式（磁性）接触铁芯。（在直流继电器上，电枢中的一个小型铜插针可以有效地防止电枢与铁芯进行磁接触。）只要交流继电器在交流电压下运行，释放线圈功率后，剩磁就能保持电枢就位。但是，当交流继电器在直流电压下运行时，剩磁可能无法保持电枢就位。至少，铁芯中存在剩磁会导致继电器的释放电压降低。

为了消除剩磁的影响，可将一小片聚酯薄膜胶带粘在交流继电器铁芯的顶部。这种胶带非常耐用，可持续进行数百次（甚至数千次）操作。胶带的厚度应为 0.002" 至 0.004"。

关于所需的线圈电压降低，请考虑 KR 系列继电器线圈。12 VAC 线圈的直流电阻为 24 欧姆。根据欧姆定律，12 伏特除以 24 欧姆等于 0.5 安培。然而，正如 KR 数据手册中指出，线圈实际上只吸引了 0.168 安培！（这是线圈阻抗的结果。）此 0.168 安培使线圈产生足够的功率来执行其预期工作。但是，0.5 安培将导致产生 6 瓦特的功率。这远远超过了允许的最大值。因此，线圈会过热，导线绝缘层会脱落。然后各匝线圈会一起短路。线圈会吸引更多电流，最终完全烧坏。

要在直流电路中使用交流线圈，需要将直流电压量降低至确保线圈功率在最大限制内的值。同样请考虑 KR。该开放式装置的最大额定功率为 4 瓦特。确定与直流电阻为 24 欧姆的 12 VAC 线圈一起使用的直流电压量：

因此，直流电压不能超过 9.8 伏特。由于数据手册将使用直流电压时的吸起值列出为额定值的 75%，因此本例中的直流电压不得低于 7.35 伏特。

使用整流的交流来运行任何继电器线圈时，建议使用滤波。如图 4A 所示，经整流但未滤波的交流具有电压峰值和谷值，即最大值和最小值。如果最小值应为额定电压的 75% 或更少，则电枢可能会移动。如图 4B 所示，滤波消除了波动。因此，经整流和正确滤波的交流将没有明显的波动。

图 4a 经整流但未滤波的交流电压有波动存在

图 4b 经整流和正确滤波的交流没有明显的波动