時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械原理實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的控制電器。它的種類很多,有空氣阻尼型、電動(dòng)型和電子型等。時(shí)間繼電器(time relay)是指當(dāng)加入(或去掉)輸入的動(dòng)作信號(hào)后,其輸出電路需經(jīng)過規(guī)定的準(zhǔn)確時(shí)間才產(chǎn)生跳躍式變化(或觸頭動(dòng)作)的一種繼電器。是一種使用在較低的電壓或較小電流的電路上,用來接通或切斷較高電壓、較大電流的電路的電氣元件。同時(shí),時(shí)間繼電器也是一種利用電磁原理或機(jī)械原理實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的控制電器。它的種類很多,有空氣阻尼型、電動(dòng)型和電子型等。
時(shí)間繼電器的主要功能是作為簡單程序控制中的一種執(zhí)行器件,當(dāng)它接受了啟動(dòng)信號(hào)后開始計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)結(jié)束后它的工作觸頭進(jìn)行開或合的動(dòng)作,從而推動(dòng)后續(xù)的電路工作。一般來說,時(shí)間繼電器的延時(shí)性能在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)是可以調(diào)節(jié)的,從而方便調(diào)整它的延時(shí)時(shí)間長短。單憑一只時(shí)間繼電器恐怕不能做到開始延時(shí)閉合,閉合一段時(shí)間后,再斷開,先實(shí)現(xiàn)延時(shí)閉合后延時(shí)斷開,但總體上說,通過配置一定數(shù)量的時(shí)間繼電器和中間繼電器都是可以做到的。
工作原理:
時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械原理實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的控制電器。它的種類很多,有空氣阻尼型、電動(dòng)型和電子型等。時(shí)間繼電器可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種類型。空氣阻尼型時(shí)間繼電器的延時(shí)范圍大(有0.4~60s和0.4~180s兩種) ,它結(jié)構(gòu)簡單,但準(zhǔn)確度較低。
當(dāng)線圈通電時(shí),銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時(shí)下移,使瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)接通或斷開。但是活塞桿和杠桿不能同時(shí)跟著銜鐵一起下落,因?yàn)榛钊麠U的上端連著氣室中的橡皮膜,當(dāng)活塞桿在釋放彈簧的作用下開始向下運(yùn)動(dòng)時(shí),橡皮膜隨之向下凹,上面空氣室的空氣變得稀薄而使活塞桿受到阻尼作用而緩慢下降。經(jīng)過一定時(shí)間,活塞桿下降到一定位置,便通過杠桿推動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作,使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開,動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。從線圈通電到延時(shí)觸點(diǎn)完成動(dòng)作,這段時(shí)間就是繼電器的延時(shí)時(shí)間。延時(shí)時(shí)間的長短可以用螺釘調(diào)節(jié)空氣室進(jìn)氣孔的大小來改變。吸引線圈斷電后,繼電器依靠恢復(fù)彈簧的作用而復(fù)原。空氣經(jīng)出氣孔被迅速排出。
特性:
繼電器的工作特點(diǎn)是具有階躍式的輸入/輸出特性,如圖1所示。在繼電器獲得一個(gè)輸入信號(hào)X時(shí),不論信號(hào)幅椎多大,只要沒有達(dá)到動(dòng)作值X1,繼電器不動(dòng)作,輸出信號(hào)Y=0((記為Y0),對(duì)應(yīng)特性曲線的0 點(diǎn)-a點(diǎn)之間。當(dāng)X值達(dá)到X1,繼電器就立即動(dòng)作,其工作點(diǎn)瞬時(shí)地從a點(diǎn)跳到b點(diǎn),就得到Y(jié)max的輸出信號(hào)。此后,即使繼續(xù)增大輸入信號(hào),輸出信號(hào)仍為Ymax不變。如果輸入信號(hào)減弱,只要輸入信號(hào)X不小于釋放值Xr,輸出信號(hào)也為Ymax不變,工作點(diǎn)沿b、c變化。但當(dāng)X減小到Xr時(shí),繼電器才釋放,即輸出信號(hào)為Y0,此時(shí),繼電器的工作點(diǎn)是沿著b,c,d,0變化,恢復(fù)原狀。
時(shí)間繼電器的分類:
時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開的自動(dòng)控制電器,其種類很多,常用的有電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和晶體管式等。
(1)空氣阻尼式時(shí)間繼電器又稱為氣囊式時(shí)間繼電器,它是根據(jù)空氣壓縮產(chǎn)生的阻力來進(jìn)行延時(shí)的,其結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜,延時(shí)范圍大(0.4~180s),但延時(shí)精確度低。
(2)電磁式時(shí)間繼電器延時(shí)時(shí)間短(0.3~1.6s),但它結(jié)構(gòu)比較簡單,通常用在斷電延時(shí)場合和直流電路中。
(3)電動(dòng)式時(shí)間繼電器的原理與鐘表類似,它是由內(nèi)部電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)而獲得延時(shí)的。這種繼電器延時(shí)精度高,延時(shí)范圍寬(0.4~72h),但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,價(jià)格很貴。
(4)晶體管式時(shí)間繼電器又稱為電子式時(shí)間繼電器,它是利用延時(shí)電路來進(jìn)行延時(shí)的。這種繼電器精度高,體積小。
1.直流電磁式時(shí)間繼電器
在直流電磁式電壓繼電器的鐵心上增加一個(gè)阻尼銅套,即可構(gòu)成時(shí)間繼電器,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。它是利用電磁阻尼原理產(chǎn)生延時(shí)的,由電磁感應(yīng)定律可知,在繼電器線圈通斷電過程中銅套內(nèi)將感應(yīng)電勢,并流過感應(yīng)電流,此電流產(chǎn)生的磁通總是反對(duì)原磁通變化。
電器通電時(shí),由于銜鐵處于釋放位置,氣隙大,磁阻大,磁通小,銅套阻尼作用相對(duì)也小,因此銜鐵吸合時(shí)延時(shí)不顯著(一般忽略不計(jì))。 而當(dāng)繼電器斷電時(shí),磁通變化量大,銅套阻尼作用也大,使銜鐵延時(shí)釋放而起到延時(shí)作用。因此,這種繼電器僅用作斷電延時(shí)。 這種時(shí)間繼電器延時(shí)較短,JT3系列最長不超過5s,而且準(zhǔn)確度較低,一般只用于要求不高的場合。
2.空氣式時(shí)間繼電器
空氣阻尼式時(shí)間繼電器,是利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的。它由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)三部分組成,電磁機(jī)構(gòu)為直動(dòng)式雙E型,觸點(diǎn)系統(tǒng)是借用LX5型微動(dòng)開關(guān),延時(shí)機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器。 空氣阻尼式時(shí)間繼電器,既具有由空氣室中的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的延時(shí)觸點(diǎn),也具有由電磁機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)的瞬動(dòng)觸點(diǎn),可以做成通電延時(shí)型,也可做成斷電延時(shí)型。電磁機(jī)構(gòu)可以是直流的,也可以是交流的。
3.半導(dǎo)體時(shí)間繼電器
電子式時(shí)間繼電器在時(shí)間繼電器中已成為主流產(chǎn)品,電子式時(shí)間繼電器是采用晶體管或集成電路和電子元件等構(gòu)成.目前已有采用單片機(jī)控制的時(shí)間繼電器。電子式時(shí)間繼電器具有延時(shí)范圍廣、精度高、體積小、耐沖擊和耐振動(dòng)、調(diào)節(jié)方便及壽命長等優(yōu)點(diǎn),所以發(fā)展很快,應(yīng)用廣泛。 半導(dǎo)體時(shí)間繼電器的輸出形式有兩種:有觸點(diǎn)式和無觸點(diǎn)式,前者是用晶體管驅(qū)動(dòng)小型磁式繼電器,后者是采用晶體管或晶閘管輸出。
4.單片機(jī)控制時(shí)間繼電器
近年來隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,采用集成電路、功率電路和單片機(jī)等電子元件構(gòu)成的新型時(shí)間繼電器大量面市。如DHC6多制式單片機(jī)控制時(shí)間繼電器、J5S17、J3320、JSZl3等系列大規(guī)模集成電路數(shù)字時(shí)間繼電器,J5145等系列電子式數(shù)顯時(shí)間繼電器.J5G1等系列固態(tài)時(shí)間繼電器等。 DHC6多制式單片機(jī)控制時(shí)間繼電器是為適應(yīng)工業(yè)自動(dòng)化控制水平越來越高的要求而生產(chǎn)的。多種制式時(shí)間繼電器可使用戶根據(jù)需要選擇最合適的制式,使用簡便方法達(dá)到以往需要較復(fù)雜接線才能達(dá)到的控制功能.這樣既節(jié)省了中間控制環(huán)節(jié).又大大提高了電氣控制的可靠性。DHC6多種制式時(shí)間繼電器采用單片機(jī)控制,LCD顯示.具有9種工作制式、正計(jì)時(shí)、倒計(jì)時(shí)任意設(shè)定、8種延時(shí)時(shí)段、延時(shí)范圍從0.01s~999.9h任意設(shè)定、鍵盤設(shè)定,設(shè)定完成之后可以鎖定按鍵.防止誤操作。可按要求任意選擇控制模式,使控制線路最簡單可靠。其外貌如圖3所示。
圖3 DHC6多種制式時(shí)間繼電器
J5S17系列時(shí)間繼電器由大規(guī)模集成電路、穩(wěn)壓電源、撥動(dòng)開關(guān)、四位LED數(shù)碼顯示器、執(zhí)行繼電器及塑料外殼幾部分組成。采用32kHz石英晶體振蕩器,安裝方式有面板式和裝置式兩種。裝置式插座可用M4螺釘固定在安裝板上.也可以安裝在標(biāo)準(zhǔn)35mm安裝卡軌上。 J5S20系列時(shí)間繼電器是四位數(shù)字顯示小型時(shí)間繼電器,它采用晶體振蕩作為時(shí)基基準(zhǔn).采用大規(guī)模集成電路技術(shù),不但可以實(shí)現(xiàn)長達(dá)9999h的長延時(shí),還可保證其延時(shí)精度。配用不同的安裝插座及附件可應(yīng)用在面板安裝、35mm標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)執(zhí)及螺釘安裝的場合。
時(shí)間繼電器的選用:
選用時(shí)間繼電器時(shí)應(yīng)注意:其線圈(或電源)的電流種類和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路相同;按控制要求選擇延時(shí)方式和觸點(diǎn)型式;校核觸點(diǎn)數(shù)量和容量,若不夠時(shí),可用中間繼電器進(jìn)行擴(kuò)展。
時(shí)間繼電器新系列產(chǎn)品JS14A系列、JS20系列半導(dǎo)體時(shí)間繼電器、JS14P系列數(shù)字式半導(dǎo)體繼電器等量具有體積小、延時(shí)精度高、壽命長、工作穩(wěn)定可靠、安裝方便、觸點(diǎn)輸出容大和產(chǎn)品規(guī)格全等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于電力拖動(dòng)、順序控制及各種生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中。
1、確定繼電器是用在直流回路還是交流回路里,并確定額定電壓等級(jí),常用為220V、110VDC/AC;
2、確定安裝方式,如:導(dǎo)軌式,凸出式,嵌入式等(是柜內(nèi)安裝還是面板開孔安裝,抽屜柜一般選用導(dǎo)軌式);
3、確定所需延時(shí)種類,為通電延時(shí)或斷電延時(shí),以及延時(shí)時(shí)間范圍等。