時間繼電器簡介

1、時間繼電器簡介   時間繼電器時間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械原理實現(xiàn)延時控制的自動開關(guān)裝置。它的種類很多，有空氣阻尼型、電動型和電子型和其他型等。時間繼電器原理早期在交流電路中常采用空氣阻尼型時間繼電器 ,它是利用空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時動作的。它由電磁系統(tǒng)、延時機(jī)構(gòu)和觸點三部分組成。凡是繼電器感測元件得到動作信號后，其執(zhí)行元件（觸頭）要延遲一 定時間才動作的繼電器稱為時間繼電器 目前最常用的為大規(guī)模集成電路型成的時間繼電器，它是利用阻容原理來實現(xiàn)延時動作。在交流電路中往往采用變壓器來降壓，集成電路做為核心器件，其輸出采用小型電磁繼電器，使得產(chǎn)品的性能及可靠性比

2、早期的空氣阻尼型時間繼電器要好的多，產(chǎn)品的定時精度及可控性也提高很多。 隨著單片機(jī)的普及，目前各廠家相繼采用單片機(jī)為時間繼電器的核心器件，而且產(chǎn)品的可控性及定時精度完全可以由軟件來調(diào)整，所以未來的時間繼電器將會完全由單片機(jī)來取代。    時間繼電器時間繼電器工作原理分析在交流電路中常采用空氣阻尼型時間繼電器,它是利用空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時動作的。它由電磁系統(tǒng)、延時機(jī)構(gòu)和觸點三部分組成。 時間繼電器可分為通電延時型和斷電延時型兩種類型。 空氣阻尼型時間繼電器的延時范圍大(有0.460s和0.4180s兩種) ，它結(jié)構(gòu)簡單,但準(zhǔn)確度較低。 當(dāng)線圈通電（電壓規(guī)格有ac3

3、80v、ac220v或dc220v、dc24v等）時，銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時下移，使瞬時動作觸點接通或斷開。但是活塞桿和杠桿不能同時跟著銜鐵一起下落，因為活塞桿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動時，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)過一定時間，活塞桿下降到一定位置，便通過杠桿推動延時觸點動作，使動斷觸點斷開，動合觸點閉合。從線圈通電到延時觸點完成動作，這段時間就是繼電器的延時時間。延時時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。 時間繼電

4、器類型及特點特點1、空氣阻尼式時間繼電器又稱為氣囊式時間繼電器，它是根據(jù)空氣壓縮產(chǎn)生的阻力來進(jìn)行延時的，其結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，延時范圍大（0.4180s），但延時精確度低。 2、電磁式時間繼電器延時時間短（0.31.6s），但它結(jié)構(gòu)比較簡單，通常用在斷電延時場合和直流電路中。 3、電動式時間繼電器的原理與鐘表類似，它是由內(nèi)部電動機(jī)帶動減速齒輪轉(zhuǎn)動而獲得延時的。這種繼電器延時精度高，延時范圍寬（0.472h），但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價格很貴。 4、晶體管式時間繼電器又稱為電子式時間繼電器，它是利用延時電路來進(jìn)行延時的。這種繼電器精度高，體積小。 時間繼電器可分為通電延時型和斷電延時型兩種類型。 以空氣

5、阻尼式時間繼電器為例來說明時間繼電器的工作原理 空氣阻尼型時間繼電器的延時范圍大(有0.460s和0.4180s兩種) ，它結(jié)構(gòu)簡單,但準(zhǔn)確度較低。 當(dāng)線圈通電時，銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時下移，使瞬時動作觸點接通或斷開。但是活塞桿和杠桿不能同時跟著銜鐵一起下落，因為活塞桿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動時，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)過一定時間，活塞桿下降到一定位置，便通過杠桿推動延時觸點動作，使動斷觸點斷開，動合觸點閉合。從線圈通電到延時觸點完成動作，這段時間就是繼電器的延時時間。延時時間的長短可以用螺釘調(diào)

6、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?？諝饨?jīng)出氣孔被迅速排出。 時間繼電器：當(dāng)加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規(guī)定的時間才閉合或斷開其被控線路的繼電器。 分類a,電磁時間繼電器：當(dāng)線圈加上信號后，通過減緩電磁鐵的磁場變化而后的延時的時間繼電器。 b,電子時間繼電器：由分立元件組成的電子延時線路所構(gòu)成的時間繼電器，或由固體延時線路構(gòu) 成的時間繼電器。 c,混合式時間繼電器：由電子或固體延時線路和電磁繼電器組合構(gòu)成的時間繼電器。 時間繼電器的應(yīng)用2.典型時間繼電器線路原理分析: 該延時電路的核心IC是由14位二進(jìn)制串行計數(shù)器/分頻器構(gòu)成，IC內(nèi)部

7、由振蕩器和14級分頻器組成，振蕩器部分可由電阻Rt和電容Cr構(gòu)成振蕩器，產(chǎn)生固定的振蕩頻率,主振產(chǎn)生的矩形波可進(jìn)入14級分頻器，并通過10個輸出端得到不同的分頻系數(shù)（分頻最小可得到16分頻Q4，最大可得到16384分頻Q14），便可得到所需的定時控制。待分頻延時到達(dá)后，輸出端的高電平使驅(qū)動電路三極管導(dǎo)通工作，從而使執(zhí)行繼電器工作，相應(yīng)的延時觸點對所需外圍線路進(jìn)行定時控制，IC振蕩也隨輸出的高電平經(jīng)V6使之停振。發(fā)光管V1也隨繼電器同時工作，起到延時到達(dá)指示。 振蕩器參數(shù)設(shè)置振蕩頻率f 與RC有以下近似關(guān)系f=1/2.2Rt?Cr（Vdd=10V）。如考慮振蕩器的穩(wěn)定性，減少由于器件參數(shù)的差異而

8、引起的振蕩周期的變化Rs>Rt（Rs=10Rt時，振蕩周期基本上不隨Vdd的變化而變化）為保證振蕩能可靠起振。在選擇Rt與Ct時應(yīng)注意其條件，Rt>1K?Cr>1000Pf，否則很難保證振蕩電路可靠起振。 在實際使用的時間繼電器，往往需要控制時間連續(xù)可調(diào)，為保證時間可調(diào)，則振蕩回路Rt可選擇線性較好X型可調(diào)電位器。延時電容可選擇穩(wěn)定性好的CBB聚丙烯電容，時間繼電器標(biāo)牌延時刻度可根據(jù)所選擇的可調(diào)電位器機(jī)械行程的偏轉(zhuǎn)角度來定，從而使設(shè)定時間值（標(biāo)牌刻度示值）與實際延時值相吻合，以減少整定誤差。 譬如要設(shè)置10s，可將Rt選擇，1M可調(diào)電位器，Ct可選擇104 pF，輸出分頻端從

9、15腳Q10引出，則最大 延時值為11S，因集成是在時鐘脈沖下降沿的作用下作增量計數(shù)，則最大延時時間Tmax=2 n-1 ? t= 2 10-1 ?2?2? RtCt= 2 9 ?2?2? 106×104×10-12 =11s。 當(dāng)4060集成振蕩器部分也可配晶振，使之構(gòu)成典型的晶體振蕩器，在此就不多加贅述。 該專用芯片采用CMOS工藝，具有微功耗，抗干擾能力強(qiáng)（內(nèi)部采用硬件編程），外配石英振蕩器，多種時基選擇，具有通電延時和間隔定時兩種工作模式。四位延時整定，具有BCD碼輸出，可配譯碼器LED數(shù)碼管驅(qū)動顯示延時時間。具有延時精度高、顯示直觀、延時整定方便等優(yōu)點?，F(xiàn)有逐步替

10、代常規(guī)的CMOS計時分頻集成電路的趨勢。 在專用芯片OSC1、OSC2、OSC3外接晶振以及電阻構(gòu)成并聯(lián)晶體振蕩器產(chǎn)生32768Hz主脈沖，主脈沖分別進(jìn)入芯片內(nèi)置的時序電路和分頻器時基選擇電路，使之產(chǎn)生時序脈沖，并在P1、P2、P3、P4輸出BCD碼，P5產(chǎn)生相應(yīng)的秒脈沖。P5產(chǎn)生的秒脈沖在配相應(yīng)的元器件后可反映時間繼電器的工作狀態(tài)，當(dāng)延時來到時，秒脈沖可使線路的LED發(fā)光管處于閃爍狀態(tài)，待延時到達(dá)后，LED為常亮狀態(tài)，而在此時，D1、D2、D3、D4產(chǎn)生位置顯示掃描脈沖以及時基脈沖。 時間設(shè)置可通過SA1、SA2、SA3、SA4撥碼開關(guān)進(jìn)行個、十、百、千的“8、4、2、1”設(shè)定至芯片寄存器中

11、，以備在芯片內(nèi)部比較電路中進(jìn)行比較。K3與K4分別可設(shè)定工作模式和時基選擇，并將設(shè)定輸入到芯片內(nèi)部工作模式寄存器和時基寄存器中，在芯片外部配相應(yīng)的電源和7段鎖存譯碼驅(qū)動器，則可顯示延時值。當(dāng)延時顯示值與撥碼設(shè)定值相吻合后，芯片內(nèi)部所設(shè)定的比較電路工作使芯片12端OUT輸出高電平來驅(qū)動三極管V1導(dǎo)通，從而使執(zhí)行繼電器吸合工作，延時觸頭對外圍線路進(jìn)行控制。 另外，該專用芯片有7種時基供選擇，分別由D1、D2、D3與P5構(gòu)成相應(yīng)的二進(jìn)制碼來進(jìn)行設(shè)定。設(shè)定選擇時基可用符合下述二進(jìn)制碼的特制撥碼開關(guān)完成，以方便用戶的時基選擇。如用戶有特殊需求，片1腳GATE還具有累加計時功能，1腳在低電平時分頻器連續(xù)工

12、作，當(dāng)接入高電平時計數(shù)器分頻器暫停工作。當(dāng)外接2變成低電平后，計時顯示又可在原計時顯示基礎(chǔ)上累加計時，從而可實現(xiàn)累加計時功能。在工作原理圖中開關(guān)K2可實現(xiàn)此功能。 K3為工作模式選擇，當(dāng)K3接通時，時間繼電器的工作模式為間隔定時，也就是當(dāng)時間繼電器接通工作電源后，芯片OUT輸出端先輸出高電平，致使內(nèi)部執(zhí)行繼電器工作，待所設(shè)定的延時到達(dá)后OUT無高電平輸出，執(zhí)行繼電器釋放；如K3不接通，時間繼電器為常規(guī)的通電延時型， 工作狀態(tài)與間隔定時相反。 總之，針對時間繼電器的工作特點而研制的時間專用芯片有其多時基選擇、時間預(yù)置方便、顯示直觀、時間整定誤差小等優(yōu)點，是常規(guī)的CMOS計數(shù)分頻集成電路無法來實現(xiàn)

13、的。 典型應(yīng)用控制線路分析 在常規(guī)Y-的電動機(jī)控制線路中，時間繼電器的延時控制使電機(jī)在Y形啟動切換至形運行起到有效的控制。 按下Y-控制回路啟動按鈕SB2，時間繼電器KT得電，在得電的同時KT的瞬動觸點對SB2形成自鎖，KM3接觸器線圈得電，KM3主觸頭閉合，其常開輔助觸頭閉合，主回路KM1接觸器得電，主回路接通；KM3常閉輔助觸頭斷開，確保接觸器KM3工作時，KM2不能投入工作，此時電動機(jī)處于Y形啟動狀態(tài)。 當(dāng)時間繼電器KT延時到達(dá)后（KT的時間設(shè)置可根據(jù)所控制Y-啟動電動機(jī)的功率來設(shè)定）。時間繼電器的延時常開和延時常閉觸頭轉(zhuǎn)換，致使交流接觸器KM3線圈失電，主觸頭斷開，交流接觸器KM2得電

14、，其輔助觸頭對KM1、KT觸點進(jìn)行自鎖，保證交流接觸器KM2吸合工作，使電機(jī)在形運行。 時間繼電器電磁兼容性時間繼電器的使用環(huán)境 時間繼電器作為自動控制器件應(yīng)用較廣泛，尤其是在涉及低壓電器控制網(wǎng)絡(luò)中有較多電器設(shè)備環(huán)境中使用時電磁干擾問題更趨于嚴(yán)重。組成時間繼電器的內(nèi)部元器件的損壞這時已不是引起時間繼電器故障（失效）的主要原因，而在于應(yīng)用場合中的各種干擾通過電磁耦合、電容耦合直接進(jìn)入時間繼電器，干擾其正常的延時控制。時間繼電器在此干擾環(huán)境下能否正常工作往往會影響到整個自動控制系統(tǒng)的正常邏輯功能，甚至還可能造成大的質(zhì)量事故和經(jīng)濟(jì)損失。所以時間繼電器在各種惡劣環(huán)境都應(yīng)有較高的可靠性和抗干擾能力，也就

15、是說時間繼電器必須有良好的電磁兼容性能，只有這樣才能完善其產(chǎn)品質(zhì)量，提高自身的市場競爭能力。 時間繼電器的抗電磁干擾措施工作電源部分的抑制措施 在實際工作使用中，一般采用下述方法來進(jìn)行抑制，提高其產(chǎn)品的抗干擾能力。 采用隔離變壓器；選擇合適的壓敏電阻；在供電輸出口加高頻旁路電容等方法提高產(chǎn)品的抗干擾能力。 執(zhí)行繼電器的抗干擾當(dāng)執(zhí)行繼電器的繞組（感性負(fù)載）被接通和斷開時。線圈中會產(chǎn)生一連串上升速度快，頻率和幅度都相當(dāng)高的尖峰脈沖電磁振蕩輻射，對直流繼電器繞組通常采用以下方法來減少干擾： 在線圈兩端反并二極管或RC器件，如控制觸點對交流感性負(fù)載的控制，也可考慮在觸點并接RC 器件，從而能對觸點在通

16、斷時產(chǎn)生的干擾進(jìn)行有效的吸收。 屏蔽屏蔽能有效地抑制通過空間傳播的電磁干擾，一則可限制內(nèi)部產(chǎn)生的電磁能輻射出去；二則可防止外來 輻射進(jìn)入，在對內(nèi)部電子線路采用整體屏蔽措施，也可對內(nèi)部信號線采用屏蔽線，增強(qiáng)其抗干擾能力。 時間繼電器的接線方法時間繼電器的電氣控制系統(tǒng)中是一個非常重要的元器件。一般分為通電延時和斷電延時兩種類型。 從動作的原理上有電子式、機(jī)械式等。電子式的是采用電容充放電再配合電子元件的原理來實現(xiàn)延時動作。機(jī)械式的樣式較多，有利用氣囊、彈簧的氣囊式. 時間繼電器的接線方法 第一、控制接線：你把它看成直流繼電器來考慮。3、7用來接12V控制電壓；2、7用來接24V控制電壓。其中的7當(dāng)

17、成直流電的負(fù)極，使用時接到零線。2接220V的火線。 第二、工作控制：雖然控制電壓接上了，但是是否起控制作用，由面板上的計時器決定。 第三、功能理解：它就是一個開關(guān)，單刀雙擲的，有一個活動點活動臂，就像常見的閘刀開關(guān)的活動刀臂一樣。8是活動點，5是常閉點，繼電器不動時，他們兩個相連。動作時，8、6相連。 第四：負(fù)載接線：電源的零線或負(fù)極接用電器的零線或負(fù)極端。電源的火線或正極接8腳，用電器的火線端或正極接6腳，5腳空閑不用。 第五、工作原理：計時無效期間，8、5相連，相當(dāng)于我們平常電燈開關(guān)斷開狀態(tài)。有效時，繼電器動作，8、6相連，用電器得電工作，相當(dāng)于我們平常電燈開關(guān)接通狀態(tài) 接線插頭：8針圓

18、插頭 針腳定義： 接線方式1（國內(nèi)常規(guī)） 接線方式2（OMRON） 針號 針定義 針號 針定義 1 繼電器B公共端 1 外部開關(guān)公共端 2 電源零線N（AC85-265V） 3 繼電器B常開觸點 3 時間復(fù)位端子(RESET)/接通有效 4 繼電器B常閉觸點 4 計時允許端子(GATE)/斷開有效 5 繼電器A常閉觸點 5 繼電器A常閉觸點 6 繼電器A常開觸點 6 繼電器A常開觸點 7 電源火線L（AC85-265V） 8 繼電器A公共端 8 繼電器A公共端    時間繼電器接線圖1，2是電源，第一組3，4是常開，3，5是常閉，第二組6，7是常開，68是常閉。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)時間繼電器概述電力系統(tǒng)繼電保護(hù)時間繼電器分為電磁式時間繼電器和集成電路靜態(tài)時間繼電器兩種，專用于電力系統(tǒng)