时间继电器

继电器继电器广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。

继电器是具有隔离功能的自动开关元件，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，是一种电控制器件。

它具有输入回路和输出回路之间的互动关系。

通常应用于自动化的控制电路中，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

继电器种类繁多，较常见的电磁继电器，固态继电器，热敏干簧继电器，磁簧继电器，光继电器，时间继电器等，本文着重介绍时间继电器。

继电器起自动开关的作用，在日常生活中，我们的饮水机，电水壶，微波炉等电器的自动开关就是由继电器控制，其原理是当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，继电器使被控制的输出电路导通或断开。

时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。

时间继电器的种类很多，有空气阻尼型、电动型和电子型等。

在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器，它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。

它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。

时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型。

空气阻尼型时间继电器的延时范围大(有0.4～60s和0.4～180s两种) ，它结构简单，但准确度较低。

当线圈通电（电压规格有ac380v、ac220v或dc220v、dc24v等）时，衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移，使瞬时动作触点接通或断开。

但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落，因为活塞杆的上端连着气室中的橡皮膜，当活塞杆在释放弹簧的作用下开始向下运动时，橡皮膜随之向下凹，上面空气室的空气变得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。

经过一定时间，活塞杆下降到一定位置，便通过杠杆推动延时触点动作，使动断触点断开，动合触点闭合。

从线圈通电到延时触点完成动作，这段时间就是继电器的延时时间。

延时时间的长短可以用螺钉调节空气室进气孔的大小来改变。

吸引线圈断电后，继电器依靠恢复弹簧的作用而复原。

空气经出气孔被迅速排出。

时间继电器图形符号及文字符号如图1所示。

图1 时间继电器图形符号及文字符号1．直流电磁式时间继电器在直流电磁式电压继电器的铁心上增加一个阻尼铜套，即可构成时间继电器，其结构示意图如图2所示。

它是利用电磁阻尼原理产生延时的，由电磁感应定律可知，在继电器线圈通断电过程中铜套内将感应电势，并流过感应电流，此电流产生的磁通总是反对原磁通变化。

图2 带有阻尼铜套的铁心示意图1-铁心2-阻尼铜套3-绝缘层4-线圈电器通电时，由于衔铁处于释放位置，气隙大，磁阻大，磁通小，铜套阻尼作用相对也小，因此衔铁吸合时延时不显著(一般忽略不计)。

而当继电器断电时，磁通变化量大，铜套阻尼作用也大，使衔铁延时释放而起到延时作用。

因此，这种继电器仅用作断电延时。

这种时间继电器延时较短，JT3系列最长不超过5s，而且准确度较低，一般只用于要求不高的场合。

2．空气式时间继电器空气阻尼式时间继电器，是利用空气阻尼原理获得延时的。

它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成，电磁机构为直动式双E型，触点系统是借用LX5型微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。

空气阻尼式时间继电器，既具有由空气室中的气动机构带动的延时触点，也具有由电磁机构直接带动的瞬动触点，可以做成通电延时型，也可做成断电延时型。

电磁机构可以是直流的，也可以是交流的。

3．半导体时间继电器电子式时间继电器在时间继电器中已成为主流产品，电子式时间继电器是采用晶体管或集成电路和电子元件等构成．目前已有采用单片机控制的时间继电器。

电子式时间继电器具有延时范围广、精度高、体积小、耐冲击和耐振动、调节方便及寿命长等优点，所以发展很快，应用广泛。

半导体时间继电器的输出形式有两种：有触点式和无触点式，前者是用晶体管驱动小型磁式继电器，后者是采用晶体管或晶闸管输出。

4．单片机控制时间继电器近年来随着微电子技术的发展，采用集成电路、功率电路和单片机等电子元件构成的新型时间继电器大量面市。

如DHC6多制式单片机控制时间继电器、J5S17、J3320、JSZl3等系列大规模集成电路数字时间继电器，J5145等系列电子式数显时间继电器．J5G1等系列固态时间继电器等。

DHC6多制式单片机控制时间继电器是为适应工业自动化控制水平越来越高的要求而生产的。

多种制式时间继电器可使用户根据需要选择最合适的制式，使用简便方法达到以往需要较复杂接线才能达到的控制功能．这样既节省了中间控制环节．又大大提高了电气控制的可靠性。

DHC6多种制式时间继电器采用单片机控制，LCD显示．具有9种工作制式、正计时、倒计时任意设定、8种延时时段、延时范围从0.01s～999.9h任意设定、键盘设定，设定完成之后可以锁定按键．防止误操作。

可按要求任意选择控制模式，使控制线路最简单可靠。

其外貌如图3所示。

图3 DHC6多种制式时间继电器J5S17系列时间继电器由大规模集成电路、稳压电源、拨动开关、四位LED数码显示器、执行继电器及塑料外壳几部分组成。

采用32kHz石英晶体振荡器，安装方式有面板式和装置式两种。

装置式插座可用M4螺钉固定在安装板上．也可以安装在标准35mm安装卡轨上。

J5S20系列时间继电器是四位数字显示小型时间继电器，它采用晶体振荡作为时基基准．采用大规模集成电路技术，不但可以实现长达9999h的长延时，还可保证其延时精度。

配用不同的安装插座及附件可应用在面板安装、35mm标准安装导执及螺钉安装的场合。

下面将详细介绍SS-23型时间继电器的电路原理：SS－23E 型时间继电器作为辅助元件，广泛用于各种保护及自动控制电路中，使被控制的元件得到所需的延时。

外附电阻外形及安装尺寸见图1、面板示图见图2、背后端子接线图见图3。

继电器外附电阻型号及规格数量如表1。

表1额定电压外附电阻(V) 型号及规格数量DC 220 RXYC—20—7.5kΩ 1DC 110 RXYC—20—3kΩ 1DC 48 RXYC—20—620Ω 1图1 外附电阻外形及尺寸图2 面板示意图图3 背后端子接线图SS－23E 型时间继电器工作原理继电器原理接线图如图4所示。

当218(+) 和228(－) 两端施加额定电压时,稳压管V1 两端获得15V 左右的稳定电压，所用集成电路经R2、C3 构成的微分电路清零，晶体振荡器开始振荡，产生稳定的高频时基脉冲，经D2、D3分频获得0.1s、1s和10s 的标准时基讯号，按整定要求(改变铭牌上时基选择开关接通位置即可) 输入计数器D4 和D5，继电器利用BCD 码拨盘开关进行时间整定，当D4、D5 中的计数值与拨盘开关整定数值相同时，电路符合，拨盘开关上“A”由低电平变成高电平，驱动出口电路，输出延时触点。

发光二极管V2 和V26 作为延时指示灯，在延时过程中以0.5Hz 频率闪亮，当延时结束时持续燃亮。

SS－23E 型时间继电器的规格列于表2 中。

SS－23E 型时间继电器的触点型式2 副瞬动转换触点，2 副延时转换触点(可分别整定)。

表2额定直流电压(V) 整定范围(s)整定级差(s)220 0.1～9.9 0.1110 1～99 148 10～990 10SS－23E 型时间继电器的动作值和返回值在基准条件下，继电器动作电压不大于额定值的70%；返回电压不小于额定值的5%。

SS－23E 型时间继电器的延时准确度SS－23E 型时间继电器的整定误差在基准条件下，继电器延时触点整定误差不大于±0.5% 最大整定值。

SS－23E 型时间继电器的延时一致性在基准条件下，继电器延时触点延时一致性不大于0.2% 最大整定值。

SS－23E 型时间继电器的温度变化对性能的影响环境温度为标称范围极限值时，继电器应可靠动作，且应满足以下要求:a. 任一延时整定点上的延时准确度不超过规定值的2 倍；b. 继电器动作值不大于75% 额定电压，返回值不小于5% 额定值。

SS－23E 型时间继电器的电源电压变化对性能的影响电源电压为标称范围极限值时，继电器应可靠动作，且应满足以下要求:任一延时整定点上的延时准确度不超过 3.4规定值的2 倍。

SS－23E 型时间继电器的功率消耗在额定电压下，继电器功率消耗见表3。

表3额定直流电压(V) 功率消耗(W)220 7110 3.548 1.6SS－23E 型时间继电器的绝缘性能SS－23E 型时间继电器的绝缘电阻继电器各导电电路连在一起与外露的非带电金属部分及外壳之间，用开路电压为500V 的测试仪器测量，其绝缘电阻应不小于300MΩ。

SS－23E 型时间继电器的介质强度SS－23E 型时间继电器的各导电电路连在一起与外露的非带电金属部分及外壳之间，应能承受2kV (有效值)、50Hz 的交流电压历时1min 试验，而无绝缘击穿或闪络现象。

当复查介质强度时，试验电压值为规定电压值的75%。

SS－23E 型时间继电器的冲击电压继电器各导电电路连在一起与外露的非带电金属部分或外壳之间应能承受波形为标准雷电波，幅值为5kV 的试验电压，无绝缘损坏现象。

SS－23E 型时间继电器的耐温热性能最高温度为40℃，按交变湿热试验程序及方法，试验2 周期(48h) 后，用开路电压为500V 的测试仪器，测定 3.8.1 规定的部位，其绝缘电阻应不小于4MΩ，并应能承受本标准 3.8.2 所规定的复查试验电压值。

SS－23E 型时间继电器的触点性能SS－23E 型时间继电器的触点断开容量继电器在电压不大于250V，电流不大于0.5A的直流有感负荷电路（τ= 5ms±0.75ms）中，断开容量为30W；在电压不大于250V，电流不大于1A的交流电路（cosφ= 0.4±0.1）中，能断开100V A。

3.10.2当继电器输入激励量为额定值时，触点电路在3.10.1 规定负荷下，应能可靠动作及返回，其电寿命为5×103次，延时准确度应不超过 3.4规定值的 2 倍，介质强度应满足3.8.2 规定。

SS－23E 型时间继电器的机械寿命继电器输入激励量为额定值时，输出触点不接负荷，应能可靠动作和返回104 次。

试验后，延时准确度应不超过 3.4 规定值的2 倍，介质强度应满足 3.8.2 规定。

3.12 重量继电器重量约0.5kg。

SS－23E 型时间继电器的调试方法在使用之前，应检查所接电源是否与继电器铭牌标志相符，引出端子连接是否正确；并按下列方法进行延时整定。

继电器铭牌上装有相互独立的两位拨盘开关，可根据需要进行相互独立的两路延时整定，其公式为：t = N×T0 (s)式中：t 为所需延时，N 为拨盘置数，T0为时基。

例如：延时t = 4.9s。

可选择T0= 0.1s (只需将0.1 对应开关拨到“ON”位置)拨盘置数N为49，即可实现t = N×T0 = 49×0.1 = 4.9s。