哈工大电器第9讲-低压电器及其控制系统课件

1、电器原理及控制技术 鄂鹏Email- 9/3/20221Rockwell Automation 第9章 时间继电器9.1 概 述定义：时间继电器是一种在接受到动作/释放信号后不是立即、而是经过固定的时间才改变其输出状态的继电器。分类按动作原理电磁式时间继电器机械式时间继电器钟表机构(擒纵机构)式时间继电器电动机式时间继电器阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器水银阻尼式时间继电器电热式时间继电器双金属片式时间继电器热敏电阻式时间继电器电子式时间继电器RC充放电式(模拟式)时间继电器数字式时间继电器微机式时间继电器9/3/20222Rockwell Automation 第9章 时间继电器9.1

2、概 述图9.1 时间继电器的符号图9.2 时间继电器的线圈及触点延时形式(a)线圈（b)动合延时闭合（c)动合延时断开（d）动断延时断开（e)动断延时闭合（f）动合延时闭合，延时断开9/3/20223Rockwell Automation 普通型电磁式时间继电器对于图（a）所示的普通型电磁式时间继电器。在释放状态，当工作线圈中通以激磁电流(或在闭合状态，当切断工作线圈的电源)时，工作线圈中的电流所产生的磁通会增大(或减小)，根据法拉第电磁感应定律，此时在短路套中感应出的电流所产生的磁通会阻碍线圈电流所产生的磁通的增大(或减小)，因而使继电器延时动作(或释放)。（a）普通型9/3/20225Ro

3、ckwell Automation 动作延时的电磁式时间继电器图（b）为动作延时的电磁式时间继电器，其短路套位于线圈的上方。在释放状态下(衔铁处于打开位置时)，当工作线圈中通以激磁电流时，通过气隙的磁通基本上都通过短路套，短路套中磁通的变化会使其中产生电流，后者产生的磁通阻碍气隙磁通的变化，即阻碍电磁吸力的增长，故动作延时。（b）动作延时9/3/20226Rockwell Automation “无”动作延时的电磁式时间继电器图（c）为释放延时的电磁式时间继电器，其短路套位于线圈的下方。在闭合状态，当线圈中的电流减小时，在短路套中感应出的电流产生的磁通阻碍线圈电流产生的磁通的减小，而当衔铁未运

4、动时，短路套中的磁通与闭合气隙中的磁通基本相等，亦即短路套中的电流产生的磁通阻碍了电磁吸力的减小，因此使继电器释放延时。（c）释放延时9/3/20227Rockwell Automation 9.2 电磁式时间继电器9/3/20228Rockwell Automation 9.3 空气阻尼式时间继电器通电延时型空气阻尼式时间继电器的工作原理当线圈1通电后衔铁（动铁心）3吸合，活塞杆6在塔形弹簧8作用下带动活塞12及橡皮膜10向上移动，使橡皮膜下方空气室空气变得稀薄，形成负压，因此活塞杆只能缓慢移动，其移动速度由进气孔气隙大小来决定。经一段延时后，活塞杆通过杠杆7压动微动开关15，使其触点动作，

5、从而实现了通电延时。延时时间可通过调节螺钉13来调节气孔气隙大小来改变。当线圈断电时，衔铁释放，橡皮膜下方空气室内的空气通过活塞肩部所形成的单向阀迅速地排出，使活塞杆、杠杆、微动开关等迅速复位。微动开关16在推板5的作用下瞬时动作，其触点即为时间继电器的瞬动触点。空气阻尼式时间继电器结构简单、价格低廉，延时范围为（0.4-180）s，但延时误差较大。9/3/202210Rockwell Automation 9.3 空气阻尼式时间继电器9/3/202212Rockwell Automation 1.钟表机构(擒纵机构)式时间继电器 9/3/202214Rockwell Automation 2

6、.电动机式时间继电器电动机式时间继电器的框图如图9.10所示。图9.10 电动机式时间继电器框图9/3/202215Rockwell Automation 2.电动机式时间继电器9/3/202216Rockwell Automation 2.电动机式时间继电器图 JS11型时间继电器原理结构1延时整定处 2指针定位 3指针 4刻度盘 5复位游丝6差动轮系 7减速齿轮 8同步电动机 9凸轮 10脱扣机构11延时触头 12瞬动触头 13离合电磁铁 14插头 9/3/202217Rockwell Automation 2.电动机式时间继电器JS-10时间继电器的主要性能参数延时范围:（0.5126）

7、s延时误差：2%环境条件环境温度：（-10+40）相对湿度: +20 达98%大气压力（0.1+0.004）MPa线圈参数电压：交流50 Hz，220V、127V、110V功率：12VA绝缘电阻：常温常湿50M，常温高湿5 M介质耐压：交流2000V，1min触点电流：1A寿命：50Hz、220V、50VA，104次复位时间：1s 质量：1.3kg9/3/202218Rockwell Automation 晶体管式时间继电器也称为半导体式时间继电器，它主要利用电容对电压变化的阻尼作用作为延时环节而构成。其特点是延时范围广、精度高、体积小、便调节、寿命长，是目前发展最快、最有前途的电子器件。下图

8、是采用非对称双稳态触发器的晶体管时间继电器原理图。 1 晶体管式（模拟式）时间继电器9/3/202220Rockwell Automation 晶体管式时间继电器原理图 1 晶体管式（模拟式）时间继电器9/3/202221Rockwell Automation 触发器的工作原理是：接通电源时，晶体管V5处于导通状态，V6处于截止状态。主电源与辅助电源叠加后，通过可变电阻R和R1对电容器C充电。在充电过程中，a点的电位逐渐升高，直至高于b点的电位，二极管V3则导通，使辅助电源的正电压加到晶体V5的基极上。这样，V5就由导通变为截止，而V6则由截止变为导通，使触发器发生翻转。于是，继电器K便动作；

9、通过触头发出相应的控制信号。与此同时，电容器C经由继电器的常开触头对电阻R4放电， 为下一步工作做准备。 1 晶体管式（模拟式）时间继电器9/3/202223Rockwell Automation （1）GT2系列数字式时间继电器 GT2系列数字式时间继电器适用于交流50/60Hz、电源额定电压220V及以下或直流12/24V的机床自动控制、成套设备自动控制以及生产工艺过程的自动控制系统等要求高精度、高可靠性自动控制场合的延时控制。2 数字式时间继电器9/3/202224Rockwell Automation 该系列数字式时间继电器采用硬件多模式编程（模式有：A通电延时、B断开延时、C通电延时

10、带瞬动、D断开延时带瞬动、E重复循环定时、F间隔定时、G累计定时），高精度，长时限，四位数字显示。 2 数字式时间继电器9/3/202226Rockwell Automation （2）HHS6系列数显时间继电器 HHS6系列数显时间继电器适用与交流50/60Hz、工作电压380V及以下或直流工作电压24V的控制电路中作延时元件，按预定时间接通或分断电路。 2 数字式时间继电器9/3/202227Rockwell Automation （2）HHS6系列数显时间继电器 2 数字式时间继电器9/3/202228Rockwell Automation 3 微机式时间继电器9/3/202230Roc

11、kwell Automation 9/3/202231Rockwell Automation 该微机式时间继电器的10种工作模式为：（1）A模式，上电后时间继电器处于等待状态,在输入控制信号上升沿时开始延时,延时时间到时继电器动作，等待下一次控制信号；（2）B模式，上电后时间继电器处于等待状态,在输入控制信号上升沿时开始延时 (控制信号必须保持,无控制信号继电器立即复位),延时时间到时继电器动作，等待下一次控制信号；（3）C模式，上电后时间继电器立即开始延时,在输入控制信号时延时暂停,控制信号消失后延时继续，延时时间到时继电器动作,等待下一次上电或复位信号；（4）D模式，上电后时间继电器处于等

12、待状态,在输入控制信号上升沿时开始延时,延时时间到时继电器动作,同时开始新的延时,延时时间到时继电器释放,一直不停地循环工作；3 微机式时间继电器9/3/202232Rockwell Automation （5）E模式，上电后时间继电器处于等待状态,在输入控制信号上升沿时开始延时, 延时时间到时继电器动作，保持一小段固定时间后继电器释放，同时开始新的延时,延时时间到时继电器再动作，保持一小段固定时间后再释放,一直不停地循环工作；（6）F模式，上电后时间继电器处于等待状态,在输入控制信号上升沿时开始延时，同时继电器动作,延时时间到时继电器释放；（7）G模式，上电后延时立即开始,时间继电器处于等待

13、状态,延时过程中若掉电，延时停止，重新上电，延时继续，延时时间到时继电器动作，此后若掉电继电器释放，若上电继电器动作,一直不停地循环工作；3 微机式时间继电器9/3/202233Rockwell Automation （8）H模式，基本工作过程同D模式，唯一不同的是延时过程中若掉电，延时停止，上电后延时继续；（9）I模式，上电后时间继电器处于等待状态,在输入控制信号上升时沿继电器动作，控制信号消失，延时开始，延时时间到时继电器释放；（10）J模式，上电后时间继电器处于等待状态,在输入控制信号上升沿时延时开始，控制信号消失，延时停止，在下一个控制信号上升沿延时继续，延时时间到时继电器动作，等待下

14、一次上电或复位信号 。 3 微机式时间继电器9/3/202234Rockwell Automation 第10章 特种继电器10.1 高频继电器高频继电器是触点通过高频电流时仍能正常工作的继电器，主要用于无线电系统中，其线圈多为直流。高频继电器具有以下特点：簧片不重叠，分布电容小（如3pF），以适应高频电路的需要。簧片整体镀银，减少高频电阻，以解决集肤效应问题。绝缘材料采用高频瓷，以减小高频时的介质损耗。9/3/202235Rockwell Automation 10.2 高压继电器 能够承受触点断开时触点间的电压达上万伏的继电器即为高压继电器。（触点导通电流一般不大。）高压继电器主要用于雷达、激