时间继电器的工作原理与应用

时间继电器是一种按照时间原则工作的继电器，根据预定时间来接通或分断电路。时间继电器的延时类型有通电延时型和断电延时型两种形式；结构分为空气式、电动式、电磁式、电子式（晶体管、数字式）等类型。

常用JS系列时间继电器的外形如图1-24所示。

图1-24 常用JS系列时间继电器

1.空气式时间继电器

空气式时间继电器由电磁系统、触点系统（两个微动开关）、空气室和传动机构等部分组成。它是通过利用空气的阻尼作用来实现延时的（即利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作）。其中电磁系统包括线圈、衔铁、铁心、反力弹簧及弹簧片等；触点系统包括两对瞬时触点（一对瞬时闭合，另一对瞬时分断）和两对延时触点；空气室内有一块橡皮膜和活塞，随空气量的增减而移动，气室有调节螺钉可以调节延时的长短；传动机构包括推板、推杆、杠杆、及宝塔式弹簧等。常用空气式时间继电器JS7-A系列有通电延时和断电延时两种类型。图1-25所示为JS7-A型空气阻尼式时间继电器的工作原理图。

图1-25 JS7-A型空气阻尼式时间继电器工作原理图

a）通电延时型 b）断电延时型 1—线圈 2—衔铁 3—复位弹簧 4、5—弹簧 6—橡皮膜 7—节流孔 8—进气孔 9—杠杆 10—推板 11—推杆 12—调节螺钉 13—活塞 14—活塞杆 15—固定铁心

图1-25a所示为通电延时型时间继电器，其工作原理如下：

当线圈1通电时，衔铁2克服反力弹簧（复位弹簧）3的阻力与固定铁心15立即吸合，活塞杆14在宝塔弹簧4的作用下向上移动，使与活塞13相连的橡皮膜6也向上运动，但受到进气孔8进气速度的限制，这时橡皮膜下面形成空气稀薄的空间，与橡皮膜上面的空气形成压力差，对活塞的移动产生了阻尼作用。空气由气孔进入气囊，经过一段时间，活塞才能完成全部行程而压动微动开关SQ2，使常闭触点延时断开，常开触点延时闭合。延时时间的长短决定于节流孔7的节流程度，进气越快，延时越短，旋动调节螺钉12可调节进气孔的大小，从而达到调节延时时间长短的目的。延时范围分为0.4～180s和0.4～60s两种规格。微动开关SQ1在衔铁吸合后，通过推板10立即动作，使常闭触点瞬时断开，常开触点瞬时闭合。

当线圈1断电时，衔铁2在弹簧3的作用下，通过活塞杆14将活塞13推向最下端，这时橡皮膜6下方气室内的空气通过橡皮膜、弹簧5和活塞的局部迅速从橡皮膜上方气室缝中排掉，使得微动开关SQ2的常闭触点瞬时闭合，常开触点瞬时断开，而SQ1触点也立即复位。

空气式断电延时型时间继电器与空气式通电延时型时间继电器的原理与结构均相同，只是将其电磁机构翻转180°安装，即为断电延时型。

图1-25b所示为断电延时型时间继电器，其工作原理如下：当线圈1通电时，衔铁2被吸合，带动推板10压合微动开关SQ2，使常闭触点瞬时断开，常开触点瞬时闭合。与此同时，衔铁2压动推杆11，使活塞杆14克服弹簧4的阻力向下移动，通过杠杆9使微动开关SQ1也瞬时动作，常闭触点断开，常开触点闭合，没有延时作用。

当线圈1断电时，衔铁2在复位弹簧3的作用下瞬时释放，通过推板10使SQ2触点瞬时复位。与此同时活塞杆在塔式弹簧4及气室各部分元件作用下延时复位，使SQ1各触点延时动作。

时间继电器的电气图形符号及文字符号如图1-26所示。

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图1-26 时间继电器的电气图形符号及文字符号

2.电动式时间继电器

电动式时间继电器由同步电动机、齿轮减速机构、电磁离合系统及执行机构组成，电动式时间继电器延时时间长，可达数十小时，延时精度高，但结构复杂，体积较大，常用产品有JS10、JS11系列和7PR系列。

3.电子式时间继电器

电子式时间继电器有晶体管式（阻容式）和数字式（又称计数式）等两种不同的类型。晶体管式时间继电器是基于电容充、放电工作原理延时工作的。数字式时间继电器由脉冲发生器、计数器、数字显示器、放大器及执行机构组成，具有定时精度高、延时时间长、调节方便等优点，通常还带有数码输入、数字显示等功能，应用范围广，可取代阻容式、空气式、电动式等时间继电器。常用的晶体管式时间继电器有JSJ、JS14、JS20、JSF、JSCF、JSMJ、JJSB、ST3P等系列。常用的数字式时间继电器有、JSS14、JSS20、JSS26、JSS48、JS11S、JS14S等系列。

4.时间继电器的选用

时间继电器的选用主要是延时方式和参数配合问题，选用时要考虑以下几个方面：

1）延时方式的选择：时间继电器有通电延时或断电延时两种，应根据控制电路的要求来选用。动作后复位时间要比固有动作时间长，以免产生误动作，甚至不延时，这在反复延时电路和操作频繁的场合，尤其重要。

2）类型选择：对延时精度要求不高的场合，一般采用价格较低的电磁式或空气阻尼式时间继电器；反之，对延时精度要求较高的场合，可采用电子式时间继电器。

3）线圈电压选择：根据控制电路电压来选择时间继电器吸引线圈的电压。

4）电源参数变化的选择：在电源电压波动大的场合，采用空气阻尼式或电动式时间继电器比采用晶体管式好，而在电源频率波动大的场合，不宜采用电动式时间继电器，在温度变化较大处，则不宜采用空气阻尼式时间继电器。

5.时间继电器调整和使用注意事项

1）JS7-A系列时间继电器通电延时和断电延时可在规定时间范围内自行调整，但由于此时间继电器无刻度，要准确调整延时时间就比较困难。平时应经常清除灰尘和油污，以免增大延时的误差。

2）JS11系列时间继电器通电延时范围调节后，如需精确延时，应首先接通同步电动机电源，以减少电动机起动引起的误差。对通电延时时间继电器，调节整定延时时间必须在断开离合电磁铁线圈电源后才能进行；对断电延时时间继电器，调节整定延时时间必须在接通离合电磁铁线圈电源后才能进行。

3）JS20系列晶体管时间继电器在使用前必须核对额定工作电压与将接入的电源电压是否相符，直流型的不要将电源的正负极性接错；接线时必须按接线端子图正确接线，触点电流不允许超过额定电流；继电器与底座间有扣攀锁紧，在拔出继电器本体前要先扳开扣攀，然后缓慢地拔出继电器。