如何调节继电器的延时时间？

1.概述

继电器是一种根据外界输入信号来控制电路通断的自动切换电器，用于控制电路，在电路中具有控制、保护或转换信号的作用。对于大部分继电器来说，其输入量可能是电压、电流、功率等电量，也可以是时间、转速、温度、压力等非电量；输出量则可能是触头的动作，或电路参数的变化。

与接触器相比较，继电器有以下特点。

1）继电器触头容量小，采用点接触形式，没有灭弧装置，体积和质量也较小。

2）继电器的灵敏度要求极高，输入输出量应易于调节。

3）继电器能反映多种信号（如各种电量、速度、压力等），用途很广，外形多样化。

4）继电器不能用来开断主电路及大容量的控制电路。

继电器的用途很广，种类繁多，一般分类方法如下。

1）按照继电器的用途分：控制继电器和保护继电器。

2）按输入量的物理性质分：电磁式继电器（反映电流、电压等电量）和机械式继电器（反映时间、温度、速度和压力等非电量）。

3）按测量机构的作用原理分：电磁式继电器、磁电式继电器、感应式继电器、电动式继电器、极化式继电器、热继电器和压力继电器等。

4）按执行机构的种类分：有触点继电器和无触点继电器。

2.基本结构和工作原理

继电器由执行机构和测量机构两部分组成。测量机构是反映继电器输入量的装置，如电磁继电器的电磁铁，风速继电器的风叶等，用于接收输入量，并将其转换成继电器工作所必须的物理量；执行机构是反映继电器输出的装置，如触头，它作用于被继电器控制的相关电路中，以得到必须的输出量。

当输入量达到其动作值时，继电器动作，带动执行机构转变状态，接通或切断被其控制的相关电路。反之，当输入量达到其释放值时，继电器释放。继电器的输入量与输出量之间的关系称为它的输入-输出特性，也称继电特性，是一种连续输入、跃变输出的特性。

3.常用继电器

（1）电磁式继电器

电磁式继电器工作原理、结构与电磁式接触器相似，图形符号和文字符号如图6-10所示。常用的电磁式继电器有电流继电器、电压继电器和中间继电器。

1）电流继电器。电流继电器反映电流信号，其线圈与被保护设备串联，匝数少而线径粗，常用的有欠电流继电器和过电流继电器。

欠电流继电器在正常工作时衔铁吸合，当电流降到某一数值时（一般为额定电流的20%～30%）释放，输出信号，起欠电流保护作用。过电流继电器在正常工作时不动作，当电流超过某一整定值时吸合，对电路起过电流保护作用。

图6-10 电磁式继电器的图形符号和文字符号

a）线圈一般符号 b）过电流、欠电流线圈 c）过电压、欠电压线圈 d）常开常闭辅助触头

2）电压继电器。电压继电器反映电压信号，其线圈与负载并联，匝数多而线径细，常用的有过电压、欠电压和零电压继电器，它们分别用作过电压、欠电压和零电压保护。

过电压继电器在电路电压为额定电压的105%～120%以上吸合动作；欠电压继电器正常时吸合，当电路电压减小到额定值的30%～50%时释放；零电压继电器在电路电压降到额定值5%～25%时释放。

3）中间继电器。中间继电器实质上是一种电压继电器，触头数目较多，触头容量较小，额定电流一般为5A，一是用于传递信号，二是用于同时控制多条回路。

电磁式继电器产品系列包括JL14、JL18、JT18、JZ15、3TH80、3TH82及JZC2等。其中JL14系列为交直流欠电流继电器，JL18系列为交直流过电流继电器，JZ15为中间继电器，3TH80、3TH82为接触器式继电器。选用时一要注意交流、直流之分，二要满足继电器线圈电压或线圈电流，三要按照控制需要区别来选择继电器类别。

（2）时间继电器

时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现触点延时接通或断开的自动电器，其种类很多，常用的有电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式等。时间继电器图形符号和文字符号如图6-11所示。

1）直流电磁式时间继电器。电磁式时间继电器是在电压继电器的铁心上增加一个阻尼套，利用阻尼套阻碍磁通的变化延时，如图6-12所示。线圈断电时，磁通减小，阻尼套阻碍磁通变化，达到延时目的。

图6-11 时间继电器图形符号和文字符号

a）线圈一般符号 b）通电延时线圈 c）断电延时线圈 d）延时闭合动合触点 e）延时断开动断触点 f）延时断开动合触点 g）延时闭合动断触点 h）瞬时动合触点 i）瞬时动断触点

常用的阻尼套有铜和铝。延时时间调整方法有三种：一是粗调，更换阻尼套的材质或厚度，可在1s、3s、5s三个延时等级间调节；二是细调，可更换非磁性垫片的厚度；三是微调，可改变抬轿弹簧的压力。

电磁式时间继电器常用产品有JT3和JT18系列。其优点是结构简单，可靠性高，寿命长；缺点是只能断电延时，延时准确度不高，延时时间短（最长不超过5s）。

2）空气阻尼式时间继电器。空气阻尼式时间继电器利用空气阻尼作用达到延时目的。它由电磁机构、延时机构和触头系统组成。图6-13为JS7-A系列空气阻尼式时间继电器，该继电器有通电延时型和断电延时型两种，现以通电延时型时间继电器为例介绍如下。

线圈1通电，衔铁3吸合，推板5向上动作，触动微动开关16，使其瞬时动作。与此同时，在塔形弹簧8的作用下，活塞杆6、活塞12、橡皮膜10向上移动。由于橡皮膜10下方的气室空气稀薄，活塞杆6缓慢移动，经一定延时移动到最上端，带动杠杆7绕支点逆时针旋转，杠杆7左端压迫微动开关15向下移动，保证微动开关15延时动作。

图6-12 带有阻尼套的铁心结构示意图

1—铁心 2—阻尼套 3—线圈 4—绝缘层

同理，线圈1断电，衔铁3在反力弹簧4的作用下释放，并通过活塞杆6将活塞12推向下端，这时橡皮膜10下方气室内的空气通过橡皮膜10、弱弹簧9和活塞12所形成的单向阀，迅速从橡皮膜上方的气室缝隙中排出，微动开关15、16迅速复位。(www.xing528.com)

调节螺钉13，可改变进气孔的大小，调整活塞杆移动速度，进而调整继电器的延时时间。

图6-13 JS7-A系列空气阻尼式时间继电器

a）通电延时型 b）断电延时型

1—线圈 2—铁心 3—衔铁 4—反力弹簧 5—推板 6—活塞杆 7—杠杆 8—塔形弹簧 9—弱弹簧 10—橡皮膜 11—空气室壁 12—活塞 13—调节螺钉 14—进气孔 15、16—微动开关

将时间继电器的电磁线圈翻转180°安装，即可将通电延时时间继电器改装成断电延时时间继电器，其工作原理与通电延时原理相似。

空气阻尼式时间继电器具有结构简单、调整简便、价格低廉、寿命长的优点，得到广泛的应用。但其延时准确度较低，一般应用于要求不高的场合。常用的产品有JS7-A、JS23等系列。

3）电子式时间继电器。随着电子技术的发展，电子式时间继电器也迅速发展。这类时间继电器因体积小、延时范围大、精度高、寿命长而得到广泛应用。现以图6-14所示的JSJ型晶体管时间继电器为例介绍如下。

JSJ型晶体管时间继电器利用RC电路电容器充电原理实现延时。它有两个电源，主、辅电源分别由变压器二次侧的18V、12V电源经整流、滤波得到。其工作原理如下。

图6-14 JSJ型晶体管时间继电器原理图

电源变压器接通，V₁管导通、V₂管截止，继电器KA不动作，两个电源分别向电容C充电，a点电位按指数规律上升。当a点电位高于b点电位时，V₁管截止，V₂管导通，V₂管集电极电流流过KA的线圈，KA动作，其常闭触点断开充电电路，常开触点闭合，电容C放电，为下一次工作做好准备。

调节电位器RP的值，可在0.2～300s范围内调节电路的延时时间。

常用的电子式时间继电器有JSJ、JS20、JSS、JSB、JS14、JS15、JSZ7等系列。

4）时间继电器的选用。时间继电器型式多样，各具特点，选择时应从以下几方面考虑。

①根据控制电路对延时触头的要求选择延时方式，即通电延时型或断电延时型。

②根据延时准确度、延时时间、使用场合、工作环境，选择继电器类型。对于电源电压波动大的场合可选用空气阻尼式或电动式时间继电器，电源频率不稳的场合不宜选用电动式，环境温度变化大的场合不宜选用空气阻尼式和晶体管式时间继电器。

③根据被控制电路的电压等级选择电磁线圈的电压，使两者电压相符。

（3）热继电器

热继电器是利用电流的热效应动作的保护电器，用于电动机和其他用电设备的过载保护。由于热惯性，热继电器不能作短路保护。它主要由热元件、双金属片、触头等部分组成，如图6-15所示。

图6-15 热继电器

a）外形图 b）内部结构图 c）原理图 d）图形符号和文字符号

1—推杆 2—主双金属片 3—加热元件 4—导板 5—补偿双金属片 6—静触头 7—动合静触头 8—复位螺钉 9—动触头 10—按钮 11—调节旋钮 12—支撑件 13—压簧

热继电器的加热元件、动断触头、动合触头分别串入主电路、控制电路、信号电路。电动机过载时，主双金属片2受热弯曲，带动导板4、补偿双金属片5、推杆1动作，使动、静触头9、6分开，以切断电路，保护电动机。

调节旋钮11可改变整定电流的大小。调节复位螺钉8，可使继电器在自动复位和手动复位状态间转换。在手动复位工作状态时，当故障排除后，需按下按钮10，使动、静触头9、6复位才能继续使用。

热继电器主要有JR0、JR10、JR16、JR16D、3UA、T、LR1、KTD等系列产品，选择时额定电流和热元件整定电流均应大于电动机或被保护电路的额定电流，并根据电动机的工作环境、起动情况、负载性质等因素综合考虑。

1）星形联结的电动机选用两相或三相热继电器，三角形联结的电动机选用带断相保护装置的三相热继电器。

2）根据被保护电动机的实际起动时间选取6倍额定电流下具有相应可返回时间的热继电器。一般热继电器的可返回时间大约为6倍额定电流下动作时间的50%～70%。

3）电动机频繁起动，正反转、起动时间长或带有冲击性负载，热元件的整定电流值应为电动机额定电流的1.1～1.15倍。

4）电动机点动、重载起动、频繁正反转及带反接制动运行的电动机，一般不宜用热继电器作过载保护。

（4）速度继电器

速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，结构与笼型异步电动机相似，主要由转子、定子和触点三部分组成，动合触头和动断触头分别控制电动机正、反转的反接制动，如图6-16所示。

当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，绕组切割磁场产生感应电动势和感应电流，此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，带动摆锤偏转，使动断触头断开，动合触头闭合。当电动机转速下降到接近零时，转矩减小，摆锤在弹簧作用下复原，触头复位。

常用的速度继电器有JY1型和JFZO型。

图6-16 速度继电器

a）结构示意图 b）图形符号和文字符号

1—转轴 2—转子 3—定子 4—绕组 5—摆锤 6、7—静触头 8、9—弹簧