延時(shí)繼電器基礎(chǔ)知識(shí)：繼電器電路和應(yīng)用

時(shí)間繼電器是指在規(guī)定的準(zhǔn)確時(shí)間內(nèi)，增加（或去除）輸入動(dòng)作信號(hào)后，其輸出電路需要發(fā)生明顯變化（或觸點(diǎn)動(dòng)作）的一種繼電器。它是在電壓較低或電流較小的電路中使用的電氣元件，用于接通或關(guān)斷較高電壓和較大電流的電路。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子時(shí)間繼電器已成為時(shí)間繼電器中的主流產(chǎn)品。采用大規(guī)模集成電路技術(shù)的電子智能數(shù)顯時(shí)間繼電器具有多種工作模式，不僅可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)延時(shí)，而且延時(shí)精度高，體積小，調(diào)整方便，使用壽命長(zhǎng)，使控制系統(tǒng)更簡(jiǎn)單并且更可靠。時(shí)間繼電器還具有自動(dòng)監(jiān)控功能。時(shí)間繼電器與其他設(shè)備共同組成程序空間路徑，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行。

目錄

時(shí)間繼電器是電氣控制系統(tǒng)中非常重要的部件。在很多控制系統(tǒng)中，使用時(shí)間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制。時(shí)間繼電器是一種利用電磁或機(jī)械作用原理延遲觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)的自動(dòng)控制電器。它的特點(diǎn)是從吸引線圈得到信號(hào)到觸點(diǎn)動(dòng)作有一個(gè)延遲。時(shí)間繼電器一般用于控制具有時(shí)間功能的電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程。

如上所述，延時(shí)器的主要作用是作為簡(jiǎn)單程序控制中的一個(gè)執(zhí)行裝置。當(dāng)它接收到啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，它開(kāi)始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)結(jié)束后，其工作觸點(diǎn)斷開(kāi)或閉合，以促進(jìn)后續(xù)電路工作。一般來(lái)說(shuō)，時(shí)間繼電器的延遲性能可以在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，以方便調(diào)整其延遲時(shí)間。此外，僅靠一個(gè)時(shí)間繼電器可能無(wú)法做到關(guān)閉。關(guān)閉一段時(shí)間后，它會(huì)再次打開(kāi)。它是一個(gè)延時(shí)關(guān)閉和打開(kāi)的循環(huán)。但是，配置一定數(shù)量的時(shí)間繼電器和中間繼電器就可以了。

時(shí)間繼電器廣泛應(yīng)用于遙控、電信、自動(dòng)控制等電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。當(dāng)線圈通電時(shí)，銜鐵和托盤被鐵芯吸引并瞬間向下移動(dòng)，使動(dòng)作觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)。但活塞桿和杠桿不能與銜鐵同時(shí)下落，因?yàn)榛钊麠U的上端與氣室內(nèi)的橡膠膜相連。

當(dāng)活塞桿在釋放彈簧的作用下開(kāi)始向下移動(dòng)時(shí)，橡膠膜向下凹。氣室內(nèi)的空氣變稀薄，使活塞桿受阻尼而緩慢下降。一定時(shí)間后，活塞桿下降到一定位置，然后通過(guò)杠桿推動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，使動(dòng)觸點(diǎn)斷開(kāi)和閉合。從線圈通電到延時(shí)觸點(diǎn)完成動(dòng)作的時(shí)間就是繼電器的延時(shí)時(shí)間。延遲時(shí)間的長(zhǎng)短可以通過(guò)用螺絲調(diào)節(jié)氣室進(jìn)風(fēng)孔的大小來(lái)改變。吸氣線圈斷電后，繼電器依靠彈簧恢復(fù)。并且空氣通過(guò)出風(fēng)口快速排出。

圖 1. 空氣阻尼時(shí)間繼電器

技術(shù)參數(shù)包括額定電壓、觸點(diǎn)工作電流、觸點(diǎn)類型及數(shù)量、延時(shí)、精度、環(huán)境溫度、機(jī)械壽命和電氣壽命等?，F(xiàn)以SJ23系列空氣式時(shí)間繼電器為例，其技術(shù)參數(shù)為如下：

1）額定控制容量：AC300VA、DC60W（30W延時(shí)觸點(diǎn)組件）。

2）額定電壓等級(jí)：AC380V、220V；DC220V、110V。

3）線圈額定電壓：AC110V、220V、380V。

4）觸點(diǎn)最大工作電流：AC380V時(shí)0.79A，DC220V時(shí)0.27A（瞬時(shí)）和0.14A（延時(shí)）。

5) 延遲重復(fù)誤差：≤9%。

6）熱態(tài)吸合電壓：不超過(guò)繼電器額定電壓的85%。當(dāng)冷態(tài)電壓從額定值下降到額定值的10%時(shí)，能可靠釋放。并且在達(dá)到額定電壓的110%后能可靠釋放。

7）機(jī)械壽命不低于100萬(wàn)次，電氣壽命為100萬(wàn)次（延時(shí)觸點(diǎn)組件直流壽命為50萬(wàn)次）。

圖 2. 時(shí)間繼電器符號(hào)

NOTC（常開(kāi)、定時(shí)關(guān)閉）：當(dāng)線圈未通電時(shí)，NOTC觸點(diǎn)常開(kāi)。它通過(guò)給繼電器線圈通電來(lái)關(guān)閉，但只能在線圈連續(xù)通電后的指定時(shí)間內(nèi)關(guān)閉。觸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向（閉合或打開(kāi)）與標(biāo)準(zhǔn)常開(kāi)觸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相同。由于延遲發(fā)生在線圈通電的方向，因此這種類型的觸點(diǎn)是常開(kāi)和導(dǎo)通的。NOTO（常開(kāi)、定時(shí)開(kāi)）：與NOTC觸點(diǎn)不同，定時(shí)動(dòng)作發(fā)生在線圈斷電時(shí)。由于在線圈斷電時(shí)發(fā)生延遲，因此這種類型的觸點(diǎn)是常開(kāi)和關(guān)斷延遲。

NCTO（常閉、定時(shí)開(kāi)）：線圈未通電時(shí)，NCTO觸點(diǎn)常閉。通過(guò)給繼電器線圈通電，觸點(diǎn)被打開(kāi)，但只能在線圈連續(xù)通電后的指定時(shí)間內(nèi)打開(kāi)。觸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向（閉合或打開(kāi)）與標(biāo)準(zhǔn)常閉觸點(diǎn)相同，但打開(kāi)方向有延遲。NCTC（常閉、定時(shí)閉合）：NCTC 觸點(diǎn)與NCTO觸點(diǎn)類似，因?yàn)榫€圈在斷電時(shí)常閉，線圈通電時(shí)斷開(kāi)。

設(shè)置繼電器的延遲時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，時(shí)間繼電器的延遲性能可以在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，以便于在電路中調(diào)整其延遲時(shí)間。

延時(shí)繼電器電路（斷電）

如果您使用的是接通延遲繼電器，則在獲得輸入信號(hào)后將立即開(kāi)始延遲。延時(shí)完成后，執(zhí)行部分將信號(hào)輸出到控制電路。當(dāng)輸入信號(hào)消失后，繼電器立即恢復(fù)到預(yù)動(dòng)作狀態(tài)。它與關(guān)閉延遲繼電器相反。當(dāng)?shù)玫捷斎胄盘?hào)時(shí)，執(zhí)行部分立即有輸出信號(hào)。輸入信號(hào)消失后，繼電器需要一定時(shí)間恢復(fù)到動(dòng)作前的狀態(tài)。

圖 3. 定時(shí)器繼電器結(jié)構(gòu)

根據(jù)工作原理的不同，時(shí)間繼電器可分為空氣阻尼時(shí)間繼電器、電動(dòng)時(shí)間繼電器、電磁時(shí)間繼電器、電子時(shí)間繼電器等。

(1) 空氣阻尼時(shí)間繼電器

該類型是利用空氣通過(guò)小孔時(shí)的阻尼原理得到的。其結(jié)構(gòu)由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)三部分組成。電磁機(jī)構(gòu)為雙口直動(dòng)式，觸點(diǎn)系統(tǒng)為微動(dòng)開(kāi)關(guān)，延時(shí)機(jī)構(gòu)采用氣囊阻尼器。

(2) 電子時(shí)間繼電器

利用RC電路中電容電壓不能跳躍的原理，只能按照指數(shù)規(guī)律逐漸變化，即通過(guò)電阻尼特性獲得延遲。

特點(diǎn)：延時(shí)范圍廣，精度高（一般為5%左右），體積小，抗震，調(diào)整方便。

(3) 電動(dòng)時(shí)間繼電器

使用微型同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速齒輪系獲得延時(shí)。

特點(diǎn)：延時(shí)范圍廣，最長(zhǎng)可達(dá)72小時(shí)，延時(shí)精度可達(dá)1%。同時(shí)，延遲值不受電壓波動(dòng)和環(huán)境溫度的影響。

其延時(shí)范圍和精度是其他時(shí)間繼電器無(wú)法比擬的。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、壽命短、價(jià)格高、精度受電源頻率影響。

(4) 電磁時(shí)間繼電器

利用電磁線圈切斷后磁通量緩慢衰減的原理，延遲磁系銜鐵的釋放，從而獲得觸點(diǎn)的延遲動(dòng)作。它的特點(diǎn)是接觸容量大，所以控制容量大。但延遲時(shí)間范圍小，精度稍差。所以主要用于直流電路的控制。

基于它，時(shí)間繼電器可分為兩種類型：接通延遲型和斷開(kāi)延遲型。

(1)導(dǎo)通延時(shí)型時(shí)間繼電器接到輸入信號(hào)后立即開(kāi)始延時(shí)。延時(shí)完成后，其執(zhí)行部分輸出信號(hào)來(lái)操縱控制電路。當(dāng)輸入信號(hào)消失后，繼電器立即恢復(fù)動(dòng)作前的狀態(tài)。

(2)關(guān)斷延時(shí)型時(shí)間繼電器正好相反。當(dāng)?shù)玫捷斎胄盘?hào)時(shí)，執(zhí)行部分立即有輸出信號(hào)。輸入信號(hào)消失后，繼電器需要一定的延時(shí)才能恢復(fù)到動(dòng)作前的狀態(tài)。

時(shí)間繼電器是電氣控制系統(tǒng)中非常重要的部件。有開(kāi)機(jī)延時(shí)型和關(guān)機(jī)延時(shí)型。按動(dòng)作類型分有電子式和電動(dòng)式等。在它們之間，電子式是利用電容器充放電原理結(jié)合電子元件來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)動(dòng)作。有許多使用氣囊和彈簧的電動(dòng)款式。

圖 4. 時(shí)間繼電器接線示意圖

時(shí)間繼電器接線：

1）控制接線：將其視為直流繼電器。

2）工作控制：雖然接通了控制電壓，但是否起控制作用是由面板上的定時(shí)器決定的。

3）功能理解：它是一個(gè)開(kāi)關(guān)，單刀雙擲，有一個(gè)活動(dòng)點(diǎn)，就像普通刀開(kāi)關(guān)的活動(dòng)臂一樣。

4）負(fù)載接線：接電源的零線或負(fù)極。

5）工作原理：當(dāng)定時(shí)器無(wú)效時(shí)，相當(dāng)于關(guān)機(jī)狀態(tài)下的正常燈。定時(shí)時(shí)，繼電器動(dòng)作，電器通電工作，相當(dāng)于通電狀態(tài)下常亮。

以通電延時(shí)繼電器為例：

圖 5. 延時(shí)繼電器觸點(diǎn)接線

在閃光控制中

• 兩個(gè)時(shí)間繼電器相互配合，為觸點(diǎn)提供恒定頻率的開(kāi)/關(guān)脈沖，向燈發(fā)送間歇性電源。

爐內(nèi)安全吹掃控制

• 在燃燒爐安全點(diǎn)火前，風(fēng)機(jī)必須運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間，以清除爐膛內(nèi)的易燃易爆蒸汽。時(shí)間繼電器為爐子控制工作提供所需的時(shí)間部分。

在電動(dòng)軟啟動(dòng)延時(shí)控制中

• 無(wú)需從完全停止?fàn)顟B(tài)切換全功率啟動(dòng)大型電機(jī)，可降低電壓軟啟動(dòng)，浪涌電流小。

在傳送帶序列延遲

• 當(dāng)布置多條輸送帶輸送物料時(shí)，輸送帶必須以相反的順序啟動(dòng)（最后一條在前，第一條在后），以防止物料堆積在移動(dòng)的輸送機(jī)上，從而可能會(huì)停止或緩慢移動(dòng)。

時(shí)間繼電器的選擇主要是延時(shí)方式和參數(shù)配合。選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面。

(1) 延時(shí)模式選擇

應(yīng)根據(jù)控制電路的要求選擇。動(dòng)作后的復(fù)位時(shí)間比固有動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，以免誤操作甚至無(wú)延時(shí)。這在重復(fù)延遲電路和頻繁操作的場(chǎng)合尤為重要。

(2) 選型

對(duì)于延遲精度要求不高的場(chǎng)合，總是使用價(jià)格便宜的電磁或空氣阻尼時(shí)間繼電器。相反，對(duì)于延時(shí)精度要求較高的場(chǎng)合，可采用電子時(shí)間繼電器。

(3)線圈電壓選擇

根據(jù)控制電路的電壓，選擇繼電器吸合線圈的電壓。

(4)電源參數(shù)的選擇

在電源電壓波動(dòng)較大的場(chǎng)合，用空氣阻尼或電子時(shí)間繼電器比用晶體管型要好。并且在電源頻率有波動(dòng)的場(chǎng)合，不應(yīng)使用電動(dòng)時(shí)間繼電器。另外，當(dāng)溫度變化較大時(shí)，不宜采用空氣阻尼式。

選擇時(shí)間繼電器時(shí)，應(yīng)根據(jù)控制要求，注意其線圈（或電源）的電流類型和電壓等級(jí)，以及其他因素，如延時(shí)方式、觸點(diǎn)形式、延時(shí)精度和安裝方法等。

1) 保持時(shí)間繼電器清潔，否則誤差會(huì)增加。

2）使用前檢查電源電壓和頻率是否與時(shí)間繼電器的電壓和頻率一致。

3）根據(jù)用戶要求選擇時(shí)間繼電器的控制時(shí)間。無(wú)論何種類型的時(shí)間繼電器，只要定時(shí)時(shí)間等于設(shè)定時(shí)間，其輸出觸點(diǎn)就會(huì)動(dòng)作，達(dá)到定時(shí)控制電路的目的。

4）對(duì)于直流產(chǎn)品，注意按電路圖接線，注意電源極性。

5）時(shí)間繼電器脫離工作狀態(tài)后，應(yīng)立即復(fù)位以備下次使用。如果重復(fù)使用間隔小于預(yù)設(shè)時(shí)間，控制電路就會(huì)出現(xiàn)異常。并且上電延時(shí)型斷電后自動(dòng)復(fù)位；斷電延時(shí)型在上電后自動(dòng)復(fù)位。

6) 盡量避免在有明顯振動(dòng)、陽(yáng)光直射、潮濕和土壤接觸的地方使用。

• 三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

1) 計(jì)時(shí)起點(diǎn)

一方面，在選擇上電延時(shí)時(shí)間繼電器的定時(shí)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)選擇在需要進(jìn)行定時(shí)的控制電路發(fā)出定時(shí)信號(hào)時(shí)給時(shí)間繼電器供電。另一方面，在選擇斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器的定時(shí)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)選擇在控制電路需要發(fā)出定時(shí)信號(hào)時(shí)切斷時(shí)間繼電器的電源，使定時(shí)可以執(zhí)行。

2) 計(jì)時(shí)結(jié)束點(diǎn)

計(jì)時(shí)終點(diǎn)有兩種含義：一是指設(shè)定時(shí)間等于計(jì)時(shí)時(shí)間的點(diǎn)；另一個(gè)是指合約運(yùn)作的時(shí)間點(diǎn)。

3) 復(fù)位計(jì)時(shí)點(diǎn)

時(shí)間繼電器的復(fù)位是清除上次計(jì)時(shí)內(nèi)容以備下次使用。如果不復(fù)位，下次使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)異常。特別要注意：兩次使用的間隔時(shí)間應(yīng)大于復(fù)位時(shí)間，這在電動(dòng)時(shí)間繼電器中尤為重要。

• 計(jì)時(shí)起點(diǎn)、終點(diǎn)和復(fù)位點(diǎn)的關(guān)系

1）時(shí)間繼電器使用后，出現(xiàn)復(fù)位問(wèn)題。因此，大部分控制電路都在由時(shí)間繼電器輸出的下一級(jí)電路中。準(zhǔn)確獲得計(jì)時(shí)完成信號(hào)后，用于切斷時(shí)間繼電器（通電延時(shí)型）的電源，或給時(shí)間繼電器（斷電延時(shí)型）供電。

2）在時(shí)間繼電器的上下控制電路中，存在不能同時(shí)工作的元件。如果時(shí)間繼電器在這些點(diǎn)上不能準(zhǔn)確地操作上下控制電路，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行異常。

控制要求：光1和光2是在同一時(shí)間，和光2是關(guān)閉的30秒后光1是關(guān)閉的。當(dāng)燈1打開(kāi)時(shí)，燈2可以隨時(shí)關(guān)閉。

根據(jù)控制要求，通過(guò)以下電路圖進(jìn)行說(shuō)明。

圖 6. 光路中的時(shí)間繼電器開(kāi)關(guān)

1）按S B2，接觸器KM 得電自鎖，同時(shí)KT也得電，KT閉合。

2）KT導(dǎo)通后，中間繼電器KA也得電工作。

3）同時(shí)，觸點(diǎn)KM和觸點(diǎn)KA也同時(shí)閉合，燈1和燈2亮。

4）當(dāng)按下停止按鈕SB1時(shí)，接觸器KM斷電，接觸器KM斷開(kāi)，同時(shí)燈1滅。由于斷電延時(shí)繼電器的存在，KT仍然亮，燈2亮。經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器設(shè)定的時(shí)間后熄滅。

5）當(dāng)燈1亮，KA1觸點(diǎn)隨時(shí)導(dǎo)通時(shí)，時(shí)間繼電器復(fù)位。KT斷開(kāi)連接，燈熄滅。

這是關(guān)斷延遲繼電器的典型應(yīng)用。但是，在實(shí)際電路中，控制邏輯可能比這更復(fù)雜，所以我們必須深入了解時(shí)間繼電器的工作原理和應(yīng)用。

1、什么是延時(shí)繼電器？

延時(shí)或時(shí)間釋放繼電器允許在電氣設(shè)備中的特定時(shí)間發(fā)生必要的動(dòng)作，因?yàn)樗鼈儽举|(zhì)上充當(dāng)計(jì)時(shí)器。

2. 延時(shí)繼電器的工作原理是什么？

延時(shí)繼電器控制電力的流動(dòng)，可用于控制許多不同類型電力負(fù)載的電力。將機(jī)電輸出繼電器功能與控制電路相結(jié)合，這些繼電器經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)，可執(zhí)行多達(dá) 11 種延時(shí)功能。

3、什么是延時(shí)繼電器電路？

時(shí)間延遲繼電器。延時(shí)繼電器。繼電器是由電路控制的開(kāi)關(guān)。本質(zhì)上，中繼發(fā)送的消息告訴某些事情開(kāi)始。當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，點(diǎn)火裝置只是間接地與汽車的電池相互作用，因?yàn)槔^電器正在發(fā)送告訴汽車啟動(dòng)的信號(hào)。

4. 延時(shí)繼電器的工作原理是什么？

在施加輸入電壓后，延時(shí)繼電器準(zhǔn)備好接受觸發(fā)信號(hào)。應(yīng)用觸發(fā)信號(hào)后，繼電器通電，預(yù)設(shè)時(shí)間開(kāi)始。... 以比預(yù)設(shè)時(shí)間更快的速率連續(xù)循環(huán)觸發(fā)信號(hào)將導(dǎo)致繼電器保持通電。

5、如何制作延時(shí)繼電器？

這些繼電器在線圈通電或斷電與電樞運(yùn)動(dòng)之間提供“時(shí)間延遲”。這種繼電器稱為延時(shí)繼電器。延時(shí)繼電器由一個(gè)普通的機(jī)電繼電器和一個(gè)控制電路組成，用于控制繼電器的操作和定時(shí)。

6. 什么是關(guān)斷延時(shí)繼電器？

縮寫為“NOTO”，這些繼電器在線圈通電后立即關(guān)閉，并在線圈斷電一段時(shí)間后打開(kāi)。也稱為常開(kāi)、關(guān)斷延遲繼電器。3：常閉，定時(shí)開(kāi)。

7. 關(guān)閉延遲定時(shí)器繼電器如何工作？

關(guān)閉延遲功能的操作
施加輸入電壓后，時(shí)間延遲繼電器準(zhǔn)備好接受觸發(fā)。應(yīng)用觸發(fā)器時(shí)，輸出通電。移除觸發(fā)器后，時(shí)間延遲 (t) 開(kāi)始。在時(shí)間延遲 (t) 結(jié)束時(shí)，輸出斷電。

8. 關(guān)延時(shí)和開(kāi)延時(shí)定時(shí)器有什么區(qū)別？

對(duì)于定時(shí)器 ON 延遲，定時(shí)器通過(guò)將定時(shí)器觸發(fā)位置 ON 來(lái)啟動(dòng)，當(dāng)設(shè)置時(shí)間過(guò)去時(shí)定時(shí)器輸出位置 ON。至于定時(shí)器關(guān)閉延遲，當(dāng)定時(shí)器輸入位關(guān)閉后經(jīng)過(guò)設(shè)置時(shí)間時(shí)，定時(shí)器輸出位關(guān)閉。

9. 如何測(cè)試定時(shí)器繼電器？

負(fù)載測(cè)試
將定時(shí)器調(diào)整為高延時(shí)，例如：2 分鐘。
用 125V 給繼電器通電并測(cè)量直流電流。
記下定時(shí)器運(yùn)行前的電流。
2 分鐘后繼電器將啟動(dòng)。記下操作后的電流。
計(jì)算繼電器功率 (W) = 125v x 測(cè)量電流。

10、延時(shí)繼電器的作用是什么？

典型的時(shí)間延遲功能包括開(kāi)啟延遲、重復(fù)周期（開(kāi)始關(guān)閉）、間隔、關(guān)閉延遲、可重新觸發(fā)一次觸發(fā)、重復(fù)周期（開(kāi)始開(kāi)啟）、脈沖發(fā)生器、一次觸發(fā)、開(kāi)啟/關(guān)閉延遲和內(nèi)存鎖存。