电气控制技术第3讲.ppt

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1、济南大学控制科学与工程学院,电气控制技术,第3讲济南大学控制科学与工程学院2011-03-18,济南大学控制科学与工程学院,回顾：,接触器 触点、灭弧装置、电磁机构、型号 主要技术参数（额定电压、额定电流、线圈的额定电压、额定操作频率）,济南大学控制科学与工程学院,本课主要内容：,接触器 补充技术参数、选型、发展趋势 1.2.2 继电器,济南大学控制科学与工程学院,（二）接触器的主要技术数据,1、额定电压 接触器铭牌额定电压是指主触点上的额定电压。通常用的电压等级为：直流接触器：220V、440V、660V交流接触器：220V、380V、500V2、额定电流 接触器铭牌额定电流指主触点的额定电

2、流。常用的电流等级为：直流接触器：25A、40A、60A、100A、l 50A、250A、400A、600A。交流接触器：5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。,济南大学控制科学与工程学院,3、线圈的额定电压 接触器线圈正常工作的电压 常用的等级为：直流线圈；24V、48V、220V、440V。交流线圈：36V、127V、220V、380V。说明：1）交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器，但交流负载频繁动作时可采用直流吸引线圈的接触器。2）常用的额定电压是直流110V，220V；交流127V，220V，380V。4、额定操作频率 额定

3、操作频率是指每小时接通次数。说明：交流接触器最高为600次h；直流接触器可高达1200次h。,济南大学控制科学与工程学院,5、补充技术数据（）动作值：指接触器的吸合电压和释放电压。吸合电压：线圈额定电压85%以上时，接触器应可靠吸合。释放电压：线圈电压低于额定电压70%，且高于10%额定电压（交流接触器）或 5%额定电压（直流接触器）,（2）接通与分断能力 指接触器主触头在规定条件下能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通或分断时，不应发生熔焊、飞弧和过分磨损等。(3)机械寿命和电气寿命机械寿命是接触器不带电时可操作的次数,电气寿命则是带电情况下的操作次数。,济南大学控制科学与工程学院,

4、(4)工作制工作制分长期工作制、断续周期工作制、短时工作制、八小时工作制四种。(5)其它接触器主触点的极数（单极、双极、三极、多极），主触点的形式（常开、常闭），辅助触点的数量（常开 NO、常闭NC），辅助触点的额定电压和额定电流等。,济南大学控制科学与工程学院,根据国标GB14048.4-93低压开关设备和控制设备 低压机电式接触器和电动机起动器规定，交流接触器可按工作时间分为四类工作制：八小时工作制这是基本的工作制。接触器的约定发热电流参数就是按此工作制确定的，一般情况下各种系列规格的接触器均适用于八小时工作制。此类工作制的接触器在闭合情况下其主触头通过额定电流时能达到热平衡，但在八小时后

5、应分断。长期工作制主触头保持闭合承载一稳定电流持续时间超过八小时（数周甚至数年）也不分断电流的工作制。接触器长期处于工作状态不变的情况下容易触头氧化和灰尘积累，这些因素会导致散热条件劣化，相与相、相对地绝缘降低，容易发生爬电现象甚至短路。当工况要求接触器工作于此类工作制时，交流接触器必须降容使用或特殊设计，宜选用灰尘不易聚集、爬电间距较大的型号。多尘和腐蚀性气体的环境应特别重视这个问题。短时工作制处于这类工作制下的接触器主触头保持闭合的时间不足以使接触器达到热平衡，有载时段被空载时段隔开，而空载时段足以使接触器温度回复到初态温度（即冷却介质温度）。短时工作制的接触器触头通电时间标准值为3、10

6、、30、60和90min。断续周期工作制断续周期工作制也就是反复短时工作制，是指接触器闭合和断开的时间都太短不足以使接触器达到热平衡的工作制。显然影响此类接触器时间寿命的主要因素是操作的累计次数。描述断续周期工作制的主要参数是通电持续率和操作频率，通电持续率标准值为15%、25%、40%、60%四种，操作频率则分为8级（1，3，12，120，300，600，1200），每级的数字即表示该接触器额定的每小时操作频率数。通常操作频率100次/h以上的设备属于重任务设备，典型的设备有工作母机（车、钻、铣、磨）、升降设备、轧机设备、离心机，炼焦行业的焦炉四大车也是重任务断续周期工作制。操作频率超过60

7、0次/h的设备属于特重任务设备，此类的设备主要是类似我公司卸煤机的港口起重设备和轧机上的某些装置,济南大学控制科学与工程学院,济南大学控制科学与工程学院,4）技术数据,济南大学控制科学与工程学院,三、接触器在电气线路中,济南大学控制科学与工程学院,3、选择步骤,根据负载性质确定工作类别；根据类别确定接触器系列根据负载额定电压确定接触器额定电压根据负载额定电流确定接触器额定电流，并根据外界条件加以修正选定吸引线圈的额定电压根据负载情况复核操作频率,济南大学控制科学与工程学院,不同的用电设备其负载性质和通断过程的电流变化相差很大，因此对接触器的要求也有所不同，常用的负载有以下数种 1.使用类别 见

8、下表 使用类别代号 典型用途举例 AC1 无感或微感负载、电阻炉 AC2 绕线式感应电动机的起动、分断 AC3 笼型感应电动机的起动、运转中分断 AC4 笼型感应电动机的起动、反接制动或反向运转、点动 AC5a 放电灯的通断 AC5b 白炽灯的通断 AC6a 变压器的通断 AC6b 电容器组的通断 AC7a 家用电器和类似用途的低感负载 AC7b 家用的电动机负载 AC8a 具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机 AC8b 具有自动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机 2.典型负载 不同的用电设备其负载性质和通断过程的电流变化相差很大，因此对接触器的要求也有所不同，常用的负载有以

9、下数种：2.1 电热元件 对电热元件负载中用的线绕电阻元件，其接通电流可达额定电流的1.4倍，例如用于室内供暖，电烘箱及电热空调等设备。若考虑网络电压升高10，则电阻元件的工作电流也将相应增大。因此，在选择接触器的额定工作电流时，应予以考虑。这类负载被划分在AC1使用类别中。2.2 照明装置 当接通照明装置中的白炽灯负载时，有较大的冲击电流产生，约为额定电流的15倍，若考虑到容许电压升高10，电流也将相应增加，其使用类别被划分在AC5b中。其它不同的照明灯，其接通时的冲击电流值和起动时间不同，负载功率因数也不等于1。它们被划分在AC-5a。2.3 低压变压器负载 当接通低压变压器时，会出现一个

10、持续时间甚短的峰值电流，可达变压器额定电流的1520倍，它与变压器的绕组布置及铁心特性有关。例如，用于电焊机上的变压器，操作是在变压器的次级侧通过电焊条将电路短路来接能电源的，电焊机使用时频繁地产生突发性的强电流，从而使变压器初级侧的开关装置承受很大的应力。在此情况下，必须知道变压器输出额定工作电流、电焊条短接时的短路电流以及焊接频率等参数和操作条件，其使用类别划分在AC6a中。2.4 电容器负载 接通电容器时产生瞬态充电过程，充电电流可达很高的数值，同时伴随着频率可从几百到几千赫的振荡，因此，它对开关电器提出了严峻的要求。接通电容器对电流的振幅和频率，由电路的电网电压、电容器的容量及电路中的

11、电抗值所决定，并与此馈电变压器和连接导线的截面、长度有关。为了较经济地切换电容器，并防止在不利的工作条件下使开关电器的触头发生接通熔焊，一般可在电容器及支路中串入附加电感或电阻以限制电流，并减小接通电路时对电网的影响。此类使用类别划分在AC6b中。2.5 电动机负载 低压电动机是最常用的负载之一。交流电动机常用的有绕线式电动机和鼠笼式感应电动机。绕线式电动机起动时，在转子电路中接入电阻以限制起动电流。但不同的负载起动时间不同，负载越重起动时间越长。用于绕线式电动机切换的接触器属于AC2使用类别。鼠笼式电动机一般采用直接起动，起动电流冲击衰减后随后流过的是稳态电流Ie，一般的鼠笼式电动机起动电流

12、（有效值）IA为48倍的电动机额定电流IN。电动机的空载电流IO（0.950.2）Ie，正常负载下的起动时间tA10秒，重载起动时tA可大于10秒。用于切换鼠笼式电动机正常起动和在运转中分断的接触器属于AC3使用类别。而运行在鼠笼式电动机正常起动并同时进行反接制动，或者是反向运转、点动情况下的接触器，因其接通电流和分断电流均是电动机的起动电流。这种工作类别的开关电器属于AC4，它比AC3工作类别的要求严酷得多。,济南大学控制科学与工程学院,4、选择原则,（1）接触器的额定电压 主电路额定电压。（2）接触器线圈的额定电压必须与接入此线圈的控制电路的额定电压相等。,（3）接触器的额定电流等级应按下

13、列方法选择（a）按接触器设计时规定的使用类别使用时按触器的额定电流应等于或稍大于负载额定电流。（b）按轻任务使用类别设计的接触器，用于重任务使用类别时，应降低容量使用。（c）用于反复短时工作制的接触器，其额定电流应大于负载的等效发热电流(4）接触器型号的选择 各系列接触器是按一定使用类别设计的，应根据负载的情况选用。此外还应注意负载的工作制。,济南大学控制科学与工程学院,5、主要型号,1）交流接触器国内：CJ10、CJ20、CJX1、CJX2等国外：3TB（西门子）、A系列（ABB）、LC1系列（施耐德）等2）直流接触器国内：CZ0、CJX1-Z国外：3TC（西门子）3）型号样式如CJ12T-

14、250/3、3TF45 22-0XM0、A-26等,济南大学控制科学与工程学院,修正举例,接触器安装在箱柜内，由于冷却条件变差，电流要降低10%-20%使用处于长期工作制时，而且通电持续率不超过40%时，敞开安装，电流允许提高10%-25%，箱柜安装，允许提高5%-10%,济南大学控制科学与工程学院,四、交直流接触器的发展趋势（一）现状,1、转动式交流接触器：缺点：体积大、用料多、寿命短优点：结构简单、制作容易、维护方便重负荷工作条件仍广泛采用美国 CGE 公司370(直流）,372（交流）比利时ACEC公司R系列,济南大学控制科学与工程学院,2、直动式交流接触器：,优点：结构紧凑、体积小、安

15、装方便、寿命长中、小容量较多采用西门子公司3TB东芝公司ESPAS,济南大学控制科学与工程学院,3、直流接触器：,不如交流接触器用途广泛两种基本类型：传统式（旋转式）、交流派生式西屋公司M系列西门子3TC系列（交流派生）,济南大学控制科学与工程学院,(二）、交直流接触器的发展趋势,1、提高工作可靠性：近年来工作可靠性一跃而居众所关注的重要地位，可靠性的研究就成为当前的主要研究课题。目前世界各生产厂家及研究单位围绕接触器的可靠性问题做了以下工作：降低其动作电压值；降低其释放电压上限和提高释放电压下限；提高其在恶劣条件下的可靠性；提高其对倾斜、冲击、振动的耐受能力；提高其绝缘能力；提高其承受短路电

16、流的能力等等。,济南大学控制科学与工程学院,通断能力是交直流接触器的重要技术指标之一.在AC4工作制时为810倍额定电流，在AC3工作制时为1012倍额定电流。实际上各制造厂家为保证运行可靠，其产品的通断能力远远超出上述规定。,2、提高通断能力：,3、提高使用寿命：提高使用寿命无疑对系统或装置的效益有着直接关系。lEC标准规定交流接触器的机械寿命最高为1000万次，至于电寿命迄今尚无明确规定。4、小型化：经过长期改进，交流接触器的安装面积减小了约25。减小触头开距、采用高导磁材料、采用优质灭弧材料等。,济南大学控制科学与工程学院,5、品种派生：为了扩大交流接触器基本系列产品的适应性许多国家的制

17、造厂大力发展派生品种，以最大限度地满足各种不同的使用要求。6、提高交流接触器的额定电压：许多工业先进国家。如德国、美国和法国从经济合理及技术可能性的观点出发，把工业电网的配电电压从380V提高到660V，因而交流接触器的额定电压相应提高.,7、标准化：由于交流接触器的产量很大、品种繁多，要进一步发展产品，必须加强标准化工作8、新材料的应用及材料的节约：随着塑料工业和冶金工业的发展为电工产品（包括交直流接触器）提供了许多物美价廉的新颖材料,济南大学控制科学与工程学院,9、发展中的几种接触器：如无触点接触器，混合式接触器，同步接触器,低真空接触器。10、安装和装配：交直流接触器一旦发生故障，应能迅

18、速的进行更换，因此要求易于装卸、国外小容量接触器的安装已普遍采用卡轨，大容量产品仍采用螺钉。在装配部件上各国仍在改进。,济南大学控制科学与工程学院,（三）研究方向,1、可靠性研究2、触点多点接触的理论及触点材料的研究3、电弧理论及电磁力理论的研究4、磁系统的最佳设计和计算方法及磁系统参数对控制回路工作可靠性影响的研究 5、采用电子计算机研究磁系统6、短路环的计算和最优化设计7、节约能源与节约材料的研究8、广泛采用机器人9、标准化,济南大学控制科学与工程学院,1.2.2 继电器一、概述二、电磁式继电器三、磁电式继电器四、舌（干）簧继电器五、时间继电器六、速度继电器七、热继电器,济南大学控制科学与

19、工程学院,一、继电器概述,继电器：是一种根据特定形式输入信号而动作的自动控制电器。根据某种输入信号的变化，使其自身的执行机构动作的自动控制电器。它具有输入电路（又称感应元件）和输出电路（又称执行元件）当感应元件中的输入量（如电压、电流、温度、压力等）变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制电路。与接触器不同，主要用于反映控制信号，其触点通常接在控制电路中。,济南大学控制科学与工程学院,济南大学控制科学与工程学院,C650普通车床的的电气控制原理图,济南大学控制科学与工程学院,继电器分类按输入信号可分为有：电压继电器、电流继电器、功率继电器、速度继电器、压力继电器、温度继电器等按工作

20、原理可分为有：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器，热继电器等按用途可分为：控制与保护继电器按输出形式可分为：有触点和无触点继电器。按动作时间可分为：快速继电器、延时继电器、一般继电器,济南大学控制科学与工程学院,电磁式继电器的主要特性输入-输出特性，即继电特性。其特性曲线如图所示。图中x2称为继电器吸合值，欲使继电器吸合，输入须大于或等于此值；x1称为继电器释放值，欲使继电器释放，输入量必须小于或等于此值。当继电器输入量x由零增至x2以前，输出量y为零。当输入量x增加到x2时，继电器吸合，输出量为y1；若x再增大，y1值保持不变。当x减小到小于等于x1时，继电器触点释放，输

21、出量由y1降至零。,电磁式继电器的继电特性,动作值,返回值,济南大学控制科学与工程学院,继电器的主要技术参数,1.返回系数K,返回系数是继电器的重要参数之一。因返回值小于动作值，所以K1。对一般继电器（如中间继电器）要求低的返回系数，K值应在0.10.4之间，这样当继电器吸合后，输入量波动较大时不致引起误动作。,例如，中间继电器的K=0.4，动作值x2=0.8 xe,则x1=x2*K=0.32 xe 当此中间继电器动作后，即使因电网电压的波动或其他干扰使线圈电压下降为额定值的50%；但因0.5 xe0.32 xe，该中间继电器电磁机构仍不会释放。,济南大学控制科学与工程学院,用途不同，对继电器

22、返回系数的要求也各不相同，所以继电器的返回系数都可调，以适应不同用途的需要。,对欠电压继电器则要求高的返回系数，K值应在0.6以上。如某继电器K=0.66，吸合电压为额定电压的90%，即x2=0.9 xe，则 x1=x2*K=0.66 x2=0.6 xe，即电压低于额定电压的60%时，继电器释放，起到欠电压保护的作用,济南大学控制科学与工程学院,2.吸合时间,吸合时间：是指从线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需的时 间。,3.释放时间,释放时间：是指从线圈失电到衔铁完全释放所需的时间。,一般继电器的吸合时间与释放时间为0.050.15s,快速继电器为0.0050.05s，它的影响着继电器的操作频率

23、。,济南大学控制科学与工程学院,继电器与接触器的区别所控制的线路不同继电器用于控制电讯线路、仪表线路、自控装置等小电流电路及控制电路接触器用于控制电动机等大功率、大电流电路及主电路输入信号不同继电器的输入信号可以是各种物理量，如电压、电流、时间、压力、速度等接触器的输入量只有电压,无论继电器的输入量是电量或非电量，继电器工作的最终目的总是控制触头的分断或闭合，而触头又是控制电路通断的，就这一点来说接触器与继电器是相同的,济南大学控制科学与工程学院,电磁式继电器,电磁式继电器:继电器(relay):没有主触头.原理与接触器同.电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器,济南大学控制科学与工程

24、学院,电磁式继电器的结构如图所示为电磁机构和触头系统组成按吸引线圈电流的类型，可分为直流电磁式继电器和交流电磁式继电器按其在电路中的联接方式，可分为电流继电器、电压继电器和中间继电器等。,济南大学控制科学与工程学院,电流继电器电流继电器反映的是电流信号使用时，电流继电器的线圈串于被测电路中，根据电流的变化而动作为降低负载效应和对被测量电路参数的影响，线圈匝数少，导线粗，阻抗小电流继电器除用于电流型保护的场合外，还经常用于按电流原则控制的场合电流继电器有欠电流和过电流继电器两种。,济南大学控制科学与工程学院,欠电流继电器 线圈中通以30%65%的额定电流时继电器吸合，当线圈中的电流降至额定电流的

25、10%20%时继电器释放。所以，在电路正常工作时，欠电流继电器始终是吸合的电路由于某种原因使电流降至额定电流的20%以下时，欠电流继电器释放，发出信号，从而改变电路状态,济南大学控制科学与工程学院,过电流继电器 其结构、原理与欠电流继电器相同，只不过吸合值与释放值不同过电流继电器吸引线圈的匝数很少。直流过电流继电器的吸合值为70%300%额定电流，交流过电流继电器的吸合值为110%400%额定电流应当注意，过电流继电器在正常情况下（即电流在额定值附近时）是释放的，当电路发生过载或短路故障时，过电流继电器才吸合，吸合后立即使所控制的接触器或电路分断，然后自己也释放由于过电流继电器具有短时工作的特

26、点，所以交流过电流继电器不用装短路环,济南大学控制科学与工程学院,电压继电器电压继电器反映的是电压信号使用时，电压继电器的线圈并接于被测电路，线圈的匝数多、导线细、阻抗大继电器根据所接线路电压值的变化，处于吸合或释放状态常用的有欠（零）电压继电器和过电压继电器两种。电路正常工作时，欠电压继电器吸合，当电路电压减小到某一整定值（30%50%UN）以下时，欠电压继电器释放，对电路实现欠电压保护电路正常工作时，过电压继电器不动作，当电路电压超过到某一整定值（105%120%UN）时，过电压继电器吸合，对电路实现过电压保护零电压继电器是当电路电压降低到5%25%UN时释放，对电路实现欠电压保护,济南大

27、学控制科学与工程学院,中间继电器中间继电器实质上是电压继电器，只是触头数量多（一般有8对），容量也大，起到中间放大（触头数目和电流容量）的作用,济南大学控制科学与工程学院,电磁式继电器的整定继电器在投入运行前，必须把它的返回系数K调整到控制系统所要求的范围以内。一般整定方法有2种调整释放弹簧的松紧程度 释放弹簧越紧，反作用力越大，则吸合值和释放值都增加，返回系数上升，反之返回系数下降。这种调节为精调，可以连续调节。但若弹簧太紧，电磁吸力不能克服反作用力，有可能吸不上；弹簧太松，反作用力太小，又不能可靠释放改变非磁性垫片的厚度 非磁性垫片越厚，衔铁吸合后磁路的气隙和磁阻增大，释放值增大，使返回系

28、数增大；反之释放值减小，返回系数减小，采用这种调整方式，吸合值基本不变。这种调节为粗调，不能连续调节,济南大学控制科学与工程学院,电磁式继电器的选择电磁式继电器主要包括电流继电器、电压继电器和中间继电器选用时主要依据继电器所保护或所控制对象对继电器提出的要求，如触头的数量、种类，返回系数，控制电路的电压、电流、负载性质等由于继电器触头容量小，所以经常将触头并联使用有时为增加触头的分断能力，也有把触头串联起来使用的,济南大学控制科学与工程学院,电磁式继电器型号标识,济南大学控制科学与工程学院,图形符号和文字符号,(a)线圈(b)常开触头(c)常闭触头图 电磁式继电器的图形符号,接触器有主触点,济

29、南大学控制科学与工程学院,磁电式继电器,主要用于自动检测和自动控制系统中，实现微弱信号的检测与传送。,济南大学控制科学与工程学院,舌簧继电器,济南大学控制科学与工程学院,舌簧继电器一种具有密封接点的继电器。按不同的密封接点分为干簧和湿簧继电器。干簧继电器由干簧管、线圈、屏蔽罩和引线等组成（图1-15）。干簧管中的簧片用磁性材料做成，接点端部镀金，所以它既是导磁体又是导电体。玻璃管与簧片相封结，管内充以惰性气体（一般为氮气）。当线圈通电后，簧片被磁化，两簧片自由端部分别呈现出N、S极性而相互吸引，使两簧片自由端部的接点接通，从而接通被控电路。线圈断电后，簧片在本身弹力作用下分开，被控电路分断。,

30、济南大学控制科学与工程学院,湿簧继电器的结构如图。其动静触点由一小段铂丝或铂铑丝分别焊在导磁片上制成，彼此交叉垂直，形成十字形点接触。动簧片上刻有细槽，下部水银通过毛细管作用，沿细槽上升至动静触点接触面。整个触点为水银所润湿，触点表面附有一层水银膜，故称湿簧管。湿簧管内还充以氢气。当线圈未通电时，动簧片在弹力作用下偏于右侧；当线圈通电后，沿下极靴、动簧片和上极靴路径产生磁通，动簧片与上极靴相吸并使动触点左移而转换电路。动静触点的接通或断开均通过水银来完成，因此消除了触点的弹跳和烧损。图中的湿簧继电器需直立安装，此外，也有结构不同的可任意位置安装的湿簧继电器。,济南大学控制科学与工程学院,舌簧继

31、电器将感测与执行机构高度集中在很少的零件上，其结构简单，动作迅速，灵敏度和工作可靠性高，寿命长。已广泛应用于通信、检测、计算技术、自动远动控制及军事工程等领域中。,济南大学控制科学与工程学院,1.2.2.4 时间继电器,定义：按时间原则工作的继电器。用途：用于时间控制，又称定时器。延时类型：通电延时型、断电延时型。结构分类：电磁阻尼式、空气阻尼式、电子式和电动机式 空气式时间继电器电子式时间继电器电动式时间继电器,在自动控制系统中，需要有瞬时动作的继电器，也需要延时动作的继电器。时间继电器就是利用某种原理实现触头延时动作的自动电器，经常用于时间原则进行控制的场合。,济南大学控制科学与工程学院,

32、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加上阻尼铜套，即可构成断电延时时间继电器，其结构原理如图1-16所示。,1-铁心 2-阻尼铜套 3-绝缘层 4-线圈图1-16 带有阻尼铜套的铁心示意图,济南大学控制科学与工程学院,空气阻尼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，其结构由电磁系统、延时机构和触头3部分组成。电磁机构为双E直动式，触头系统是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的电磁机构可以是直流的，也可以是交流的；既有通电延时型，也有断电延时型的。只要改变电磁机构的安装方向，便可实现不同的延时方式：当衔铁位于铁心和延时机构之间时为

33、通电延时，如图1-21a；当铁心位于衔铁和延时机构之间时为断电延时，如图1-21b。按照通电延时和断电延时两种形式，空气阻尼式时间电器的延时触头有：延时闭合的常开触头、延时断开的常闭触头及延时断开的常开触头、延时闭合的常闭触头特点：价低、可靠、定时精度差,济南大学控制科学与工程学院,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-活塞盖 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-调节螺杆14-进气孔 15、16-微动开关 图1-21 JS7-A系列时间继电器动作原理,济南大学控制科学与工程学院,济南大学控制科学与工

34、程学院,济南大学控制科学与工程学院,空气式时间继电器,构成：电磁机构+触头+汽缸（活塞）原理：利用空气阻尼的原理工作。图1.4.3 a通电延时型、b断电延时型主要参数：延时类型及触点 吸引线圈电压，延时范围 0.460S或0.4180S电气符号：图特点：价低、可靠、定时精度差,济南大学控制科学与工程学院,电动式时间继电器,构成：同步机+减速器+执行结构（触头）优：延时时间长、精度高。缺：结构复杂、体积大。型号举例：JS10系列 7PR系列,济南大学控制科学与工程学院,电子式时间继电器,分类：晶体管式（阻容式）：利用充放电原理延时工作，小型继电器触点输出。数字式：脉冲+计数+执行机构。型号：晶：

35、JS14、ST3P系列 数：JSS14系列 常用时间继电器外形1、,济南大学控制科学与工程学院,1.4.5 速度继电器,用途：检测转速的过零点。多用于反接制动时，切除反相序电源。结构：转子（磁极）+笼型空心绕组+触头 图原理：电磁感应与鼠笼式异步机相似。转动时，笼型绕组感生电势，形成电流后受力而摆动，摆锤拨动触头系统工作。停转时（N=0），摆锤垂立，触头复位。型号：JY1（复位转速100r/min）、JFZ0符号：图,济南大学控制科学与工程学院,热继电器,用途：用于三相交流异步电动机（笼型）的过载保护。（含断相保护）分类：双金属片式常用 电子式结构：热元件+触头+动作机构+整定装置+复位装置

36、参见图原理：由双金属片的变形，通过导板，分断触点。复位：故障排除后，手动复位 整定：通常整定在电动机的额定电流上。型号：JR1620，JR36参数：额定电流热元件额定电流及整定范围。符号：图 常用的热继电器及其他控制器,济南大学控制科学与工程学院,（二）JZ7型中间继电器,JZ7型中间继电器，其衔铁为直动式结构，躯壳由塑料制成开启式，考虑到额定电流较小，继电器不设灭孤罩，仅借躯壳上的相隔板将各对触点隔开，以防止因飞弧而发生短路事故。触头采用桥式双断点结构，上下两层各有四对，下层触头只能是常开的，上层触头则常开、常闭均可，所以整个触点系统可按8常开、6常开2常闭以及4常开4常闭的方式组合。JZ

37、7中间继电器按其电磁线圈的额定频率和电压可分为：交流50Hz：12、22、36、36、48、110、127、220、380、420、440、500V共11种规格；交流60Hz：12、36、110、127、220、380、440共7 种规格。,济南大学控制科学与工程学院,时间继电器,定义：从得到输入信号起到产生相应的输出（如触点的通断等），有一个符合一定准确度的延时过程的继电器被称作时间继电器。它在电路中起控制动作时间的作用。延时方式：通电延时型 断电延时型时间继电器的种类：主要有电磁式、空气阻尼式、电动机式和晶体管式,（一）直流电磁式时间继电器 1、结构：这种时间继电器在结构上与一般直流电磁式

38、继电器相比只是铁芯上增加了一个阻尼铜（铝）套。,济南大学控制科学与工程学院,2、原理：当继电器接受输入信号时，由于衔铁处于释放位置，气隙大、磁阻大、铜（铝）套的阻尼作用相对也小。因此铁芯闭合时的延时不明显，一般可忽略不计。而当继电器激磁线圈断电时，磁通量的变化大，铜（铝）套的阻尼作用也大。因此，这种继电器属断电延时型时间继器。3、适用场合：由于延时的准确度较低，一般只用于要求不高的场合，如电动机的延时起动。影响延时准确度的原因，一是铜（铝）套电阻值受温度的影响；二是易受电源电压波动的影响。常用的直流电磁式时间继电器有JT3系列、JS3系列等，为了增加延时时间，可采取在激磁线圈断电后立即将其短接

39、的措施。,济南大学控制科学与工程学院,（二）空气阻尼式时间继电器,1、结构：空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，它由交流电磁铁、触点（用微动开关）和延时机构组成。有通电延时型延时方式，也可改变电磁机构位置获得断电延时型延时方式,2、原理：当电磁铁线圈通电后将衔铁吸下，于是顶杆与衔铁之间出现一个空隙，顶杆与活塞相连，活塞下面固定有橡皮膜，活塞在弹簧作用下向下移动时，在橡皮膜上面造成空气稀薄的空间，活塞受到下面空气的阻力，不能迅速下降，而橡皮膜上面有进气孔，空气由此孔进入橡皮膜上面的空间，使活塞逐渐下降、降到一定位置时，杠杆使触点动作（常开触头闭合，常闭触点断开）。从线圈通电到触点动作所经过

40、的时间，即为通电延时时间。一般通电延时动,作的继电器，断电后就瞬时复位，即在线圈断电后，弹簧使衔铁和活塞复位，空气经过极橡皮膜与项杆之间的空隙迅速排出。断电延时型的结构及工作原理与通电延时型相似，只是电磁铁安装方向不同即当街铁吸和时推动活塞复位、排出空气；当街铁释放时预杆在弹簧作用下可使活塞向下移动，实现断电延时。,调节螺钉13的位置可改变进气气隙大小即调节延时长短。JS 7型时间继电器的延时范围为04180S。这类时间继电器的优点是延时范围大、延时不受电压及频率的影响、结构简单、价格低廉。它的缺点是延时受环境温度、尘埃及安装情况的影响，误差较大，没有调节延时的刻度指示，难以准确地整定延时值，

41、故这类继电器常用于对延时精确度要求不高的交流控制电路中。,济南大学控制科学与工程学院,（三）晶体管时间继电器,随着电子技术的兴起，晶体管时间继电器迅速发展。这类继电器机械结构简单、延时范围定，经久耐用，正在日益得到推广应用。晶体管时间继电器的种类也很多，现以JS系列时间继电器为例，介绍其工作原理。,JS系列高精度时间继电器采用石英晶体振荡和CMOS脉冲数字电路,其延时时间精度远远高于电磁型时间继电器.,数乘以时间级差0.01S即为整定时间,变换整定值无需进行校验,保证其精度.JS系列时间继电器型号有:JS-113、JS-113A、JS-103、JS-103A、JS-103S、JS-103SA、

42、JS-114C、JS-104C、JS-104SC可以分别更换取代原电磁型DS-110、DS-20、DS-30三大系列时间继电器,二、原理说明JS系列继电器为静态型数字式时间继电器,采用CMOS集成电路构成,继电器由晶体振荡器、分频器、脉冲计数器组成，通过一组或二组二位址进制开关速写延时时间值。继电器平时不带电，施加额定电压后，继电器内部瞬动继电器动作，同时使晶体起振，产生时种脉冲，经分频后由计数器计数，当时数脉冲数达到延时速写值时，触发器翻转，驱动出口继电器动作，对于双延时继电来说有二组独立延时速写值开关，并各自驱动两个出口继电器，所以两个出口继电器动合触点使用。但滑动触点闭合后，其闭合时间册

43、直保护到继电器失电时返回.,济南大学控制科学与工程学院,（四）电动机式时间继电器,电动机式时间继电器是由微型同步电动机拖动减速齿轮带动触点获得延时输出的时间继电器。由于是应用机械延时原理，电动机式延时继电器的延时范围可以做得很宽。以JS11型电动机式延时继也器为例，它按延时长短共有0-8S、0-40S、0-1min、0-20min、0-2h、0-12h、0-72h等7档，而且延时的整定偏差和重复偏差都比较小。同其他类型的时间继电器比较电动机式时间继电器具有下列优点 延时值不受电源电压波动及环境温度的形响 延时范围大，从零点几秒到几十小时 调节方便、准确度高而延时过程可以通过指针直观地表示出来 缺点：是结构复杂、价格较贵，延时受电源频率的影响。,济南大学控制科学与工程学院,回顾：,继电器一、概述二、电磁式继电器三、磁电式继电器四、舌（干）簧继电器五、时间继电器六、速度继电器七、热继电器,