电子式时间继电器在机床控制电路中应用及工作原理

2023-06-15 理论教育版权反馈

【摘要】：机床控制电路中应用较多的是空气阻尼式和电子式时间继电器。若将图1-26a中的电磁机构翻转180°后安装，可得到图1-26b所示的断电延时型时间继电器。电子式时间继电器具有体积小、延时长且调节范围宽、精度高和使用寿命长等特点。工作原理电子式时间继电器常用产品有JSJ、JSB、JS20系列等。图1-27是JSJ系列时间继电器的电器原理图。在数控机床中一般由CNC的软件实现时间控制，而不采用时间继电器。时间继电器的图形符号和文字符号见图1-28。

时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现触头延时接通或分断的自动电器。按其动作原理与构造可分为电磁式、电动式、空气阻尼式和电子式（包括模拟式和数字式两种），见图1-25；按其延时方式可分为通电延时型、断电延时型和带有瞬动触头的通电（或断电）延时型。机床控制电路中应用较多的是空气阻尼式和电子式时间继电器。

图1-25 时间继电器

1.空气阻尼式时间继电器

（1）结构

空气阻尼式时间继电器是利用空气通过小气孔节流的原理而获得延时动作的。它主要由电磁机构、延时机构和触头系统三部分组成。其电磁机构为直动式双E形铁心，触头系统采用LX5微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。其中电磁机构可以有交、直流两种。其具体结构见图1-26。

（2）工作原理

图1-26a为通电延时型时间继电器，其工作过程如下：当线圈1通电后，铁心2将衔铁3吸合，微动开关16受压，使其触头立即动作（此触头为瞬动触头）无延时作用，活塞杆6在塔形弹簧8的作用下，带动活塞12及橡胶膜10向上移动，但由于橡胶膜下方气室空气稀薄而形成负压，因此只能缓慢地向上移动，其速度由进气孔14的大小而定，可通过调节螺钉13进行调整（即调节了延时的时间）。随着空气由进气孔14的进入，活塞杆6才逐渐上移，直至移到最上端。此时通过杠杆7压动微动开关15，使其常闭触头断开，常开触头闭合，起到了通电延时作用。

当线圈1断电时，电磁吸力消失，衔铁3在复位弹簧4的作用下释放，并通过活塞杆6将活塞12向下推，直至最下端。因活塞12被下推时，橡胶膜10下方气室内的空气通过橡胶膜10、弱弹簧9和活塞12肩部所形成的单向阀，从橡胶膜10上方的气室缝隙中迅速排空，因而微动开关15、16都迅速复位。

若将图1-26a中的电磁机构翻转180°后安装，可得到图1-26b所示的断电延时型时间继电器。它的工作原理与通电延时型基本相同，微动开关15是在线圈1断电后延时动作的。

（3）特点

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，还带有瞬动触头的优点，但其延时精度较低，不宜应用在要求延时精度较高的控制电路中。

图1-26 JS7-A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图

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

2.电子式时间继电器

（1）分类与特点

电子式时间继电器按其延时原理可分为阻容充电型和数字型；按其输出形式可分为有、无瞬动触头两种类型。

电子式时间继电器具有体积小、延时长且调节范围宽、精度高和使用寿命长等特点。因此，已逐步成为市场上的主导产品，在新机床上使用得也逐渐多了。

（2）工作原理

电子式时间继电器常用产品有JSJ、JSB、JS20系列等。图1-27是JSJ系列时间继电器的电器原理图。由图1-27可知，该电路是利用RC充电原理实现延时的。当变压器通电后，V5导通、V6截止，继电器KA不动作。两个电源同时向电容C充电，使a点电位按指数规律上升。当a点电位高于b点电位时，V5截止，V6导通，V6集电极电流流过KA的线圈，使KA的常闭触头分断断开电容C的充电电路，而KA的常开触头闭合使电容C放电，为下一次延时做好准备；同时另一组常开触头闭合对外输出控制信号。调节电位器RP的值即可改变延时时间。JS20系列产品增加了瞬动触头，应用起来更加方便。

3.选用

时间继电器形式多样且各有特点，选用时要根据控制要求选择其延时方式；根据延时精度和延时范围及使用场合与工作环境来选择其类型。例如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；对于延时精度要求较高的设备，可选用电子式时间继电器；对于环境温度变化大的场合，不宜选用空气阻尼式和电子式时间继电器等。

在数控机床中一般由CNC的软件实现时间控制，而不采用时间继电器。

时间继电器的图形符号和文字符号见图1-28。

图1-27 晶体管时间继电器原理图

图1-28 时间继电器的图形和文字符号

电子式时间继电器在机床控制电路中应用及工作原理

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