时间控制元件的应用与优化

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：定时时间长短则由控制凸轮的转动角速度决定。

电热器具工作时间由定时器控制，定时器可分为机械（发条）式、电动式和电子式3种。

1.机械式定时器

机械式定时器是利用钟表机构的原理制成的，它由发条、齿轮传动机构和时间控制组件等3部分构成。

（1）发条

由弹性的钢带卷制而成。使用时靠人力通过旋钮卷紧钢带，贮存能量，向齿轮传动机构和时间控制组件传送动力。

（2）齿轮传动机构

如图1-8所示，机械式定时器由头轮、主轴、开关凸轮、摩擦片、盖碗、棘爪、棘爪轮、棘轮、振子等组成。

图1-8 机械式定时器结构原理

（3）时间控制组件

各种机械式定时器的时间控制组件结构基本相同，都是采用一组或两组凸轮来分配时间，当控制凸轮转动时，不断改变其凸凹位置，使相关接触簧片的触点按设计要求接通或断开，以控制电动机（或其他电器）的起动和停止。

（4）机械式定时器的工作原理

从图1-8中可以看出来，开关凸轮和主轴铆接一起，当主轴反转时，靠盖碗与头轮之间的摩擦片一起滑动将发条松开，并不影响齿轮系的转动。当主轴正转上发条时，靠棘爪轮的第二轮上的棘爪轮滑脱而与其后齿轮系离开，当自然放开发条时，整个轮系转动，靠振子调速。这种定时器的结构特点是摩擦力矩大，动作可靠。

2.电动式定时器

电动式定时器的轮系结构及时间控制组件与机械式定时器基本相同。所不同的是由微电动机代替发条作为动力源，其结构原理如图1-9所示。电动式定时器的凸轮一般控制着两组簧片的触点，作定时控制时，凸轮控制点同时接通被控负载电源和定时器本身的微电动机电源，不作定时控制时，只接通被控负载的电源。定时时间长短则由控制凸轮的转动角速度决定。微电动机的转速和传动轮系的速比是经过推算的。

3.电子式定时器

电子式定时器是由阻容元件、半导体器件组成的时间控制电路。与机械式定时器相比，它不仅体积小、重量轻、使用可靠，而且易于实现集成化、无触点化，并能完成相当复杂的时间程序控制。随着电子技术的发展，电子式定时器必将逐步取代机械式定时器。

电子式定时器的电路形式有多种。如图1-10所示是一种简单的延时关机电路，它由电源和延时开关电路两部分组成。交流电经电源按钮S_1-1和继电器开关K对用电器供电；另一路经电容降压、桥式整流和滤波稳压后，输出直流电压15V给定时电路供电，电路中开关S作定时和不定时转换。

图1-9 电动式定时器结构原理

图1-10 电子式定时器原理

工作时，将开关S拨到“2”定时档，按下联动开关即S_1-1、S_1-2同时闭合，电容C₁对地短路单结晶体管VT₁无脉冲输出，VT₂截止，VT₃饱和导通，继电器常开触点K闭合，用电器通电工作。当按钮S_1-1断开后，由于继电器常开触点K已闭合，所以用电器仍能正常工作，S_1-2断开后，电源通过R₁向C₁充电，当电压上升到VT₁管的峰值电压后，VT₁、VT₂由截止转入导通，VT₃由饱和导通转为截止，继电器K断电释放，用电器和定时电路均断开，整个电路停止工作。

电路的延时工作时间由R₁和C₁的数值决定，若将S拨到“1”不定时档，C₁对地短路，VT₁、VT₂截止，VT₃饱和导通，用电器长时间工作，需要时再将S拨到定时档，用电器延时工作一段时间后自行停止。

时间控制元件的应用与优化

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