- 电气控制与PLC应用技术:三菱FX系列
- 常辉主编
- 9807字
- 2020-08-28 12:54:10
1.1 常用低压电器
低压电器通常是指工作在交流电压1200V、直流电压1500V以下的电路中,起通断、保护、控制或调节作用的电器。低压电器是组成低压控制线路的基本器件。在工厂中常用继电器、接触器、按钮和开关等电器组成电动机的启动、停止、反转和制动控制线路。
1.1.1 刀开关
刀开关也称闸刀开关,广泛应用在照明、电热及小容量电动机控制线路中,作为不频繁接通或分断电路。
根据不同的工作原理、使用条件和结构形式,刀开关分为开启式负荷开关(胶盖闸刀开关)、封闭式负荷开关(铁壳开关)、组合开关等。根据刀的极数和操作方式,刀开关可分为单极、双极和三极。常用的三极开关额定电流有100A、200A、400A、600A、1000A等。通常,除特殊的大电流刀开关由电动机操作外,一般都采用手动操作方式。
1.开启式负荷开关
开启式负荷开关又称为胶盖刀开关,适用于交流50Hz、额定电压为单相220V、三相380V及以下,额定电流至100A。其结构简单,价格低廉,常用做电热、照明电路的电源开关或支路开关,可作为手动不频繁接通和分断有负载电器和小容量线路短路保护之用。常见的有HK1、HK2系列。
(1)结构特点、电气符号及型号。开启式负荷开关的外形及结构如图1-1所示,开启式负荷开关的电气符号及型号说明如图1-2所示,例如HK1-30/3表示额定电压为380V、额定电流为30A的双极开启式负荷开关。
图1-1 开启式负荷开关
图1-2 开启式负荷开关的电气符号及型号说明
(2)选择与使用。对于一般电热照明负载,选用额定电压为220V或250V,额定电流稍大于负载电流的两极开启式负荷开关。对于异步电动机负载,选用额定电压为380V或500V,额定电流大于或等于电动机额定电流3倍的三极开启式负荷开关。
刀开关安装时,在合闸状态下手柄要向上,不得倒装或平装。接线时,应将电源进线接在刀开关的上端,负载线接在刀开关的下端。
由于开启式负荷开关没有灭弧装置,其分断电流只能达到额定电流的1/3,所以只能用来接通和断开小于分断电流的负荷。分断或接通电路时应迅速果断地拉合闸,以使电弧迅速熄灭。
2.封闭式负荷开关
封闭式负荷开关用于交流50Hz、额定电压500V及以下,额定电流600A及以下的照明和电热电路中,供手动不频繁地接通与分断负荷电路及短路保护之用,亦可用做交流异步电动机的不频繁直接启动及分断之用。常见的封闭式负荷开关有HH3、HH4、HH10。
(1)结构、型号、符号。封闭式负荷开关主要由操作机构、触头系统、熔断器和铁质外壳组成,因其外壳多为铸铁或薄钢板制成,俗称铁壳开关。其特点是外壳封闭防护性能好,内部装有速断弹簧和灭弧装置,能够迅速熄灭电弧。为保证操作安全,其操作机构有机械联锁装置,当外壳开启时不能接通电源;当外壳关闭,处于合闸状态下,外壳不能打开。其电气符号与开启式负荷开关相同,外形、内部结构、型号说明如图1-3所示。
图1-3 封闭式负荷开关
(2)选择与使用。对于电热和照明电路,封闭式负荷开关可以根据额定电流选择。对于电动机,开关额定电流可选电动机额定电流的1.5倍左右。
外壳应可靠接地,防止意外触电造成触电事故。接线时应将电源进线接在静触点的接线端子,负荷接在熔断器侧。其他安装事项与开启式负荷开关相同。
3.组合开关
组合开关一般用于电气设备中作为非频繁地接通和分断电路、换接电源和负载以及控制小容量异步电动机的正反转和星形-三角形降压启动等,多用于机床电气控制线路中。常见的组合开关如图1-4所示,有HZ5、HZ10、HZW(3LB、3ST1)系列。
图1-4 各种组合开关
(1)结构特点、电气符号及型号。HZ10系列组合开关如图1-5所示,有单极、双极、三极的。手柄能够沿任意方向旋转90°,并带动三个动触片分别与三个静触片接通或断开。组合开关的电气符号及型号说明如图1-6所示。
图1-6 组合开关的电气符号及型号说明
1—手柄;2—转轴;3—弹簧;4—凸轮;5—绝缘杆;6—绝缘垫板;7—动触片;8—静触片;9—接线柱
图1-5 HZ10系列组合开关的结构
(2)选择与使用。组合开关的选用应根据电源的种类、电压等级、所需触点数及电动机的功率。组合开关的额定电流应取电动机额定电流的1.5~2倍。在实际安装时,要用螺栓将其固定在控制面板上。
1.1.2 低压断路器
低压断路器又称为低压自动空气开关,可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当发生严重的过载或短路及欠电压等故障时能自动切断电路。由于在分断故障电流后一般不需要更换零部件,因而获得了广泛的应用。
1.结构特点、电气符号及型号
常见的低压断路器如图1-7所示,图1-8所示为DZ5-20塑壳式低压断路器的内部结构,图1-9所示为低压断路器的电气符号。
图1-7 各种低压断路器
图1-9 低压断路器的电气符号及型号说明
1—按钮;2—电磁脱扣器;3—自由脱扣器;4—动触点;5—静触点;6—接线柱;7—热脱扣器
图1-8 DZ5-20塑壳式低压断路器的内部结构
2.低压断路器的动作原理
低压断路器的动作原理示意图如图1-10所示。开关的主触点1是靠操作机构手动或电动合闸的,由自由脱扣机构2将主触点1锁在合闸位置上。如果电路发生故障,自由脱扣机构2在有关脱扣器的推动下动作,使钩子脱开。主触点1在弹簧作用下迅速分断。过电
1—主触点;2—自由脱扣机构;3—过电流脱扣器;4—热脱扣器;5—失压脱扣器
图1-10 低压断路器动作原理图
流脱扣器3的线圈和热脱扣器4的热元件与主电路串联,失压脱扣器5的线圈与电路并联。当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器3的衔铁被吸合,使自由脱扣机构2动作。当电路过载时,热脱扣器4的热元件产生的热量增加,使双金属片向上弯曲,推动自由脱扣机构2动作。当电路失压时,失压脱扣器5的衔铁释放,也使自由脱扣机构2动作。
3.选择与使用
(1)选择低压断路器。低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。低压断路器的极限通断能力应大于或等于电路最大短路电流。欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。
(2)安装与使用。低压断路器安装可以采用螺钉和导轨两种安装方式。在安装低压断路器时应注意把来自电源的母线接到开关灭弧罩一侧的端子上,来自电气设备的母线接到另外的一侧端子。低压断路器投入使用时应先进行整定,按照要求整定热脱扣器和电磁脱扣器的动作电流,以后就不应随意旋动有关的螺丝和弹簧。
1.1.3 熔断器
熔断器是一种保护电器。在使用中,熔断器中的熔体(也称为保险丝)串联在被保护的电路中,当该电路发生过载或短路故障时,会导致熔体自行熔断,达到保护的目的。
1.熔断器的结构特点、电气符号及型号
熔断器主要由熔断管(或盖、座)、熔体及导电部件等部分组成。熔断管的作用是便于安装熔体和有利于熔体熔断时熄灭电弧。熔体(又称为熔件)是由不同金属材料(铅锡合金、锌、铜或银)制成丝状、带状、片状或笼状,它串接于被保护电路。
熔断器的种类很多,按结构来分有半封闭插入式、螺旋式、无填料密封管式和有填料密封管式。常见的熔断器如图1-11所示,其电气符号及型号说明如图1-12所示。
图1-11 常见熔断器外形
图1-12 熔断器电气符号和型号说明
2.熔断器主要技术参数
额定电压是指保证熔断器能长期正常工作的电压。
额定电流是指熔断器能长期正常工作的电流。应注意的是熔断器的额定电流应大于或等于所装熔体的额定电流。
极限分断电流是指熔断器在额定电压下所能断开的最大短路电流。
3.选择及使用注意事项
(1)熔体电流的选择。照明和电热负载时,熔体的额定电流应稍大于负载额定电流。
电动机负载时,由于电动机启动电流是额定电流的4~7倍,对于启动负载重、启动时间长的电动机,熔体额定电流相对负载额定电流的倍数应适当增大,反之则应适当减小。对于单台电动机时,熔体的额定电流大于或等于电动机额定电流的1.5~2.5倍。对于多台电动机时,熔体的额定电流大于或等于其中最大容量电动机额定电流的2.5倍,再加上其余电动机额定电流之和。
(2)熔断器的选择。熔断器的额定电压和额定电流应不小于线路的额定电压和所装熔体的额定电流。结构形式根据线路要求和安装条件而定。
(3)使用注意事项。安装时注意其安装形式及接线方法。熔断器的插座与插片的接触要保持良好。熔体烧断后,应首先查明原因,排除故障。更换熔体或熔管时必须把电源断开以防止触电。安装熔丝时,熔丝应顺时针方向弯过来,这样在拧紧螺钉时就会越拧越紧,注意不要把熔丝碰伤也不要将螺钉拧得太紧,以免熔丝轧伤。对于有指示器的熔断器应经常检查,若发现熔体己烧断,应及时更换。螺旋式熔断器电源线应当接在瓷底座的下接线端,负载线接到金属螺纹壳的上接线端。
1.1.4 主令电器
主令电器是一种专门用来发送命令或信号的电器。如果将主令电器接入线路,即可用它接通、分断控制电路,以发送命令或信号,从而达到对生产过程的控制或实现程序的控制。主令电器的类型主要有控制按钮、限位开关、微动开关、万能转换开关等。
1.控制按钮
控制按钮是发出控制指令和信号的电器开关,是一种手动且一般可以自动复位的主令电器。用于对电磁启动器、接触器、继电器及其他电气线路发出指令信号控制。
(1)按钮结构特点、电气符号。按钮通常可以按照其触点形式分为常开按钮、常闭按钮、复合按钮,其结构与电气符号如图1-13所示。
图1-13 控制按钮结构及电气符号
① 常开按钮。外力未作用时(手未按下)触点是断开的,外力作用时触点闭合,但外力消失后,在复位弹簧作用下自动恢复原来的断开状态。
② 常闭按钮。外力未作用时(手未按下)触点是闭合的,外力作用时触点断开,但外力消失后,在复位弹簧作用下自动恢复原来的闭合状态。
③ 复合按钮。既有常开按钮、又有常闭按钮的按钮组称为复合按钮。按下复合按钮时,所有的触点都改变状态,即常开触点要闭合,常闭触点要断开。但是这两对触点的变化是有先后次序的,按下按钮时,常闭触点先断开,常开触点后闭合;松开按钮时,常开触点先复位(断开),常闭触点后复位(闭合)。
通常电器没有工作时处于断开状态的触点是常开触点,处于接通状态的触点是常闭触点。
(2)按钮的型号含义。目前常用按钮有LA2、LA9、LA10、LA19、LA20等系列产品,按钮开关型号表示方法及含义如下:
(3)控制按钮的种类。控制按钮除了按照触点进行分类外,还可按照其结构形式进行分类。通常为了适用于不同的场合,按钮有按钮式、紧急式、自锁式、钥匙式、旋钮式、保护式等。
紧急式按钮有突出的蘑菇形钮帽,以便于紧急操作;指示灯式按钮在透明的按钮内装入信号灯,用做信号显示;钥匙式按钮为了安全起见需用钥匙插入方可旋转操作。
此外,为了识别各个按钮的作用,避免误操作,一般将钮帽做成不同的颜色以示区别,其颜色一般有红、绿、黑、黄、蓝、白等。通常红色表示停止按钮,绿色表示启动按钮,黄色表示应急或干预,红色蘑菇形表示急停按钮等。
常见按钮外形如图1-14所示。
图1-14 常见按钮外形
2.位置开关
位置开关包括行程开关(限位开关)、微动开关、接近开关等,这里只介绍行程开关。
行程开关是用以反应工作机械的行程,发出命令以控制其运动方向和行程大小的开关,主要用于机床、自动生产线和其他机械的限位及程序控制。
(1)外形、结构和电气符号。各系列行程开关的基本结构大体相同,都是由触点系统、操作机构和外壳组成。常见的有直动式和滚轮式。JLXKl系列行程开关的外形如图1-15所示。
图1-15 行程开关的外形
行程开关动作后,复位方式有自动复位和非自动复位两种,如图1-15(a)、(b)所示的直动式和单轮旋转式均为自动复位式。但有的行程开关动作后不能自动复位,如图1-15(c)所示的双轮旋转式行程开关,只有运动机械反向移动,挡铁从相反方向碰压另一滚轮时,触点才能复位。
JLXK1系列行程开关的动作原理如图1-16所示。当运动部件的挡铁碰压行程开关的滚轮1时,杠杆2连同转轴3一起转动,使凸轮7推动撞块5,当撞块被压到一定位置时,推动微动开关6快速动作,使其动断触点断开,动合触点闭合。
图1-16 JLXK1-111型行程开关的结构和动作原理
(2)型号。目前国内生产的行程开关有LX19、LX22、LX32、LX33、JLXK、LXK3、LXW、LXW等系列。行程开关的型号含义如下:
1.1.5 交流接触器
接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路,具有控制容量大,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制,各种定量控制和失压及欠压保护等特点,它广泛应用于自动控制电路,其主要控制对象是电动机。也可用于控制其他电力负载,如电热器、照明装置、电焊机、电容器组等。接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。在机床电气控制线路中,主要采用的是交流接触器。
1.结构
交流接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧装置及辅助部件等组成。CJ10-20型交流接触器的结构如图1-17所示。
图1-17 交流接触器的结构
(1)电磁系统。交流接触器的电磁系统主要由线圈、静铁芯和衔铁(动铁芯)三部分组成。其作用是利用电磁线圈的通电或断电,使衔铁和静铁芯吸合或释放,从而带动动触点与静触点闭合或分断,实现接通或断开电路的目的。
CJ10系列交流接触器的衔铁运动方式有两种:对于额定电流为40A及以下的接触器,采用如图1-18(a)所示的自动式;对于额定电流为60A及以上的接触器,采用如图1-18 (b)所示的拍合式。
图1-18 交流接触器电磁系统结构图
为了减少工作过程中交变磁场在铁芯中产生的涡流及磁滞损耗,避免铁芯过热,交流接触器的铁芯和衔铁一般用E形硅钢片叠压铆成,尽管如此,铁芯仍是交流接触器发热的主要部件。为增大铁芯的散热面积,避免线圈与铁芯直接接触而受热烧损,交流接触器的线圈一般做成粗而短的圆筒形,并且绕在绝缘骨架上,使铁芯与线圈之间有一定间隙。另外,E形铁芯的中柱端面需留有0.1~0.2mm的气隙,以减小剩磁影响,避免线圈断电后衔铁粘住不能释放。
交流接触器在运行过程中,线圈中通入的交流电在铁芯中产生交变的磁通,因此铁芯与衔铁间的吸力也是变化的,这会使衔铁产生振动,发出噪声。为消除这一现象,在交流接触器铁芯和衔铁的两个不同端部各开一个槽,槽内嵌装一个用铜、康铜或镍铬合金材料制成的短路环,又称减振环或分磁环,如图1-19(a)所示。铁芯装短路环后,当线圈通以交流电时,线圈电流产生磁通Φ1,Φ1一部分穿过短路环,在环中产生感生电流,进而会产生一个磁通Φ2,由电磁感应定律知,Φ1和Φ2的相位不同,即Φ1和Φ2不同时为零,则由Φ1和Φ2产生的电磁吸力F1和F2不同时为零,如图1-19(b)所示,这就保证了铁芯与衔铁在任何时刻都有吸力,衔铁将始终被吸住,振动和噪声会显著减小。
图1-19 加短路环后的磁通和电磁吸力图
(2)触点系统。触点按接触方式可分为点接触式、线接触式和面接触式三种,如图1-20所示。按触点的结构形式划分,有桥式触点和指形触点两种,如图1-21所示。
图1-20 触点的三种接触形式
图1-21 触点的结构形式
CJ10系列交流接触器的触点一般采用双断点桥式触点。按通断能力划分,交流接触器的触点分为主触点和辅助触点,主触点用以通断电流较大的主电路,一般由三对接触面较大的动合触点组成;辅助触点用以通断电流较小的控制电路,一般由两对动合触点和两对动断触点组成。
(3)灭弧装置。交流接触器在断开大电流或高电压电路时,在动、静触点之间会产生很强的电弧。电弧的产生,一方面会灼伤触点,减少触点的使用寿命;另一方面会使电路切断时间延长,甚至造成弧光短路或引起火灾事故。容量在10A以上的接触器中都装有灭弧装置。在交流接触器中常用的灭弧方法有以下几种:
① 双断口电动力灭弧。双断口结构的电动力灭弧装置如图1-22(a)所示,这种灭弧方法是将整个电弧分割成两段,同时利用触点回路本身的电动力F把电弧向两侧拉长,使电弧热量在拉长的过程中散发、冷却而熄灭。
图1-22 灭弧装置
② 纵缝灭弧。纵缝灭弧装置如图1-22(b)所示,由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成的灭弧罩内每相有一个或多个纵缝,缝的下部较宽,以便放置触点;缝的上部较窄,以便压缩电弧,使电弧与灭弧室壁有很好的接触。当触点分断时,电弧被外磁场或电动力吹入缝内,其热量传递给灭弧室壁,电弧被迅速冷却熄灭。
③ 栅片灭弧。栅片灭弧装置的结构如图1-23所示。当动触点与静触点分断时,在触点间产生电弧,电弧电流在其周围产生磁场,磁场对电弧产生向上的作用力,将电弧拉到栅片间隙中,栅片将电弧分割成若干个串联的短电弧,将总电弧压降分成几段,栅片间的电弧电压都低于燃弧电压,同时栅片将电弧的热量吸收散发,使电弧迅速冷却,促使电弧尽快熄灭。
图1-23 栅片灭弧装置
④ 辅助部件。交流接触器的辅助部件有反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及底座、接线柱等。反作用弹簧的作用是线圈断电后,推动衔铁释放,使各触点恢复原状态。缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁在吸合时对静铁芯和外壳的冲击力。触点压力弹簧的作用是增加动、静触点间的压力,从而增大接触面积,以减小接触电阻。传动机构的作用是在衔铁或反作用弹簧的作用下,带动动触点实现与静触点的接通或分断。
2.型号
型号含义如下:
目前常用的交流接触器有:CJ20、CJ24、CJ26、CJ28、CJ29、CJ40和CJX1、CJX2、CJX3、CJX4、CJX5、CJX8系列以及NC2、NC6、B、CKl、CK2、EB、HCl、CKJ5、CKJ9等系列。部分交流接触器外形如图1-24所示。
图1-24 部分交流接触器外形图
3.工作原理
交流接触器的工作原理如图1-25所示。当接触器的线圈通电后,线圈中流过的电流产生磁场,使铁芯产生足够大的吸力,克服反作用弹簧的反作用力,将衔铁吸合,通过传动机构带动三对主触点和动合辅助触点闭合,动断辅助触点断开。当接触器线圈断电或电压显著下降时,由于电磁吸力消失或过小,衔铁在反作用弹簧力的作用下复位,带动各触点恢复到原始状态。
图1-25 交流接触的工作原理
常用的CJ0、CJ10等系列的交流接触器在0.85~1.05倍的额定电压下,能保证可靠吸合。交流接触器在电路图中的符号如图1-26所示。
图1-26 交流接触器电气符号
4.交流接触器的选用
选择接触器时应从其工作条件出发,主要考虑下列因素:
(1)接触器的使用类别应与负载性质相一致,可以参考一些技术手册。
(2)主触头的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。要注意的是接触器主触头的额定工作电流是在规定的条件下(额定工作电压、使用类别、操作频率等)能够正常工作的电流值,当实际使用条件不同时,这个电流值也将随之改变。
(3)主触头的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。
(4)吸引线圈的额定电压应与控制电路电压相一致,接触器在线圈额定电压的85%及以上时应能可靠地吸合
1.1.6 热继电器
热继电器是电流通过发热元件使其发热导致双金属片弯曲,来推动执行机构动作的继电器。主要用于电动机的过载保护、断相保护、三相电流不平衡运行的保护。
1.热继电器外形及型号
目前国内生产的热继电器品种很多,常用的有JR16、JR20、JR36、JRS2、NR和T系列等。常见的几种热继电器的外形如图1-27所示。热继电器的型号说明如下:
图1-27 热继电器的外形
2.热继电器的结构、电气符号及工作原理
(1)结构。目前使用的热继电器有两相和三相两种类型,图1-28所示为三相双金属片式热继电器的结构示意图和电气符号图。
1—电流调节凸轮;2—片簧(2a,2b);3—手动复位按钮;4—弓簧片;5—主金属片;6—外导板;7—内导板;8—常闭静触点;9—动触点;10—杠杆;
11—常开静触点(复位调节螺钉);12—补偿双金属片;13—推杆;14—连杆;15—压簧
图1-28 热继电器结构示意图和电气符号
(2)工作原理。使用热继电器对电动机进行过载保护时,将热元件与电动机的定子绕组串联,将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中,并调节好整定电流。电动机正常工作时,通过热元件的电流即为电动机的额定电流,常闭触点处于闭合状态,交流接触器保持吸合,电动机正常运行。
若电动机出现过载情况,绕组中电流增大,通过热继电器元件中的电流增大,使双金属片温度升得更高,弯曲程度加大,推动人字形拨杆,人字形拨杆推动常闭触头,使触头断开而断开交流接触器线圈电路,使接触器释放,切断电动机的电源,电动机停车而得到保护。
热继电器的整定电流是指被保护设备正常工作时,不动作的电流。一般根据设备额定电流来定。整定电流的大小可以通过整定旋钮来调整。
3.热继电器的选用与维护
(1)一般选择两相或普通三相结构的热继电器;三角形连接的电动机选用带断相保护装置的三相热继电器。
(2)原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流来选择。但对于过载能力较差的电动机,一般选取热继电器的发热元件的额定电流为电动机额定电流的60%~80%。
(3)按电动机的额定电流来调整它的整定值。对于工作时间较短、间歇时间较长的电动机,以及虽然长期工作但过载的可能性很小的电动机,可以不设过载保护。
(4)双金属片式热继电器一般用于轻载、不频繁启动电动机的过载保护。
另外,热继电器必须按照产品说明书规定的方式安装。当与其他电器安装在一起时,应将热继电器安装在其他电器的下方,以免其动作受其他电器发热的影响。当主电路发生短路事故后,应检查发热元件和双金属片是否已经发生永久性变形。在做调整时,绝不允许弯折双金属片。
1.1.7 中间继电器
中间继电器是用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器。其输入信号是线圈的通电和断电,输出信号是触点的动作。它具有触点多,触点容量大,动作灵敏等特点。由于触点的数量较多,所以用来控制多个元件或回路。
1.中间继电器的外形结构与电气符号
中间继电器的外形结构与电气符号如图1-29所示。
图1-29 中间继电器外形结构及电气符号
中间继电器的结构和交流接触器基本一样,其外壳一般由塑料制成,为开启式。外壳上的相间隔板将各对触点隔开,以防止因飞弧而发生短路事故。触点一般有8常开、6常开2常闭、4常开4常闭三种组合形式。
2.中间继电器的工作原理
中间继电器与交流接触器相似,动作原理也相同,当电磁线圈得电时,铁芯被吸合,触点动作,即常开触点闭合,常闭触点断开;电磁线圈断电后,铁芯释放,触点复位。
3.中间继电器的型号含义
中间继电器的型号含义如下:
1.1.8 时间继电器
1.时间继电器基本概念
时间继电器是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器。时间继电器种类繁多,目前常用的时间继电器主要有空气阻尼式、电动式、晶体管式及直流电磁式等几大类。
时间继电器按延时方式可分为:通电延时型和断电延时型两种。通电延时型是指电磁线圈通电时,其触点延时动作;电磁线圈断电,其触点立即恢复到未通电前的状态。断电延时型是指电磁线圈通电后,其触点瞬时动作;电磁线圈断电时,其触点延时复位。通常时间继电器上既有起延时作用的触点也有瞬时动作的触点。时间继电器的电气符号如图1-30所示,图(d)、(e)为通电延时型时间继电器上的延时触点;图(f)、(g)为断电延时型时间继电器上的延时触点。
图1-30 时间继电器的电气符号
时间继电器的型号含义如下:
2.空气阻尼式时间继电器
JS7-A系列空气阻尼式时间继电器的外形及结构如图1-31所示,主要由电磁系统、触点系统(微动开关)、气室及传动机构组成,它是利用空气经过小孔节流的原理来达到触点延时闭合和断开的,通常应用在延时精度要求不高的场合,延时规格有0.4~60s、0.4~180s,有通电延时和断电延时两种类型。
1—调节螺丝;2—推板;3—推杆;4—宝塔弹簧;5—电磁线圈;6—反作用弹簧;7—衔铁;8—铁芯;9—弹簧片;10—杠杆;11—延时触点;12—瞬动触点
图1-31 空气阻尼式时间继电器外形及结构
触点系统包括两对瞬时动作触点(一对常开一对常闭)和两对延时触点(一对常开一对常闭)。瞬时触点动作由电磁机构直接带动,延时触点延时时间的长短,靠调节延时调节螺钉改变进入空气室的空气流量来设置。
3.晶体管时间继电器
晶体管时间继电器具有体积小、重量轻、结构紧凑、延时范围广、延时精度高、可靠性好、寿命长等特点,适用于机床自动控制,成套设备自动控制等要求高精度、高可靠性的自动控制系统作为延时控制元件。
常用的晶体管时间继电器有JS14A、JSZ3、JSB10、JS20系列,它们的参数及接线图一般都印在外壳上。延时规格有5s、10s、30s、60s、120s、180s、5min、10min、20min、30min、60min。有通电延时和断电延时两种类型,直接调节旋钮设定延时时间。常见晶体管时间继电器的外形及JSZ3A时间继电器的接线图如图1-32所示,图(b)中的数字为接线端子。
图1-32 晶体管时间继电器外形及接线图
4.时间继电器的选用
(1)应综合考虑其适用性、功能特点、额定工作电压、额定工作电流及使用环境诸因素,做到选择恰当,使用合理。
(2)应考虑控制系统对延时时间和精度的要求。时间的精度要求不高,且延时时间较短时,宜选用价格低、维修方便的电磁式或空气阻尼式时间继电器。对时间控制要求精度高时应选用晶体管式时间继电器。
(3)根据控制线路的要求选择时间继电器的延时类型。
(4)时间继电器的电磁线圈的电压等级应与控制线路匹配。
(5)空气阻尼式时间继电器的时间调整螺钉,不能经常调整;调整时不要用力过猛,否则易失去延时作用。