利用晶体管时间继电器进行短时间往复控制

本文转自： http://www.chuandong.com/publish/tech/Thesis/2008/11/Thesis_0_43_5031.html

摘　要：本文阐述了利用晶体管时间继电器进行短时间往复控制技术在我厂设计、应用、原理，以及新的电器控制系统和老的系统的优缺点。并对利用晶体管时间继电器进行短时间往复控制技术在今后的应用进行了论证。

关键词：晶体管时间继电器，电器控制系统，原理

1.概论

　　本人在我厂锻压车间工作期间发现，锻压车间所使用的自动推料机构较为繁琐，尤其是电器部分，不但结构复杂，而且年久失修，连原始的电路图都没有。给工作带来很多便。为了解决这一问题，我与魏凤祥同志一起，共同研究了一套电气系统，用来代替原有的电器部分，并获得了成功。

2.原使用电气系统的原理及问题

　　2.1 原使用电气系统的原理

　　我厂锻压车间所使用的自动推料机构，是利用无线电元器件进行较短的时间控制，通过小型中间继电器，来控制电磁铁吸合，带动气动阀，从而实现自动推料。在电动部分，先要经过变压、整流，再经过二极管、三极管放大，频率调整，晶振等一系列动作，用来控制小型中间继电器。电源经过小型中间继电器常开触点连接到电磁铁线圈，达到控制目的。这套电气系统是我厂与七十年代自行研制出来的，利用了无线电元器件体积小、成本低、技术含量低的特点，在当时已达到了使用标准。但随着技术的不断发展、科技的不断提高，该技术已逐渐被替代，不能满足现在的生产要求。所以我与魏凤祥同志一起研究、改进，希望用新的电器控制来代替老的系统，为车间技术革新进一点力。

　　2.2 原使用电气系统的问题

　　原使用电气系统自研制出来后一直没有改进，虽然还在使用，但问题不断，缺点也慢慢暴露出来：

　　由于研制时间较早，原始的技术资料已经无法找到，电路图、大修记录、元件型号等都没有纪录，给维修工作带来很大的困难。

　　由于研制时间较早，当时使用的电器元件现在有很多都不生产，配件的更换成了难题。

　　由于使用时间较长，大多的元件已过使用寿命，性能下降，造成很多隐形问题。设备时好时坏，出现故障无法立刻检修，严重耽误工作。

　　老的电气系统是使用小型中间继电器来控制电磁铁线圈，可是小型中间继电器常开触点耐压、耐流性能都较差，继电器频繁工作（每分钟7～15次），经常烧坏触点，而小型中间继电器是焊接在线路板上的，给更换带来很多不便。

　　所以，我们认为对自动推料机构电气系统进行技术改造已刻不容缓。

　　开始，我们想利用普通时间继电器来进行控制。可在实践中发现，空气式时间继电器的延时范围大，结构简单，但准确度较低。同时体积较大，与其配套的中间继电器、按钮、开关等都比较大，不利于安装和使用。后来，我们考虑使用电子式时间继电器，也就是晶体管时间继电器。 来源: www.tede.cn

3.晶体管时间继电器的工作原理及特点

　　3.1晶体管时间继电器的工作原理

　　晶体管时间继电器是由稳压电源、分压器、延时电路、触发器和执行机构（继电器）五部分组成，接通电源后，电路中由电位器、钽电容组成的R、C延时电路立即充电经一段延迟时间后，延时电路中钽电容C的电压略高于触发器的门限电位，触发器被触发，推动电磁继电器动作。从而接通或断开外电路，达到被控制电路的定时动作的目的。

　　3.2晶体管时间继电器的主要技术数据

　　供电电压：交流（220V）±10%，频率50Hz；

　　使用相对湿度：﹤85%；

　　使用环境温度：－30℃～＋40℃；

　　误差≤±3%（包括重复误差、电压误差、温度误差）；

　　延时规格：60秒；最小值 ﹤4秒，最大值60～70秒。

　　3.3晶体管时间继电器的特点

　　晶体管时间继电器与老式时间继电器的不同主要在以下几方面：

　　体积小、重量轻，便于安装。

　　外壳全封闭，安全、整洁，较为适合本车间工作环境。

　　底座式安装，更换方便。

　　旋钮时调节，方便快捷。

　　我们经过反复试验，克服了种种困难，充分利用我厂现有的设备、配件，在不影响正常生产的前提下，利用下班时间，加班加点，努力攻关，终于试验成功。并在车间领导配合下，安装在生产设备上，在操作者使用过程中跟踪观察，及时发现问题、解决问题，不断改进，直到操作者满意。

4.利用晶体管时间继电器进行短时间往复控制的原理

　　4.1 利用晶体管时间继电器的原因

　　晶体管时间延时继电器是自动化装置中的重要元件，它能按照一个预定的时间接通或断开某一装置。它具有体积小、重量轻、精度高、寿命长等优点。在冶金、机械、电力、化工、轻工、石油等部门自动控制系统中有着广泛的应用。

　　我们是利用两个晶体管时间继电器来完成所有的动作。不但节约了大量的控制元件，缩小了体积，还充分利用了晶体管时间继电器底座式安装，更换方便的特点，减少了维修时间，得到了操作者的一致好评。由于采用两个晶体管时间继电器来调节时间，克服了原使用电气系统只能调节推料时间，不能调节回程时间的缺点。设备稳定性大大提高。利用这一特点，我们对晶体管时间继电器进行短时间往复控制这一技术有了新的认识，对这一技术在我厂及以后工作中的应用前景非常看好。 来源:输配电设备网

　　4.2 利用晶体管时间继电器进行短时间往复控制的电器原理图：

　　图中元器件的含义：
　　QS————————————————-电源开关；
　　JS1、JS2——————————-晶体管时间继电器；
　　Dct————————————————电磁铁线圈；

　　4.3 电器原理：

　　当电源开关QS闭合，电流经晶体管时间继电器JS2延时断开触点（当操作器件被吸合时延时断开），使JS1晶体管时间继电器线圈得电。JS1晶体管时间继电器线圈通电后，JS1晶体管时间继电器延时闭合触点（当操作器件被吸合时延时闭合）闭合。使JS2晶体管时间继电器线圈得电，同时JS2晶体管时间继电器常开触点闭合，电磁铁线圈得电，断开带动气动阀，完成推料动作。

　　JS2晶体管时间继电器线圈得电后，JS2晶体管时间继电器延时断开触点延时断开，使JS1晶体管时间继电器线圈失电。JS1晶体管时间继电器线圈失电后，JS1晶体管时间继电器延时闭合触点立刻断开，使JS2晶体管时间继电器线圈失电。同时，JS2晶体管时间继电器常开触点断开。电磁铁线圈失电，气动阀在弹簧作用下复位，推料杆缩回。完成全部动作。

　　JS2晶体管时间继电器线圈失电后，JS2晶体管时间继电器延时断开触点复位，处于闭合状态，使JS1晶体管时间继电器线圈得电。从而使整个电气系统进入循环状态。

　　推料、缩回的时间控制，是通过JS1、JS2两个晶体管时间继电器自身的调节旋钮来实现的。调节JS1晶体管时间继电器的调节旋钮可以控制推料等待时间。调节JS2晶体管时间继电器的调节旋钮可以控制推料杆推料后停留时间。

　　由于晶体管时间继电器的时间调节是全封闭的，只在其内部循环，减少了外部环境对其的影响。从而使时间的调节更加灵活、安全、可靠。给操作者带来了方便，也减少了故障的发生率，从这一点上来看，我们的革新是成功的。

5.新的电器控制系统的特点

　　新的电器控制系统代替老的系统有以下几个特点

　　新的电器控制系统电器原理比老的系统简单，无论是谁都可以很快掌握使用，不用再进行培训。

　　新的电器控制系统体积小、重量轻，方便安装和使用。

　　新的电器控制系统只使用两个晶体管时间继电器，电器元件少，且是通用件，更换、维修方便。

　　晶体管时间继电器内部为电子集成，稳定性较高，可频繁工作（每分钟交替30次）。

　　新的电器控制系统不但能满足现在的工作需要，在其它工作中也能完成，如：下料车间的自动顶料、机工车间的自动装夹等等。 来源: http://www.tede.cn

6 .结论

　　通过反复实践、论证，我们认为利用晶体管时间继电器进行短时间往复控制这一技术是切实可行的，并获得了成功。在以后的工作中，我们一定会更加努力的工作，利用我们所掌握的知识，不断完善，提高技术，配合其它同志，共同改进我厂落后的技术水平。我们对今后的技术革新充满了信心。