文档介绍：电器学课程设计 1 课程设计名称: 电器学课程设计题目: 断电延时继电器设计专业: 电气技术班级: 电技 08-1 班姓名: 秦希望学号: 0805040414 断电延时继电器设计 2 简介继电器是一种自动电器,它适用于远距离接通和分断交直流小容量控制电路,并在电力驱动系统中供控制、保护及信号转换用。继电器的输入量通常是电流、电压等电量,也可以是温度、压力、速度等非电量,输出量则是触点动作时发出的电信号或者输出电路的参数变化。继电器的特点是当其输入量的变化达到一定程度时,输出量才会发生阶跃性的变化。时间继电器是一种延时功能由电子线路来实现的控制器。在许多场合都需要用断电延时型继电器进行控制。例如需要控制一台电机,要求在按下停止按钮需要延时一段时间后,电机再重新启动工作,则就需用到断电延时继电器来实现以上功能。所谓断电延时继电器,是当时间继电器线圈通电时,各延时触头瞬时动作,而线圈断电以后触头呈延时置位工作状态,当所设延时到达后,延时触头又恢复为初始状态。断电延时型因其工作状态(在延时过程中不需外接工作电源)以及控制触点在断电延时过程中吸合触点(常开触点变为接通状态应保持接通状态;常闭触点变为断开状态,应呈保持断开状态)转换特殊性(与常规通电延时型时间继电器触点工作状态正好相反)来满足其控制要求。断电延时型时间继电器由最早分离器件构成(延时精度低、延时时间短);现用相应可编程定时集成电路或 CMOS 计数分频集成来完成延时,与之相比,具有延时精度高,延时时间长的特点。以此满足断电长延时的控制场合。电器学课程设计 3 断电延时继电器分类继电器是一种自动电器,它适用于远距离接通和分断交直流小容量控制电路,并在电力驱动系统中供控制、保护及信号转换用。继电器的输入量通常是电流、电压等电量,也可以是温度、压力、速度等非电量,输出量则是触点动作时发出的电信号或者输出电路的参数变化。继电器的特点是当其输入量的变化达到一定程度时,输出量才会发生阶跃性的变化。根据其延时原理延时继电器可以分为直流电磁式延时继电器、空气阻尼式延时继电器、同步电动机式延时继电器、电子式延时继电器。本文介绍的是一种电子式延时继电器。下图为 ATS 断电延图: 图1 断电延时继电器实物图断电延时继电器原理分析断电延时继电器整体构成包括断电延时继电器电源部分(经降压、整流、滤波)以提供断电延时继电器内置瞬动电磁继电器和2绕组闭锁型R复位线圈工作); 二次电源部分(供断电后延时部分与 2绕组闭锁型 S置位线圈工作);延时工作部分(可编程定时集成或 CMOS 计数分频集成);驱动部分;执行继电器部分组成(图 1)。图2 控制框图断电延时继电器设计 4 图3 分立器件原理图由V2P沟道场效应管、V3、V4三极管以及继电器为主要器件构成的断电延时型继电器示于图 2。如下:端加入工作电源后, C1~C5 都按其回路完成充电过程(充电时间应参照产品规定的时间)。同时内部 2绕组闭锁继电器 R复位线圈得电工作(虚框内转换触点 4与6由电源接通转为断开状态,4与8接通),相应外部触点进行转换端接通,呈延时工作状态)。端工作电源呈断电时,则相应继电器进入延时工作状态。对 V2P沟道场效应管而言,随着 C4经R6、RP2 的放电,致使其源极 S电压不断降低(在通电状态时,因UGS 较小,ID为零,V2为截止工作状态),根据场效应管相应转移特性(漏极电流ID与栅源电压VGS间的关系曲线)当VGS电压达到VGS(Th)( 开启电压)时, V2导通。随着 V2导通,则漏电流 ID经R4产生相应电压降,使 V3三极管导通工作,最终致使 V4也导通。当 V4导通后, C5电容器上的储能将使 2绕组闭锁继电器置位线圈通电工作,使延时触点又恢复原始状态,从而完成了断电延时工作。该电路的缺点是延时参数不易于设定,通常要对 RP2 调整(控制 C4放电回路)、RP1 调整(确定 V2栅极电压),并对 C4、C3电容容量参数进行计算,再加上器件的离散性使延时误差较大,调整也不方便,现在基本上很少使用。集成芯片原理电器学课程设计 5 集成 CD4060 构成的延时电路示于图 3。该电路核心延时由 CD4060 构成,延时设定由 RP1 与配置的 C3来设定。内部 2绕组闭锁继电器采用 DC24V( 采用较高工作电压的继电器,可降低其驱动电流,使驱动部分较为简单)。端加入工作电源, V1三极管工作,使其 R复位线圈吸合工作,内部触点回至原始状态。 C2、C 4完成充电工作。图4 CD4060 集成原理图端工作电源断电时,则进入相应的断电延时工作状态。IC○12引脚因 C1放电在 R3产生一个电平经 R4加至○12引脚清零引脚清零,使其延时开始,延时时间经 Q4~Q14(