时间继电器（timerelay）是指当加入（或去掉）输入的动作信号后，其输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化（或触头动作）的一种继电器。是一种使用在较低的电压或较小电流的电路上，用来接通或切断较高电压、较大电流的电路的电气元件。同时，时间继电器也是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。它的种类很多，有空气阻尼型、电动型和电子型等；可分为通电延时型和断电延时型两种类型。空气阻尼型时间继电器的延时范围大（有0.4～60s和0.4～180s两种），它结构简单，但准确度较低。

简述

时间继电器是电气控制系统中一个非常重要的元器件，在许多控制系统中，需要使用时间继电器来实现延时控制。时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理来延迟触头闭合或分断的自动控制电器。其特点是，自吸引线圈得到信号起至触头动作中间有一段延时。时间继电器一般用于以时间为函数的电动机起动过程控制。

时间继电器的主要功能是作为简单程序控制中的一种执行器件，当它接受了启动信号后开始计时，计时结束后它的工作触头进行开或合的动作，从而推动后续的电路工作。一般来说，时间继电器的延时性能在设计的范围内是可以调节的，从而方便调整它的延时时间长短。单凭一只时间继电器恐怕不能做到开始延时闭合，闭合一段时间后，再断开，先实现延时闭合后延时断开，但总体上说，通过配置一定数量的时间继电器和中间继电器都是可以做到的。

随着电子技术的发展，电子式时间继电器在时间继电器中已成为主流产品，采用大规模集成电路技术的电子智能式数字显示时间继电器，具有多种工作模式，不但可以实现长延时时间，而且延时精度高，体积小，调节方便，使用寿命长，使得控制系统更加简单可靠。

选用时间继电器时应注意，其线圈（或电源）的电流种类和电压等级，按控制要求选择延时方式、触点形式、延时精度以及安装方式。 

分类

一、按工作原理分类

按其工作原理的不同，时间继电器可分为空气阻尼式时间继电器、电动式时间继电器、电磁式时间继电器、电子式时间继电器等。

(1)空气阻尼式时间继电器利用空气通过小孔时产生阻尼的原理获得延时。其结构由电磁系统、延时机构和触头三部分组成。电磁机构为双口直动式，触头系统为微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。

(2)电子式时间继电器

电子式时间继电器是利用RC电路中电容电压不能跃变，只能按指数规律逐渐变化的原理，即电阻尼特性获得延时的。

特点：延时范围广，最长可达3600 S，精度高，一般为5%左右，体积小，耐冲击震动，调节方便。

(3)电动机式时间继电器

电动机式时间继电器是利用微型同步电动机带动减速齿轮系获得延时的。

特点：延时范围宽，可达72小时，延时准确度可达1%，同时延时值不受电压波动和环境温度变化的影响。

电动机式时间继电器的延时范围与精度是其他时间继电器无法比拟的，其缺点是结构复杂、体积大、寿命低、价格贵，准确度受电源频率影响。

(4)电磁式时间继电器。电磁式时间继电器是利用电磁线圈断电后磁通缓慢衰减的原理使磁系统的衔铁延时释放而获得触点的延时动作原理而制成的，它的特点是触点容量大，故控制容量大，但延时时间范围小．精度稍差，主要用于直流电路的控制中。

二、按延时方式分类

根据其延时方式的不同，时间继电器又可分为通电延时型和断电延时型两种。

(1)通电延时型时间继电器在获得输入信号后立即开始延时，需待延时完毕，其执行部分才输出信号以操纵控制电路；当输入信号消失后，继电器立即恢复到动作前的状态。

(2)断电延时型时间继电器恰恰相反，当获得输入信号后，执行部分立即有输出信号；而在输入信号消失后，继电器却需要经过一定的延时，才能恢复到动作前的状态。 

接线方法

时间继电器的电气控制系统中是一个非常重要的元器件。一般分为通电延时和断电延时两种类型。 从动作的原理上有电子式、机械式等。电子式的是采用电容充放电再配合电子元件的原理来实现延时动作。机械式的样式较多，有利用气囊、弹簧的气囊式。

时间继电器的接线方法：

1、控制接线：把它看成直流继电器来考虑；

2、工作控制：虽然控制电压接上了，但是是否起控制作用，由面板上的计时器决定；

3、功能理解：它就是一个开关，单刀双掷的，有一个活动点活动臂，就像常见的闸刀开关的活动刀臂一样；

4：负载接线：电源的零线或负极接用电器的零线或负极端；

5、工作原理：计时无效期间，相当于平常电灯开关断开状态。有效时，继电器动作，用电器得电工作，相当于平常电灯开关接通状态。

技术参数

技术参数包括额定电压、触头工作电流、触头型式及数量、延时范围、准确度、适应环境温度、机械寿命和电寿命等。现以SJ23系列空气式时间继电器为例，其技术参数如下：

1)额定控制容量：AC300VA，DC60W（延时头组件30W）。

2)继电器的额定电压等级：AC380V、220V，DC220V、110V。

3)线圈的额定电压：ACll0V、220V及380V。

4)触头的最大工作电流：AC380V时为0.79A，DC220V时为0.27A（瞬动）及0.14A（延时）。

5)延时重复误差：≤9%。

6)热态吸合电压：不大于85%继电器的额定电压，冷态时电压从额定值降至10%额定值时能可靠地释放，在110%额定电压继电后也能可靠释放。

7)机械寿命不低于100万次，电寿命100万次（延时头组件直流电寿命50万次）。 

选用

时间继电器的选用主要是延时方式和参数配合问题，选用时要考虑以下几个方面。

(1)延时方式的选择。时间继电器有通电延时或断电延时两种，应根据控制电路的要求选用。动作后复位时间要比固有动作时间长，以免产生误动作，甚至不延时，这在反复延时电路和操作频繁的场合，尤其重要。

(2)类型选择。对延时精度要求不高的场合，一般采用价格较低的电磁式或空气阻尼式时间继电器；反之，对延时精度要求较高的场合，可采用电子式时间继电器。

(3)线圈电压选择。根据控制电路电压选择时间继电器吸引线圈的电压。

(4)电源参数变化的选择。在电源电压波动大的场合，采用空气阻尼式或电动式时间继电器比采用晶体管式好，而在电源频率波动大的场合，不宜采用电动式时间继电器，在温度变化较大处，则不宜采用空气阻尼式时间继电器。 

典型时间继电器线路

原理分析:

该延时电路的核心IC是由14位二进制串行计数器/分频器构成，IC内部由振荡器和14级分频器组成，振荡器部分可由电阻Rt和电容Cr构成振荡器，产生固定的振荡频率,主振产生的矩形波可进入14级分频器，并通过10个输出端得到不同的分频系数（分频最小可得到16分频Q4，最大可得到16384分频Q14），便可得到所需的定时控制。待分频延时到达后，输出端的高电平使驱动电路三极管导通工作，从而使执行继电器工作，相应的延时触点对所需外围线路进行定时控制，IC振荡也随输出的高电平经V6使之停振。发光管V1也随继电器同时工作，起到延时到达指示。

集成的公共清零端Cr（12脚）在电路上电的同时由C4、R3组成的微分电路上产生瞬间尖脉冲，使计数器的输出端复位清零，并同时使振荡停振。待上电瞬间结束后，振荡器开始振荡工作，电路即进入分频延时工作状态。

振荡器参数设置

振荡频率f与RC有以下近似关系f=1/2.2Rt•Cr（Vdd=10V）。如考虑振荡器的稳定性，减少由于器件参数的差异而引起的振荡周期的变化Rs＞Rt（Rs=10Rt时，振荡周期基本上不随Vdd的变化而变化）为保证振荡能可靠起振。在选择Rt与Ct时应注意其条件，Rt＞1KΩ•Cr＞1000Pf，否则很难保证振荡电路可靠起振。

在实际使用的时间继电器，往往需要控制时间连续可调，为保证时间可调，则振荡回路Rt可选择线性较好X型可调电位器。延时电容可选择稳定性好的CBB聚丙烯电容，时间继电器标牌延时刻度可根据所选择的可调电位器机械行程的偏转角度来定，从而使设定时间值（标牌刻度示值）与实际延时值相吻合，以减少整定误差。

譬如要设置10s，可将Rt选择，1MΩ可调电位器，Ct可选择104pF，输出分频端从15脚Q10引出，则最大延时值为11S，因集成是在时钟脉冲下降沿的作用下作增量计数，则最大延时时间Tmax=2n-1•t=210-1•2•2•RtCt=29•2•2•106×104×10-12=11s。

当4060集成振荡器部分也可配晶振，使之构成典型的晶体振荡器，在此就不多加赘述。

该专用芯片采用CMOS工艺，具有微功耗，抗干扰能力强（内部采用硬件编程），外配石英振荡器，多种时基选择，具有通电延时和间隔定时两种工作模式。四位延时整定，具有BCD码输出，可配译码器LED数码管驱动显示延时时间。具有延时精度高、显示直观、延时整定方便等优点。现有逐步替代常规的CMOS计时分频集成电路的趋势。

在专用芯片OSC1、OSC2、OSC3外接晶振以及电阻构成并联晶体振荡器产生32768Hz主脉冲，主脉冲分别进入芯片内置的时序电路和分频器时基选择电路，使之产生时序脉冲，并在P1、P2、P3、P4输出BCD码，P5产生相应的秒脉冲。P5产生的秒脉冲在配相应的元器件后可反映时间继电器的工作状态，当延时来到时，秒脉冲可使线路的LED发光管处于闪烁状态，待延时到达后，LED为常亮状态，而在此时，D1、D2、D3、D4产生位置显示扫描脉冲以及时基脉冲。

时间设置可通过SA1、SA2、SA3、SA4拨码开关进行个、十、百、千的“8、4、2、1”设定至芯片寄存器中，以备在芯片内部比较电路中进行比较。K3与K4分别可设定工作模式和时基选择，并将设定输入到芯片内部工作模式寄存器和时基寄存器中，在芯片外部配相应的电源和7段锁存译码驱动器，则可显示延时值。当延时显示值与拨码设定值相吻合后，芯片内部所设定的比较电路工作使芯片12端OUT输出高电平来驱动三极管V1导通，从而使执行继电器吸合工作，延时触头对外围线路进行控制。

另外，该专用芯片有7种时基供选择，分别由D1、D2、D3与P5构成相应的二进制码来进行设定。设定选择时基可用符合下述二进制码的特制拨码开关完成，以方便用户的时基选择。如用户有特殊需求，片1脚GATE还具有累加计时功能，1脚在低电平时分频器连续工作，当接入高电平时计数器分频器暂停工作。当外接2变成低电平后，计时显示又可在原计时显示基础上累加计时，从而可实现累加计时功能。在工作原理图中开关K2可实现此功能。

K3为工作模式选择，当K3接通时，时间继电器的工作模式为间隔定时，也就是当时间继电器接通工作电源后，芯片OUT输出端先输出高电平，致使内部执行继电器工作，待所设定的延时到达后OUT无高电平输出，执行继电器释放；如K3不接通，时间继电器为常规的通电延时型，工作状态与间隔定时相反。

总之，针对时间继电器的工作特点而研制的时间专用芯片有其多时基选择、时间预置方便、显示直观、时间整定误差小等优点，是常规的CMOS计数分频集成电路无法来实现的。

应用

典型应用控制线路分析

在常规Y-△的电动机控制线路中，时间继电器的延时控制使电机在Y形启动切换至△形运行起到有效的控制。

按下Y-△控制回路启动按钮SB2，时间继电器KT得电，在得电的同时KT的瞬动触点对SB2形成自锁，KM3接触器线圈得电，KM3主触头闭合，其常开辅助触头闭合，主回路KM1接触器得电，主回路接通；KM3常闭辅助触头断开，确保接触器KM3工作时，KM2不能投入工作，此时电动机处于Y形启动状态。

当时间继电器KT延时到达后（KT的时间设置可根据所控制Y-△启动电动机的功率来设定）。时间继电器的延时常开和延时常闭触头转换，致使交流接触器KM3线圈失电，主触头断开，交流接触器KM2得电，其辅助触头对KM1、KT触点进行自锁，保证交流接触器KM2吸合工作，使电机在△形运行。

时间继电器电磁兼容性

时间继电器的使用环境

时间继电器作为自动控制器件应用较广泛，尤其是在涉及低压电器控制网络中有较多电器设备环境中使用时电磁干扰问题更趋于严重。组成时间继电器的内部元器件的损坏这时已不是引起时间继电器故障（失效）的主要原因，而在于应用场合中的各种干扰通过电磁耦合、电容耦合直接进入时间继电器，干扰其正常的延时控制。时间继电器在此干扰环境下能否正常工作往往会影响到整个自动控制系统的正常逻辑功能，甚至还可能造成大的质量事故和经济损失。所以时间继电器在各种恶劣环境都应有较高的可靠性和抗干扰能力，也就是说时间继电器必须有良好的电磁兼容性能，只有这样才能完善其产品质量，提高自身的市场竞争能力。

时间继电器的抗电磁干扰措施

工作电源部分的抑制措施

在实际工作使用中，一般采用下述方法来进行抑制，提高其产品的抗干扰能力。

采用隔离变压器；选择合适的压敏电阻；在供电输出口加高频旁路电容等方法提高产品的抗干扰能力。

执行继电器的抗干扰

当执行继电器的绕组（感性负载）被接通和断开时。线圈中会产生一连串上升速度快，频率和幅度都相当高的尖峰脉冲电磁振荡辐射，对直流继电器绕组通常采用以下方法来减少干扰：

在线圈两端反并二极管或RC器件，如控制触点对交流感性负载的控制，也可考虑在触点并接RC器件，从而能对触点在通断时产生的干扰进行有效的吸收。

屏蔽

屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干扰，一则可限制内部产生的电磁能辐射出去；二则可防止外来辐射进入，在对内部电子线路采用整体屏蔽措施，也可对内部信号线采用屏蔽线，增强其抗干扰能力。

型号

时间继电器常见的型号

DS-21DS-21CDS-31DS-31CDS-31/2DS-31C/2

DS-22DS-22CDS-32DS-32CDS-32/2DS-32C/2

DS-23DS-23CDS-33DS-33CDS-33/2DS-33C/2

DS-24DS-24CDS-34DS-34CDS-34/2DS-34C/2

DS-25DS-25CDS-35DS-35CDS-35/2DS-35C/2

DS-26DS-26CDS-36DS-36CDS-36/2DS-36C/2

DS-27DS-27CDS-37DS-37CDS-37/2DS-37C/2

DS-28DS-28CDS-38DS-38CDS-38/2DS-38C/2

JS-11A/11、JS-11A/21、JS-11A/12、JS-11A/22、

JS-11A/13、JS-11A/31、JS-11A/32、JSS-11A、

JSS-12A、JSS-24SS-94B/1-1、SS-94B/1-2、

SS-94B/2-1、SS-94B/2-2、SS-94/1、SS-94/2、

SS-94/3、SS-94/4、SSJ-11A、SSJ-11B、SSJ-21A、

SSJ-31A、SSJ8-11A、SSJ8-11B、SSJ8-21A、

SSJ8-21B、SSJ8-31A、SSJ8-31B

RS-11A/RS-12A/RS-13A/RS-11B/RS-12B/RS-13B

RS-21A/RS-22A/RS-23A/RS-21B/RS-22B/RS-23B

RS-31A/RS-32A/RS-33A/RS-31B/RS-32B/RS-33B

使用注意

1)要保持时间继电器的清洁，否则误差会增大。

2)使用前检查电源电压与频率是否与时间继电器的电压与频率相符。

3)根据用户要求选择时间继电器的控制时间的长短。

4)直流产品要注意按电路图接线，注意电源的极性。

5)尽量避免在振动明显、阳光直射、潮湿及接触油的场合使用。