Časové relé: princíp činnosti, schéma zapojenia a odporúčania pre konfiguráciu

Zariadenie, ktoré sa spustí po uplynutí určeného časového intervalu, sa nazýva časové relé - zariadenie je široko používané v elektrotechnike, elektrotechnike a elektronike. Vďaka použitiu v obvodových riešeniach je možné implementovať flexibilnejšie riadiace funkcie pre rôzne zariadenia a zariadenia.

V závislosti od konštrukcie a princípu činnosti zariadenia môžu byť usporiadané elektrické obvody rôznej zložitosti.

Navrhujeme pochopiť, aké typy časových relé existujú, aké sú ich špecifické vlastnosti prevádzky a aplikácie. Teoretický materiál je doplnený o praktické odporúčania na pripojenie a nastavenie dočasného ovládacieho zariadenia.

Princíp činnosti časového relé

Elektronické zariadenia sú reprezentované rôznymi dizajnmi, takže princíp návrhu časového relé by sa mal brať do úvahy s prihliadnutím na každý variant návrhu samostatne.

Takto vyzerá jeden z mnohých návrhov časových relé. V podstate zariadenie pripomína obyčajný vypínač, ktorého činnosť je však viazaná na kolobeh času.

Z hľadiska vykonávaných úkonov sa v praxi využívajú elektromagnetické, pneumatické, elektronické konštrukcie a hodinové zariadenia.

Možnosť č. 1: elektromagnetické zariadenia

Zariadenia, ktoré podporujú elektromagnetický princíp činnosti, sú vo všeobecnosti navrhnuté tak, aby fungovali výlučne v obvodoch napájaných jednosmerným prúdom.

Konštrukcia elektromagnetického časového relé REV-814: 1 – zostava pevného kontaktu; 2 – držiak; 3 – mechanizmus klapky z medi; 4 – štvorec; 5 – jadro vinutia hlavného okruhu; 6 – kotva; 7 – kontakty pohyblivej kotvy

Rozsah časovej odozvy je zvyčajne 0,07 - 0,11 sekundy pri zapnutí a 0,5 - 1,4 sekundy pri vypnutí. Konštrukcia takýchto časových relé obsahuje dve pracovné vinutia, z ktorých jedno je skratovaný obvod vo forme medeného krúžku.

Keď elektrický prúd prechádza hlavným vinutím, pozoruje sa zvýšenie magnetického toku. Tento tok tvorí prúd skratovaného vinutia, vďaka čomu je zvýšenie magnetického toku hlavného vinutia obmedzené.

Tým sa vytvorí časová charakteristika pohybu kotvy servopohonu, alebo inak povedané, časové oneskorenie zapnutia.

Vylepšený dizajn časového relé elektromagnetického typu. Tento model zariadenia podporuje prepínanie štyroch nezávislých záťažových kanálov. Zároveň z hľadiska aktuálnych parametrov vyzerá prístroj slabšie ako staršie modely (+)

Ak dôjde k zastaveniu prívodu prúdu do obvodu hlavného vinutia, vplyvom indukčnosti zostáva magnetické pole skratovaného vinutia nejaký čas aktívne. Preto sa počas tejto doby relé nevypne.

Možnosť č. 2: pneumatické zariadenia

Návrhy založené na pneumatických systémoch sú akýmsi exkluzívnym zariadením. Takéto zariadenia sú vybavené špeciálnym spomaľovacím mechanizmom - pneumatickým tlmičom.

Dobu zdržania pneumatických relé je možné nastaviť znížením alebo zvýšením prietokovej plochy trubice, cez ktorú sa privádza vzduch. Na tieto účely sú konštrukcie pneumatického relé vybavené nastavovacou skrutkou.

Jeden z najbežnejších návrhov pneumatických zariadení. Docela jednoduchý a spoľahlivý dizajn. Prepínanie parametrov prúdu až do 16 ampérov. Ako prepínač sa používa dvojkanálový minispínač

Rozsah nastavenia časového oneskorenia pneumatických relé je v priemere 1 – 60 sekúnd. Existujú však exempláre, ktoré pokrývajú tento rozsah takmer dvakrát. Je pravda, že v praxi sú zaznamenané malé chyby (asi 10%) z hľadiska presnosti prevádzky podľa nastavených hodnôt.

Možnosť #3: úpravy hodín

Takzvané hodinové časové relé sú široko používané v elektrotechnike. Tento typ zariadenia sa často používa v dizajnoch istič, určený na ochranu obvodov s napätím 500 - 10 000 voltov. Rozsah rýchlosti uzávierky je 0,1 – 20 s.

Princíp činnosti modelov hodiniek je založený na činnosti pružiny nabitej mechanickým pohonom (kotvou) elektromagnetu. Prepínanie skupín kontaktov časového relé sa vykonáva na základe skutočnosti, že uplynul čas, ktorého hodnota bola predtým nastavená na stupnici zariadenia.

Predstaviteľ pomerne starodávnej série zariadení - časové relé s hodinovým mechanizmom. Medzitým tento typ zariadenia preukázal spoľahlivú a bezproblémovú prevádzku v rôznych podmienkach.

Rýchlosť mechanizmu zariadenia priamo súvisí so silou prúdu tečúceho vo vinutí elektromagnetu. Tento faktor vám umožňuje nakonfigurovať zariadenie na vykonávanie ochranných funkcií.Zvláštnosť takejto ochrany je vyjadrená úplnou nezávislosťou od vplyvu okolitej teploty.

Možnosť č. 4: elektronické relé

Za posledných pár rokov, takmer všade tam, kde je možné použiť časové relé, boli zastarané elektromechanické modely nahradené elektronickými verziami.

Tento typ zariadenia má niekoľko výhod:

• malé rozmery tela;
• vysoká prevádzková presnosť;
• pohodlný nastavovací mechanizmus;
• vizuálne zobrazenie informácií.

Elektronické verzie pracujú spravidla na báze digitálnych počítadiel impulzov. Mnohé moderné zariadenia sú postavené na vysokovýkonných mikroprocesoroch. Digitálne relé sú zvyčajne určené na spínanie nízkoindukčných alebo neindukčných záťaží.

Moderným vývojom je digitálne relé určené na zabezpečenie časového spínania. Upúta jednoduchou správou a ovládaním, flexibilnou konfiguráciou a vzhľadom

Pre konfiguráciu digitálneho časového relé stačí nastaviť požadované časové parametre pomocou funkčných kláves umiestnených priamo na prednom paneli puzdra.

Nastavenia sú zvyčajne dostupné v širokom časovom rozsahu a umožňujú vám pokryť nielen sekundy, minúty, hodiny, ale aj dni v týždni. Napríklad môžeme zvážiť model týždenného elektronického relé - časovača.

Elektronický časovač s funkciami automatického zapnutia/vypnutia je možné úspešne použiť v riadiacich obvodoch pre rôzne typy zariadení. Takzvané „týždenné“ časové relé zabezpečuje, že spínacie funkcie sa vykonávajú v súlade s nastaveným časovým úsekom v rámci týždenného cyklu. Takéto zariadenia sa používajú v systémoch "inteligentný dom".

Napríklad vďaka zariadeniu sa otvárajú tieto príležitosti:

• spínať osvetľovacie systémy v danom čase;
• spustiť alebo zastaviť procesné zariadenie;
• aktivovať/deaktivovať bezpečnostné systémy.

Zariadenie je malých rozmerov a má niekoľko funkčných ovládacích kláves. Pomocou systémovej klávesnice si ju môže užívateľ jednoducho nakonfigurovať (naprogramovať).

Užívateľskou funkcionalitou digitálneho časového relé je ovládací panel s tlačidlami pre nastavenie parametrov. Plus displej z tekutých kryštálov, ktorý zobrazuje všetky potrebné informácie

Režim programovania sa aktivuje stlačením a podržaním tlačidla označeného symbolom „P“. Tlačidlo „Reset“ vám pomôže vykonať reset systému. Zmena nastavení času relé sa vykonáva pomocou tlačidiel pre nastavenie minút, hodín, dní v týždni, keď je aktívny režim programovania.

Štandardná schéma zapojenia časového relé umožňuje nastavenie jedného z dvoch režimov ovládania činnosti - manuálneho alebo automatického. Pohodlie pri nastavovaní digitálneho relé poskytuje informačný displej z tekutých kryštálov.

Konfigurácia elektronicko-mechanických analógových relé

Systémy priemyselnej automatizácie, ako aj rôzne moduly pre domácnosť, sú často vybavené elektromechanickými zariadeniami, ktorých konštrukcia umožňuje nastavenie pomocou potenciometrov.

Elektromechanický typ zariadenia na počítanie času s nastavovaním parametrov pomocou potenciometrov. Existujú rôzne konfigurácie takýchto zariadení, čo umožňuje ich použitie v obvodoch rôznej zložitosti.

Na prednom paneli krytu takýchto zariadení je tyč potenciometra (alebo niekoľko tyčí) určená na otáčanie pomocou čepele skrutkovača.Po obvode tyče (tyčí) sa aplikuje označená stupnica inštalačných hodnôt.

Štrbina na tyči pre čepeľ skrutkovača je akýmsi ukazovateľom, ktorý mení svoju polohu, keď sa tyč otáča. Umiestnením tohto ukazovateľa oproti určitým hodnotám označenej stupnice je možné upraviť požadovaný parameter.

Viackanálové zariadenie elektronicko-mechanického typu. Nastavenie je ľahké a jednoduché otáčaním potenciometrov pomocou skrutkovača. Predný panel má aj LED indikáciu stavu

Zariadenia tohto typu (napr. NTE8) sú široko používané v riadiacich obvodoch ventilačných systémov, vykurovacích modulov a zariadení umelého osvetlenia.

Nastavovacie nástroje s digitálnou váhou

Použitie zariadení s funkciami mechanického nastavenia možno demonštrovať na príklade časovača značky pre domácnosť REV Ritter, určený na zapojenie do domácej elektrickej zásuvky.

Takzvané „zásuvkové“ relé, určené na použitie v domácich podmienkach. Trvanie účinku je zvyčajne obmedzené na denný rozsah. Tento čas je na domáce použitie celkom dostatočný.

S pomocou zásuvky s časovačom V danom časovom rozmedzí môžete ovládať takmer akýkoľvek domáci spotrebič. Ak chcete použiť tento denný časovač, jednoducho zapojte zariadenie do elektrickej zásuvky a nastavte ho.

Nastavenie je sprevádzané nasledujúcimi akciami:

1. Zdvihnite všetky segmenty umiestnené po obvode ladiaceho ciferníka.
2. Vynechajte len tie segmenty, ktoré zodpovedajú času nastavenia.
3. Otáčaním ovládača nastavte ukazovateľ na aktuálny čas.

Napríklad, ak boli segmenty medzi číslicami 18 a 20 vynechané, po spustení časovania relé sa záťaž zapne o 18:00 a vypne o 20:00.

Vo všeobecnosti konštrukcia mechanického relé REV Ritter umožňuje až 48 aktivácií za celých 24 hodín.

Úprava „zásuvkového“ časového relé: 1 – zásuvka na pripojenie záťaže; 2 – ručné ovládanie; 3 – stupnica označená pri 24 hodinách; 4 – programové segmenty; 5 – ukazovateľ aktuálneho času; 6 – zástrčka do domácej zásuvky (+)

Zariadenie zároveň podporuje funkciu prepínania mimoprogramovej záťaže. Na tento účel je na boku puzdra umiestnené samostatné tlačidlo. Ak používateľ aktivuje toto tlačidlo, záťaž sa pripojí k sieti priamo, bez ohľadu na stav kontaktov relé.

Pripojenie časového relé v riadiacom obvode

Zariadenie musí byť pripojené s prihliadnutím na súlad miesta inštalácie s podmienkami uvedenými v technickom liste zariadenia. Inštalácia spravidla zahŕňa vertikálnu inštaláciu zariadenia s odchýlkou ​​od vertikálnej tolerancie nie viac ako 10º.

Teplotné limity miestnosti, kde má byť časové relé inštalované a prevádzkované, zvyčajne neprekračujú rozsah -20°C + 50°C.

Úroveň vlhkosti vzduchu v priestore, kde je zariadenie inštalované, by nemala presiahnuť 80%. Elektrický obvod, v ktorom je nainštalovaný časovač, by mal byť počas inštalácie odpojený od elektrickej siete.

Klasická schéma pripojenia časového relé, v tomto prípade pre zariadenie, ktoré spína dva kanály so záťažou. Rovnakým princípom sú zariadenia zapojené na rôzne počty prepnutí (+)

Zariadenie akéhokoľvek dizajnu má tradične technický pas, ktorý zobrazuje schému pripojenia. Mnohé elektronicko-mechanické a digitálne časovače sú doplnené o schému vytlačenú priamo na puzdre a znázorňujúcu ako a v akom poradí pripojiť časové relé.

Klasická možnosť pripojenia vyzerá takto:

1. Pripojenie napäťového vedenia k napájacím svorkám zariadenia.
2. Fázové vedenie je pripojené cez istič k vstupnému zaťažovaciemu kontaktu relé.
3. Výstupný kontakt záťaže relé je pripojený priamo k fázovej linke záťaže.

V skutočnosti je schéma zapojenia pre väčšinu zariadení postavená na identickom princípe: pripojenie napájania k samotnému zariadeniu a zapnutie záťaže cez skupinu spínaných kontaktov.

V závislosti od typu relé (jednofázové, trojfázové), ako aj od konštrukčných prvkov môže existovať niekoľko týchto skupín kontaktov.

Jednoduchá verzia časového relé môže byť vyrobená vlastnými rukami. Schémy rôznych domácich výrobkov sú opísané v tento článok.

Závery a užitočné video na túto tému

Video pojednáva o možnosti využitia modulárneho zariadenia, kde sú dve nezávislé zariadenia s časovým prepínaním. Schéma umožňuje zapnutie dvoch domácich spotrebičov, nastavenie ich prevádzky v časových intervaloch a ďalšie funkcie.

Samozrejme, všetky existujúce úpravy časových relé nemožno obsiahnuť v jednej skromnej recenzii. Na preskúmanie celého radu zariadení by ste museli napísať celú knihu. V skutočnosti sú k dispozícii referenčné knihy o rôznych typoch časovačov a ak chcete, vždy nájdete potrebné informácie.

Máte čo dodať, alebo máte nejaké otázky ohľadom prevádzky, výberu, zapojenia a konfigurácie časového relé? K publikácii môžete zanechať komentáre a zapojiť sa do diskusií. Kontaktný formulár sa nachádza v dolnom bloku.