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

Klasifikácia a prečo potrebujete relé

Pretože relé sú vysoko spoľahlivé spínacie zariadenia, nie je prekvapujúce, že sú široko používané v rôznych oblastiach ľudskej činnosti. Používajú sa v priemysle na automatizáciu pracovných procesov, ako aj v každodennom živote v širokej škále zariadení, napríklad v bežných chladničkách a práčkach.

Rôzne typy relé sú veľmi veľké a každé je navrhnuté tak, aby vykonávalo špecifickú úlohu.

Relé majú komplexnú klasifikáciu a sú rozdelené do niekoľkých skupín:

Podľa rozsahu:

• Správa elektrických a elektronických systémov;
• ochrana systémov;
• automatizácia systémov.

Podľa princípu konania:

• termálne;
• elektromagnetické;
• magnetolektický;
• polovodič;
• indukcia.

Podľa vstupného parametra spôsobujúceho činnosť KU:

• z prúdu;
• z napätia;
• od moci;
• z frekvencie.

Podľa princípu vplyvu na riadiacu časť zariadenia:

• kontakt;
• bezkontaktné.

Fotografia (zakrúžkovaná červenou farbou) ukazuje, kde sa v práčke nachádza jedno z relé

V závislosti od typu a klasifikácie sa relé používajú v domácich spotrebičoch, automobiloch, vlakoch, obrábacích strojoch, výpočtovej technike atď. Najčastejšie sa však tento typ spínacieho zariadenia používa na ovládanie veľkých prúdov.

Ochrana

Väčšina výrobcov odporúča ako ochranu rýchločinné poistky.
Je to potrebné, aby v prípade preťaženia alebo skratu záťaže nedošlo k poruche SSR.

Keďže však náklady na takéto poistky sú porovnateľné s nákladmi na samotný SSR,
existuje možnosť inštalácie ističov namiesto poistiek.
Okrem toho výrobcovia odporúčajú iba ističe s časovo-prúdovou charakteristikou typu "B".

Na vysvetlenie princípu ochrany zvážte dobre známe grafy časových prúdových charakteristík ističov:

Z grafu je vidieť, že kedy prúd ističa s charakteristikou "B"
viac ako 5-násobok jeho času vypnutia - asi 10 ms (polovica periódy napätia s frekvenciou 50 Hz).

Z toho môžeme usudzovať, že aby sme mali veľkú šancu na udržanie výkonu SSR v prípade skratu,
musíte použiť ističe s charakteristikou "B".
V tomto prípade je potrebné podľa toho vypočítať prúdy záťaže a ističa v závislosti od maximálneho prúdu polovodičového relé.

Rozsah zariadení

Časovače sa používajú v mnohých zariadeniach okolo moderného človeka.V živote je často potrebné automatizovať cykly spustenia a zastavenia rôznych zariadení.

Schéma zapojenia časového relé je taká jednoduchá, že umožňuje použitie takéhoto ovládača prevádzky v širokom spektre domácich a priemyselných zariadení, spúšťanie alebo vypínanie zariadenia po určitých obdobiach. Príklady použitia sú práčky, mikrovlnné rúry, obrábacie stroje, semafory, pouličné osvetlenie, zavlažovacie systémy a ovládače vykurovania domácností. Moderné časové relé

Časové relé sa používali tak dlho, že sa nepodarilo nájsť ani informácie o prvom inžinierovi, ktorý takéto funkcie zaviedol do svojho zariadenia. Prvá zmienka a pokus o oddelenie systémov riadenia pracovného času podľa princípu činnosti sa uskutočnil v roku 1958 v knihe V. Bolshova "Elektronické časové relé".

Je príznačné, že už vtedy bola potreba pravidelného spúšťania a odstavovania zariadení považovaná za samozrejmosť. Kniha navrhovala rozdeliť časovače na hodinové, vzduchové, elektronické a elektromagnetické v závislosti od typu fungujúceho mechanizmu. Časové relé používané v ZSSR

V modernom živote sa všade používajú časovače, ktoré vypínajú a riadia výkon zariadení, a to je iný názov pre takéto zariadenie, a to ako na riadenie výrobných procesov, tak aj spotrebnej elektroniky.

Časové relé sú dôležité najmä v systémoch inteligentných domácností, v ktorých merajú časové intervaly a riadia určité procesy. Najjednoduchším príkladom je automatické svetlo vo vchodoch obytných budov. Senzor pri detekcii pohybu vydá signál na spustenie časovača, ktorý rozsvieti osvetlenie. Ak zo snímača nie je dlhší čas žiadny signál, aktivuje sa časové relé a kontrolka zhasne.Jedna zo schém pripojenia časového relé k osvetleniu vstupu

To je zaujímavé: Spúšťač alebo napäťové relé - čo je lepšie vybrať

Najjednoduchší 12V časovač doma

Najjednoduchším riešením je 12 voltové časové relé. Takéto relé je možné napájať zo štandardného 12V zdroja, ktorého sa v rôznych obchodoch predáva veľa.

Na obrázku nižšie je schéma zariadenia na zapínanie a vypínanie osvetľovacej siete, namontované na jednom počítadle integrálneho typu K561IE16.

Obrázok. Variant 12V reléového obvodu, keď je privedené napájanie, zapne záťaž na 3 minúty.

Tento obvod je zaujímavý tým, že blikajúca LED VD1 funguje ako generátor hodinových impulzov. Frekvencia blikania je 1,4 Hz. Ak sa nedá nájsť LED konkrétnej značky, môžete použiť podobnú.

Zvážte počiatočný stav prevádzky v čase napájania 12V. V počiatočnom okamihu je kondenzátor C1 plne nabitý cez odpor R2. Log.1 sa objaví na výstupe pod č. 11, čím je tento prvok nulový.

Tranzistor pripojený na výstup integrovaného čítača sa otvára a dodáva napätie 12V do cievky relé, cez ktorej silové kontakty sa uzatvára spínací obvod záťaže.

Ďalším princípom činnosti obvodu pracujúceho pri napätí 12V je čítanie impulzov prichádzajúcich z indikátora VD1 s frekvenciou 1,4 Hz na pin č.10 počítadla DD1. S každým poklesom úrovne prichádzajúceho signálu dochádza takpovediac k prírastku hodnoty počítacieho prvku.

Keď príde impulz 256 (to sa rovná 183 sekundám alebo 3 minútam), na kolíku č. 12 sa zobrazí protokol. 1. Takýto signál je príkazom na zatvorenie tranzistora VT1 a prerušenie obvodu pripojenia záťaže cez systém kontaktov relé.

Súčasne je log.1 z výstupu pod č.12 privedený cez diódu VD2 na hodinovú nohu C prvku DD1. Tento signál blokuje možnosť príjmu hodinových impulzov v budúcnosti, časovač už nebude fungovať, kým sa neresetuje 12V napájanie.

Počiatočné parametre pre časovač prevádzky sa nastavujú rôznymi spôsobmi pripojenia tranzistora VT1 a diódy VD3 uvedenej v schéme.

Miernou transformáciou takéhoto zariadenia môžete vytvoriť obvod, ktorý má opačný princíp činnosti. Tranzistor KT814A by sa mal zmeniť na iný typ - KT815A, emitor pripojiť na spoločný vodič, kolektor na prvý kontakt relé. Druhý kontakt relé by mal byť pripojený k napájaciemu napätiu 12V.

Obrázok. Variant 12V reléového obvodu, ktorý zapne záťaž 3 minúty po pripojení napájania.

Teraz, po pripojení napájania, sa relé vypne a riadiaci impulz rozopnutia relé vo forme log.1 výstupu 12 prvku DD1 otvorí tranzistor a na cievku privedie napätie 12V. Potom sa cez napájacie kontakty pripojí záťaž k elektrickej sieti.

Táto verzia časovača, pracujúca od napätia 12V, udrží záťaž vo vypnutom stave po dobu 3 minút a potom ju pripojí.

Pri zhotovovaní obvodu nezabudnite umiestniť na obvod 0,1 uF kondenzátor, označený C3 a s napätím 50V, čo najbližšie k napájacím kolíkom mikroobvodu, inak často dôjde k poruche počítadla a expozičnému času relé. bude niekedy menej, ako by malo byť.

Ide najmä o programovanie expozičného času. Napríklad pomocou takého prepínača DIP, ako je znázornené na obrázku, môžete pripojiť jeden spínací kontakt k výstupom počítadla DD1 a spojiť druhé kontakty dohromady a pripojiť k pripojovaciemu bodu prvkov VD2 a R3.

Pomocou mikrospínačov teda môžete naprogramovať čas oneskorenia relé.

Pripojením bodu pripojenia prvkov VD2 a R3 k rôznym výstupom DD1 sa zmení doba expozície nasledovne:

Schéma a princíp činnosti elektromagnetického relé

Zvážte, ako tento mechanizmus funguje zvnútra.

1. Induktor obsahuje pohyblivú oceľovú armatúru.
2. Keď sa na cievku privedie napätie, vytvorí sa okolo nej elektromagnetické pole, ktoré pritiahne túto kotvu k cievke.
3. Frekvencia a čas napájania napätia sa regulujú elektricky alebo mechanicky.

Konštrukcia zariadenia pozostáva z troch hlavných prvkov:

1. Vnímanie alebo primárne - v skutočnosti ide o vinutie cievky. Tu sa hybnosť premieňa na elektromagnetickú silu.
2. Retardujúca alebo stredná - oceľová kotva s vratnou pružinou a kontaktmi. Tu sa pohon uvedie do funkčného stavu.
3. Výkonný - v tejto časti má kontaktná skupina priamy vplyv na energetické zariadenia.

Štartovanie motora "Trojuholník"

Po určitom čase (nainštalované na prednom paneli relé) časové relé KT1 prepne svoj kontakt z 17-18 na kontakt 17-28, čím vypne stýkač KM3 v režime „Hviezda“.

Po zopnutí výkonného kontaktu časového relé KT1 sa zopne stýkač KM2. Napájacie kontakty KM2 privádzajú napätie na koniec vinutia U2-V2-W2, aktivuje sa režim "Trojuholník".

Pomocný kontakt 53-54 na stýkači KM2 dodáva napätie žiarovke HL2 (štart motora v režime „Delta“ je zapnutý)

Fíha, možno je to všetko podľa schémy))). Takže toto vlastne funguje a aby ste to všetko vypli, musíte stlačiť tlačidlo SB1.

A predsa, aká je skutočná výhoda tohto relé?

Pokúsim sa to povedať vlastnými slovami: pre motory s vysokým výkonom môže štartovací prúd pri štarte prekročiť prevádzkový prúd 5-7 krát.

Z tohto jednoduchého dôvodu sa časové relé ako RT-SD používajú na spustenie motora podľa schémy Star-Delta.

Časové relé RT-SD je takpovediac „hlavnou vecou nie je urobiť chybu“, alternatívou k softštartérom. Pretože softštartéry sú oveľa drahšie ako časové relé, preto sa dnes používajú pomerne často.

Dobre, drahí priatelia! Teším sa na vaše komentáre k téme a nezabudnite kliknúť na tlačidlá na zdieľanie tejto témy so svojimi priateľmi. Týmto uzatváram tento článok, ale neuzatváram túto tému úplne, v zálohe mám ešte jednu myšlienku.

Skrat cievky

Obrázok 2. Schéma získania časového oneskorenia pre elektromagnetické časové relé s rôznymi možnosťami zapnutia vťahovacej cievky.

Keď je relé RV zapnuté, kotva sa veľmi rýchlo pritiahne (doba nabíjania relé je 0,8 sekundy). Pri odpojení vzniká časové oneskorenie, pričom relé je možné vypnúť buď prerušením obvodu cievky, alebo jeho skratovaním (obr.2a). Časové oneskorenie pri skratovaní cievky je dosiahnuté z nasledujúceho dôvodu. Aby kotva odpadla (a následne aj kontakty relé fungovali), je potrebné, aby tok v magnetickom systéme zmizol alebo sa znížil na určitú hodnotu, čo sa stane, keď je cievka relé vypnutá, t.j. je vypnutý.

Ak je však cievka relé posunutá (napríklad paralelným zapojením akýchkoľvek kontaktov iného medziľahlého relé RP), potom sa v dôsledku samoindukcie v obvode tvorenom cievkou relé a kontaktom RP udrží prúd čas. V dôsledku toho bude magnetický tok a sila priťahovania kotvy k jadru tiež postupne slabnúť. Odpor R v okruhu cievky musí byť zabezpečený, aby sa zabránilo skratu (ak v tomto okruhu nie sú žiadne iné spotrebiče).

Elektromagnetické relé na schémach: vinutia, skupiny kontaktov

Zvláštnosťou relé je, že pozostáva z dvoch častí - vinutia a kontaktov. Vinutie a kontakty majú iné označenie. Vinutie graficky vyzerá ako obdĺžnik, kontakty rôznych majú každý svoje označenie. Odráža ich názov/účely, takže s identifikáciou zvyčajne nie sú žiadne problémy.

Typy kontaktov elektromagnetických relé a ich označenie na schémach

Niekedy je vedľa grafického obrázku umiestnené označenie typu - NC (normálne zatvorené) alebo NO (normálne otvorené). Ale častejšie predpisujú príslušnosť k relé a číslo kontaktnej skupiny a typ kontaktu je jasný z grafického obrázku.

Vo všeobecnosti musíte hľadať kontakty relé v celom obvode. Koniec koncov, fyzicky je na jednom mieste a jeho rôzne kontakty sú súčasťou rôznych obvodov. To je znázornené na diagramoch.Vinutie na jednom mieste - v napájacom obvode. Kontakty sú rozptýlené na rôznych miestach - v obvodoch, v ktorých pracujú.

Príklad obvodu na elektromagnetických relé: kontakty sú v zodpovedajúcich obvodoch (pozri farebné označenie)

Napríklad sa pozrite na schému s relé. Relé KA, KV1 a KM majú jednu kontaktnú skupinu, KV3 - dve, KV2 - tri. Ale tri sú ďaleko od limitu. Skupiny kontaktov v každom relé môže byť desať alebo dvanásť alebo viac. A schéma je jednoduchá. A ak zaberá niekoľko listov formátu A2 a je v ňom veľa prvkov ...

Ako otestovať elektromagnetické relé

Výkon elektromagnetického relé závisí od cievky. Preto v prvom rade skontrolujeme vinutie. Hovoria jej multimeter. Odpor vinutia môže byť buď 20-40 ohmov alebo niekoľko kilohmov. Pri meraní stačí zvoliť vhodný rozsah. Ak existujú údaje o tom, aká by mala byť hodnota odporu, porovnávame. Inak sme spokojní s tým, že nedochádza k skratu ani prerušeniu obvodu (odpor má tendenciu do nekonečna).

Elektromagnetické relé môžete skontrolovať pomocou testera / multimetra

Druhým bodom je, či sa kontakty spínajú alebo nie a ako dobre sedia kontaktné podložky. Kontrola je o niečo zložitejšia. Na výstup jedného z kontaktov je možné pripojiť napájací zdroj. Napríklad jednoduchá batéria. Keď je relé spustené, potenciál sa musí objaviť na druhom kontakte alebo zmiznúť. Závisí to od typu testovanej kontaktnej skupiny. Prítomnosť napájania môžete ovládať aj pomocou multimetra, ten však bude potrebné prepnúť do príslušného režimu (regulácia napätia je jednoduchšia).

Ak nemáte multimeter

Multimeter nie je vždy po ruke, ale batérie sú takmer vždy k dispozícii.Pozrime sa na príklad. V zapečatenom obale je nejaký druh relé. Ak poznáte alebo ste našli jeho typ, môžete vidieť charakteristiky podľa názvu. Ak sa údaje nenájdu alebo neexistuje názov relé, pozrieme sa na prípad. Zvyčajne sú tu uvedené všetky dôležité informácie. Vyžaduje sa napájacie napätie a spínané prúdy/napätia.

Kontrola vinutia elektromagnetického relé

V tomto prípade máme relé, ktoré pracuje od 12 V DC. No, ak existuje taký zdroj energie, potom ho používame. Ak nie, zbierame niekoľko batérií (v sérii, to znamená jednu po druhej), aby sme celkovo získali požadované napätie.

Keď sú batérie zapojené do série, ich napätie sa spočítava

Po prijatí zdroja energie požadovaného výkonu ho pripojíme ku svorkám cievky. Ako zistiť, kam vedie cievka? Zvyčajne sú podpísané. V každom prípade existujú označenia „+“ a „-“ pre pripojenie jednosmerného napájania a znaky pre premenný typ, ako napríklad „≈“. Napájame príslušné kontakty. Čo sa deje? Ak reléová cievka funguje, zaznie kliknutie - je to vytiahnutá kotva. Po odstránení napätia sa ozve znova.

Kontrola kontaktov

Ale kliknutia sú jedna vec. To znamená, že cievka funguje, ale stále musíte skontrolovať kontakty. Možno sú oxidované, obvod sa zatvára, ale napätie prudko klesá. Možno sú opotrebované a zlý kontakt, možno naopak vyvárajú a neotvárajú sa. Vo všeobecnosti je pre úplnú kontrolu elektromagnetického relé potrebné skontrolovať aj výkon skupín kontaktov.

Najjednoduchšie je to vysvetliť na príklade relé s jednou skupinou. Zvyčajne sa nachádzajú v autách.Motoristi ich nazývajú počtom kolíkov: 4 kolíky alebo 5 kolíkov. V oboch prípadoch ide len o jednu skupinu. Ide len o to, že štvorkontaktné relé obsahuje normálne uzavretý alebo normálne otvorený kontakt a päťkontaktné relé obsahuje spínaciu skupinu (prepínacie kontakty).

Elektromagnetické relé 4 a 5 pin: usporiadanie kolíkov, schéma zapojenia

Ako vidíte, napájanie sa v každom prípade dodáva do záverov, ktoré sú označené 85 a 86. A záťaž je pripojená k zvyšku. Ak chcete otestovať 4-kolíkové relé, môžete zostaviť jednoduchý zväzok malej žiarovky a batérie požadovaného výkonu. Naskrutkujte konce tohto zväzku na svorky kontaktov. V 4-pinovom relé sú to kolíky 30 a 87. Čo sa stane? Ak je kontakt zatvorený (normálne otvorený), keď je relé aktivované, kontrolka by sa mala rozsvietiť. Ak je skupina otvorená (normálne uzavretá), mala by zhasnúť.

V prípade 5-pinového relé bude obvod trochu komplikovanejší. Tu budete potrebovať dva zväzky žiaroviek a batérie. Použite lampy rôznych veľkostí, farieb, prípadne ich nejakým spôsobom oddeľte. Ak na cievke nie je napájanie, mala by vám svietiť jedna kontrolka. Keď je relé aktivované, zhasne, rozsvieti sa ďalšie.

Hlavné charakteristiky KU

Medzi hlavné charakteristiky, ktorým by ste mali venovať pozornosť pri výbere tohto typu spínacieho zariadenia, patria:

• citlivosť - prevádzka z prúdu určitej sily dodávaného do vinutia, dostatočného na zapnutie zariadenia;
• odpor vinutia elektromagnetu;
• prevádzkové napätie (prúd) - minimálna prípustná hodnota dostatočná na spínanie kontaktov;
• uvoľňovacie napätie (prúd) - hodnota parametra, pri ktorom je CU vypnutá;
• čas pritiahnutia a uvoľnenia kotvy;
• pracovná frekvencia s prevádzkovým zaťažením kontaktov.

Prístroje s mechanickou stupnicou

Jedným zo zariadení, ktoré má mechanickú váhu, je domáci časovač. Funguje z bežnej zásuvky. Takéto zariadenie vám umožňuje ovládať domáce spotrebiče v určitom časovom rozmedzí. Má „zásuvkové“ relé, ktoré je obmedzené na denný cyklus prevádzky.

Ak chcete používať denný časovač, musíte ho nakonfigurovať:

• Zdvihnite všetky prvky, ktoré sa nachádzajú na obvode disku.
• Vynechajte všetky prvky, ktoré sú zodpovedné za nastavenie času.
• Posúvaním disku nastavte aktuálny časový interval.

Napríklad, ak sú prvky spustené na stupnici označenej číslami 9 a 14, potom sa záťaž aktivuje o 9:00 a vypne sa o 14:00. Za deň je možné vytvoriť až 48 aktivácií zariadenia.

Na to je potrebné aktivovať tlačidlo, ktoré sa nachádza na boku puzdra. Ak ho spustíte, časovač sa zapne v urgentnom režime, aj keď bol zapnutý.

Týždenný časovač

Elektronický časovač zapnutia a vypnutia v automatickom režime sa používa v rôznych oblastiach. „Týždenné“ relé spína v rámci vopred nastaveného týždenného cyklu. Zariadenie umožňuje:

• Zabezpečiť spínacie funkcie v osvetľovacích systémoch.
• Zapnutie/vypnutie technologického zariadenia.
• Spustenie / deaktivácia bezpečnostných systémov.

Rozmery zariadenia sú malé, dizajn poskytuje funkčné klávesy. Pomocou nich môžete zariadenie jednoducho naprogramovať. Okrem toho je tu displej z tekutých kryštálov, ktorý zobrazuje informácie.

Režim ovládania je možné aktivovať stlačením a podržaním tlačidla „P“. Nastavenia sa resetujú tlačidlom "Reset".Počas programovania si môžete nastaviť dátum, limitom je týždenné obdobie. Časové relé môže pracovať v manuálnom alebo automatickom režime. Moderná priemyselná automatizácia, ako aj rôzne moduly pre domácnosť sú najčastejšie vybavené zariadeniami, ktoré je možné konfigurovať pomocou potenciometrov.

Predná strana panela predpokladá prítomnosť jednej alebo viacerých tyčí potenciometra. Dajú sa nastaviť čepeľou skrutkovača a nastaviť do požadovanej polohy. Okolo stonky je vyznačená stupnica. Takéto zariadenia sú široko používané pri riadení ventilačných a vykurovacích systémov.