Časová relé: princip činnosti, schéma zapojení a doporučení pro nastavení

Klasifikace a k čemu slouží relé

Vzhledem k tomu, že relé jsou vysoce spolehlivá spínací zařízení, není divu, že se používají v široké škále aplikací. Používají se v průmyslu k automatizaci pracovních procesů i v domácnostech, jako jsou chladničky a pračky, které všichni dobře známe.

Typů relé je velmi mnoho a každé z nich je určeno k plnění určitého úkolu.

Relé mají složitou klasifikaci a dělí se do několika skupin:

Na základě žádosti:

• Řízení elektrických a elektronických systémů;
• ochrana systému;
• Automatizace systémů.

Podle principu fungování:

• tepelné;
• elektromagnetické;
• magnetovodivý;
• polovodiče;
• induktivní.

Podle příchozího parametru, který spouští CHP:

• ze současného stavu;
• od napětí;
• od energie;
• z frekvence.

Podle principu vlivu na řídicí část zařízení:

• kontakt;
• bezkontaktní.

Fotografie (červeně zakroužkovaná) ukazuje, kde je umístěno jedno z relé v pračce.

V závislosti na typu a klasifikaci se relé používají v domácích spotřebičích, automobilech, vlacích, strojích, počítačích atd. Nejčastěji se však tento typ spínacího zařízení používá k řízení velkých proudů.

Ochrana

Většina výrobců doporučuje jako ochranu rychloupínací pojistky.
Tím je zajištěno, že v případě přetížení nebo zkratu zátěže nedojde k výpadku RTR.

Jelikož jsou však náklady na tyto pojistky srovnatelné s náklady na samotné TDR,
existuje možnost instalace jističů místo pojistek.
Výrobci navíc doporučují pouze jističe s časově-proudovou charakteristikou typu "B".

Pro vysvětlení principu ochrany uvažujme známé časové a proudové charakteristiky jističů:

Z grafu je patrné, že pokud proud jističe překročí hodnotu nadproudový jistič s charakteristikou "B"
více než pětinásobek, jeho vypínací čas je přibližně 10 ms (polovina periody napětí při 50 Hz).

Z toho lze vyvodit závěr, že aby byla větší šance na zachování provozu RCCB v případě zkratu,
je nutné použít jističe s charakteristikou "B".
Proudy zátěže a jističe musí být odpovídajícím způsobem dimenzovány ve vztahu k nadproudu polovodičového relé.

Rozsah aplikací

Časovače se používají v mnoha zařízeních, která obklopují moderního člověka. V životě je často nutné automatizovat cykly spouštění a zastavování různých zařízení.

Schéma zapojení časového spínače je tak jednoduché, že jej lze použít v široké škále domácích i průmyslových spotřebičů, které v určitých intervalech spouštějí nebo zastavují zařízení. Příklady použití zahrnují pračky, mikrovlnné trouby, obráběcí stroje, světelnou signalizaci, pouliční osvětlení, zavlažovací systémy a ovládání vytápění domácností. Moderní časová relé

Časová relé se používají již tak dlouho, že se nepodařilo najít žádné informace o prvním inženýrovi, který tuto funkci zavedl. První zmínka a pokus o rozdělení časových systémů podle principu jejich fungování byl učiněn v roce 1958 v knize V. Bolšova "Elektronická časová relé".

Je příznačné, že již tehdy byla potřeba pravidelného spouštění a vypínání zařízení považována za samozřejmost. Kniha navrhuje rozdělit časovače na hodinové, vzduchové, elektronické a elektromagnetické podle typu ovládacího mechanismu. Časová relé používaná v SSSR

V moderním životě se časovače - jiný název pro takové zařízení -, které vypínají a ovládají napájení zařízení, používají všude, a to jak k řízení průmyslových procesů, tak i domácí elektroniky.

Časová relé jsou důležitá zejména v systémech inteligentní domácnosti, kde měří a řídí časové intervaly. Nejjednodušším příkladem je automatické osvětlení vchodů do obytných budov. Senzor, který detekuje pohyb, vyšle signál ke spuštění časovače, který zapne světla. Pokud není po delší dobu žádný signál ze snímače, aktivuje se časové relé a kontrolka zhasne. Jedno z časových schémat zapojení relé pro osvětlení domu

Zajímavé: Nezávislé okamžité uvolnění nebo napěťové relé - co je lepší zvolit?

Nejjednodušší 12V časovač pro domácnost

Nejjednodušším řešením je 12voltový časovač. Takové relé lze napájet ze standardního 12V zdroje, kterých se v různých obchodech prodává celá řada.

Na obrázku níže je znázorněno schéma zařízení pro zapínání a vypínání světla sestaveného s jedním integrálním měřicím přístrojem typu K561IE16.

Obrázek. Varianta 12V reléového obvodu s napájením zapínajícím zátěž po dobu 3 minut.

Tento obvod je zajímavý tím, že blikající LED dioda VD1 funguje jako generátor taktovacích impulzů. Bliká s frekvencí 1,4 Hz. Pokud nemůžete najít LED diodu této konkrétní značky, můžete použít podobnou.

Uvažujme počáteční provozní stav v okamžiku napájení 12 V. V počátečním okamžiku je kondenzátor C1 plně nabit přes rezistor R2. Na kolíku č. 11 se objeví log.1, takže tento prvek je nulový.

Tranzistor připojený k výstupu integrálního čítače se otevře a přivede napětí 12 V na cívku relé, která přes výkonové kontakty uzavře obvod spínání zátěže.

Další princip činnosti obvodu pracujícího na napětí 12 V spočívá ve snímání impulsů, které přicházejí z indikátoru VD1 s frekvencí 1,4 Hz na kontaktu č. 10 čítače DD1. S každým poklesem úrovně přicházejícího signálu se hodnota počítacího prvku takzvaně zvětšuje.

Po přijetí 256 impulzů (což odpovídá 183 sekundám nebo 3 minutám) zaznamenejte. 1. Tento signál je příkazem k uzavření tranzistoru VT1 a přerušení obvodu připojení zátěže prostřednictvím kontaktního systému relé.

Současně je log.1 z vývodu č. 12 přiveden přes diodu VD2 do taktovací nožičky C prvku DD1. Tento signál zablokuje možnost dalších hodinových impulzů a časovač se znovu nespustí, dokud nebude resetováno napájení 12 V.

Počáteční parametry časovače lze nastavit zapojením tranzistoru VT1 a diody VD3 podle schématu.

Mírnou úpravou takového zařízení je možné vytvořit obvod s opačným principem činnosti. Tranzistor КТ814А je třeba vyměnit za jiný typ - КТ815А, emitor připojit ke společné zemi a kolektor k prvnímu kontaktu relé. Připojte druhý kontakt relé k napájecímu napětí 12 V.

Obrázek. Varianta 12V reléového obvodu, který zapíná zátěž 3 minuty po připojení napájení.

Nyní po přivedení napájení bude relé vypnuto a řídicí impulz otevírající relé jako log.1 výstupu 12 prvku DD1 otevře tranzistor a přivede napětí 12 V na cívku. Poté se zátěž připojí k síti prostřednictvím napájecích kontaktů.

Tato verze časovače, která pracuje s napětím 12 V, udrží zátěž odpojenou po dobu 3 minut a poté ji připojí.

Při vytváření obvodu nezapomeňte umístit kondenzátor 0,1 MF (C3) s napětím 50 V co nejblíže k napájecím vývodům čipu, jinak bude čítač často špatně fungovat a doba nečinnosti relé bude někdy kratší, než by měla být.

Jedná se zejména o programování doby zpoždění. Pomocí přepínače DIP, jako je ten na obrázku, můžete například připojit jeden z pinů přepínače k výstupům čítače DD1 a ostatní piny spojit dohromady a připojit k bodu připojení VD2 a R3.

Tímto způsobem můžete pomocí mikrospínačů naprogramovat dobu zpoždění relé.

Připojením bodu připojení VD2 a R3 k různým výstupům DD1 se změní doba zpoždění takto:

Číslo počítadla	Číslo bitu čítače	Doba zpoždění
7	3	6 s
5	4	11 s
4	5	23 s
6	6	45 s
13	7	1,5 min
12	8	3 minuty
14	9	6 min 6 s
15	10	12 min 11 s
1	11	24 min 22 s
2	12	48 min 46 s
3	13	1 hodina 37 minut 32 sekund

Schéma a princip elektromagnetického relé

Rychlý pohled na mechanismus zevnitř.

1. Cívka obsahuje pohyblivou ocelovou kotvu.
2. Když se na cívku přivede napětí, vytvoří se kolem cívky elektromagnetické pole, které přitahuje kotvu k cívce.
3. Frekvence a časování napětí se řídí elektricky nebo mechanicky.

Struktura zařízení se skládá ze tří hlavních prvků:

1. Sání neboli primární vinutí - jedná se v podstatě o vinutí cívky. Impuls se zde přemění na elektromagnetickou sílu.
2. Zpožďovač nebo mezikus je ocelová kotva s vratnou pružinou a kontakty. Zde je pohon uveden do provozu.
3. Akční člen - v této části má skupina kontaktů přímý vliv na energetické zařízení.

Trojúhelníkový start motoru

Po uplynutí určité doby (nastavené na čelním panelu relé) přepne časové relé KT1 svůj kontakt z 17-18 na kontakt 17-28, čímž vypne stykač KM3 v režimu "hvězda".

Po sepnutí výstupního kontaktu časového relé KT1 se sepne stykač KM2. Napájecí kontakty KM2 přivedou energii na konec vinutí U2-V2-W2, čímž se spustí delta režim.

Pomocné kontakty 53-54 na stykači KM2 sepnou ovládací světlo HL2 (trojúhelníkový start motoru).

Uf, to je asi vše, co se týče schématu )))). Takže to skutečně funguje a pro vypnutí je třeba stisknout tlačítko SB1.

Jaká je skutečná výhoda tohoto relé?

Řeknu to vlastními slovy: u výkonných motorů může být startovací proud při rozběhu 5-7násobkem provozního proudu.

Z tohoto prostého důvodu se pro spouštění hvězda-trojúhelník používají časová relé, jako je RT-SD.

Časová relé RT-SD jsou "povinnou" alternativou k softstartérům. Softstartéry jsou mnohem dražší než časová relé, a proto se dnes tak často používají.

Dobře, milí přátelé, čekám na vaše komentáře k tomuto tématu a nezapomeňte kliknout na tlačítka a sdílet toto téma se svými přáteli. Na tomto místě to uzavřu, ale úplně s tématem nekončím, mám v zásobě ještě jednu věc.

Zkratování cívky

Obrázek 2. Schéma získávání časového zpoždění pro elektromagnetická časová relé s různými možnostmi aktivace vtahovací cívky.

Když je fotovoltaické relé pod napětím, kotva je přitahována velmi rychle (doba nabíjení relé 0,8 s). Při vypnutí relé vznikne časové zpoždění a relé lze vypnout buď přerušením obvodu cívky, nebo jejím zkratováním (obr. 2a). Zpoždění při zkratování cívky se získá z následujícího důvodu. Aby kotva odpadla (a tím aktivovala kontakty relé), je nutné, aby tok v magnetickém systému zmizel nebo se snížil na určitou hodnotu, což se stane, když je cívka relé bez napětí, tj. když je obcházena.

Pokud je cívka relé bržděna (např. paralelním zapojením kontaktů jiného mezilehlého relé RP), pak se v důsledku samoindukce po určitou dobu udržuje proud v obvodu tvořeném cívkou relé a kontaktem RP. V důsledku toho postupně slábne i magnetický tok a přitažlivá síla kotvy k jádru. V obvodu cívky musí být odpor R, aby se zabránilo zkratu (v případě, že v tomto obvodu nejsou žádné další spotřebiče).

Elektromagnetická relé ve schématech: vinutí, skupiny kontaktů

Zvláštností relé je, že se skládá ze dvou částí - cívky a kontaktů. Vinutí a kontakty jsou označeny jinak. Vinutí vypadá graficky jako obdélník, kontakty různých typů mají každý jiné označení. To odráží jejich jméno/označení, takže obvykle není problém je identifikovat.

Typy kontaktů elektromagnetických relé a jejich symboly na schématech

Grafické znázornění je někdy doplněno označením NC (normálně zavřeno) nebo NO (normálně otevřeno). Častěji je však uvedeno číslo relé a skupiny kontaktů, zatímco typ kontaktu lze vyčíst z grafiky.

Obecně je třeba hledat kontakty relé po celém obvodu. Fyzicky je na jednom místě, ale jeho různé kontakty jsou součástí různých obvodů. To je znázorněno na obrázcích. Vinutí je na jednom místě - v napájecím obvodu. Kontakty jsou rozptýleny na různých místech - v obvodech, ve kterých pracují.

Příklad schématu zapojení elektromagnetických relé: kontakty jsou v odpovídajících obvodech (viz barevné značení).

Podívejte se na schéma zapojení relé. Relé KA, KV1 a KM mají jednu skupinu kontaktů, KV3 dvě, KV2 tři. Tři však v žádném případě nejsou limitem. Každé relé může mít deset až dvanáct nebo více skupin kontaktů. A zapojení ve schématu je jednoduché. A pokud to zabere pár listů A2 a je v tom hodně prvků...

Jak otestovat elektromagnetické relé

Účinnost elektromagnetického relé závisí na cívce. Proto je třeba nejprve zkontrolovat cívku. Testuje se pomocí multimetru. Odpor vinutí může být 20-40 ohmů nebo několik kohmů. Při měření jednoduše zvolte příslušný rozsah. Pokud existují údaje o tom, jaká by měla být hodnota odporu, porovnejte je. V opačném případě se přesvědčte, že nedošlo ke zkratu nebo přerušení (odpor směřuje k nekonečnu).

Elektromagnetické relé můžete zkontrolovat pomocí testeru/multimetru.

Druhým bodem je, zda se kontakty spínají a jak dobře přiléhají kontaktní podložky. To je trochu obtížnější zkontrolovat. K jednomu z pinů můžete připojit napájecí zdroj. Například jednoduchá baterie. Po sepnutí relé by se měl na druhém kontaktu objevit nebo zmizet potenciál. To závisí na typu testované skupiny kontaktů. Ke kontrole napájení lze použít také multimetr, který však musí být nastaven do příslušného režimu (jednodušší je kontrola napětí).

Pokud není k dispozici multimetr

Multimetr není vždy k dispozici, ale baterie téměř vždy. Podívejme se na příklad. V uzavřeném pouzdře je nějaké relé. Pokud znáte nebo jste našli jeho typ, můžete si vyhledat jeho vlastnosti podle názvu. Pokud nejsou nalezeny žádné údaje nebo není uveden název relé, podívejte se na kryt. Zde jsou obvykle uvedeny všechny důležité informace. Napájecí napětí a komutované proudy/napětí jsou vždy přítomny.

Kontrola cívky elektromagnetického relé

V tomto případě máme relé, které pracuje s napětím 12 V DC. Pokud takový zdroj existuje, je dobré ho použít. Pokud ne, shromážděte několik baterií (sériově, tj. jednu za druhou), abyste dosáhli požadovaného napětí.

Sériovým zapojením baterií se jejich napětí sčítá.

Po získání napájecího zdroje se správnou jmenovitou hodnotou jej připojte k vodičům cívky. Jak víte, kde jsou svorky cívky? Ty jsou obvykle označeny. V každém případě jsou zde značky "+" a "-" pro připojení stejnosměrných napájecích zdrojů a značky pro střídavý typ těchto "≈". Napájení se přivede na příslušné kontakty. Co se stane? Pokud cívka relé funguje, je slyšet cvaknutí - kotva se přitáhla. Po odstranění napětí je opět slyšet.

Zkontrolujte kontakty.

Ale klikání je jedna věc. To znamená, že cívka funguje, ale je třeba ještě zkontrolovat kontakty. Možná jsou zoxidované, obvod se uzavře, ale napětí příliš klesne. Možná jsou opotřebované a kontakt je špatný, nebo se vyvařily a nejdou otevřít. Obecně lze říci, že k úplnému otestování elektromagnetického relé je nutné zkontrolovat, zda skupiny kontaktů pracují správně.

Nejsnáze to vysvětlíme na příkladu jednoho skupinového relé. Obvykle se nacházejí v automobilech. Automobiloví nadšenci je nazývají podle počtu kolíků: 4 nebo 5 pinů. V obou případech existuje pouze jedna skupina. Jednoduše řečeno, čtyřpólové relé obsahuje normálně sepnutý nebo normálně rozepnutý kontakt, zatímco pětipólové relé obsahuje přepínací skupinu (přepínací kontakty).

4 a 5pólové elektromagnetické relé: uspořádání kontaktů, schéma zapojení

Jak vidíte, napájení je v každém případě přivedeno na piny označené 85 a 86. Ostatní vývody jsou připojeny k zátěži. Chcete-li otestovat čtyřpólové relé, můžete sestavit jednoduchý svazek malé žárovky a baterie správné hodnoty. Konce tohoto svazku by měly být přišroubovány ke kolíkům. U čtyřpólového relé jsou to vývody 30 a 87. Co dostanete? Pokud je kontakt normálně otevřený, měla by se při sepnutí relé rozsvítit žárovka. Pokud je skupina otevřená (normálně zavřená), měla by zhasnout.

V případě pětikolíkového relé je zapojení o něco složitější. K tomu jsou zapotřebí dva svazky žárovek a baterií. Použijte žárovky různých formátů, barev nebo je nějakým způsobem oddělte. Pokud není cívka napájena, měla by svítit jedna kontrolka. Když je relé sepnuto, zhasne a druhé se rozsvítí.

Hlavní rysy kogenerace

Mezi hlavní vlastnosti, na které je třeba se při výběru tohoto typu spínacího zařízení zaměřit, patří:

• citlivost - uvedení do chodu přivedením určitého proudu do vinutí, který stačí k zapnutí zařízení.
• odpor vinutí elektromagnetu;
• uvolňovací napětí (proud) - minimální přípustná hodnota, dostatečná pro sepnutí kontaktů;
• uvolňovací napětí (proud) - hodnota parametru, při které se kogenerační jednotka vypne.
• doba vytažení a uvolnění armatury;
• četnost vypínání při provozním zatížení kontaktů.

Zařízení s mechanickou stupnicí

Jedním ze spotřebičů s mechanickou stupnicí je domácí časovač. Napájí se z běžné zásuvky. Takové zařízení umožňuje ovládat domácí spotřebiče v určitém časovém rozmezí. Má "výstupní" relé, které je omezeno na denní cyklus aktivace.

Chcete-li používat denní časovač, musí být nastaven:

• Zvedněte všechny prvky, které se nacházejí na kruhu disku.
• Snižte všechny prvky odpovědné za nastavení času.
• Otáčením kotouče jej nastavte na aktuální časový interval.

Pokud jsou například prvky na stupnici označené 9 a 14 spuštěny, zátěž se aktivuje v 9 hodin ráno a vypne ve 14 hodin odpoledne. Během 24 hodin lze vytvořit až 48 aktivací spotřebiče.

Za tímto účelem aktivujte tlačítko na boku krytu. Pokud je aktivován, časovač se aktivuje jako naléhavá záležitost, i když byl zapnutý.

Týdenní časovač

Elektronický časovač zapnutí/vypnutí se používá automaticky v různých aplikacích. "Týdenní" relé spíná v rámci předem stanoveného týdenního cyklu. Zařízení umožňuje:

• Zajistit spínací funkce v osvětlovacích systémech.
• Zapnutí/vypnutí procesního zařízení.
• Může aktivovat/deaktivovat bezpečnostní systémy.

Rozměry zařízení jsou malé a v konstrukci jsou k dispozici funkční tlačítka. Pomocí těchto tlačítek můžete zařízení snadno naprogramovat. Přístroj má také LCD displej, na kterém se zobrazují informace.

Režim ovládání lze aktivovat stisknutím a podržením tlačítka "P". Nastavení se resetuje tlačítkem "Resetovat". Během programování lze nastavit datum, limit - týdenní čas. Časové relé může pracovat v manuálním nebo automatickém režimu. Moderní průmyslová automatizace i různé moduly pro domácnost jsou nejčastěji vybaveny zařízeními, která lze nastavovat pomocí potenciometrů.

Přední strana panelu předpokládá přítomnost jednoho nebo více dříků potenciometrů. Ty lze nastavit pomocí šroubováku a nastavit do požadované polohy. Kolem stopky je vyznačena stupnice. Taková zařízení se hojně používají při návrhu regulace ventilačních a topných systémů.