Tidsrelä: funktionsprincip, anslutningsschema och rekommendationer för inställning

Klassificering och varför du behöver ett relä

Eftersom reläer är mycket pålitliga omkopplingsanordningar är det inte förvånande att de används i stor utsträckning inom olika områden av mänsklig aktivitet. De används i industrin för att automatisera arbetsprocesser, såväl som i vardagen i en mängd olika apparater, till exempel i vanliga kylskåp och tvättmaskiner.

Mångfalden av typer av reläer är mycket stor och var och en är designad för att utföra en specifik uppgift.

Reläer har en komplex klassificering och är indelade i flera grupper:

Efter omfattning:

• hantering av elektriska och elektroniska system;
• systemskydd;
• systemautomation.

Enligt handlingsprincipen:

• termisk;
• elektromagnetiska;
• magnetolektisk;
• halvledare;
• induktion.

Enligt den inkommande parametern, som orsakar driften av KU:

• från nuvarande;
• från spänning;
• från makten;
• från frekvens.

Enligt principen om påverkan på enhetens kontrolldel:

• Kontakt;
• kontaktlöst.

Bilden (inringad i rött) visar var ett av reläerna sitter i tvättmaskinen

Beroende på typ och klassificering används reläer i hushållsapparater, bilar, tåg, verktygsmaskiner, datateknik m.m. Men oftast används denna typ av omkopplingsanordning för att styra stora strömmar.

Skydd

De flesta tillverkare rekommenderar snabbverkande säkringar som skydd.
Detta är nödvändigt så att SSR inte går sönder i händelse av överbelastning eller kortslutning av lasten.

Men eftersom kostnaden för sådana säkringar är jämförbar med kostnaden för själva SSR,
det finns möjlighet att installera brytare istället för säkringar.
Dessutom rekommenderar tillverkare endast strömbrytare med en tidsströmkarakteristik av typ "B".

För att förklara skyddsprincipen, överväg de välkända graferna för tidsströmkarakteristika för strömbrytare:

Det kan ses av grafen att när strömbrytare med karaktäristiska "B"
mer än 5 gånger sin avstängningstid - cirka 10 ms (en halv spänningsperiod med en frekvens på 50 Hz).

Av detta kan vi dra slutsatsen att för att ha en stor chans att upprätthålla prestanda hos SSR i händelse av en kortslutning,
du måste använda strömbrytare med karakteristik "B".
I det här fallet är det nödvändigt att beräkna strömmarna för lasten och strömbrytaren i enlighet därmed, beroende på den maximala strömmen för halvledarreläet.

Omfattning av enheter

Timers används i många enheter som omger den moderna människan.Ofta, i livet, krävs det att man automatiserar start- och stoppcyklerna för olika utrustningar.

Anslutningsschemat för tidsreläet är så enkelt att det gör att en sådan driftkontroller kan användas i ett brett utbud av hushålls- och industriutrustning, starta eller stänga av utrustningen efter vissa perioder. Exempel på användning är tvättmaskiner, mikrovågsugnar, verktygsmaskiner, trafikljus, gatubelysning, bevattningssystem och uppvärmning av hem. Modernt tidsrelä

Tidsreläer har använts så länge att inte ens information om den första ingenjören som introducerade sådana funktioner i sin utrustning kunde hittas. Det första omnämnandet och försöket att separera arbetstidskontrollsystem enligt funktionsprincipen gjordes 1958, i boken av V. Bolshov "Elektroniska tidsreläer".

Det är betydelsefullt att även då behovet av periodisk uppstart och avstängning av utrustning togs för givet. Boken föreslog att dela in timers i tim-, luft-, elektroniska och elektromagnetiska, beroende på vilken typ av fungerande mekanism. Tidsreläer som används i Sovjetunionen

I det moderna livet används timers som stänger av och styr kraften hos utrustning, och det här är ett annat namn för en sådan enhet, överallt, både för att styra produktionsprocesser och konsumentelektronik.

Tidsreläer är särskilt viktiga i smarta hemsystem, där de mäter tidsintervall och styr vissa processer. Det enklaste exemplet är automatiskt ljus i bostadshusens entréer. Sensorn, när rörelse detekteras, ger en signal för att starta timern, som tänder belysningen. Om det inte finns någon signal från sensorn under en längre period aktiveras tidsreläet och lampan slocknar.Ett av scheman för att ansluta ett tidsrelä till entrébelysningen

Det här är intressant: Shuntfrigöring eller spänningsrelä - vilket är bättre att välja

Den enklaste 12V timern hemma

Den enklaste lösningen är ett 12 volts tidsrelä. Ett sådant relä kan drivas från en vanlig 12v strömförsörjning, som det säljs en hel del av i olika butiker.

Bilden nedan visar ett diagram över en enhet för att slå på och av belysningsnätverket, monterad på en disk av inbyggd typ K561IE16.

Bild. En variant av 12v-reläkretsen, när ström tillförs slår den på belastningen i 3 minuter.

Denna krets är intressant genom att den blinkande lysdioden VD1 fungerar som en klockpulsgenerator. Dess flimmerfrekvens är 1,4 Hz. Om lysdioden för ett visst märke inte kan hittas, kan du använda en liknande.

Tänk på det initiala drifttillståndet, vid tidpunkten för 12v strömförsörjning. Vid det första ögonblicket är kondensatorn C1 fulladdad genom motståndet R2. Log.1 visas på utgången under nr. 11, vilket gör detta element noll.

Transistorn som är ansluten till utgången på den integrerade räknaren öppnar och levererar en spänning på 12V till reläspolen, genom kraftkontakterna vars lastomkopplingskrets stänger.

Den ytterligare funktionsprincipen för kretsen som arbetar med en spänning på 12V är att läsa pulserna som kommer från VD1-indikatorn med en frekvens på 1,4 Hz till stift nr 10 på DD1-räknaren. Med varje minskning av nivån på den inkommande signalen sker så att säga en ökning av räkneelementets värde.

När en 256-puls kommer (detta motsvarar 183 sekunder eller 3 minuter), visas en logg på stift nr 12. 1. En sådan signal är ett kommando för att stänga transistorn VT1 och avbryta lastanslutningskretsen genom reläkontaktsystemet.

Samtidigt matas log.1 från utgång under nr 12 genom VD2-dioden till klockbenet C på DD1-elementet. Denna signal blockerar möjligheten att ta emot klockpulser i framtiden, timern kommer inte längre att fungera, tills 12V strömförsörjningen återställs.

De initiala parametrarna för drifttimern ställs in på olika sätt för att ansluta transistorn VT1 och dioden VD3 som anges i diagrammet.

Genom att omvandla en sådan enhet något kan du skapa en krets som har motsatt funktionsprincip. KT814A-transistorn ska bytas till en annan typ - KT815A, emittern ska anslutas till den gemensamma ledningen, kollektorn till reläets första kontakt. Reläets andra kontakt ska anslutas till 12V matningsspänning.

Bild. En variant av 12v-reläkretsen som slår på belastningen 3 minuter efter att strömmen anslutits.

Nu, efter att strömmen tillförts, kommer reläet att stängas av, och kontrollpulsen som öppnar reläet i form av log.1-utgång 12 på DD1-elementet kommer att öppna transistorn och applicera en spänning på 12V till spolen. Därefter, genom kraftkontakterna, kommer lasten att anslutas till det elektriska nätverket.

Denna version av timern, som arbetar från en spänning på 12V, kommer att hålla belastningen i avstängt tillstånd under en period av 3 minuter och sedan ansluta den.

När du gör kretsen, glöm inte att placera en 0,1 uF kondensator, märkt C3 på kretsen och med en spänning på 50V, så nära mikrokretsens matningsstift som möjligt, annars kommer räknaren ofta att misslyckas och reläets exponeringstid kommer ibland att vara mindre än det borde vara.

I synnerhet är detta programmeringen av exponeringstiden. Genom att till exempel använda en sådan DIP-omkopplare som visas i figuren kan du ansluta en switch-kontakter till utgångarna på DD1-räknaren och kombinera de andra kontakterna och ansluta till anslutningspunkten för VD2- och R3-elementen.

Således kan du med hjälp av mikrobrytare programmera reläets fördröjningstid.

Anslutning av anslutningspunkten för elementen VD2 och R3 till olika utgångar DD1 kommer att ändra exponeringstiden enligt följande:

Schema och funktionsprincip för ett elektromagnetiskt relä

Tänk på hur denna mekanism fungerar från insidan.

1. Induktorn innehåller ett rörligt stålankare.
2. När spänning läggs på spolen bildas ett elektromagnetiskt fält runt den, som attraherar denna armatur till spolen.
3. Spänningsförsörjningens frekvens och tid regleras elektriskt eller mekaniskt.

Enhetens struktur består av tre huvudelement:

1. Perceiving eller primär - i själva verket är detta lindningen av spolen. Här omvandlas rörelsemängden till elektromagnetisk kraft.
2. Fördröjande eller mellanliggande - ett stålankare med returfjäder och kontakter. Här bringas ställdonet i fungerande skick.
3. Verkställande - i denna del har kontaktgruppen en direkt inverkan på kraftutrustning.

Starta motorn "Triangel"

Efter en tid (installerad på reläets frontpanel), växlar tidsreläet KT1 sin kontakt från 17-18 till kontakt 17-28, och stänger därigenom av KM3-kontaktorn i "Star"-läget.

Efter omkoppling av exekutiva kontakt för tidreläet KT1, kopplas kontaktorn KM2 på. Strömkontakter KM2 applicerar spänning till änden av lindningen U2-V2-W2, läget "Triangel" är aktiverat.

Hjälpkontakt 53-54 på KM2-kontaktorn matar spänning till HL2-lampan (motorstart i "Delta"-läge är på)

Puh, kanske är allt enligt schemat))). Så det här fungerar faktiskt, och för att stänga av det hela måste du trycka på SB1-knappen.

Och ändå, vad är den faktiska fördelen med detta relä?

Jag ska försöka säga det med mina egna ord: för motorer med hög effekt kan startströmmen vid start överstiga driftsströmmen med 5-7 gånger.

Av denna enkla anledning används tidsreläer som RT-SD för att starta motorn enligt Star-Delta-schemat.

RT-SD-tidsreläet är så att säga "det viktigaste är att inte göra ett misstag", ett alternativ till mjukstartare. Därför att mjukstartare är mycket dyrare än tidsreläer, varför de används ganska ofta idag.

Okej, kära vänner! Jag ser fram emot dina kommentarer om ämnet och glöm inte att klicka på knapparna för att dela detta ämne med dina vänner. Om detta avslutar jag den här artikeln, men jag avslutar inte detta ämne helt, jag har ytterligare en tanke i reserv.

Spolekortslutning

Figur 2. Schema för att erhålla tidsfördröjningen för elektromagnetiska tidsreläer med olika alternativ för att slå på indragsspolen.

När RV-reläet slås på attraheras ankaret mycket snabbt (reläladdningstiden är 0,8 sek). När det är frånkopplat skapas en tidsfördröjning, medan reläet kan stängas av antingen genom att bryta spolkretsen eller genom att kortsluta den (fig.2a). Tidsfördröjningen vid kortslutning av spolen erhålls av följande anledning. För att ankaret ska falla av (och följaktligen reläkontakterna för att fungera) är det nödvändigt att flödet i det magnetiska systemet försvinner eller minskar till ett visst värde, vilket händer när reläspolen stängs av, dvs. är avstängd.

Om reläspolen däremot shuntas (till exempel genom parallellkoppling av eventuella kontakter på ett annat mellanrelä RP), så bibehålls strömmen under en tid på grund av självinduktion i kretsen som bildas av reläspolen och RP-kontakten. tid. Följaktligen kommer det magnetiska flödet och attraktionskraften från ankaret till kärnan också att blekna gradvis. Motstånd R i spolkretsen måste tillhandahållas för att förhindra kortslutning (om det inte finns några andra förbrukare i denna krets).

Elektromagnetiska reläer på diagrammen: lindningar, kontaktgrupper

Det speciella med reläet är att det består av två delar - lindning och kontakter. Lindning och kontakter har en annan beteckning. Lindningen ser grafiskt ut som en rektangel, kontakterna på olika har var sin beteckning. Det återspeglar deras namn/ändamål, så det är vanligtvis inga problem med identifiering.

Typer av kontakter för elektromagnetiska reläer och deras beteckning på diagrammen

Ibland placeras en typbeteckning bredvid den grafiska bilden - NC (normalt stängd) eller NO (normalt öppen). Men oftare föreskriver de tillhörighet till reläet och kontaktgruppens nummer, och typen av kontakt framgår tydligt av den grafiska bilden.

I allmänhet måste du leta efter reläkontakter i hela kretsen. När allt kommer omkring är den fysiskt på ett ställe, och dess olika kontakter är en del av olika kretsar. Detta visas i diagrammen.Lindning på ett ställe - i strömförsörjningskretsen. Kontakter är utspridda på olika ställen - i de kretsar där de arbetar.

Exempel på en krets på elektromagnetiska reläer: kontakterna finns i motsvarande kretsar (se färgkodning)

För ett exempel, titta på diagrammet med reläet. Stafetterna KA, KV1 och KM har en kontaktgrupp, KV3 - två, KV2 - tre. Men tre är långt ifrån gränsen. Kontaktgrupper i varje stafett kan vara tio eller tolv eller fler. Och diagrammet är enkelt. Och om det upptar ett par ark i A2-format och det finns många element i det ...

Hur man testar ett elektromagnetiskt relä

Det elektromagnetiska reläets prestanda beror på spolen. Därför kontrollerar vi först och främst lindningen. De kallar henne en multimeter. Lindningsmotståndet kan vara antingen 20-40 ohm eller flera kilohm. När du mäter, välj helt enkelt lämpligt område. Om det finns data om vilket motståndsvärde ska vara så jämför vi. Annars nöjer vi oss med att det inte finns någon kortslutning eller öppen krets (motståndet tenderar till oändlighet).

Du kan kontrollera det elektromagnetiska reläet med en testare / multimeter

Den andra punkten är om kontakterna växlar eller inte och hur väl kontaktdynorna passar. Att kontrollera detta är lite svårare. En strömkälla kan anslutas till utgången på en av kontakterna. Till exempel ett enkelt batteri. När reläet utlöses måste potentialen dyka upp på den andra kontakten eller försvinna. Detta beror på vilken typ av kontaktgrupp som testas. Du kan också styra närvaron av ström med hjälp av en multimeter, men den måste växlas till lämpligt läge (spänningskontroll är lättare).

Om du inte har en multimeter

En multimeter finns inte alltid till hands, men batterier finns nästan alltid tillgängliga.Låt oss titta på ett exempel. Det finns något slags relä i ett förseglat fodral. Om du känner till eller hittade dess typ, kan du se egenskaperna efter namn. Om uppgifterna inte hittas eller det inte finns något namn på reläet tittar vi på ärendet. Vanligtvis anges all viktig information här. Matningsspänning och switchade strömmar/spänningar krävs.

Kontrollera lindningen av det elektromagnetiska reläet

I det här fallet har vi ett relä som fungerar från 12 V DC. Tja, om det finns en sådan strömkälla, då använder vi den. Om inte, samlar vi flera batterier (i serie, det vill säga ett och ett) för att få den spänning som krävs totalt.

När batterier är seriekopplade, summeras deras spänning

Efter att ha fått en strömkälla med önskad klassificering ansluter vi den till spolens terminaler. Hur avgör man vart spolen leder? Vanligtvis är de signerade. Det finns i alla fall "+" och "-" beteckningar för anslutning av DC-strömförsörjning och tecken för en variabel typ som "≈". Vi levererar ström till motsvarande kontakter. Vad händer? Om reläspolen fungerar hörs ett klick - det här är ett ankare som dras. När spänningen tas bort hörs den igen.

Kontrollerar kontakter

Men klick är en sak. Det betyder att spolen fungerar, men du behöver fortfarande kontrollera kontakterna. Kanske oxideras de, kretsen stänger, men spänningen sjunker kraftigt. Kanske är de utslitna och kontakten dålig, kanske tvärtom kokar de och öppnar sig inte. I allmänhet, för en fullständig kontroll av det elektromagnetiska reläet, är det också nödvändigt att kontrollera kontaktgruppernas prestanda.

Det enklaste sättet att förklara är med exemplet med en relä med en grupp. De finns vanligtvis i bilar.Bilister kallar dem efter antalet stift: 4-stift eller 5-stift. I båda fallen finns det bara en grupp. Det är bara det att ett fyrkontaktsrelä innehåller en normalt sluten eller normalt öppen kontakt, och ett femkontaktsrelä innehåller en kopplingsgrupp (växlingskontakter).

Elektromagnetiskt relä 4 och 5 stift: stiftarrangemang, kopplingsschema

Som du kan se tillförs ström i alla fall till slutsatserna som är undertecknade 85 och 86. Och lasten är ansluten till resten. För att testa ett 4-stifts relä kan du montera en enkel bunt av en liten glödlampa och ett batteri med önskat betyg. Skruva fast ändarna av denna bunt till kontakternas terminaler. I ett 4-stifts relä är dessa stift 30 och 87. Vad händer? Om kontakten är sluten (normalt öppen) ska lampan lysa när reläet är aktiverat. Om gruppen är öppen (normalt stängd) ska gå ut.

I fallet med ett 5-stifts relä blir kretsen lite mer komplicerad. Här behöver du två buntar glödlampor och batterier. Använd lampor av olika storlekar, färger eller separera dem på något sätt. Om det inte finns någon ström på spolen bör du ha en lampa tänd. När reläet aktiveras slocknar det, ytterligare ett lyser.

Huvudkännetecken för KU

De viktigaste egenskaperna som du bör vara uppmärksam på när du väljer denna typ av omkopplingsenhet inkluderar:

• känslighet - drift från en ström av en viss styrka som tillförs lindningen, tillräckligt för att slå på enheten;
• elektromagnetlindningsmotstånd;
• driftspänning (ström) - det lägsta tillåtna värdet som är tillräckligt för att byta kontakter;
• släppspänning (ström) - värdet på parametern vid vilken CU är avstängd;
• tidpunkten för attraktion och frigöring av ankaret;
• driftfrekvens med driftsbelastning på kontakterna.

Instrument med mekanisk skala

En av enheterna som har en mekanisk våg är en hushållstimer. Det fungerar från ett vanligt uttag. En sådan enhet låter dig styra hushållsapparater inom ett visst tidsintervall. Den har ett "socket"-relä, som är begränsat till en daglig driftscykel.

För att använda den dagliga timern måste du konfigurera den:

• Lyft upp alla element som finns på skivans omkrets.
• Utelämna alla element som är ansvariga för att ställa in tiden.
• Rulla skivan och ställ in den på det aktuella tidsintervallet.

Till exempel, om elementen sänks på skalan märkt med siffrorna 9 och 14, kommer belastningen att aktiveras kl. 09.00 och stängas av kl. 14.00. Upp till 48 aktiveringar av enheten kan skapas per dag.

För att göra detta måste du aktivera knappen, som finns på sidan av fodralet. Om du kör den kommer timern att slås på i brådskande läge, även om den var påslagen.

Veckotimer

Den elektroniska på/av-timern i automatiskt läge används inom olika områden. "Veckoreläet" växlar inom en förinställd veckocykel. Enheten tillåter:

• Tillhandahålla kopplingsfunktioner i belysningssystem.
• Aktivera/inaktivera teknisk utrustning.
• Starta/inaktivera säkerhetssystem.

Måtten på enheten är små, designen ger funktionsknappar. Med hjälp av dem kan du enkelt programmera enheten. Dessutom finns det en flytande kristallskärm som visar information.

Kontrollläget kan aktiveras genom att trycka och hålla ned "P"-knappen. Inställningarna återställs med knappen "Återställ".Under programmeringen kan du ställa in datumet, gränsen är en veckoperiod. Tidsreläet kan arbeta i manuellt eller automatiskt läge. Modern industriell automation, såväl som olika hushållsmoduler, är oftast utrustade med enheter som kan konfigureras med potentiometrar.

Panelens framsida förutsätter närvaron av en eller flera potentiometerstavar. De kan justeras med ett skruvmejselblad och ställas in i önskat läge. Det finns en markerad skala runt stammen. Sådana enheter används i stor utsträckning vid styrning av ventilations- och värmesystem.