Pro zajištění výdrže ochran nebo konstrukce logických elektronických obvodů obsahují prvky zajišťující zpoždění odezvy. Jako takový prvek používá většina moderních elektrických obvodů časové relé.
Jmenování
Časové relé je navrženo tak, aby generovalo normalizované časové zpoždění během provozu jakýchkoli zařízení. Takové logické prvky umožňují vybudovat určitou sekvenci při spínání a provozu zařízení. Díky zpožděnému napájení jsou signály vystupující z časového relé řízeny automaticky.
Časová relé jsou instalována v ochranných obvodech jako mezičlánek pro zajištění selektivity, fáze výstavby, přechody scénářů atd.
Zařízení a princip činnosti
Konstrukčně se časové relé skládá z několika prvků, jejichž počet a funkce se mohou výrazně lišit v závislosti na typu relé. Běžnými bloky jsou měření, zpoždění a pracovní.
- První z nich představují elektromagnetické cívky, polovodičové prvky, mikroobvody, které reagují na příchozí signály elektrického proudu.
- Blokování zpoždění se provádí hodinovým strojem, můstkem, elektromagnetickým nebo pneumatickým tlumičem.
- Pracovní prvek je kontakt nebo výstup z analogového nebo digitálního obvodu, který řídí napájení určitých obvodů.
V závislosti na konstrukčních prvcích konkrétního modelu se bude lišit i princip jeho fungování.
Princip činnosti časového relé spočívá ve vytvoření časového intervalu od začátku signálu k časovému relé, dokud spotřebitel tento signál nepřijme. Další operace a napájení pracovního prvku se budou radikálně lišit podle typu zařízení, proto by měl být princip činnosti zvažován pro každý typ časového relé samostatně.
S elektromagnetickým zpožděním
Konstrukčně se takové časové relé skládá z elektromagnetické cívky, magnetického obvodu (jho), pohyblivé kotvy, zkratovaného pouzdra a vypínací jednotky, které jsou znázorněny na obrázku níže:
Rýže. 1: Konstrukce elektromagnetického relé
Princip činnosti elektromagnetického relé spočívá ve vytvoření magnetického toku v magnetickém jádru indukovaného z cívky. Magnetický tok přitahuje kotvu s kontakty. Ale v tomto provozním režimu by zařízení bylo konvenční mezilehlé relé, takže ke zpoždění sepnutí kontaktů se používá objímka. Vytváří ve zkratovaném obvodu elektromagnetický tok opačného směru, který zpožďuje růst hlavního a určuje zpoždění časového intervalu.
Zpravidla je u elektromagnetických modelů zpoždění od 0,07 do 0,15 sekundy, zařízení je provozováno ze stejnosměrných obvodů.
S pneumatickým zpomalením
Tento typ se používá u obráběcích strojů v různých průmyslových odvětvích, v konkrétních případech existují i hydraulické modely. Takové časové relé se skládá z pracovní cívky namontované na magnetickém obvodu, kontaktů a pneumatické membrány nebo membrány, která funguje jako tlumič.
Rýže. 2: konstrukce pneumatického relé
Princip činnosti pneumatického časovacího relé spočívá v tom, že při přivedení napětí na vinutí vzniká v jádře magnetický tok, který jej uvádí do pohybu. K okamžitému přenosu kontaktů však nedochází kvůli přítomnosti vzduchové mezery pod membránou. Doba zpoždění zapnutí bude určena množstvím vzduchu v klapce a rychlostí jeho odstranění. Pro nastavení tohoto parametru u pneumatických modelů je k dispozici šroub, který zvětšuje nebo zmenšuje objem komory nebo šířku výfukového ventilu.
S kotvou nebo hodinovým mechanismem
Konstrukčním rozdílem mezi hodinovým časovým relé je přítomnost pružinového zařízení, které je navíjeno elektrickým pohonem nebo ručně. Zpomalení pro něj je určeno polohou zavíracího praporku na číselníku.
Rýže. 3: Návrh hodinového relé
Když se objeví řídicí signál, mechanismus se uvolní a pružina pomalu pohybuje pracovním prvkem rotujícím na stupnici. Po dosažení nastavené značky se zátěž zapne sepnutím dvojice kontaktů. Limity časového zpoždění lze zvolit pomocí speciálních svorek nebo nastavením nastavitelného knoflíku do určité polohy. Konkrétní způsob ovládání se bude lišit v závislosti na modelu a výrobci.
Časová relé motoru
Charakteristickým rysem motorových relé je přítomnost vlastního motoru, který je uveden do provozu společně s cívkou. Princip fungování takového zařízení je znázorněn na obrázku níže:
Rýže. 4: Návrh relé motoru
Napětí je přivedeno do elektrického obvodu složeného z cívky 1 a synchronního motoru 2. Po vybuzení statorových vinutí v motoru pohání jeho hřídel převodový systém 3 a 4, který se obvykle skládá z více ozubených kol. Otáčení ozubených kol relé motoru vede k mechanickému stlačení páky, která stlačuje kontakty. Rozsah expozice se nastavuje pohybem západky 8.
Elektronická časová relé
Moderní elektronická relé jsou jističem, jehož princip dávání signálu z výstupu je regulován R – C nastavením řetězce, parametry mikroobvodů nebo polovodičových prvků. Nejjednodušší možností je společná operace kondenzátoru a rezistoru, jak je znázorněno na obrázku níže:
Rýže. 5: Princip logického obvodu elektronického relé
V závislosti na poměru ohmického odporu rezistoru a kapacity kondenzátoru bude doba nabíjení kondenzátoru určovat napájecí napětí v elektronickém zařízení. Tento příklad ukazuje nejjednodušší verzi rozvodového řetězce, moderní modely mohou obsahovat složitější struktury, včetně několika R – C větví nebo jejich kombinací s tranzistory, můstky a dalšími prvky. Elektronické modely mají ve srovnání s jinými typy relé řadu významných výhod:
- Relativně menší velikosti;
- Vysoká přesnost provozu;
- Široký rozsah nastavení – od desetin sekund po hodiny nebo dny;
- Automatické ovládání je pohodlný programovací systém a jeho vizuální zobrazení na displeji.
Tyto výhody způsobují rozsáhlé nahrazení jiných zastaralých modelů elektronickými relé.
cyklický
Cyklická časová relé jsou zařízení, která po určité době vydávají řídicí signál (pro ohřev konvice, otevření oken ráno, zapnutí alarmu v noci atd.). Taková automatická aktivace má specifický scénář, který se po určité době opakuje, a proto se této skupině zařízení říká také přepínače scénářů. Dříve se cyklické spínání provádělo pomocí mechanického pružinového zařízení, dnes je tato funkce přenesena na mikroprocesorové prvky. Elektronické časovače jsou široce používány v různých oblastech, z nichž některé jsou znázorněny na obrázku:
Rýže. 6: Rozsah použití cyklických relé
Jak si vybrat?
Při výběru konkrétního modelu časového relé je nutné se řídit následujícími zásadami ohledně jejich parametrů:
- Typ a velikost provozního napětí – různé modely lze připojit jak k domácí síti 220 V AC, tak pracovat s redukovanými řídicími obvody při 12, 42, 127 V atd.
- Dovolený zatěžovací proud – určuje kapacitu kontaktů časového relé bez přehřátí.
- Rozsah doby odezvy kontaktu a citlivost nastavení tohoto parametru – určuje rychlost sepnutí časového relé, možnost její změny v libovolných mezích a případný krok nastavení.
- Konstrukční vlastnosti a princip činnosti – pokud není podle místních podmínek z důvodu výbuchu povoleno klasické spínání kontaktů, je nutné instalovat bezkontaktní modely.
- Odolnost proti vlhkosti a teplotní rozsah – určuje přípustné parametry prostředí, ve kterých lze toto časové relé provozovat.
- Typ zařízení (cyklický nebo střední) – první z nich nastavuje určitou frekvenci výstupního signálu a druhý funguje jako mezičlánek, který poskytuje časové zpoždění ve stávajícím obvodu.
Příklady schémat zapojení
V závislosti na konkrétním modelu časového relé nebo úlohách, které musí řešit, se schéma zapojení může radikálně lišit.
Rýže. 7: příklad schématu zapojení
Podívejte se na obrázek 7, tento příklad ukazuje jednu z nejjednodušších možností ovládání svítidel pomocí časového relé. Řídicí signál je přiváděn na kolíky 1 a 2 a do zátěže z kolíku 3 a nulového vodiče. Svorka 4 je napájena 220V. Toto schéma je široce používáno pro domácí potřeby a prakticky se nepoužívá pro průmyslové účely, protože poskytuje práci pouze s jedním spotřebitelem (osvětlovací zařízení, linka, alarm atd.).
Rýže. 8: Další schéma zapojení časového relé
Obrázek 8 ukazuje schéma sepnutí časového relé, zde je způsob napájení podobný předchozímu schématu. Ale na výstupu zařízení jsou z kontaktů 3 a 5 připojeny dvě nezávislé skupiny spotřebitelů, které mohou mít individuální logiku ovládání. Tento způsob připojení poskytuje mnohem více funkcí, díky čemuž se používá v místech, kde je potřeba ovládat několik zařízení najednou.
Rýže. 9: obvod pro sepnutí relé přes stykač
Jak je vidět na obrázku 9, při připojení výkonných zařízení, u kterých jej časové relé nemůže napájet z důvodu nedostatečné vodivosti vlastních obvodů, se přes výkonový stykač připojuje logický prvek. V tomto schématu je pracovním orgánem stykač, jehož řídicí signál je dodáván z kontaktů časového relé. Hlavní výhodou takového schématu připojení je schopnost napájet spotřebitele jakéhokoli výkonu a principu fungování.
Moderní realita vyžaduje, aby člověk udržoval vysoké životní tempo. V mnohém tomu mohou pomoci přístroje, které dokážou změřit potřebný čas. Díky nim můžete včas zalévat trávník, upravovat světlo nebo ovládat různé elektrospotřebiče doma i v průmyslovém měřítku.
Tyto mechanismy se nazývají časová relé. Jsou to zařízení, která mohou zapínat nebo vypínat potřebná zařízení nebo řídit pořadí činnosti mechanismů. Taková zařízení jsou nepostradatelná, pokud potřebujete po určité době něco udělat.
Stručný obsah článku:
Odrůdy časového relé
Dnes průmysl vyrábí širokou škálu časových relé a výběr konkrétní instance závisí pouze na vašich potřebách a možnostech. Při výběru vhodného časového relé je v první řadě důležité promyslet vhodné konstrukční řešení.
- Monoblok – je nezávislé zařízení. Má vlastní napájecí zdroj a samostatné vstupy, kam se připojuje zátěž.
- Vestavěné časové relé – je jednodušší obdobou blokového zařízení. Nemá tělo. Nechybí ani jídlo. S pomocí takových zařízení můžete navrhnout funkčnější zařízení jejich spojením do jediného celku.
- Časové relé modulárního typu je druh monobloku, který se obvykle montuje na lištu DIN v elektrickém panelu.
Časové relé je také klasifikováno podle způsobu tvorby časového intervalu. Existují cyklická a mezičasová relé.
Cyklické umožňují vydat signál po uplynutí nastavené doby. Nejčastěji se používají v automatických systémech zodpovědných za vypínání / zapínání různých mechanismů.
Mezičasová relé umožňují zpozdit generování signálu na požadovanou dobu. Navíc je tento typ relé vybaven hodinovým nebo kotevním mechanismem, případně může být motorový, pneumatický, elektromagnetický nebo elektronický.
Průkopníky v této oblasti byly časové relé s hodinami nebo kotevním zařízením. Fotografie časových relé fungujících jako výsledek jarní rostliny najdete nejen v muzeích. Tento typ relé existuje dodnes a získal pověst nejspolehlivějšího zařízení. Tato relé se používají například v mechanicky natahovaných budíkách a kuchyňských minutkách.
Široce se používají motorová časová relé, která jsou mechanismem vybaveným synchronním motorem. Tento typ časového relé je vhodný, když je potřeba počítat provozní hodiny elektrocentrály, aby byly včas provedeny všechny úkony potřebné pro provoz zařízení.
Pneumatická relé regulují změnou objemu přívodu vzduchu. Budou užitečné v procesech automatizace práce různých zařízení, například stroje na řezání kovů.
V řídicích obvodech pro zrychlení a zpomalení elektropohonu je použito elektromagnetické relé, kde se pomocí přídavné cívky nakrátko na cívce seřídí napájení signálu.
Nejoblíbenější ze všech typů časových relé jsou však elektronická relé, která umožňují zpozdit generování signálu nejen na zlomek sekundy, ale dokonce i na několik let. Vyznačují se vysokou přesností, kterou zajišťuje quartzová frekvenční stabilizace a synchronizace času s externími hodinami prostřednictvím rádiového kanálu a internetu.
Možnosti moderní mikroelektroniky zároveň usnadňují nastavení libovolného provozního algoritmu a získání zpětné vazby. Zároveň jsou rozměry zařízení a spotřeba energie minimální a nemají vliv na jeho autonomii.
Proč potřebujete časovač
Účel časového relé se liší v závislosti na jeho funkčnosti a technických vlastnostech. Elektromagnetické relé, které umožňuje sepnutí druhého zpoždění, se tedy používá v elektrických ovládacích panelech pro spouštění elektromotorů s vysokým výkonem.
Hospodyňky používají k vypínání domácích spotřebičů v požadovaném časovém intervalu úplně jiný typ relé.
Pomocí programování elektronického časovače můžete ovládat zapnutí / vypnutí osvětlení po celý týden. Řada zařízení používaných při práci s pouličním osvětlením je prostřednictvím provádění programu schopna sledovat kolísání úrovně přirozeného světla během dne.
Digitální programovatelná časová relé namontovaná na DIN lištu v elektrických panelech pomohou vytvořit dojem, že lidé jsou uvnitř domu.
Cyklický časový spínač umožňuje větrání vnitřního prostoru v nastavených časových intervalech. A doplněním systému o senzory, které měří teplotu a vlhkost, můžete vytvořit komfortní službu pro objekty, jako je skleník nebo skleník.
Jak funguje časovač
Princip činnosti časového relé je podobný činnosti běžného relé, kde kontaktní skupina zajišťuje činnost zařízení.
Analogová relé se vyznačují přítomností hodinového mechanismu, který ovládá kontakty. Uvnitř digitálních relé je elektromagnetická cívka, která přijímá proud pro upevnění magnetické kotvy pomocí elektronického časovače.
Činnost analogových relé je srovnatelná se způsobem nastavení alarmu v hodinkách s mechanickým nátahem. Mechanické vyskakování kukačky názorně demonstruje každodenní cyklické fungování naprogramovaného relé.
Všechna elektronická a mnoho analogových zařízení používá generátor pulsů na bázi křemene, který vám umožňuje určit plynutí času. Generované signály jsou brány v úvahu v mechanickém nebo elektronickém počítacím zařízení.
Je nastaveno na určité číslo. Jakmile je dosaženo čísla, provede se nějaká naprogramovaná akce. Současně se počítadlo vynuluje a začne nové počítání příchozích impulsů až do naprogramovaného čísla.
Způsoby připojení časového relé
Způsob připojení zátěže k časovému relé závisí pouze na samotném modelu zařízení. Zejména kombinovaná zařízení mají obvykle zástrčku. V souladu s tím se k napájení používá standardní zásuvka.
Pokud budeme uvažovat elektronické časovače, které mají provedení ve formě modulů a montují se na DIN lištu, pak mohou být svorky umístěny zcela odlišným způsobem, což je určeno výrobcem a účelem samotného zařízení.
Nicméně téměř všechny mechanismy tohoto typu mají oddělení spínacích kontaktů a silových obvodů časovače. V každém případě je schéma zapojení časového relé obvykle uvedeno na některém prvku těla samotného zařízení.
Před nákupem tohoto zařízení, abyste zjistili, které časové relé je lepší, byste měli nejprve zhodnotit své potřeby na funkčnost zařízení a zvážit finanční možnosti.
Pokud potřebujete levné zařízení, vyzvedněte si jednoduchý monoblokový časovač. Pokud potřebujete řídit složitý automatizovaný systém, je vhodnější modulární verze s montáží na DIN lištu. A pokud máte zájem o pokročilejší zařízení, pak byste měli přestat věnovat pozornost programovatelným relé.
V každém případě se moderní časová relé ukáží jako pohodlný a praktický mechanismus, který vám pomůže zavést autonomní provoz potřebného zařízení.
Foto časové relé
Čtěte zde! Připojení difavtomatu – schémata, pravidla instalace a funkce instalace “udělej si sám”. Návod krok za krokem pro začínajícího elektrikáře!
