Программируемое реле времени: схема подключения, принцип действия и функции устройства

Что такое реле времени и как оно работает?

Для обеспечения выдержки защит или построения логических электронных схем в их состав включаются элементы, обеспечивающие задержку срабатывания. В качестве такого элемента большинство современных электрических цепей использует реле времени.

Назначение

Реле времени предназначено для формирования нормируемых временных задержек при работе каких-либо устройств. Такие логические элементы позволяют выстраивать определенную последовательность в переключениях и срабатывании приборов. Благодаря отложенной подаче напряжения производится автоматическое управление выдаваемыми с реле времени сигналами.

Реле времени устанавливают в цепях защит в качестве промежуточного элемента для обеспечения селективности, построения ступеней, сценарных переходов и т.д.

Устройство и принцип работы

Конструктивно реле времени состоит из нескольких элементов, число и функции которых могут существенно отличаться в зависимости от типа реле. Общими блоками являются измерительный, блок задержки и рабочий.

  • Первый из них представлен электромагнитными катушками, полупроводниковыми элементами, микросхемами, реагирующими на поступающие сигналы электрического тока.
  • Блок задержки выполняется часовым механизмом, мостом, электромагнитным или пневматическим демпфером.
  • Рабочий элемент представляет собой контакты или выход из аналоговой или цифровой схемы, контролирующих подачу напряжения в те или иные цепи.

В зависимости от конструктивных особенностей конкретной модели будет отличаться и принцип ее работы.

Принцип действия реле времени заключается в создании временного интервала от начала подачи сигнала на реле времени до получения этого сигнала потребителем. Дальнейшие операции и подача питания на рабочий элемент будет коренным образом отличаться в соответствии с типом устройства, поэтому рассматривать принцип действия следует для каждого вида реле времени отдельно.

С электромагнитным замедлением

Конструктивно такое реле времени состоит из электромагнитной катушки, магнитопровода (ярма), подвижного якоря, короткозамкнутой гильзы и блока отключения, которые представлены на рисунке ниже:

Рис. 1: конструкция электромагнитного реле

Принцип работы электромагнитного реле заключается в создании магнитного потока в магнитосердечнике, наводимого от катушки. Магнитный поток притягивает якорь с контактами. Но, в таком режиме работы устройство представляло бы собой обычное промежуточное реле, поэтому для задержки замыкания контактов используется гильза. Она и создает в короткозамкнутом контуре встречный по направленности электромагнитный поток, задерживающий нарастание основного и обуславливающий выдержку временного промежутка.

Как правило, в электромагнитных моделях задержка составляет от 0,07 до 0,15 секунд, работа устройства осуществляется от цепей постоянного тока.

С пневматическим замедлением

Данный тип применяется в станочном оборудовании различных сфер промышленности, в частных случаях встречаются и гидравлические модели. Такое реле времени состоит из рабочей катушки, посаженной на магнитопровод, контактов и пневматической мембраны или диафрагмы, выполняющей роль демпфера.

Рис. 2: конструкция пневматического реле

Принцип работы пневматического реле времени заключается в том, что при подаче напряжения на обмотку в сердечнике возникает магнитный поток, приводящий его в движение. Но моментальная переброска контактов не происходит за счет наличия воздушного промежутка под мембраной. Время задержки включения будет определяться количеством воздуха в демпфере и скоростью его удаления. Для регулировки этого параметра в пневматических моделях предусматривают винт, увеличивающий или уменьшающий объем камеры или ширину выпускного клапана.

С анкерным или часовым механизмом

Конструктивным отличием реле времени с часовым механизмом является наличие пружинного устройства, которое заводится за счет электрического привода или вручную. Замедление срабатывания для него определяется положением замыкающего флажка на циферблате.

Рис. 3: конструкция реле с часовым механизмом

При появлении управляющего сигнала отпускается механизм, и пружина медленно перемещает рабочий элемент, вращающийся по шкале циферблата. При достижении установленной отметки происходит включение нагрузки путем замыкания пары контактов. Пределы выдержки времени можно выбрать специальными зажимами или установкой регулируемой ручки в определенное положение. Конкретный способ управления будет отличаться в зависимости от модели и производителя.

Моторных реле времени

Отличительной особенностью моторных реле является наличие собственного двигателя, который включается в работу вместе с катушкой. Принцип работы такого устройства приведен на рисунке ниже:

Рис. 4: конструкция моторного реле

Напряжение подается на электрическую схему, состоящую из катушки 1 и синхронного двигателя 2. После возбуждения обмоток статора в двигателе его вал приводит в движение систему зубчатой передачи 3 и 4, состоящую, как правило, из нескольких шестеренок. Вращение шестерней моторного реле приводит к механическому нажатию на рычаг, прижимающий контакты. Регулировка диапазона выдержки производится за счет перемещения фиксатора 8.

Электронных реле времени

Современные электронные реле представляют собой автоматический выключатель, принцип подачи сигнала с выхода которого регулируется настройкой R – C цепочки, параметрами микросхем или полупроводниковых элементов. Наиболее простым вариантом является совместная работа конденсатора и резистора, приведенная на рисунке ниже:

Рис. 5: принцип логической цепочки электронного реле

В зависимости от соотношения омического сопротивления резистора и емкости конденсатора, время заряда последнего и будет определять подачу напряжения питания в электронном устройстве. В данном примере приведен простейший вариант времязадающей цепочки, современные модели могут содержать более сложные структуры, включающие несколько R – C ветвей или их комбинации с транзисторами, мостами и другими элементами. Электронные модели обладают рядом весомых преимуществ, в сравнении с другими типами реле:

  • Сравнительно меньшие размеры;
  • Высокая точность срабатывания;
  • Широкий диапазон регулировки – от десятых долей секунд до часов или суток;
  • Автоматическое управление – удобная система программирования и ее визуальное отображение на дисплее.

Эти преимущества обуславливают повсеместное вытеснение электронными реле других устаревших моделей.

Цикличных

Под цикличными реле времени подразумевают такие устройства, которые выдают управляющий сигнал через какой-либо заданный промежуток времени (для подогрева чайника, открытия окон сутра, включения сигнализации на ночь и т.д.). Такое автоматическое включение имеет определенный сценарий, повторяющийся через какой-либо промежуток времени, из-за чего эту группу устройств также называют сценарными выключателями. Ранее циклическое включение осуществлялось посредством механического пружинного устройства, сегодня эта функция перешла к микропроцессорным элементам. Электронные таймеры находят широкое применение в самых различных сферах, некоторые из которых приведены на рисунке:

Рис. 6: сфера применения цикличных реле

Как выбрать?

При выборе конкретной модели реле времени необходимо руководствоваться такими принципами относительно их параметров:

  • Род и величина рабочего напряжения – различные модели могут, как подключаться к бытовой сети в 220 В переменного тока, так и работать от пониженных управленческих цепей на 12, 42, 127 В и т.д.
  • Допустимый ток нагрузки – определяет пропускную способность контактов реле времени без их перегрева.
  • Диапазон времени срабатывания контактов и чувствительность регулировки этого параметра – определяет скорость включения реле времени, возможность его изменения в каких-либо пределах и возможный шаг регулировки.
  • Конструктивные особенности и принцип работы – если по местным условиям не допускается классическое переключение контактов по соображениям взрывоопасности, необходимо устанавливать бесконтактные модели.
  • Влагозащищенность и температурный диапазон – определяет допустимые параметры окружающей среды, в которых может эксплуатироваться данное реле времени.
  • Тип устройства (цикличные или промежуточные) – первый из них задает некую периодичность выдаваемого сигнала, а второй выступает в качестве промежуточного звена, обеспечивающего задержку времени в уже существующей цепи.

Примеры схем подключения

В зависимости от конкретной модели реле времени или поставленных задач, которое оно должно решать, схема подключения может коренным образом отличаться.

Рис. 7: пример схемы подключения

Посмотрите на рисунок 7, в данном примере приведен один из простейших вариантов управления осветительными приборами при помощи реле времени. Подача управляющего сигнала осуществляется на выводы 1 и 2, а к нагрузке от вывода 3 и нулевого провода. Клемма 4 получает питание от сети 220В. Данная схема широко используется для бытовых нужд и практически не применяется для промышленных целей, так как обеспечивает работу только с одним потребителем (прибором освещения, линией, сигнализацией и т.д.).

Рис. 8: Еще одна схема подключения реле времени

На рисунке 8 приведена схема включения реле времени, здесь способ питания аналогичен предыдущей схеме. Но на выходе устройства реализовано подключение двух независимых групп потребителей от контактов 3 и 5, которые могут иметь индивидуальную логику работы. Такой способ подключения предоставляет куда больший функционал, за счет чего он применяется в местах, где требуется управление сразу несколькими приборами.

Рис. 9: схема включения реле через контактор

Как видите на рисунке 9, при подключении мощного оборудования, для которого реле времени не может осуществлять его электроснабжение из-за недостаточной проводимости собственных цепей, применяется подключение логического элемента через силовой контактор. В данной схеме рабочим органом выступает контактор, управляющий сигнал на который подается с контактов реле времени. Основным преимуществом такой схемы подключения является возможность запитать потребитель любой мощности и принципа действия.

Читайте также:  Трехфазный стабилизатор напряжения: принцип действия, конструкция и сфера использования

Реле времени: принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Устройство, срабатывающее по факту истечения назначенного временного интервала, называется реле времени – прибор нашёл широкое применение в электротехнике, электрике, электронике. Благодаря его использованию в схемных решениях удаётся реализовывать более гибкие функции управления различной техникой и аппаратами.

В зависимости от конструкции и принципа работы прибора можно организовать различные по сложности исполнения электрические схемы.

Предлагаем разобраться, какие существуют виды реле времени, в чем их специфика работы и применения. Теоретический материал дополнен практическими рекомендациями по подключению и настройке устройства временного управления.

Принцип действия реле времени

Электронные приборы представлены конструктивным разнообразием, поэтому рассматривать принцип устройства реле времени следует с учётом каждой конструктивной вариации в отдельности.

С точки зрения исполняемых действий, на практике используются электромагнитные, пневматические, электронные конструкции и устройства на часовом механизме.

Вариант #1: электромагнитные приборы

Устройства, поддерживающие электромагнитный принцип действия, как правило, предназначены для работы исключительно в схемах с питанием от постоянного тока.

Диапазон срабатывания по времени обычно составляет 0,07 – 0,11 сек по включению и 0,5 – 1,4 сек по отключению. Конструкция таких реле времени содержит две рабочих обмотки, одна из которых представляет собой короткозамкнутый контур в виде медного кольца.

Когда через основную обмотку проходит электрический ток, отмечается рост магнитного потока. Этим потоком формируется ток короткозамкнутой обмотки, за счёт чего рост магнитного потока основной обмотки ограничивается.

Как результат, формируется временная характеристика движения якоря исполнительного механизма или, иными словами, создаётся выдержка по времени на включение.

Если прекращается подача тока в контур основной обмотки, благодаря эффекту индуктивности, некоторое время остаётся активным магнитное поле короткозамкнутой обмотки. Соответственно, в течение этого времени реле не отключается.

Вариант #2: пневматические устройства

Конструкции на базе пневматических систем – своего рода эксклюзивные устройства. Подобные устройства оснащены специальной механикой замедления – пневматическим демпферным механизмом.

Регулировать время выдержки пневматических реле можно путём уменьшения или увеличения проходного сечения трубки, через которую осуществляется подвод воздуха. Для этих целей конструкции пневматических реле снабжаются регулировочным винтом.

Диапазон установки временной задержки пневматических реле составляет в среднем 1 – 60 сек. Однако есть экземпляры, перекрывающие этот диапазон практически вдвое. Правда, на практике отмечены небольшие погрешности (около 10%) в плане точности срабатывания по установленным значениям.

Вариант #3: модификации часового типа

Так называемые часовые реле времени нашли широкое применение в электрике. Этот вид приборов нередко используется в конструкциях автоматических выключателей, предназначенных для защиты цепей напряжением 500 – 10000 вольт. Диапазон выдержки составляет 0,1 – 20 сек.

Принцип действия часовых моделей построен на работе пружины, взводимой механическим приводом (анкером) электромагнита. Коммутация контактных групп часового реле времени выполняется по факту пройденного времени, значение которого ранее было установлено на шкале прибора.

Скорость хода механизма устройства напрямую связана с силой тока, протекающего в обмотке электромагнита. Этот фактор позволяет настраивать прибор под исполнение функций защиты. Особенность такой защиты выражается полной независимостью от влияния окружающей температуры.

Вариант #4: электронные реле

Последние несколько лет практически везде, где могут применяться реле времени, на смену устаревшим электромеханическим моделям пришли электронные версии.

Этот вид приборов обладает целым рядом преимуществ:

  • малые габариты корпуса;
  • высокая точность срабатывания;
  • удобный механизм настройки;
  • визуальное отображение информации.

Электронные версии действуют, как правило, на основе цифровых импульсных счётчиков. Многие современные приборы построены на высокопроизводительных микропроцессорах. Реле цифровые обычно рассчитаны на коммутацию мало-индуктивных либо неиндуктивных нагрузок.

Для настройки реле времени цифрового типа достаточно задать нужные временные параметры с помощью функциональных клавиш, размещённых непосредственно на фронтальной панели корпуса.

Настройка обычно доступна в широких пределах по времени, позволяет охватывать не только секунды, минуты, часы, но также дни недели. Для примера можно рассмотреть модель недельного электронного реле – таймера.

Электронный таймер с функциями автоматических включений-отключений может удачно использоваться в схемах управления разными видами устройств. Так называемое «недельное» реле времени обеспечивает выполнение функций коммутации в соответствии с установленным промежутком времени в рамках недельного цикла. Такие устройства используются в системах “умный дом”.

Например, благодаря прибору открываются возможности:

  • коммутировать системы освещения в заданное время;
  • запускать или останавливать технологическое оборудование;
  • активировать/деактивировать охранные системы.

Прибор небольшой по размерам, имеет несколько функциональных клавиш управления. Применяя системную клавиатуру, пользователь может его легко настраивать (программировать).

Режим программирования активируется нажатием и удержанием кнопки, обозначенной символом «P». Выполнить системный сброс помогает клавиша «Reset». Изменение настроек времени реле осуществляется клавишами установки минут, часов, дней недели при активном режиме программирования.

Стандартной схемой подключения реле времени предусматривается установка одного из двух режимов управления действиями – ручного или автоматического. Удобство настройки реле цифрового типа обеспечивает информационный жидкокристаллический дисплей.

Настройка электронно-механических аналоговых реле

Системы промышленной автоматики, а также различные бытовые модули часто оснащаются электромеханическими устройствами, конструкция которых предусматривает настройку при помощи потенциометров.

На передней панели корпуса таких устройств располагается шток потенциометра (или несколько штоков), предназначенный под вращение лезвием отвёртки. По окружности штока (штоков) наносится размеченная шкала значений установки.

Прорезь на штоке под лезвие отвёртки является своеобразным указателем, изменяющим своё положение при вращении штока. Установкой этого указателя напротив определённых значений размеченной шкалы достигается настройка нужного параметра.

Приборы подобного типа (например, NTE8) нашли широкое применение в схемах управления вентиляционными системами, отопительными модулями, приборами искусственного освещения.

Регулировка приборов с цифровой шкалой

Пользование приборами с функциями механической настройки можно продемонстрировать на примере таймера бытового марки REV Ritter, предназначенного для включения в сетевую домашнюю розетку.

При помощи розетки с таймером можно управлять в заданном диапазоне времени практически любой бытовой техникой. Для применения этого суточного таймера достаточно включить устройство в розетку и настроить.

Настройка сопровождается следующими действиями:

  1. Поднять все сегменты, расположенные по окружности диска настройки.
  2. Опустить только те сегменты, которые соответствуют времени настройки.
  3. Поворотом диска настройки выставить указатель диска на текущее время.

Например, если были опущены сегменты между цифрами шкалы 18 и 20, после того, как реле начнёт отсчёт времени, нагрузка будет включена в 18 часов и отключена в 20 часов.

В целом, конструкция механического реле REV Ritter позволяет организовать до 48 включений за полные 24 часа.

Вместе с тем, устройство поддерживает функцию внепрограммного включения нагрузки. Для этого имеется отдельная кнопка, расположенная на боковой стороне корпуса. Если пользователь активирует эту кнопку, нагрузка подключается к сети непосредственно, независимо от состояния контактов реле.

Подключение реле времени в схеме управления

Устройство необходимо подключать с учётом соответствия места установки тем условиям, какие заявлены в техническом паспорте прибора. Как правило, монтаж предполагает вертикальную установку прибора при допусках отклонения от вертикали не более чем на 10º.

Температурные границы помещения, где предполагается монтаж и эксплуатация реле времени, обычно не превышают диапазон -20°С + 50°С.

Уровень влажности воздуха в зоне инсталляции прибора не должен превышать значения 80%. Электрическую схему, куда устанавливается таймер, на время установки следует отключить от сетевого питания.

Прибор любой конструкции традиционно имеет технический паспорт, где обозначена схема подключения. Многие таймеры электронно-механические и цифровые дополняются схемой, нанесённой непосредственно на корпусе и показывающей, как и в какой последовательности подключить реле времени.

Классический вариант подключения выглядит так:

  1. Подключение лини напряжения на клеммы питания прибора.
  2. Фазная линия через автоматический выключатель соединяется с входным контактом нагрузки реле.
  3. Выходной контакт нагрузки реле подключается непосредственно к фазной линии нагрузки.

По сути, схема подключения для основной массы приборов выстраивается по идентичному принципу: подключение питания на сам прибор и включение нагрузки через группу коммутируемых контактов.

В зависимости от типа реле (однофазные, трёхфазные), а также от конструктивных особенностей, этих контактных групп может быть несколько.

Простой вариант реле времени можно сделать собственноручно. Схемы различных самоделок описаны в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

В видео-ролике рассматривается возможность использования модульного устройства, где присутствуют два независимых коммутирующих по времени устройства. Схема предусматривает включение двух приборов бытовой техники, настройку их работы во временных интервалах и другие функции.

Конечно же, все существующие модификации реле времени не охватить одним скромным обзором. Для рассмотрения всего ассортимента приборов потребуется написать целую книгу. Собственно, справочники по таймерам разных видов доступны, и при желании отыскать необходимые сведения можно всегда.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по работе, выбору, подключению и настройке реле времени? Можете оставлять комментарии к публикации и участвовать в обсуждениях. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Читайте также:  Розетка с выключателем в одном корпусе: схема подключения и особенности монтажа

ПРОГРАММИРУЕМОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Программируемые реле являются важными элементами в различных устройствах автоматизации, таких как автоматическое управление уличным освещением, поливом и насосами, вентиляции и кондиционирования, автоматизация дома, автоматизация энергетических установок в промышленности и многих других областях. В данной статье описывается самодельное программируемое реле на базе МК PIC16F1847 (PIC16F628А также может быть использован тут). Это улучшенная версия предыдущего варианта. Она также позволяет установить как время включения, так и выключения. Максимальный интервал времени, который можно настроить для включения и выключения нагрузки, составляет 99 часов 59 минут. В новой версии циклический параметр, который позволяет запустить реле в непрерывный цикл включения и выключения. Таймер может быть запрограммирован 4-мя кнопочными выключателями. Меню программирования, состояние реле и количество завершенных циклов отображаются на 16х2 LCD дисплее.

Таймер также сохраняет данные времени включения/выключения и циклический вариант в своей внутренней памяти EEPROM, поэтому он может сохранить эти значения даже после отключения питания питания – это защищает автоматику от сбоев. Прошивки для обоих микроконтроллеров PIC16F1847 и PIC16F628А будут в конце статьи.

Список функций программируемого реле

  • Установка времени для срабатывания реле
  • Вариант для циклического выполнения (максимум 100 циклов, после чего Таймер автоматически останавливается)
  • Вкл/выкл диапазон: 0 до 99 часов 59 минут с шагом 1 мин
  • Интерактивный пользовательский интерфейс и ЖК-дисплей
  • Сигнал срабатывания – бипер

Схема реле на МК

Сначала об аппаратной части проекта. Она не сильно отличается от предыдущей версии за исключением нескольких улучшений, таких как оптоизоляция между микроконтроллером ввода/вывода и реле в цепи управления.

Питание: вся схема работает от стабилизированного блока питания 5В на LM7805. Чтобы уменьшить тепловыделение в регуляторе напряжения, рекомендуемое входное напряжение постоянного тока выбрано 9 В, оно может быть легко получено из сетевого адаптера. На плате расположен 2-контактный клеммный блок для нагрузки и стандартный 2.1 мм разъем для получения входного напряжения.

Вход и выход

Есть пять переключателей в этой схеме: один для сброса микроконтроллера, и четыре для данных, вводимых пользователем. Четыре кнопки это меню/+, выбор, ввод и старт/стоп. Их функции будут описаны в разделе программное обеспечение. ЖК-дисплей является стандартным HD44780 и управляется в 4-битном режиме. Распайка для ЖК-данных и сигналов управления показаны на рисунке. Светодиодная подсветка включается, привязкой её анодов к +5В, а катодом к общему проводу через 47 Ом резистор для ограничения тока.

Один транзистор 2N2222 нужен для включения реле. Коммутатор управляется через порт RB3 на PIC16F1847. Опторазвязка между микроконтроллером и драйвером реле выполнена с помощью оптрона 4N35. Проект также имеет пищалку (активная), которая пищит, когда реле изменяет свое состояние с вкл на выкл и наоборот. Реле и схема драйвера звукового сигнала показана на рисунке далее.

Микроконтроллер PIC16F1847 работает на частоте 4.0 МГц с помощью внешнего кварцевого резонатора. МК PIC16F628А и PIC16F1847 совместимы по выводам, так что схемы остаются неизменными для обоих микроконтроллеров.

Рисунки печатных плат

Управление таймером

Программируемый таймер получает команды от 4 кнопок. Их функции работают следующим образом:

  • Меню/+: эта кнопка позволяет просматривать различные варианты меню, например, на время настройки, выключение установки времени и циклические настройки. Все параметры отображаются на ЖК-дисплее. Время Задается в формате ЧЧ:мм, и дает минимальное шаговое значение интервала 1 минута.
  • Выбор: здесь можно выбрать отображаемый параметр меню на ЖК-дисплее, а также выбрать между часовой и минутной цифрами. Выбранная цифра увеличивается на 1 при нажатии кнопки меню+.
  • Ввод: когда соответствующие часы и минуты установлены, нажатие кнопки Enter завершает ввод. Циклическая опция устанавливается также с помощью этой кнопки.
  • Старт/стоп: данная кнопка предназначена для запуска и остановки таймера. После того, как все пользовательские настройки сохранены, данная кнопка должна быть нажата, чтобы запустить таймер. Если таймер уже включен, вы можете остановить его в любое время по нажатию этой кнопки.

Пример работы

Теперь давайте посмотрим, как это работает. Предположим, что реле времени должно быть включено через 15 минут на 10 минут. Как только таймер запускается после входа в вышеуказанное время, устройство включится через 15 минут и остается таким на 20 минут. После чего оно будет снова выключено. Если циклический параметр установлен на 1, то таймер будет работать в цикле и после еще 15 минут времени, реле включится на 10 минут, и так далее, пока не будет выполнено 100 циклов. После прохождения 100-го цикла, таймер автоматически останавливается. Количество завершенных циклов отображается на правой стороне первой строки ЖК-дисплея.

Прошивки для данного проекта разработаны с использованием компилятора mikroC Pro для pic. Вы можете скачать файлы проекта, включая исходный код и скомпилированный hex-файл по этой ссылке.

Какие бывают реле времени? Принцип работы, виды реле и их маркировка. Схема подключения и советы по выбору (130 фото + видео)

При подключении отдельных компонентов электрической цепи используется реле времени, которое обеспечивает требуемый временной интервал. Такие блоки задержки времени чаще всего применяются в схемах автоматического управления, когда требуется подключение устройства после поступления базового командного сигнала. Реле времени имеют разную конструкцию, а поэтому задействуются в промышленных и бытовых условиях.

Краткое содержимое статьи:

Разновидности по конструктивному исполнению

В зависимости от конструктивных особенностей существуют три варианта изготовления, что видно на фото реле времени:

  • Блочные – имеют внешний тип установки. Особенность состоит во внутреннем питании приспособления. Данная конструктивная особенность присуща реле, устанавливаемых в приборах, осуществляющих фотопечать.
  • Встраиваемые – это более простая модель без корпуса и самостоятельного питания. Задействуются при сборе более сложных узлов и встраиваются в корпус агрегатов совместно с другими компонентами, как на стиральных машинах.
  • Модульные – отличаются возможностью крепления в электрощитках посредством ДИН-рейки.

Многообразие схем подключения

Среди устройств, обеспечивающих задержку временного характера, выделяются такие типы реле времени – циклические и промежуточные. Первый из них может выступать самостоятельным прибором в виде циклического таймера. Промежуточные реле различаются ресурсными возможностями продуцирования временного промежутка.

Электромагнитные

Задействуется только в электроцепях с током постоянного типа и включает такие компоненты, как магнитопроводный элемент, обмотка управляющего типа, короткозамкнутый виток.

Задерживание в переключение создается благодаря короткозамкнутой обмотке. В ней присутствует один виток, который фиксируется на стержневом компоненте магнитопровода. Этот виток имеет вид гильзы. Производят его из металла – алюминия или меди.

Чтобы обеспечить интервал задержки на срабатывание, предусматривается магнитопоток вспомогательного действия. Регулировка возможна посредством изменения параметров зазора или натяжения пружины возвратного действия. Регулируется в пределах 5 с.

Реле распространено в цепях, обеспечивающих управление разгоном или торможением электрического привода. На временную задержку влияет температурный режим. Если обмоточная температура отклоняется на 10оС, то задержка меняется на 4%.

Пневматические

В реле данного типа присутствует пневматический демпфер или диафрагма из резины в пневмокамере. Демпферное устройство и обеспечивает замедление. Принцип действия реле времени следующий — сечения воздушного отверстия в камере регулируется посредством винта. Предел задержки может меняться в пределах от 0,4 до 180 сек.

Сечение регулировочного типа влияет на время, необходимое для срабатывания. При получении устройством соответствующего сигнала якорь подтягивает поршень. Процедура отличается медленным течением и определяется наличием воздуха в камере.

Основные элементы устройства:

  • электромагнит;
  • элементы контактной группы;
  • замедляющее приспособление;
  • пневмокамера;
  • устройство для регулировки;
  • переключатель.

Такое реле отличается независимостью от параметров напряжения и частоты питания, не подвержено влиянию температурного режима. Регулирование задержки производится достаточно просто.

С часовым и анкерным механизмом

Основной элемент конструкции – пружина. Ее взводят посредством действия электромагнита. Схема подключения реле времени и особенности функционирования так же не сложны. Напряжение подводится к электромагниту, и его якорь воздействует на пружину.

Контактная система активизируется после истечения времени, которое было отсчитано. Контакты быстро замыкаются. Время при этом устанавливается по шкале. Задержка составляет 0,1-20 сек.

Данные приспособления не подвержены влиянию напряжения, частотного фактора и температурного режима. задействовать реле этого типа можно в цепях с током постоянного и переменного вида.

Моторные

Реле времени наряду с электромагнитом и контактной группой содержит в своей конструкции двигатель и редуктор. Когда устройство срабатывает, то напряжение подается на двигатель синхронного типа и электромагнит.

Двигатель посредством муфты и зубчатой передачи приводит в движение диски. В их конструкции присутствуют кулачки. Они оказывают действие на контакты. Регулирование задержки времени осуществляется путем смены положения дисков. Период задержки от 10 сек. до нескольких часов.

Читайте также:  Виды подрозетников: материалы изготовления, конструктивные особенности и размеры

Электронные

Чтобы понять, как подключить реле времени, необходимо знать, что возможны два вида решений относительно схемы:

Реле аналоговой группы – задержка производится путем переключающего действия относительно конденсатора. Когда контакты замыкаются, то напряжение на конденсаторном участке растет.

Имеющееся приспособление отслеживает изменение напряжения и производит сравнение с заданным параметром. Как только напряжение сходится, пороговый элемент дает команду о переключении реле. Меняя емкость конденсатора, можно регулировать задержку. Она по максимуму равна 10 сек.

Цифровые реле – предполагается подача напряжения на специальный блок питания. В результате активизируется генератор задающего действия. Он подает импульсные сигналы на счетчик. Последний производит контроль импульсов и отслеживает момент совпадения с заданным изначально параметром.

В случае совпадения подается сигнал. Он поступает на выходной усилитель, регулирующий работу реле. После того, как напряжение будет снято с блока питания, реле возвращается в исходное состояние. Задержка варьирует в больших пределах.

Электронные устройства компактны, надежны, отличаются повышенными значениями точности. Если аналоговые модели просты в эксплуатации и не требуют программирования, то цифровые имеют малую погрешность, но стоят довольно дорого. Электронные реле широко используются в системах управления подачей воды, электричества, теплоносителя.

Программируемые реле времени

Практически термин «реле» (от фр. relais, сменить, заменить) обозначает электрический или электронный ключ, предназначенный для замыкания или размыкания определенных участков электрических цепей при изменении входных параметров ключа.

Как правило, под этим термином понимают именно традиционное электромагнитное реле – электромеханическое устройство, которое механически замыкает или размыкает выходные электрические контакты при подаче небольшого электрического тока на обмотку катушки реле. Возникающее в катушке магнитное поле вызывает движение ферромагнитного якоря реле, с которым соединены контакты, коммутирующие электрическую цепь.

Благодаря этому процессу и осуществляется коммутация, замыкание или размыкание цепи. Широко распространены сейчас и твердотельные реле, в которых коммутация силовых цепей происходит исключительно благодаря мощным полупроводниковым ключам, которые с каждым годом становятся все более совершенными и выдерживают все большие токи.

Бывают случаи, когда требуется автоматически коммутировать цепь не в момент подачи управляющего сигнала, а через заданный пользователем промежуток времени. Для таких целей предназначены уже более сложные устройства – реле времени . Они создают выдержку по времени, и обеспечивают определенную рабочую последовательность действий в элементах схемы.

Еще до появления микроконтроллеров реле времени широко применялись, а их работа осуществлялась разными альтернативными способами: за счет свойств RC и RL – контуров, благодаря переходным процессам, с помощью часовых механизмов и даже с применением моторов с редукторами.

Современные же реле времени включают в себя микроконтроллер, программы в котором вполне достаточно, чтобы нужным образом обеспечить работу реле.

На сегодняшний день на рынке доступны и программируемые реле времени, которые в состоянии автоматизировать отключение и включение необходимых устройств, действуя по программе, которая задается пользователем вручную. Теперь регулировка работы электрических цепей может осуществляться в заданном режиме и в различных заданных временных циклах, будь то включение на сутки, по рабочим дням, на неделю или только по выходным.

Программируемые реле времени подают команду замкнуть или разомкнуть одну или несколько независимых электрических цепей, в соответствии с установленными пользователем временными параметрами. Настройки сохраняются в памяти устройства, а лишь затем заданная программа исполняется.

Такие приборы нашли достаточно широкое применение в системах автоматизированного управления оборудованием и самыми различными устройствами, как на производстве, так и в бытовых сферах человеческой жизни. Сюда относится выключение и включение осветительных систем, станков и прочих механизмов на производстве, обеспечение надлежащего режима питания энергоемких потребителей во время повышенной нагрузки, а также системы автоматизации домашнего хозяйства.

Включение потребителей по часам и минутам осуществляется в заданное пользователем время, а выключение происходит через строго установленный временной отрезок. Могут задаваться условия включения, например включение освещения на нужное количество часов после получения сигнала с датчика освещенности.

Использование таких программируемых реле дает возможность построения интуитивно понятных систем автоматизированного управления производственными станками или насосным оборудованием, а также интеллектуальными системами «умный дом», повышающими комфортность бытовых условий жизни человека.

Программируемые реле, как и другие типы реле, представлены сегодня многими мировыми производителями. Однако, традиционно это – моноблочная конструкция, обладающая разъемами питания, входами, выходами, дисплеем и панелью управления.

Для удобства настройки на передней части прибора расположены клавиатура для навигации по меню и дисплей для отображения информации. Также есть разъем для программирования через кабель. Питание программируемых реле обеспечивается подачей напряжения 12 В, 24 В, 110В или 220 В.

Реле времени — простое и необходимое устройство автоматики

Реле времени считается одним из наиболее простых и в то же время необходимых устройств автоматики. Предназначено это устройство для выполнения задачи отслеживания заданного заранее времени и временного интервала. Реле используется в случаях, когда нужно автоматически выполнить какое-либо действие, но не сразу после появления сигнала, а через небольшой промежуток времени.

Процесс программирования реле времени заключается в установке режима работы, диапазона и необходимого интервала времени. При автоматизации технологических процессов также может возникнуть необходимость производить операции в определенной временной последовательности.

Разновидности

По способу программирования реле времени делятся на два вида: с аналоговым и цифровым программированием. При этом каждый из видов имеет свои преимущества и предназначается для более эффективного использования их функций. К примеру, аналоговое реле времени достаточно легко программируется, перенастраивается, оно гораздо проще в эксплуатации и несколько дешевле по стоимости. Реле цифровое позволяет задать наиболее точный временной интервал и исключает возможность появления программной ошибки. С помощью органов контроля реле времени легко программируются. Они монтируются на DIN-рейку или на лицевую панель. Способ подключения : через специальную колодку, разъем, клеммы Для задания времени используются переключатели, потенциометры и кнопки. У нас имеются многофункциональные, многопрограммные реле времени и таймеры,
Также простые недорогие аналоговые реле времени.

Дополнительные возможности

Некоторые модели реле времени для осуществления бесперебойной работы в особенно критические моменты оснащают встроенными аккумуляторами, которые можно подзаряжать от сетевого питания или использоваться импульсный блок питания. На протяжении длительного времени запрограммированное устройство сохраняет заданные параметры, потому что оно имеет энергонезависимую память. Каждое реле времени оборудовано на передней панели информационным табло, где представляются в наглядном виде все данные, необходимые для анализа. Реле времени не требуют постоянного высококвалифицированного обслуживания, они достаточно надежны, просты в эксплуатации, прекрасно защищены от помех, влаги и пыли.

Требования, предъявляемые к реле времени

Общими требованиями для реле времени являются:

а) стабильность выдержки времени вне зависимости от колебаний питающего напряжения, частоты, температуры окружающей среды и других факторов;
б) малые потребляемая мощность, масса и габариты;
в) достаточная мощность контактной системы.

Возврат реле времени в исходное положение происходит, как правило, при его обесточивании. Поэтому к коэффициенту возврата не предъявляется особых требований, и он может быть очень низким.

В зависимости от назначения реле к ним предъявляются специфические требования.

Для схем автоматического управления приводом при большой частоте включений в час требуются реле времени с высокой механической износостойкостью. Требуемые выдержки времени находятся в пределах 0,25-10 с. К этим реле не предъявляются высокие требования относительно точности работы. Разброс времени срабатывания может достигать 10%. Реле времени должны работать в условиях производственных цехов, при вибрации и тряске.

Реле времени для защиты энергосистем должны иметь большую точность выдержки времени. Эти реле работают относительно редко, поэтому к ним не предъявляются особые требования по износостойкости. Выдержки времени таких реле составляют 0,1-20 с.

Область применения реле времени

Многофункциональное программное реле времени имеет достаточно обширную область применения. Простая схема подключения позволяет применять его для управления освещением в домах, для создания искусственного света, в частности на птицефабриках, для оснащения насосов, которые применяются для подачи воды, в осветительных и рекламных щитах, в холодильном, воздушном, и испытательном оборудовании и т.п. Кроме того, реле времени устанавливается на оросительных системах и термопечах.

Цель применения

Основная цель, которая преследуется при оборудовании систем подобного рода реле времени — это возможность экономии энергоресурсов, снижение нагрузки на себестоимость продукции. Компания ООО «Электрополе» предлагает купить по низкой цене любой тип реле времени, отвечающий самым высоким требованиям при эксплуатации подобных устройств.

Источник: ООО «Электрополе»

Ссылка на основную публикацию