Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Aby se zajistilo vystavení ochrany nebo konstrukce logických elektronických obvodů, zahrnují prvky, které poskytují zpoždění odezvy. Jako takový prvek, většina moderních elektrických obvodů používá časové relé.
Účel
Časové relé je určeno pro vytváření normalizovaných časových zpoždění během provozu jakéhokoliv zařízení. Tyto logické prvky umožňují sestavit určitou posloupnost ve spínacích a spouštěcích zařízeních. V důsledku zpožděného napájecího napětí jsou signály generované s časovým relé automaticky řízeny.
Časová relé jsou instalována v ochranných obvodech jako mezilehlý prvek pro zajištění selektivity, krokové konstrukce, přechodů 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. Běžné bloky jsou měření, blokování zpoždění a pracovník.
- První z nich je reprezentován elektromagnetickými cívkami, polovodičovými prvky, mikroobvody, které reagují na příchozí signály elektrického proudu.
- Zpožďovací jednotka se provádí hodinovým mechanismem, můstkem, elektromagnetickým nebo pneumatickým tlumičem.
- Pracovní položka je kontakt nebo výstup z analogového nebo digitálního obvodu, který řídí přívod napětí do určitých obvodů.
V závislosti na konstrukčních vlastnostech konkrétního modelu se bude lišit i princip jeho provozu.
Principem časového relé je vytvořit časový interval od začátku signálu k časovému relé, dokud tento signál nedostane. Další operace a dodávka elektrické energie do pracovního předmětu se budou zásadně lišit v závislosti na typu zařízení, takže by měl být princip provozu uvažován pro každý typ časového relé zvlášť.
Elektromagnetické zpomalení
Konstrukčně se takové časové relé skládá z elektromagnetické cívky, magnetického obvodu (jha), pohyblivé armatury, zkratové objímky a vypínací jednotky, které jsou znázorněny na obrázku níže:
Principem činnosti elektromagnetického relé je vytvoření magnetického toku v magnetickém jádru, indukovaném cívkou. Magnetický tok přitahuje kotvu kontakty. V tomto způsobu provozu by však bylo zařízení běžným mezilehlým relé, proto se pouzdro používá pro zpoždění kontaktního uzavření. Vytváří protisměrný elektromagnetický tok ve zkratovaném obvodu, který zpožďuje růst hlavního toku a způsobuje expozici časového intervalu.
V elektromagnetických modelech je zpoždění zpravidla od 0, 07 do 0, 15 sekundy, zařízení pracuje z stejnosměrných obvodů.
Pneumatické zpomalení
Tento typ se používá ve strojírenských zařízeních různých průmyslových odvětví, v některých případech i hydraulických modelů. Takové časové relé se skládá z pracovní cívky, osazené na magnetickém jádru, kontaktů a pneumatické membrány nebo membrány, která slouží jako tlumič.
Princip činnosti pneumatického časového relé spočívá v tom, že když je na vinutí přiváděno napětí, dochází v jádru k magnetickému toku, což způsobuje jeho pohyb. K okamžitému přenosu kontaktů však nedochází v důsledku přítomnosti vzduchové mezery pod membránou. Doba zpoždění zapnutí bude určena množstvím vzduchu v klapce a rychlostí jejího odstranění. Pro nastavení tohoto parametru v pneumatických modelech je k dispozici šroub, který zvyšuje nebo snižuje objem komory nebo šířku výstupního ventilu.
S kotvou nebo hodinovým strojkem
Konstrukční rozdíl časového relé s hodinovým strojem je přítomnost pružinového zařízení, které je spouštěno elektrickým pohonem nebo ručně. Zpomalení pro něj je určeno polohou zavírací vlajky na číselníku.
Když se objeví řídicí signál, mechanismus se uvolní a pružina pomalu posouvá pracovní prvek otočený na stupnici. Po dosažení nastavené hodnoty se zátěž zapne zavřením dvojice kontaktů. Časové limity lze zvolit pomocí speciálních klipů 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 součástí práce s cívkou. Princip činnosti takového zařízení je znázorněn na následujícím obrázku:
Napětí se přivádí na elektrický obvod sestávající z cívky 1 a synchronního motoru 2. Po excitaci vinutí statoru v motoru jeho hřídel pohání převodový systém 3 a 4, obvykle sestávající z několika převodů. Otáčení převodovky relé motoru vede k mechanickému stisknutí páky, která tlačí kontakty. Nastavení rozsahu expozice se provádí pohybem západky 8.
Elektronické časovače
Moderní elektronická relé jsou jistič, princip signálu, jehož výstup je regulován nastavením R-C obvodu, parametry mikroobvodů nebo polovodičových prvků. Nejjednodušší možností je společný provoz kondenzátoru a rezistoru, viz obrázek níže:
V závislosti na poměru ohmického odporu rezistoru a kapacitance kondenzátoru bude doba nabíjení kondenzátoru určovat napájecí napětí v elektronickém zařízení. V tomto příkladu je představena nejjednodušší verze časovacího řetězce, současné modely mohou obsahovat složitější struktury, včetně několika větví R-C nebo jejich kombinace s tranzistory, můstky a dalšími prvky. Elektronické modely mají řadu významných výhod ve srovnání s jinými typy relé:
- Relativně menší velikost;
- Vysoká přesnost odezvy;
- Široký rozsah nastavení - od desetin sekund do hodin nebo dnů;
- Automatické ovládání je pohodlný programovací systém a jeho vizuální zobrazení na displeji.
Tyto výhody způsobují rozsáhlé nahrazení jiných zastaralých modelů elektronickými relé.
Cyklické
Cyklická časová relé znamenají taková zařízení, která generují řídicí signál po předem stanovené době (pro ohřev konvice, otevírání oken sutry, aktivaci alarmu na noc atd.). Takové automatické zapnutí má určitý scénář, který se opakuje po určité době, protože tato skupina zařízení se také nazývá přepínače scénářů. Dříve bylo cyklické inkluze prováděno pomocí mechanického pružinového zařízení, dnes byla tato funkce přenesena do mikroprocesorových prvků. Elektronické časovače jsou široce používány v různých oblastech, z nichž některé jsou znázorněny na obrázku:
Jak si vybrat?
Při výběru konkrétního modelu časového relé by se měl řídit následujícími principy týkajícími se jejich parametrů:
- Druh a velikost provozního napětí - různé modely mohou být připojeny k domácí síti 220 V AC nebo práce ze snížených řídicích obvodů pro 12, 42, 127 V atd.
- Dovolený proud zátěže - určuje kapacitu kontaktů časového relé bez přehřátí.
- Časový rozsah odezvy kontaktu a citlivost nastavení tohoto parametru určuje rychlost aktivace časového relé, možnost jeho změny v rámci libovolných limitů a možný krok nastavení.
- Konstrukční vlastnosti a princip provozu - pokud místní podmínky neumožňují klasické spínání kontaktů z důvodů nebezpečí výbuchu, je nutné instalovat bezkontaktní modely.
- Ochrana proti vlhkosti a teplotní rozsah - definuje přípustné parametry prostředí, ve kterých lze toto časové relé provozovat.
- Typ zařízení (cyklický nebo mezilehlý) - první z nich nastavuje určitou periodicitu výstupního signálu a druhý slouží jako mezilehlý spoj, který poskytuje časové zpoždění v již existujícím obvodu.
Příklady schémat zapojení
V závislosti na konkrétním modelu časového relé nebo úkolů, které má řešit, může být schéma připojení zcela odlišné.
Podívejte se na obrázek 7, v tomto příkladu je zobrazena jedna z nejjednodušších možností pro ovládání osvětlovacích zařízení pomocí časového relé. Řídicí signál je aplikován na kolíky 1 a 2 a na zátěž z kolíku 3 a neutrální vodič. Terminál 4 je napájen 220V. Toto schéma je široce používáno pro domácí potřeby a prakticky se nepoužívá pro průmyslové účely, protože poskytuje práci pouze jednomu spotřebiteli (osvětlovací zařízení, linka, alarm atd.).
Obrázek 8 ukazuje obvod pro zapnutí časového relé, zde je způsob napájení podobný předchozímu způsobu. Avšak na výstupu zařízení je realizováno spojení dvou nezávislých skupin spotřebitelů z pinů 3 a 5, které mohou mít individuální provozní logiku. Tento způsob připojení poskytuje mnohem více funkcí, díky čemuž je používán v místech, kde je požadováno ovládání několika zařízení najednou.
Jak je vidět na obrázku 9, při připojení výkonného zařízení, pro které ho časové relé nemůže napájet z důvodu nedostatečného vedení vlastních obvodů, se používá připojení logického prvku přes výkonový stykač. V tomto schématu je pracovním tělesem stykač, ke kterému je přiváděn signál z kontaktů časového relé. Hlavní výhodou tohoto schématu připojení je schopnost napájet spotřebitele jakoukoliv kapacitou a principem provozu.