Temporizzatore: principio di funzionamento, schema di collegamento e consigli per l'impostazione

Classificazione e perché hai bisogno di una staffetta

Poiché i relè sono dispositivi di commutazione altamente affidabili, non sorprende che siano ampiamente utilizzati in vari campi dell'attività umana. Sono utilizzati nell'industria per automatizzare i processi di lavoro, così come nella vita di tutti i giorni in un'ampia varietà di elettrodomestici, ad esempio nei normali frigoriferi e lavatrici.

La varietà di tipi di relè è molto ampia e ciascuno è progettato per eseguire un compito specifico.

I relè hanno una classificazione complessa e sono divisi in diversi gruppi:

Per ambito:

• gestione di impianti elettrici ed elettronici;
• protezione dei sistemi;
• automazione dei sistemi.

Secondo il principio di azione:

• termico;
• elettromagnetico;
• magnetolettico;
• semiconduttore;
• induzione.

Secondo il parametro in entrata, causando il funzionamento della KU:

• dalla corrente;
• dalla tensione;
• dal potere;
• dalla frequenza.

Secondo il principio di influenza sulla parte di controllo del dispositivo:

• contatto;
• senza contatto.

La foto (cerchiata in rosso) mostra dove si trova uno dei relè nella lavatrice

A seconda del tipo e della classificazione, i relè sono utilizzati in elettrodomestici, automobili, treni, macchine utensili, tecnologia informatica, ecc. Tuttavia, molto spesso questo tipo di dispositivo di commutazione viene utilizzato per controllare grandi correnti.

Protezione

La maggior parte dei produttori consiglia fusibili ad azione rapida come protezione.
Ciò è necessario affinché in caso di sovraccarico o cortocircuito del carico, l'SSR non si rompa.

Tuttavia, poiché il costo di tali fusibili è paragonabile al costo dell'SSR stesso,
c'è un'opzione per installare interruttori automatici al posto dei fusibili.
Inoltre, i produttori raccomandano solo interruttori automatici con una caratteristica tempo-corrente del tipo "B".

Per spiegare il principio di protezione, si considerino i noti grafici delle caratteristiche tempo-corrente degli interruttori:

Si può vedere dal grafico che quando corrente dell'interruttore con caratteristica "B"
più di 5 volte il suo tempo di spegnimento - circa 10 ms (mezzo periodo di tensione con una frequenza di 50 Hz).

Da ciò possiamo concludere che per avere una grande possibilità di mantenere le prestazioni dell'SSR in caso di cortocircuito,
è necessario utilizzare interruttori con caratteristica "B".
In questo caso è necessario calcolare di conseguenza le correnti del carico e dell'interruttore, in funzione della corrente massima del relè a stato solido.

Ambito dei dispositivi

I timer sono utilizzati in molti dispositivi che circondano l'uomo moderno.Spesso, nella vita, è necessario automatizzare i cicli di avvio e arresto di varie apparecchiature.

Lo schema di collegamento del relè a tempo è così semplice che consente di utilizzare un tale controller di funzionamento in un'ampia gamma di apparecchiature domestiche e industriali, avviando o spegnendo l'apparecchiatura dopo determinati periodi. Esempi di utilizzo sono lavatrici, forni a microonde, macchine utensili, semafori, illuminazione stradale, sistemi di irrigazione e controlli del riscaldamento domestico. Relè a tempo moderno

I relè temporali sono stati utilizzati per così tanto tempo che non è stato possibile trovare nemmeno le informazioni sul primo ingegnere che introdusse tali funzioni nella sua attrezzatura. La prima menzione e il tentativo di separare i sistemi di controllo del tempo di lavoro secondo il principio di funzionamento furono fatti nel 1958, nel libro di V. Bolshov "Electronic Time Relays".

È significativo che anche allora fosse data per scontata la necessità di un avviamento e di uno spegnimento periodici delle apparecchiature. Il libro proponeva di suddividere i timer in orari, aerei, elettronici ed elettromagnetici, a seconda del tipo di meccanismo di funzionamento. Relè a tempo usati in URSS

Nella vita moderna, i timer che spengono e controllano la potenza delle apparecchiature, e questo è un altro nome per un dispositivo del genere, sono usati ovunque, sia per controllare i processi di produzione che per l'elettronica di consumo.

I relè temporali sono particolarmente importanti nei sistemi di casa intelligente, in cui misurano gli intervalli di tempo e controllano determinati processi. L'esempio più semplice è l'illuminazione automatica negli ingressi degli edifici residenziali. Il sensore, quando viene rilevato un movimento, dà un segnale per avviare il timer, che accende l'illuminazione. Se non c'è segnale dal sensore per un lungo periodo, il relè orario si attiva e la luce si spegne.Uno degli schemi per collegare un relè orario all'illuminazione dell'ingresso

Questo è interessante: rilascio shunt o relè di tensione - che è meglio scegliere

Il timer 12V più semplice a casa

La soluzione più semplice è un relè a tempo da 12 volt. Un tale relè può essere alimentato da un alimentatore standard da 12 V, di cui ce ne sono molti venduti in vari negozi.

La figura seguente mostra uno schema di un dispositivo per l'accensione e lo spegnimento della rete di illuminazione, montato su un contatore di tipo integrale K561IE16.

Immagine. Una variante del circuito del relè 12v, quando viene applicata l'alimentazione, accende il carico per 3 minuti.

Questo circuito è interessante in quanto il LED lampeggiante VD1 funge da generatore di impulsi di clock. La sua frequenza di sfarfallio è di 1,4 Hz. Se non è possibile trovare il LED di una determinata marca, è possibile utilizzarne uno simile.

Considera lo stato di funzionamento iniziale, al momento dell'alimentazione a 12v. Al momento iniziale, il condensatore C1 è completamente carico attraverso il resistore R2. Log.1 appare sull'output al n. 11, rendendo questo elemento zero.

Il transistor collegato all'uscita del contatore integrato si apre e fornisce una tensione di 12V alla bobina del relè, attraverso i contatti di potenza di cui chiude il circuito di commutazione del carico.

L'ulteriore principio di funzionamento del circuito funzionante ad una tensione di 12V è leggere gli impulsi provenienti dall'indicatore VD1 con una frequenza di 1,4 Hz al pin n. 10 del contatore DD1. Ad ogni diminuzione del livello del segnale in ingresso, c'è, per così dire, un incremento nel valore dell'elemento di conteggio.

Quando arriva un impulso 256 (che equivale a 183 secondi o 3 minuti), viene visualizzato un registro sul pin n. 12. 1. Tale segnale è un comando per chiudere il transistor VT1 e interrompere il circuito di connessione del carico attraverso il sistema di contatti del relè.

Allo stesso tempo, il log.1 dall'uscita al n. 12 viene alimentato attraverso il diodo VD2 al ramo di clock C dell'elemento DD1. Questo segnale blocca la possibilità di ricevere impulsi di clock in futuro, il timer non funzionerà più, fino a quando non verrà ripristinata l'alimentazione a 12V.

I parametri iniziali per il timer di funzionamento sono impostati in diversi modi di collegamento del transistor VT1 e del diodo VD3 indicati nello schema.

Trasformando leggermente un tale dispositivo, puoi creare un circuito che ha il principio di funzionamento opposto. Il transistor KT814A deve essere sostituito con un altro tipo: KT815A, l'emettitore deve essere collegato al filo comune, il collettore al primo contatto del relè. Il secondo contatto del relè deve essere collegato alla tensione di alimentazione 12V.

Immagine. Una variante del circuito del relè a 12 V che accende il carico 3 minuti dopo l'applicazione dell'alimentazione.

Ora, dopo l'applicazione dell'alimentazione, il relè verrà spento e l'impulso di controllo che apre il relè sotto forma di uscita log.1 12 dell'elemento DD1 aprirà il transistor e applicherà una tensione di 12 V alla bobina. Successivamente, tramite i contatti di potenza, il carico sarà collegato alla rete elettrica.

Questa versione del timer, funzionante da una tensione di 12V, manterrà il carico nello stato spento per un periodo di 3 minuti, quindi lo collegherà.

Quando si realizza il circuito, non dimenticare di posizionare un condensatore da 0,1 uF, contrassegnato con C3 sul circuito e con una tensione di 50 V, il più vicino possibile ai pin di alimentazione del microcircuito, altrimenti il ​​contatore spesso si guasta e il tempo di esposizione del relè a volte sarà meno di quanto dovrebbe essere.

In particolare, questa è la programmazione del tempo di esposizione. Utilizzando, ad esempio, un DIP switch come quello mostrato in figura, è possibile collegare un contatto dell'interruttore alle uscite del contatore DD1, unire i secondi contatti insieme e collegarsi al punto di connessione degli elementi VD2 e R3.

Pertanto, con l'aiuto di microinterruttori, è possibile programmare il tempo di ritardo del relè.

Collegando il punto di connessione degli elementi VD2 e R3 a diverse uscite DD1 si modificherà il tempo di esposizione come segue:

Schema e principio di funzionamento di un relè elettromagnetico

Considera come funziona questo meccanismo dall'interno.

1. L'induttore contiene un'armatura mobile in acciaio.
2. Quando viene applicata tensione alla bobina, attorno ad essa si forma un campo elettromagnetico che attrae questa armatura alla bobina.
3. La frequenza e il tempo di alimentazione della tensione sono regolati elettricamente o meccanicamente.

La struttura del dispositivo è composta da tre elementi principali:

1. Percepire o primario - infatti, questo è l'avvolgimento della bobina. Qui la quantità di moto viene convertita in forza elettromagnetica.
2. Ritardante o intermedio: un'ancora in acciaio con molla di ritorno e contatti. Qui l'attuatore viene portato in condizioni di lavoro.
3. Esecutivo - in questa parte, il gruppo di contatto ha un impatto diretto sulle apparecchiature elettriche.

Avviamento del motore "Triangolo"

Dopo qualche tempo (installato sul pannello frontale del relè), il relè tempo KT1 commuta il suo contatto da 17-18 al contatto 17-28, spegnendo così il contattore KM3 in modalità "Stella".

Dopo aver commutato il contatto esecutivo del relè tempo KT1, il contattore KM2 viene acceso. I contatti di potenza KM2 applicano tensione all'estremità dell'avvolgimento U2-V2-W2, viene attivata la modalità "Triangolo".

Il contatto ausiliario 53-54 sul contattore KM2 fornisce tensione alla lampadina HL2 (l'avviamento del motore in modalità "Delta" è attivo)

Uff, forse questo è tutto secondo lo schema))). Quindi funziona davvero e per disattivare tutto, devi premere il pulsante SB1.

Eppure, qual è il reale vantaggio di questo relè?

Proverò a dirlo con parole mie: per motori ad alta potenza, la corrente di spunto all'avvio può superare di 5-7 volte la corrente di esercizio.

Per questo semplice motivo, i relè temporali come RT-SD vengono utilizzati per avviare il motore secondo lo schema Star-Delta.

Il relè a tempo RT-SD è, per così dire, "l'importante è non sbagliare", un'alternativa agli avviatori graduali. Perché gli avviatori statici sono molto più costosi dei relè a tempo, motivo per cui vengono utilizzati abbastanza spesso oggi.

Va bene, cari amici! Attendo con impazienza i tuoi commenti sull'argomento e non dimenticare di fare clic sui pulsanti per condividere questo argomento con i tuoi amici. Su questo concludo questo articolo, ma non chiudo completamente questo argomento, ho un pensiero in più in riserva.

Cortocircuito della bobina

Figura 2. Schema per ottenere il ritardo per i relè temporizzati elettromagnetici con varie opzioni per l'accensione della bobina di pull-in.

Quando il relè RV è acceso, l'armatura viene attratta molto rapidamente (il tempo di carica del relè è di 0,8 sec). In caso di disconnessione si crea una temporizzazione, mentre il relè può essere spento sia interrompendo il circuito della bobina che cortocircuitandolo (Fig. 2a).Il ritardo durante il cortocircuito della bobina si ottiene per il seguente motivo. Affinché l'indotto si stacchi (e, di conseguenza, i contatti del relè funzionino), è necessario che il flusso nel sistema magnetico scompaia o diminuisca fino ad un certo valore, cosa che accade quando la bobina del relè è spenta, cioè quando è spento.

Se, invece, la bobina del relè viene deviata (ad esempio, collegando in parallelo eventuali contatti di un altro relè intermedio RP), allora a causa dell'autoinduzione nel circuito formato dalla bobina del relè e dal contatto RP, la corrente viene mantenuta per alcuni volta. Di conseguenza, anche il flusso magnetico e la forza di attrazione dell'armatura verso il nucleo svaniranno gradualmente. La resistenza R nel circuito della bobina deve essere prevista per evitare un cortocircuito (se non ci sono altre utenze in questo circuito).

Relè elettromagnetici sugli schemi: avvolgimenti, gruppi di contatti

La particolarità del relè è che è composto da due parti: avvolgimento e contatti. L'avvolgimento e i contatti hanno una designazione diversa. L'avvolgimento appare graficamente come un rettangolo, i contatti di diversi hanno ciascuno la propria designazione. Riflette il loro nome/scopi, quindi di solito non ci sono problemi con l'identificazione.

Tipi di contatti dei relè elettromagnetici e loro designazione sui diagrammi

A volte una designazione del tipo viene posizionata accanto all'immagine grafica: NC (normalmente chiuso) o NO (normalmente aperto). Ma più spesso prescrivono l'appartenenza al relè e il numero del gruppo di contatti, e il tipo di contatto è chiaro dall'immagine grafica.

In generale, è necessario cercare i contatti del relè in tutto il circuito. Dopotutto, fisicamente è in un posto e i suoi diversi contatti fanno parte di circuiti diversi. Questo è mostrato nei diagrammi. Avvolgimento in un posto - nel circuito di alimentazione.I contatti sono sparsi in luoghi diversi - nei circuiti in cui lavorano.

Esempio di circuito su relè elettromagnetici: i contatti sono nei circuiti corrispondenti (vedi codifica a colori)

Per un esempio, guarda il diagramma con il relè. I relè KA, KV1 e KM hanno un gruppo di contatti, KV3 - due, KV2 - tre. Ma tre è lontano dal limite. I gruppi di contatti in ogni relè possono essere dieci o dodici o più. E il diagramma è semplice. E se occupa un paio di fogli di formato A2 e contiene molti elementi...

Come testare un relè elettromagnetico

Le prestazioni del relè elettromagnetico dipendono dalla bobina. Pertanto, prima di tutto, controlliamo l'avvolgimento. La chiamano multimetro. La resistenza dell'avvolgimento può essere di 20-40 ohm o di diversi kilohm. Durante la misurazione, selezionare semplicemente l'intervallo appropriato. Se ci sono dati su quale dovrebbe essere il valore della resistenza, confrontiamo. Altrimenti ci accontentiamo del fatto che non ci sia cortocircuito o circuito aperto (la resistenza tende all'infinito).

È possibile controllare il relè elettromagnetico utilizzando un tester/multimetro

Il secondo punto è se i contatti cambiano o meno e quanto bene si adattano i pad di contatto. Controllare questo è un po' più difficile. È possibile collegare un alimentatore all'uscita di uno dei contatti. Ad esempio, una semplice batteria. Quando il relè viene attivato, il potenziale deve apparire sull'altro contatto o scomparire. Ciò dipende dal tipo di gruppo di contatti da testare. Puoi anche controllare la presenza di alimentazione usando un multimetro, ma dovrà essere commutato nella modalità appropriata (il controllo della tensione è più semplice).

Se non hai un multimetro

Un multimetro non è sempre a portata di mano, ma le batterie sono quasi sempre disponibili. Diamo un'occhiata a un esempio. C'è una specie di relè in una custodia sigillata.Se ne conosci o ne trovi il tipo, puoi vedere le caratteristiche per nome. Se i dati non vengono trovati o non c'è il nome del relè, esaminiamo il caso. Di solito tutte le informazioni importanti sono indicate qui. Sono richieste tensione di alimentazione e correnti/tensioni commutate.

Controllo dell'avvolgimento del relè elettromagnetico

In questo caso, abbiamo un relè che funziona da 12 V CC. Bene, se esiste una tale fonte di energia, allora la usiamo. In caso contrario, raccogliamo più batterie (in serie, cioè una per una) in modo da ottenere in totale la tensione richiesta.

Quando le batterie sono collegate in serie, la loro tensione viene sommata

Dopo aver ricevuto una fonte di alimentazione della potenza desiderata, la colleghiamo ai terminali della bobina. Come determinare dove porta la bobina? Di solito sono firmati. In ogni caso, ci sono designazioni "+" e "-" per il collegamento di alimentatori CC e segni per un tipo variabile come "≈". Forniamo alimentazione ai contatti corrispondenti. Cosa sta succedendo? Se la bobina del relè funziona, si sente un clic: si tratta di un'ancora tirata. Quando la tensione viene rimossa, si sente di nuovo.

Controllo dei contatti

Ma i clic sono una cosa. Ciò significa che la bobina funziona, ma è comunque necessario controllare i contatti. Forse sono ossidati, il circuito si chiude, ma la tensione scende bruscamente. Forse sono consumati e il contatto è pessimo, forse, al contrario, bollono e non si aprono. In generale, per un controllo completo del relè elettromagnetico, è necessario verificare anche le prestazioni dei gruppi di contatti.

Il modo più semplice per spiegare è con l'esempio di un relè con un gruppo. Di solito si trovano nelle auto. Gli automobilisti li chiamano con il numero di pin: 4 pin o 5 pin.In entrambi i casi c'è un solo gruppo. È solo che un relè a quattro contatti contiene un contatto normalmente chiuso o normalmente aperto e un relè a cinque contatti contiene un gruppo di commutazione (contatti in scambio).

Relè elettromagnetico 4 e 5 pin: disposizione dei pin, schema elettrico

Come puoi vedere, l'alimentazione viene comunque fornita alle conclusioni che sono firmate 85 e 86. E il carico è collegato al resto. Per testare un relè a 4 pin, puoi assemblare un semplice fascio di una piccola lampadina e una batteria della potenza desiderata. Avvitare le estremità di questo fascio ai terminali dei contatti. In un relè a 4 pin, questi sono i pin 30 e 87. Cosa succede? Se il contatto è chiuso (normalmente aperto), quando il relè è attivato, la spia dovrebbe accendersi. Se il gruppo è aperto (normalmente chiuso) dovrebbe uscire.

Nel caso di un relè a 5 pin, il circuito sarà un po' più complicato. Qui avrai bisogno di due pacchi di lampadine e batterie. Usa lampade di diverse dimensioni, colori o separale in qualche modo. Se non c'è alimentazione sulla bobina, dovresti avere una luce accesa. Quando il relè è attivato, si spegne, se ne accende un altro.

Principali caratteristiche di KU

Le caratteristiche principali a cui prestare attenzione quando si sceglie questo tipo di dispositivo di commutazione includono:

• sensibilità - funzionamento da una corrente di una certa forza fornita all'avvolgimento, sufficiente per accendere il dispositivo;
• resistenza dell'avvolgimento dell'elettromagnete;
• tensione di funzionamento (corrente) - il valore minimo consentito sufficiente per commutare i contatti;
• tensione di rilascio (corrente) - il valore del parametro al quale la CU viene spenta;
• il tempo di attrazione e rilascio dell'ancora;
• frequenza di funzionamento con carico di lavoro sui contatti.

Strumenti con scala meccanica

Uno dei dispositivi che ha una bilancia meccanica è un timer domestico. Funziona da una presa normale. Tale dispositivo consente di controllare gli elettrodomestici in un determinato intervallo di tempo. Ha un relè "a presa", che è limitato a un ciclo di funzionamento giornaliero.

Per utilizzare il timer giornaliero, è necessario configurarlo:

• Solleva tutti gli elementi che si trovano sulla circonferenza del disco.
• Omettere tutti gli elementi responsabili dell'impostazione dell'ora.
• Scorrendo il disco, impostarlo sull'intervallo di tempo corrente.

Ad esempio, se gli elementi vengono abbassati sulla scala contrassegnata dai numeri 9 e 14, il carico verrà attivato alle 9:00 e verrà spento alle 14:00. È possibile creare fino a 48 attivazioni del dispositivo al giorno.

Per fare ciò, è necessario attivare il pulsante, che si trova sul lato della custodia. Se lo esegui, il timer si accenderà in modalità urgente, anche se era acceso.

Timer settimanale

Il timer elettronico on-off in modalità automatica trova impiego in vari campi. Il relè “settimanale” commuta all'interno di un ciclo settimanale preimpostato. Il dispositivo consente:

• Fornire funzioni di commutazione nei sistemi di illuminazione.
• Abilita/disabilita apparecchiature tecnologiche.
• Avvia/disabilita i sistemi di sicurezza.

Le dimensioni del dispositivo sono piccole, il design prevede tasti funzione. Usandoli, puoi facilmente programmare il dispositivo. Inoltre, c'è un display a cristalli liquidi che mostra le informazioni.

La modalità di controllo può essere attivata premendo e tenendo premuto il pulsante "P". Le impostazioni vengono ripristinate con il pulsante "Reset". In fase di programmazione è possibile impostare la data, il limite è un periodo settimanale.Il relè orario può funzionare in modalità manuale o automatica. La moderna automazione industriale, così come vari moduli domestici, sono spesso dotati di dispositivi che possono essere configurati tramite potenziometri.

Il fronte del pannello presuppone la presenza di una o più aste del potenziometro. Possono essere regolati con una lama di cacciavite e impostati nella posizione desiderata. C'è una scala marcata attorno allo stelo. Tali dispositivi sono ampiamente utilizzati nel controllo dei sistemi di ventilazione e riscaldamento.