Принцип работы реле времени rayvshalashe.ru

Принцип работы реле времени

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.

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

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.

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.

Реле времени: что это такое и где применяется

Автоматизация с каждым днем проникает во все технологические процессы в промышленности и быту. Связано это с выполнением циклических операций, в связи с чем растет потребность и производство таких устройств, обеспечивающие работу оборудования по определенным интервалам времени. Одним из таких устройств является реле времени.

Этот тип реле находятся во многих устройствах, в том числе в самых обычных бытовых приборах – освещении, управление квартирой, системах отопления и прочих, фотоаппаратуре и многом другом. В статье приведена вся информация о работе и особенностях работы реле времени. Также бонусом в статье размещен видеоролик и статья с подробным описанием этой радиодетали.

Разновидности реле времени

Дифференцируют реле времени по следующим типам:

  • Электронные. Самый распространённый тип. Имеют широкий диапазон временных интервалов (от сотых долей секунды до нескольких тысяч часов). Легко программируются в соответствии с потребностями технологии, обладают небольшими габаритами и низким энергопотреблением.
  • С замедлением. Бывают пневматические и электромагнитные. Первые имеют пневматический демпфер, называемый также катаракт, обеспечивающий выдержку 0,4-180 секунд. Он регулируется изменением диаметра входного отверстия для доступа воздуха. Точность включения до 10%. Вторые (электромагнитные) применяются только при работе с постоянным током. Они оснащены добавочной короткозамкнутой обмоткой, в которой создаётся противоположный основному магнитный поток, замедляющий время срабатывания реле. Это при включении даёт задержку 0,07-0,11 секунды, а при выключении 0,5-7 секунд.
  • С часовым механизмом. Анкерный механизм, состоящий из шестерни с задним наклоном зубьев и похожего на якорь анкера, который изогнутыми лопатками получает импульсы от зубьев шестерни. Пружина, приводящая в действие этот механизм, располагается под электромагнитом. Контакты замыкаются после окончания периода, установленного на шкале. Интервал времени 0,1-20 секунд, точность до 10%.
  • Моторные. Состоят из синхронного электродвигателя, электромагнита, редуктора и контактов. Электромагнит сцепляет двигатель с редуктором и начинается отсчёт времени. Период задержки от 10 сек. до нескольких часов.
Читать еще:  Выбираем клей для облицовочной плитки

Конструктивно реле изготавливается для установки на обычную поверхность, на Din рейку, на поверхность силового щита (передняя панель с органами индикации и управления). Подключение проводов бывает: заднее, переднее, через колодку или разъем. Для установки временного интервала используются различные переключатели, переменные резисторы или кнопки (в электронных моделях реле).

В большинстве случаев реле времени представляют собой миниатюрные электромагнитные реле, питающиеся напряжением от 5 до 48 вольт. При этом их ток коммутации колеблется от 3 до 16 ампер. Обычно, реле времени обеспечивают гальваническую развязку среди цепи питания реле и контактными группами.

В качестве импульса для начала отсчета времени в реле времени служат:

  • подача питания на реле;
  • прекращение питания реле;
  • управляющий сигнал;
  • достижение указанного времени (в программируемых реле).

В современных электронных реле применяются:

  • бестрансформаторное питание (конденсаторная схема);
  • импульсные источники питания;
  • обычный трансформаторный источник питания (редко).

В таймере в качестве исполнительного устройства используются:

  • электромагнитное реле;
  • транзистор (при постоянном токе на 12 или 24 вольта);
  • оптрон.

Для употребления в микропроцессорной технике (если нужно обеспечить гальваническую развязку цепей или увеличить быстродействие, а ещё там, где стандартные контакты желательно сменить электронной коммутацией ввиду многократного срабатывания);

  • оптосимистор (для управления пускателями и контакторами);
  • оптотранзистор (для регулирования твёрдотельных реле).

Кроме указанных сфер применения, реле времени используется для автоматической регулировки исполнительными механизмами с помощью произвольных последовательностей сигналов в разнообразной технологической аппаратуре. Так, реле употребляется в качестве программного автомата для регулировки синтеза веществ, сушильных, гальванических и других сложных технологических процессов, после отработки заранее установленного интервала времени, по установленному режиму работы, с индикацией уменьшения заданного времени. Таймеры ещё используются для переключения обмоток асинхронного электродвигателя со «звезды» на «треугольник» при запуске электромотора.

Устройство и виды реле времени

Реле времени состоит из воспринимающей, замедляющей и исполнительной частей, каждая из которых имеет определенную функцию. Воспринимающая часть запускает устройство после поступления на него управляющего сигнала, замедляющая отвечает за установленный интервал задержки, а исполнительная по прошествии заданного временного промежутка оказывает воздействие на управляемый прибор.

Конструкция РВ представляет собой проволочную катушку, обернутую вокруг металлического сердечника. Кроме того, в состав устройства входит набор контактов, подвижная стрелка и якорь из железа. В разных видах реле используется различное количество подвижных контактов. Классификация реле времени производится по различным признакам. Так, по исполнению, РВ может быть:

  • моноблочным. В этом случае устройство является полностью самостоятельным, имеет встроенное питание и входы для присоединения приборов;
  • встраиваемым. Этот вид не имеет корпуса и собственного питания. Такое реле применяется для изготовления сложных устройств;
  • модульным. Такое устройство похоже на моноблок, чаще всего применяется для установки на ДИН-рейку в электрощитки.

Также РВ различаются и по методу, который используется для создания временного интервала:

  • часовые или анкерные – самые первые РВ, которые считаются одними из самых надежных и широко применяются до настоящего времени;
  • моторные – в состав этих устройств входят электрические контакты, редуктор и двигатель. Они помогают вовремя проводить плановые работы на оборудовании;
  • реле с пневматическим и гидравлическим замедлением – регулирование интервалов в этих устройствах выполняется путем уменьшения/увеличения подачи жидкости или воздуха в рабочий объем;
  • электромагнитные – используются только в цепях с постоянным током;
  • электронные – самый распространенный вид реле, который способен обеспечить интервал от доли секунды до нескольких месяцев, а иногда и лет. Благодаря кварцевой стабилизации частоты и синхронизации времени по эталонным часам по радиоканалу или интернету, эти устройства чрезвычайно точные.

Отдельно стоит заметить, что электронные РВ, за счет наличия входов и выходов для обратной связи, а также развитого программирования, задающего нужный алгоритм функционирования, относятся к микроконтроллерам. Реле времени с электронным замедлением обладают небольшими размерами, низким энергопотреблением и высокой автономностью.

Конструкция

Конструкция реле времени отличается механизмом замедления. И самыми современными в этом плане можно назвать электронные реле времени, которые имеют и другое название – таймеры электронные. Они обладают непревзойденной точностью и широким диапазоном выдержки – от долей секунды до нескольких лет. Более того, многие электронные таймеры имеют возможность расширенного программирования, оснащаются механизмом обратной связи и могут информировать о наличие сбоя при выполнении команды. А все потому, что таймеры электронные работают на основе цифровых решений и представляют собой не просто логические устройства, а полноценные микроконтроллеры.

Читать еще:  Габариты ванны: стальной, чугунной, акриловой

Далее можно отметить моторные реле времени. У них отсчет интервалов производится за счет электродвигателя с редуктором и контактов. Также необходимо отметить замедление на основе гидравлических и пневматических механизмов. Они регулируют интервалы подачей воздуха или жидкости в рабочую область. Наконец, стоит упомянуть про механизм с электромагнитным замедлением. Он применяется только на сетях с постоянным током и обеспечивает задержку времени с помощью дополнительной короткозамкнутой катушки. Помимо этого конструкцию реле времени можно классифицировать по исполнению.

Так, оно может быть модульным – удобным для установки на DIN-рейку или просто в электрощиток. Исполнение может быть встраиваемым, без собственного корпуса и питания, что удобно для создания более сложных систем. А бывает и моноблочное исполнение, когда реле времени представляет собой полностью автономное устройство с собственным питанием и выходами для подключения нагрузки. Сфера применения реле времени находится в прямой зависимости от его характеристик и принципа работы. Так, электромагнитное реле применяется для того, чтобы запускать мощные двигатели. Другие виды РВ могут использоваться для управления вентиляцией, поливом, освещением и обогревом помещений.

Принципы работы

Принцип работы механического РВ заключается в том, что поворот регулятора таймера воздействует на положение контактов, которые смыкаются или размыкаются, в результате чего происходит замыкание или размыкание электрической цепи. В течение определенного времени контакты возвращаются в первоначальное положение. Временной интервал находится в прямой зависимости от того, на сколько градусов повернут регулятор. В электромагнитных устройствах имеется дополнительная короткозамкнутая обмотка с медной гильзой, создающая магнитный поток, который является препятствием для нарастания основного потока.

Это приводит к тому, что реле включается спустя определенный промежуток времени. В электронных реле времени таймер представляет собой микросхему, программируемую разными импульсами, возникающими после нажатия клавиш на пульте управления устройства. Если схемой предусмотрен выход для подключения к компьютеру, то реле является интеллектуальным и может иметь около 40 групп, предназначенных для подключения различных устройств. Это расширяет возможности программирования режимов.

Как выбрать реле времени

Выбор вида РВ зависит от того, для чего устройство будет использоваться и в каких условиях это будет происходить. При его выборе стоит обратить внимание на следующие параметры:

  • мощность устройства;
  • репутация производителя;
  • предел срабатывания;
  • защита от влаги и пыли;
  • отсутствие механических повреждений на корпусе;
  • наличие инструкции, особенно к электронным устройствам;
  • допустимый предел напряжения;
  • источник питания – автономный или от сети.

Наибольшие затруднения вызывает выбор электронного реле. В этом случае важными параметрами будут:

  • меню на русском языке;
  • подсветка экрана;
  • мощность;
  • наличие пружинных клемм;
  • гарантийный срок.

Особое внимание стоит обратить на ресурс батареи, а также на то, можно ли ее заменить. Еще одним важным моментом при выборе реле времени является возможность быстро разблокировать устройство при утере ПИН-кода. Довольно часто для этого приходится отправлять РВ производителю, но некоторые изготовители сообщают код по электронной почте или телефону – нужно просто назвать размещенный на боковой панели заводской номер.

Заключение

В данной статье представлены основные вопросы работы реле времени. Более подробно об этом устройстве можно узнать, прочитав статью Реле электромагнитные. В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet.

В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

Основные виды и принцип работы реле времени

Реле времени предназначены для осуществления заданной последовательности включения и выключения различных устройств, элементов схем, подачи сигнализации. При помощи устройств временного управления формируются заданные задержки коммутации и управления. Большая часть конструкций устройств управления временем предусматривает регулировку длительности интервала включения или отключения. В зависимости от конструктивного исполнения реле времени регулировка может осуществляться механическим, электронным или программным способом.

Принцип работы реле времени

Общий принцип работы реле времени заключается в формировании временной задержки на включение, выключение или переключение управляющих групп контактов. Реализация задержки зависит от конструктивных особенностей устройства. Общие различия в реле разных типов состоит в коммутации исполнительной части. По этому признаку различают две группы устройств реле:

  • с задержкой выключения;
  • с задержкой включения.

Многие реле позволяют осуществлять смену типа коммутации или имеют оба варианта.

Принцип отсчета времени и управления контактами зависит от конструкции реле, но общий алгоритм работы следующий:

  • при запуске срабатывает контактная группа, организованная в соответствии с типом коммутации (для реле времени с задержкой выключения контакты замыкаются);
  • одновременно взводится механизм задержки времени (запускается тактовый генератор в электронных устройствах);
  • по истечении заданного интервала контактная группа меняет свое состояние на противоположное.

Трехпозиционное реле отличается более сложным алгоритмом работы. Последовательность работы такова:

  1. Цепь разомкнута.
  2. Пуск. Цепь замыкается, начитается отсчет.
  3. Отсчет закончен. Цепь замкнута.

В цикличных устройствах перечисленная последовательность повторяется многократно.

Запуск отсчета осуществляется вручную или автоматически непосредственным замыканием контактов подачи питания или через электромагнит, воздействующий на механизм.

Реле времени с задержкой включения работает аналогично.

Виды и классификация

Применение находят следующие типы отсчета временных интервалов, по которым и производится классификация времязадающих устройств:

  • пневматические;
  • моторные;
  • электромагнитные;
  • часовые (анкерные);
  • электронные.
Читать еще:  Электромагнитный замок на двери - надежность и простота

Следующее различие заключается в значении напряжения питания управляющего электромагнита, которым осуществляется первоначальный взвод исполнительного устройства или механизма и электромагнита, управляющего коммутированием выходных клемм. Наибольшее распространение получили такие типы реле времени по напряжению:

  • 12 В напряжения постоянного тока;
  • 24 В постоянного тока;
  • 220 вольт переменного тока.

Реле времени на 380В используются в трехфазных сетях с включением по схеме “треугольник”.

Рабочее напряжение отличается от напряжения коммутации, которое зависит от исполнения и мощности контактных групп. Рабочее напряжение является необходимым для функционирования устройства и должно находиться в строго заданных пределах. Минимальный предел напряжения коммутации не ограничен. При превышении допустимых значений возможен пробой промежутка между контактами.

Такие же требования предъявляются и к току коммутации, превышение которого более допустимого значения чревато обгоранием и спеканием контактных групп, возникновением электрической дуги в момент размыкания.

Значение рабочего напряжения диктуется требованиями безопасности. При этом учитывается то, что чем больше мощность управляющего электромагнита, тем сильнее потребляемый им ток. Наибольшее распространение получили реле времени на 24 вольта, поскольку в данном случае имеется наиболее выгодное сочетание напряжения и тока потребления реле.

В автомобилях используются реле времени с напряжением питания 12 В, поскольку это самое распространенное значение бортовой сети автомобиля. Например, реле времени управления стеклоочистителями и указателями поворота. Контактные группы этих устройств отличаются высокой надежностью, имеют большой запас по величине тока для исключения обгорания, поскольку от исправной работы зависит безопасность движения по дорогам.

Все перечисленные типы допускают выпуск многоканальных реле времени. В таком случае коммутация цепей осуществляется несколькими независимыми группами контактов. В простых конструкциях срабатывание групп происходит одновременно, в сложных — в зависимости от запрограммированного алгоритма.

Большое разнообразие по количеству групп и алгоритму работы предоставляют электронные устройства. Схемы, разработанные с применением микроконтроллеров, имеют малые габариты, которые ограничены только типом и размерами исполнительных элементов, коммутирующих нагрузку.

От соответствия конструкции предъявляемым требованиям зависит надежность работы устройств и механизмов. Выбор реле времени заключается в подборе такого типа, который соответствует всем предъявляемым требованиям, в числе которых:

  • рабочее напряжение;
  • напряжение и ток коммутации;
  • длительность временных интервалов;
  • точность установки выдержки;
  • работа на включение или выключение;
  • регулировка включения и отключения.

Цикличные реле времени

Данный тип реле времени автоматически и непрерывно формирует заданные промежутки времени. Если задать вопрос о том, зачем нужны реле циклического типа, то можно сказать, что наибольшее распространение они получили в автоматических системах управления освещением (уличным, в животноводческих хозяйствах, в аквариумах).

Электромагнитные

Электромагнитные устройства еще называют реле времени с электромагнитным замедлением. Отличаются простой конструкцией и используются в устройствах релейной автоматики. Обмотка электромагнита дополнительно содержит короткозамкнутый виток в виде медного цилиндра, который препятствует быстрому нарастанию и спаду магнитного потока, в результате чего якорь подвижной системы двигается с замедлением. Время задержки на срабатывание составляет от 0,07 до 0,11 секунды, а на отпускание от 0,5 до 1,4 секунды. Недостатки:

  • невозможность коррекции времени задержки;
  • работа только на постоянном токе.

Пневматические

Замедляющим устройством в такой конструкции является пневматический демпфер, воздух в который поступает через калиброванное отверстие. Его проходное сечение регулируется иглой со специальным винтом.

Достоинства: не требует подачи питания

  • низкая точность установки времени (свыше 10 %);
  • чувствительность к загрязнению воздуха.

Представляет собой синхронный двигатель, который через редуктор передает вращение валу с контактными группами. Может включать в себя электромагнитную муфту, расцепляющую вал двигателя и редуктор. Время выдержки составляет от нескольких секунд до десятков часов.

  • малая точность выдержки времени;
  • работоспособность только в узком диапазоне температур;
  • необходимость в регулярной чистке и смазки механизма.

С часовым или анкерным механизмом

Устроены по принципу механических часов. В промышленности для взвода пружины используется токовая обмотка. Таким образом, чем выше ток в обмотке, тем сильнее сжимается пружина и быстрее ход механизма. Отличаются невысокой точностью установки времени. Настройка механического реле подобна регулировке будильника.

Электронные

Самый распространенный класс устройств. Выполнены на электронных компонентах. В качестве времязадающего элемента применяется генератор тактовой частоты или синхронизация от частоты питающей сети.

Отличаются самыми широкими пределами перестройки частоты. Минимальный интервал составляет единицы микросекунд, а максимальный — дни, месяцы и годы. Перестройка интервала выполняется электронным способом (при помощи переключателей) или программным (путем изменения коэффициентов встроенной программы или посредством интерфейса от внешнего оборудования).

Часовое, суточное или недельное реле часто является опцией в электронных часах.

Электронные реле установки времени предоставляют самые широкие возможности построения цепей управления, включая многоканальные варианты исполнения или цикличный режим работы.

В качестве исполнительной части используются полупроводниковые ключи или электромагниты с различными группами контактов для коммутации нагрузки реле.

Достоинства электронных устройств:

  • самый широкий диапазон установки выдержки;
  • минимальные габариты и вес;
  • высокая надежность;
  • самая высокая точность установки временных интервалов.

Точность выдержки зависит только от стабильности частоты задающего генератора. Использование генераторов на кварцевых элементах с термостабилизацией позволяет достигнуть точности тысячных долей процента.

Недостатки: необходимость в подаче внешнего питания для работы электронных компонентов схемы.

Схемы реле времени имеют большое разнообразие. Среди них встречаются и простейшие, и сложные на основе микроконтроллеров.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector