Releu de timp: principiul de funcționare, schema de conectare și recomandări de reglare

Dispozitivul care se activează la expirarea intervalului de timp stabilit se numește releu de timp – aparatul a găsit o aplicare largă în electrotehnică, electrică, electronică. Datorită utilizării sale în soluțiile de circuit, se pot realiza funcții de comandă mai flexibile pentru diverse echipamente și aparate.

În funcție de construcția și principiul de funcționare al dispozitivului, se pot organiza scheme electrice cu diferite grade de complexitate.

Vă propunem să înțelegeți ce tipuri de relee de timp există, care este specificul lor de funcționare și aplicare. Materialul teoretic este completat de recomandări practice privind conectarea și reglarea dispozitivului de comandă temporală.

Principiul de funcționare al releului de timp

Dispozitivele electronice prezintă o diversitate constructivă, prin urmare, principiul de funcționare al releului de timp trebuie analizat ținând cont de fiecare variație constructivă în parte.

Așa arată una dintre numeroasele construcții ale releelor de timp. În esență, dispozitivul seamănă cu un comutator obișnuit, a cărui acțiune este, totuși, legată de ciclul trecerii timpului.

Din punctul de vedere al acțiunilor executate, în practică se utilizează construcții electromagnetice, pneumatice, electronice și dispozitive cu mecanism de ceas.

Varianta #1: dispozitive electromagnetice

Dispozitivele care suportă principiul de funcționare electromagnetic sunt, de regulă, destinate să funcționeze exclusiv în scheme cu alimentare de curent continuu.

Construcția releului electromagnetic de timp REV-814: 1 – ansamblul contactelor fixe; 2 – scară; 3 – mecanism de amortizare din cupru; 4 – colțar; 5 – miezul înfășurării circuitului principal; 6 – armătură; 7 – contacte mobile ale armăturii.

Intervalul de acționare în timp este de obicei de 0,07 – 0,11 sec la conectare și 0,5 – 1,4 sec la deconectare. Construcția acestor relee de timp conține două înfășurări de lucru, dintre care una reprezintă un circuit în scurtcircuit sub formă de inel de cupru.

Când curentul electric trece prin înfășurarea principală, se remarcă o creștere a fluxului magnetic. Acest flux generează curentul înfășurării în scurtcircuit, ceea ce limitează creșterea fluxului magnetic al înfășurării principale.

Ca rezultat, se formează caracteristica temporală a mișcării armăturii mecanismului de acționare sau, cu alte cuvinte, se creează o întârziere de timp la pornire.

Construcție îmbunătățită a releului de timp de tip electromagnetic. Acest model de aparat suportă comutarea a patru canale independente de sarcină. În același timp, din punct de vedere al parametrilor de curent, dispozitivul pare mai slab decât modelele vechi (+).

Dacă alimentarea cu curent în circuitul înfășurării principale este întreruptă, datorită efectului de inductanță, câmpul magnetic al înfășurării scurtcircuitate rămâne activ pentru o perioadă de timp. În consecință, în acest timp, releul nu se deconectează.

Varianta #2: dispozitive pneumatice

Construcțiile bazate pe sisteme pneumatice sunt un fel de dispozitive exclusive. Astfel de dispozitive sunt echipate cu o mecanică specială de întârziere – un mecanism de amortizare pneumatic.

Timpul de întârziere al releelor pneumatice poate fi reglat prin reducerea sau mărirea secțiunii de trecere a tubului prin care se realizează alimentarea cu aer. În acest scop, construcțiile releelor pneumatice sunt dotate cu un șurub de reglare.

Una dintre construcțiile comune ale aparatelor pneumatice. O execuție destul de simplă și fiabilă. Parametrii curentului comutat până la 16 amperi. Ca comutator se folosește un mini-întrerupător pe două canale.

Domeniul de setare a întârzierii de timp a releelor pneumatice este în medie de 1 – 60 sec. Cu toate acestea, există exemple care acoperă acest domeniu aproape dublu. Totuși, în practică s-au observat mici erori (aproximativ 10%) în ceea ce privește precizia declanșării în funcție de valorile setate.

Varianta #3: modificări de tip ceas

Așa-numitele relee de timp de tip ceas au găsit o aplicare largă în electrotehnică. Acest tip de aparate este adesea utilizat în construcțiile întrerupătoarelor automate, destinate protecției circuitelor cu tensiunea de 500 – 10000 volți. Domeniul de întârziere este de 0,1 – 20 sec.

Principiul de funcționare al modelelor de tip ceas se bazează pe acțiunea unui arc, care este tensionat de un acționare mecanică (ancora) a electromagnetului. Comutarea grupurilor de contacte ale releului de timp de tip ceas se realizează în funcție de timpul scurs, a cărui valoare a fost stabilită anterior pe scara aparatului.

Un reprezentant al unei serii destul de vechi de aparate – releul de timp cu mecanism de ceas. Cu toate acestea, acest tip de dispozitive a demonstrat o funcționare fiabilă și fără defecțiuni în cele mai diverse condiții.

Viteza de mers a mecanismului dispozitivului este direct legată de intensitatea curentului care circulă prin înfășurarea electromagnetului. Acest factor permite reglarea aparatului pentru îndeplinirea funcțiilor de protecție. Particularitatea unei astfel de protecții se exprimă prin independența totală față de influența temperaturii ambientale.

Varianta #4: relee electronice

În ultimii câțiva ani, aproape peste tot unde pot fi utilizate relee de timp, versiunile electronice au înlocuit modelele electromecanice învechite.

Acest tip de dispozitive are o serie întreagă de avantaje:

• dimensiuni reduse ale carcasei;
• precizie ridicată de acționare;
• mecanism convenabil de reglare;
• afișare vizuală a informațiilor.

Versiunile electronice funcționează, de regulă, pe baza contoarelor digitale de impulsuri. Multe dispozitive moderne sunt construite pe microprocesoare de înaltă performanță. Releele digitale sunt de obicei proiectate pentru comutarea sarcinilor slab inductive sau neinductive.

O dezvoltare modernă – releul digital, destinat să asigure comutarea în timp. Atrage prin comoditatea comenzii și controlului, reglajul flexibil și aspectul exterior.

Pentru reglarea unui releu de timp de tip digital, este suficient să setați parametrii de timp necesari cu ajutorul tastelor funcționale amplasate direct pe panoul frontal al carcasei.

Reglajul este de obicei disponibil într-un interval larg de timp, permițând acoperirea nu doar a secundelor, minutelor, orelor, ci și a zilelor săptămânii. De exemplu, se poate lua în considerare modelul unui releu electronic săptămânal – un cronometru.

Un cronometru electronic cu funcții de pornire-oprire automată poate fi utilizat cu succes în schemele de comandă a diferitelor tipuri de dispozitive. Așa-numitul releu de timp „săptămânal” asigură îndeplinirea funcțiilor de comutare în conformitate cu intervalul de timp setat în cadrul unui ciclu săptămânal. Astfel de dispozitive sunt utilizate în sistemele „casă inteligentă”.

De exemplu, datorită dispozitivului se deschid posibilități:

• comutarea sistemelor de iluminat la un moment dat;
• pornirea sau oprirea echipamentului tehnologic;
• activarea/dezactivarea sistemelor de securitate.

Dispozitivul este de dimensiuni reduse, având câteva taste funcționale de comandă. Folosind tastatura sistemului, utilizatorul îl poate regla (programa) cu ușurință.

Funcționalitatea utilizatorului a releului de timp digital – panoul de comandă cu taste de setare a parametrilor. Plus un afișaj cu cristale lichide, unde este afișată toată informația necesară.

Modul de programare se activează prin apăsarea și menținerea butonului marcat cu simbolul „P”. Efectuarea unei resetări sistemice este ajutată de tasta „Reset”. Modificarea setărilor de timp ale releului se face cu ajutorul tastelor de setare a minutelor, orelor, zilelor săptămânii în modul de programare activ.

Schema standard de conectare a releului de timp prevede instalarea unuia dintre cele două moduri de comandă a acțiunilor – manual sau automat. Comoditatea reglajului releului de tip digital este asigurată de afișajul informațional cu cristale lichide.

Reglarea releelor analogice electrono-mecanice

Sistemele de automatizare industrială, precum și diverse module casnice, sunt adesea echipate cu dispozitive electromecanice, a căror construcție prevede reglarea cu ajutorul potențiometrelor.

Dispozitivul de temporizare de tip electromecanic cu reglarea parametrilor prin potențiometre. Există diverse configurații ale acestor aparate, ceea ce face posibilă utilizarea lor în circuite de complexitate diferită.

Pe panoul frontal al carcasei acestor dispozitive se află o tijă a potențiometrului (sau mai multe tije), destinată rotirii cu lama șurubelniței. În jurul tijei (tijelor) este marcată o scară gradată a valorilor de reglare.

Fantul de pe tijă pentru lama șurubelniței este un fel de indicator care își schimbă poziția la rotirea tijei. Prin poziționarea acestui indicator în fața anumitor valori de pe scara gradată se realizează reglarea parametrului dorit.

Aparat multicanal de tip electromecanic. Se reglează ușor și simplu prin rotirea potențiometrelor cu ajutorul șurubelniței. Pe panoul frontal există, de asemenea, o indicare cu LED a stării.

Aparatele de acest tip (de exemplu, NTE8) au găsit o aplicare largă în schemele de comandă a sistemelor de ventilație, modulelor de încălzire, aparatelor de iluminat artificial.

Reglarea dispozitivelor cu scară digitală

Utilizarea aparatelor cu funcții de reglare mecanică poate fi demonstrată pe exemplul unui temporizator casnic de marcă REV Ritter, destinat conectării la o priză de rețea de acasă.

Așa-numitul releu „de priză”, destinat utilizării în condiții casnice. Durata de acțiune este, de regulă, limitată la intervalul zilnic. Acest timp este suficient pentru aplicații casnice.

Cu ajutorul unei prize cu temporizator se poate controla, într-un interval de timp dat, aproape orice aparat casnic. Pentru utilizarea acestui temporizator zilnic, este suficient să conectați dispozitivul la priză și să-l reglați.

Reglarea se face prin următoarele acțiuni:

1. Ridicați toate segmentele situate în jurul discului de reglare.
2. Coborâți doar segmentele care corespund timpului de reglare.
3. Prin rotirea discului de reglare, setați indicatorul discului pe ora curentă.

De exemplu, dacă au fost coborâte segmentele dintre cifrele 18 și 20 ale scalei, după ce releul începe numărătoarea, sarcina va fi pornită la ora 18 și oprită la ora 20.

În general, construcția releului mecanic REV Ritter permite organizarea a până la 48 de porniri în 24 de ore complete.

Modificarea releului de timp de tip „priză”: 1 – priza de conectare a sarcinii; 2 – comandă manuală; 3 – scară gradată pe 24 de ore; 4 – segmente de programare; 5 – indicatorul orei curente; 6 – ștecăr pentru conectarea la priza rețelei electrice de uz casnic (+)

În același timp, dispozitivul suportă funcția de pornire a sarcinii în afara programării. În acest scop, există un buton separat, amplasat pe partea laterală a carcasei. Dacă utilizatorul activează acest buton, sarcina se conectează direct la rețea, indiferent de starea contactelor releului.

Conectarea releului de timp în schema de comandă

Dispozitivul trebuie conectat ținând cont de corespunderea locului de instalare cu condițiile specificate în fișa tehnică a aparatului. De regulă, montajul presupune instalarea verticală a aparatului, cu toleranțe de abatere de la verticală de cel mult 10°.

Limitele de temperatură ale încăperii în care se preconizează montajul și exploatarea releului de timp nu depășesc, de obicei, intervalul -20°C + 50°C.

Nivelul de umiditate a aerului în zona de instalare a dispozitivului nu trebuie să depășească valoarea de 80%. Schema electrică în care se montează temporizatorul trebuie deconectată de la alimentarea cu rețea pe durata instalării.

Schema clasică de conectare a releului de timp, în acest caz, pentru un dispozitiv care comută două canale cu sarcină. După același principiu se conectează dispozitivele cu un număr diferit de comutări (+)

Aparatul, indiferent de construcție, are în mod tradițional o fișă tehnică, în care este indicată schema de conectare. Multe temporizatoare electrono-mecanice și digitale sunt completate cu o schemă aplicată direct pe carcasă, care arată cum și în ce ordine să se conecteze releul de timp.

Varianta clasică de conectare arată astfel:

1. Conectarea liniei de tensiune la bornele de alimentare ale aparatului.
2. Linia de fază, prin intermediul unui întrerupător automat, se conectează la contactul de intrare al sarcinii releului.
3. Contactul de ieșire al sarcinii releului se conectează direct la linia de fază a sarcinii.

În esență, schema de conectare pentru majoritatea aparatelor se construiește după un principiu identic: alimentarea proprie a aparatului și conectarea sarcinii printr-un grup de contacte comutate.

În funcție de tipul releului (monofazat, trifazat) și de particularitățile constructive, aceste grupuri de contacte pot fi mai multe.

O variantă simplă de releu de timp poate fi realizată manual. Schemele diverselor construcții amatori sunt descrise în acest articol.

Concluzii și material video util pe această temă

În materialul video se analizează posibilitatea utilizării unui dispozitiv modular, care conține două dispozitive independente de comutare în timp. Schema prevede pornirea a două aparate electrocasnice, setarea funcționării acestora în intervale de timp și alte funcții.

Desigur, nu toate modificările existente ale releelor de timp pot fi acoperite într-o singură recenzie modestă. Pentru a examina întreaga gamă de dispozitive, ar fi nevoie de o carte întreagă. De fapt, manualele pentru diferite tipuri de temporizatoare sunt disponibile și, dacă doriți, puteți găsi întotdeauna informațiile necesare.

Aveți ceva de adăugat sau aveți întrebări privind funcționarea, alegerea, conectarea și configurarea releelor de timp? Puteți lăsa comentarii la publicație și participa la discuții. Formularul de contact se află în blocul de jos.