Časové relé sú navrhnuté tak, aby implementovali danú postupnosť zapínania a vypínania rôznych zariadení, prvkov obvodu a signalizácie. Pomocou dočasných ovládacích zariadení sa vytvárajú špecifikované spínacie a riadiace oneskorenia. Väčšina návrhov zariadení na riadenie času umožňuje nastavenie trvania intervalu zapnutia alebo vypnutia. V závislosti od konštrukcie časového relé je možné nastavenie vykonať mechanicky, elektronicky alebo softvérovo.
Obsah
Princíp činnosti časového relé
Všeobecným princípom činnosti časového relé je vytvorenie časového oneskorenia pre zapnutie, vypnutie alebo spínanie riadiacich skupín kontaktov. Realizácia oneskorenia závisí od konštrukčných vlastností zariadenia. Spoločným rozdielom v relé rôznych typov je spínanie výkonnej časti. Na tomto základe sa rozlišujú dve skupiny reléových zariadení:
- s oneskorením vypnutia;
- s oneskorením štartu.
Mnoho relé umožňuje zmeniť typ spínania alebo mať obe možnosti.
Princíp riadenia časovania a kontaktu závisí od konštrukcie relé, ale všeobecný algoritmus činnosti je nasledujúci:
- pri spustení sa aktivuje skupina kontaktov organizovaná podľa typu spínania (pri časových relé s oneskorením vypnutia sa kontakty zatvoria);
- súčasne sa natiahne mechanizmus časového oneskorenia (spustí generátor hodín v elektronických zariadeniach);
- po určenom intervale kontaktná skupina zmení svoj stav na opačný.
Trojpolohové relé má zložitejší operačný algoritmus. Postupnosť práce je nasledovná:
- Okruh je otvorený.
- Štart. Okruh sa uzavrie, začne sa odpočítavanie.
- Odpočítavanie sa skončilo. Okruh je uzavretý.
V cyklických zariadeniach sa uvedená sekvencia mnohokrát opakuje.
Odpočítavanie sa spúšťa manuálne alebo automaticky priamym zopnutím kontaktov napájacieho zdroja alebo prostredníctvom elektromagnetu pôsobiaceho na mechanizmus.
Podobne funguje aj časové relé s oneskorením zapnutia.
Typy a klasifikácia
Používajú sa tieto typy časových intervalov počítania, podľa ktorých sa klasifikácia zariadení na nastavenie času robí:
- pneumatické;
- motor;
- elektromagnetické;
- stráže (Kotva);
- elektronické.
Ďalší rozdiel spočíva v hodnote napájacieho napätia ovládacieho elektromagnetu, ktorý vykonáva počiatočnú čatu servomotora alebo mechanizmu a elektromagnetu ovládajúceho spínanie výstupných svoriek. Najrozšírenejšie sú tieto typy časových relé podľa Napätie:
- 12V jednosmerné napätie;
- 24 V DC;
- 220 voltov AC.
Časové relé 380V sa používajú v trojfázových sieťach s zapojením do trojuholníka.
Pracovné napätie sa líši od spínacieho napätia, ktoré závisí od konštrukcie a výkonu súprav kontaktov. Prevádzkové napätie je nevyhnutné pre prevádzku zariadenia a musí byť v presne stanovených medziach. Neexistuje žiadny minimálny limit spínacieho napätia. Ak sú prekročené prípustné hodnoty, je možné prerušenie medzery medzi kontaktmi.
Rovnaké požiadavky platia pre spínací prúd, ktorého prekročenie je väčšie ako prípustná hodnota, je spojené s horením a spekaním skupín kontaktov, výskytom elektrického oblúka v okamihu otvorenia.
Hodnota prevádzkového napätia je daná bezpečnostnými požiadavkami. Toto zohľadňuje skutočnosť, že čím väčší je výkon riadiaceho elektromagnetu, tým silnejší je ním spotrebovaný prúd. Najpoužívanejšie časové relé je 24 voltov, keďže v tomto prípade je najvýhodnejšia kombinácia spotreby napätia a prúdu relé.
V automobiloch sa používajú časové relé s napájacím napätím 12 V, pretože ide o najbežnejšiu hodnotu pre palubnú sieť automobilu. Napríklad časové relé na ovládanie stieračov a smerových svetiel. Kontaktné skupiny týchto zariadení sú vysoko spoľahlivé, majú veľkú prúdovú rezervu, aby sa zabránilo spáleniu, pretože bezpečnosť na cestách závisí od správnej prevádzky.
Všetky uvedené typy umožňujú uvoľnenie viackanálových časových relé. V tomto prípade sa spínanie obvodu vykonáva niekoľkými nezávislými skupinami kontaktov.V jednoduchých konštrukciách sa skupiny spúšťajú súčasne, v zložitých v závislosti od naprogramovaného algoritmu.
Elektronické zariadenia poskytujú širokú škálu v počte skupín a algoritme prevádzky. Obvody vyvinuté pomocou mikrokontrolérov majú malé rozmery, ktoré sú obmedzené len typom a veľkosťou akčných prvkov, ktoré spínajú záťaž.
Spoľahlivosť prevádzky zariadení a mechanizmov závisí od súladu konštrukcie s požiadavkami. Výber časového relé spočíva vo výbere typu, ktorý spĺňa všetky požiadavky, vrátane:
- prevádzkové napätie;
- spínacie napätie a prúd;
- trvanie časových intervalov;
- presnosť nastavenia rýchlosti uzávierky;
- práca zapnutá alebo vypnutá;
- nastavenie zapnutia/vypnutia.
Cyklické časovače
Tento typ časového relé automaticky a nepretržite generuje zadané časové intervaly. Ak sa pýtate na otázku, prečo sú potrebné relé cyklického typu, môžeme povedať, že sa najčastejšie používajú automatické systémy riadenia osvetlenia (vonku, chovné farmy, akváriá).
elektromagnetické
Elektromagnetické zariadenia sa tiež nazývajú časové relé s elektromagnetickým oneskorením. Majú jednoduchý dizajn a používajú sa v reléových automatizačných zariadeniach. Vinutie elektromagnetu navyše obsahuje skratovanú cievku vo forme medeného valca, ktorá zabraňuje rýchlemu nárastu a poklesu magnetického toku, v dôsledku čoho sa kotva pohyblivého systému pohybuje so spomalením.Čas oneskorenia pre prevádzku je od 0,07 do 0,11 sekundy a pre uvoľnenie od 0,5 do 1,4 sekundy. nedostatky:
- nemožnosť korigovať čas oneskorenia;
- pracovať iba na jednosmerný prúd.
Pneumatické
Spomaľovacím zariadením v tomto prevedení je pneumatická klapka, do ktorej vzduch vstupuje cez kalibrovaný otvor. Jeho prietoková plocha je regulovaná ihlou so špeciálnou skrutkou.
Plusy: Nevyžaduje napájanie
nedostatky:
- nízka presnosť nastavenia času (viac ako 10%);
- citlivosť na znečistenie ovzdušia.
Motor
Ide o synchrónny motor, ktorý cez prevodovku prenáša otáčanie na hriadeľ s kontaktnými skupinami. Môže obsahovať elektromagnetickú spojku, ktorá odpája hriadeľ motora a prevodovku. Výdrž sa pohybuje od niekoľkých sekúnd až po desiatky hodín.
nedostatky:
- nízka presnosť časového oneskorenia;
- výkon iba v úzkom teplotnom rozsahu;
- potreba pravidelného čistenia a mazania mechanizmu.
Hodinový strojček alebo únik
Usporiadané na princípe mechanických hodiniek. V priemysle sa na nabíjanie pružiny používa prúdové vinutie. Čím vyšší je teda prúd vo vinutí, tým silnejšie je pružina stlačená a pohyb mechanizmu je rýchlejší. Líšia sa nízkou presnosťou inštalácie času. Nastavenie mechanického relé je podobné ako nastavenie budíka.
Elektronické
Najbežnejšia trieda zariadení. Vyrobené na elektronických komponentoch. Ako prvok na nastavenie času sa používa generátor taktovacej frekvencie alebo synchronizácia zo sieťovej frekvencie.
Líšia sa v najširších limitoch frekvenčného ladenia.Minimálny interval sú jednotky mikrosekúnd a maximálny interval sú dni, mesiace a roky. Nastavenie intervalu sa vykonáva elektronicky (s prepínačmi) alebo softvér (zmenou koeficientov vstavaného programu alebo cez rozhranie z externého zariadenia).
Hodinové, denné alebo týždenné relé je často možnosťou v elektronických hodinkách.
Elektronické časové relé poskytujú najširšie možnosti pre obvody riadenia budov, vrátane viackanálových verzií alebo cyklickej prevádzky.
Ako výkonná časť sa na spínanie záťaže relé používajú polovodičové spínače alebo elektromagnety s rôznymi skupinami kontaktov.
Výhody elektronických zariadení:
- najširší rozsah nastavení expozície;
- minimálne rozmery a hmotnosť;
- vysoká spoľahlivosť;
- najvyššia presnosť nastavenia časových intervalov.
Presnosť expozície závisí len od frekvenčnej stability hlavného oscilátora. Použitie generátorov na báze kremenných prvkov s tepelnou stabilizáciou umožňuje dosiahnuť presnosť v tisícinách percenta.
Nedostatky: Potreba externého napájania pre prevádzku elektronických komponentov obvodu.
Obvody časového relé majú širokú škálu. Medzi nimi sú jednoduché aj zložité založené na mikrokontroléroch.
Oblasť použitia
Časové oneskorené relé sa používajú v oblastiach, kde je potrebné prísne dodržiavať intervaly medzi zapnutím a vypnutím zariadenia, aby dávali signály v určených intervaloch.
Potreba použitia jedného alebo druhého typu zariadenia je daná miestnymi podmienkami a požiadavkami na ich parametre.
Elektronické zariadenia môžu nahradiť všetky vyššie uvedené zariadenia za predpokladu, že je k dispozícii externé napájanie.
Podobné články:
