Реле времени принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Что такое реле времени и как оно работает?

Автоматика электрокотла своими руками. Просто и понятно.

Для обеспечения выдержки защит или построения логических электронных схем в их состав включаются детали, обеспечивающие задержку срабатывания.

В качестве этого элемента множество современных электро цепей применяет реле времени.

Назначение

Реле времени предназначается для формирования нормируемых не постоянных задержек во время работы каких-нибудь устройств. Такие логические детали дают возможность выстраивать конкретную очередность в переключениях и срабатывании приборов. Благодаря отложенной подаче напряжения выполняется автоматическое управление выдаваемыми с реле времени сигналами.

Реле времени устанавливают в цепях защит в качестве промежуточного элемента для обеспечения селективности, построения ступенек, сценарных переходов и т.д.

Устройство и рабочий принцип

Конструктивно реле времени состоит из определенных компонентов, число и функции которых могут значительно разниться в зависимости от типа реле. Общими блоками являются измерительный, блок задержки и рабочий.

  • Первый из них представлен электромагнитными катушками, изделиями из полупроводниковых материалов, микросхемами, реагирующими на поступающие сигналы электротока.
  • Блок задержки создается часовым механизмом, мостом, электромагнитным или пневматическим амортизатором.
  • Рабочий компонент собой представляет контакты или выход из аналоговой или цифровой схемы, контролирующих подачу напряжения в те либо другие цепи.

В зависимости от конструктивных свойств определенной модели отличается и ее рабочий принцип.
Рабочий принцип реле времени заключается в разработке временного интервала от начала подачи сигнала на реле времени до получения этого сигнала потребителем.

Последующие операции и подача питания на рабочий компонент будет полностью разниться в согласии с типом устройства, благодаря этому рассматривать рабочий принцип следует для любого вида реле времени отдельно.

С электромагнитным замедлением

Конструктивно такое реле времени состоит из электромагнитной катушки, магнитопровода (ярма), подвижного якоря, короткозамкнутой гильзы и блока выключения, которые представлены на рисунке ниже:

Реле времени принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Рис. 1: конструкция электромагнитного реле

Рабочий принцип электромагнитного реле заключается в разработке магнитного потока в магнитосердечнике, наводимого от катушки. Магнитный поток притягивает якорь с контактами. Но, в этом режиме работы устройство представляло бы собой простое переходное реле, благодаря этому для задержки замыкания контактов применяется гильза.

Она и делает в короткозамкнутом контуре встречный по направленности электромагнитный поток, задерживающий нарастание ключевого и обуславливающий выдержку временного промежутка.
В основном, в электро-магнитных моделях задержка может составлять от 0,07 до 0,15 секунд, работа устройства выполняется от цепей постоянного тока.

С пневматическим замедлением

Этот тип используется в станочном оборудовании разных сфер промышленности, в приватных случаях встречаются и гидравлические модели. Такое реле времени состоит из рабочей катушки, посаженной на магнитопровод, контактов и пневматической мембранные ткани или диафрагмы, выполняющей роль амортизатора.

Реле времени принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Рис. 2: конструкция пневматического реле

Рабочий принцип пневматического реле времени состоит в том, что при подаче напряжения на обмотку в сердечнике появляется магнитный поток, приводящий его в движение. Но очень быстрая переброска контактов не происходит благодаря наличия промежутка воздуха под мембранной тканью.

Время задержки включения будет определяться количеством воздуха в амортизаторе и скоростью его удаления. Для регулировки данного параметра в пневматических моделях предполагают винт, увеличивающий или уменьшающий объем камеры или ширину выпускного клапана.

С анкерным или часовым механизмом

Конструктивным отличием реле времени с часовым механизмом считается наличие пружинного устройства, которое заводится за счёт электропривода или вручную. Сдерживание срабатывания для него определяется положением замыкающего флажка на циферблате.

Реле времени принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Рис. 3: конструкция реле с часовым механизмом
При появлении управляющего сигнала отпускается механизм, и пружина потихоньку перемещает рабочий компонент, крутящийся по шкале циферблата.

При достижении установленной метки происходит включение нагрузки путем замыкания пары контактов. Пределы выдержки времени можно подобрать специализированными зажимами или установкой регулируемой ручки в конкретное положение.

Определенный вариант управления отличается все зависит от модели и изготовителя.

Моторных реле времени

Характерной спецификой моторных реле считается наличие своего мотора, который включается в работу в связке с катушкой. Рабочий принцип данного устройства приведен на рисунке ниже:

Реле времени принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Рис. 4: конструкция моторного реле
Напряжение подается на электрическую схему, которая состоит из катушки 1 и двигателя синхронного типа 2. После возбуждения обмоток статора в двигателе его вал приводит в движение систему зубчатой передачи 3 и 4, состоящую, в основном, из нескольких шестеренок.

Вращение шестерней моторного реле приводит к механическому нажатию на рычажок, прижимающий контакты. Регулировка диапазона выдержки выполняется за счёт перемещения фиксатора 8.

Электронных реле времени

Современные электронные реле собой представляют автоматизированный выключатель, принцип подачи сигнала с выхода которого изменяется настройкой R – C цепочки, параметрами микросхем или изделий из полупроводниковых материалов. Самыми простым вариантом считается сотрудничество конденсатора и резистора, приведенная на рисунке ниже:

Реле времени принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Рис. 5: принцип логической цепочки электронного реле
В зависимости от соотношения омического сопротивления резистора и емкости конденсатора, время заряда заключительного и будет определять подачу напряжения питания в электронном устройстве.

В этом примере приведен самый простой вариант времязадающей цепочки, самые новые модели содержат более непростые структуры, включающие несколько R – C ветвей или их конфигурации с транзисторами, мостами и прочими элементами. Электронные модели обладают рядом весомых положительных качеств, если сравнивать с остальными типами реле:

  • Сравнительно небольшие размеры;
  • Большая точность срабатывания;
  • Большой диапазон регулировки – от десятых долей секунд до часов или суток;
  • Автоматическое управление – удобная система программирования и ее зрительное отображение на экране.

Эти положительные качества обуславливают всеобщее вытеснение электронными реле остальных устаревших моделей.

Цикличных

Под цикличными реле времени предполагают эти приспособления, которые предоставляют сигнал управления через какой-нибудь установленный зазор времени (для подогрева чайника, открытия окон сутра, включения сигнализации на ночь и т.д.). Такое автоматическое включение имеет конкретный сценарий, повторяющийся через какой-нибудь зазор времени, благодаря чему данную группу устройств также именуют сценарными выключателями. Раньше циклическое включение осуществлялось при помощи механического пружинного устройства, сегодня данная функция перешла к микропроцессорным элементам.

Электронные таймеры находят просто огромное применение в разных сферах, некоторые из которых приведены на рисунке:

Реле времени принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Рис. 6: область использования цикличных реле

Как подобрать?

При подборе определенной модели реле времени следует руководствоваться такими принципами относительно их показателей:

  • Род и величина рабочего напряжения – разные модели могут, как подключаться к бытовой сети в 220 В электрического тока, так и работать от пониженных управленческих цепей на 12, 42, 127 В и т.д.
  • Допустимый ток нагрузки – определяет способность пропуска контактов реле времени без их перегрева.
  • Диапазон времени срабатывания контактов и чувствительность регулировки данного параметра – определяет скорость включения реле времени, возможность его изменения в каких-нибудь пределах и потенциальный шаг регулировки.
  • Особенности конструкции и рабочий принцип – если по здешним условиям не разрешается традиционное переключение контактов по соображениям взрывоопасности, следует устанавливать бесконтактные модели.
  • Влагозащищенность и диапазон температур – определяет допустимые параметры внешней среды, в которых может использоваться данное реле времени.
  • Вид устройства (цикличные или промежуточные) – первый из них задает некую периодичность выдаваемого сигнала, а второй выступает как промежуточного звена, обеспечивающего задержку времени в уже существующей цепи.

Варианты схем подсоединения

В зависимости от определенной модели реле времени или установленных задач, которое оно должно решать, схема подсоединения может полностью разниться.

Реле времени принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Рис. 7: пример схемы подсоединения

Посмотрите на рисунок 7, в этом примере приведен один из простых вариантов управления светильниками с помощью реле времени. Подача управляющего сигнала выполняется на выводы 1 и 2, а к нагрузке от вывода 3 и нулевого провода. Клемма 4 питается от сети 220В.

Эта схема широко применяется для домашних потребностей и практически не используется для промышленных целей, так как обеспечивает работу лишь с одним потребителем (световым прибором, линией, сигнализацией и т.д.).

Реле времени принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Рис. 8: Еще одна схема подсоединения реле времени

На рисунке 8 приведена схема включения реле времени, тут способ питания подобен предыдущей схеме. Но на выходе устройства реализовано подключение 2-ух независимых групп потребителей от контактов 3 и 5, которые могут иметь индивидуальную логику работы.

Подобный вариант подсоединения предоставляет куда больший функционал, благодаря чему он используется в местах, где требуется управление одновременно несколькими устройствами.

Реле времени принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Рис. 9: схема включения реле через пускатель
Как можно заметить на рисунке 9, при подключении мощного оборудования, для которого реле времени не может выполнять его электрическое снабжение из-за недостаточной проводимости своих цепей, используется подключение логического элемента через силовой пускатель.

В этой схеме производительным органом выступает пускатель, сигнал управления на который подается с контактов реле времени. Важным плюсом такой схемы подсоединения считается возможность запитать покупатель любой мощности и принципа действия.

Реле времени: рабочий принцип, схема подсоединения и советы по настройке

Устройство, срабатывающее по факту истечения назначенного временного интервала, именуется реле времени – прибор нашёл активное использование в электротехнике, электрике, электронике. Из-за его применению в схемных решениях удаётся выполнять очень гибкие функции управления разной техникой и аппаратами.

В зависимости от конструкции и рабочего принципа прибора можно организовать разные по трудности выполнения электрические схемы.
Рекомендуем разобраться, какие есть виды реле времени, в чем их особенность работы и использования.

Теоретический материал восполнен практическими рекомендациями по подключению и настройке устройства временного управления.

Рабочий принцип реле времени

Электронные приборы представлены конструктивным многообразием, благодаря этому рассматривать принцип устройства реле времени следует с учитыванием каждой конструктивной вариации по отдельности.

EKF Таймер электронный ТЭ-15

С точки зрения исполняемых действий, в действительности применяются электромагнитные, пневматические, электронные конструкции и устройства на часовом механизме.

Вариант #1: электромагнитные приборы

Реле времени Feron TM41

Устройства, поддерживающие электромагнитный рабочий принцип, в основном, предназначаются для работы исключительно в схемах с питанием от постоянного тока.

Диапазон срабатывания по времени в большинстве случаев составляет 0,07 – 0,11 сек по включению и 0,5 – 1,4 сек по отключению. Конструкция подобных реле времени содержит две рабочих обмотки, одна из которых собой представляет короткозамкнутый контур в виде медного кольца.

Когда через ключевую обмотку проходит переменный ток, отмечается рост магнитного потока. Этим потоком сформировывается ток короткозамкнутой обмотки, за счёт чего рост магнитного потока ключевой обмотки исчерпывается.

В конечном итоге, сформировывается временная характеристика движения якоря механизма исполнения или, говоря иначе, создаётся выдержка по времени на включение.

Если заканчивается подача тока в контур ключевой обмотки, из-за эффекта индуктивности, какое то время остаётся активным магнитное поле короткозамкнутой обмотки. Исходя из этого, в течение данного периода времени реле не выключается.

Вариант #2: пневматические устройства

Конструкции на базе пневматических систем – своего рода неповторимые устройства. Устройства такого типа оборудованы специализированной механикой замедления – пневматическим демпферным механизмом.

Настраивать время выдержки пневматических реле можно путём уменьшения или увеличения проходного сечения трубки, через какую выполняется подвод воздуха. Для этого конструкции пневматических реле снабжены регулировочным винтом.

Диапазон установки временной задержки пневматических реле составляет в среднем 1 – 60 сек. Но имеются экземпляры, перекрывающие этот диапазон фактически вдвое.

Правда, в действительности отмечены маленькие неточности (около 10%) в плане точности срабатывания по установленным значениям.

Вариант #3: вариации часового типа

Говоря иначе часовые реле времени нашли активное использование в электрике. Такой вид приборов очень часто применяется в конструкциях автовыключателей, которые предназначены для защиты цепей напряжением 500 – 10000 вольт. Диапазон выдержки составляет 0,1 – 20 сек.

Рабочий принцип часовых моделей выстроен на работе пружины, взводимой механическим приводом (анкерным болтом) электромагнита. Коммутация контактных групп часового реле времени создается по факту пройденного времени, значение которого раньше было установлено на шкале прибора.

Скорость хода механизма устройства напрямую связана с силой тока, протекающего в обмотке электромагнита. Этот фактор дает возможность настраивать прибор под исполнение защитных функций.

Характерность подобной защиты выражается полной независимостью от влияния находящейся вокруг температуры.

Вариант #4: электронные реле

Последние пару лет буквально повсюду, где используются реле времени, на смену старым электромеханическим моделям пришли электронные версии.
Такой вид приборов обладает большим рядом положительных качеств:

  • небольшие размеры корпуса;
  • большая точность срабатывания;
  • хороший механизм настройки;
  • зрительное отображение информации.

Электронные версии работают, в основном, на основе цифровых импульсных счётчиков. Многие актуальные приборы выстроены на очень производительных процессорах.

Реле цифровые в большинстве случаев рассчитаны на коммутацию мало-индуктивных либо неиндуктивных нагрузок.

Для настройки реле времени цифрового типа достаточно задать необходимые временные параметры при помощи практичных клавиш, размещённых конкретно на фронтальной панели корпуса.
Настройка в большинстве случаев доступна в широких пределах по времени, позволяет охватывать не только секунды, минуты, часы, но еще дни недели. Например можно рассмотреть модель недельного электронного реле – таймера.

Электронный таймер с функциями автоматизированных включений-отключений может хорошо применяться в схемах управления различными видами устройств. Говоря иначе «еженедельное» реле времени обеспечивает выполнение функций коммутации в согласии с установленным временым промежутком в рамках недельного цикла.

Такие устройства применяются в системах “умный дом”.
К примеру, благодаря прибору открываются возможности:

  • коммутировать системы освещения в установленное время;
  • запускать или останавливать технологическое оборудование;
  • активировать/деактивировать системы охраны.

Прибор маленькой по размеру, имеет пару практичных клавиш управления. Используя системную клавиатуру, пользователь может его легко настраивать (программировать).

Режим программирования активируется нажатием и удерживанием кнопки, обозначенной символом «P». Выполнить системный сброс помогает клавиша «Reset». Изменение настроек времени реле выполняется клавишами установки минут, часов, дней недели при активном режиме программирования.

Типовой схемой подсоединения реле времени предусматривается установка одного из 2-ух режимов управления действиями – ручного или автоматизированного. Удобство настройки реле цифрового типа обеспечивает информационный жидкокристаллический монитор.

Настройка электронно-механических аналоговых реле

Настройка цифрового таймера SHT-1/230

Системы промышленной автоматики, а еще разные домашние модули часто оборудуются электромеханическими устройствами, конструкция которых учитывает настройку с помощью потенциометров.

На лицевой панели корпуса подобных устройств размещается шток потенциометра (или несколько штоков), предназначенный под вращение лезвием отвёртки. По окружности штока (штоков) наноситься размеченная шкала значений установки.
Прорезь на штоке под лезвие отвёртки считается своеобразным указателем, изменяющим своё положение во время вращения штока.

Установкой этого указателя напротив конкретных значений размеченной шкалы достигается настройка необходимого параметра.

Приборы аналогичного типа (к примеру, NTE8) нашли активное использование в схемах управления системами вентиляции, отопительными модулями, устройствами электрического освещения.

Регулировка приборов с цифровой шкалой

Пользование устройствами с функциями механической настройки можно показать на примере таймера бытового марки REV Ritter, который предназначен для включения в сетевую домашнюю розетку.

С помощью розетки с таймером можно управлять в заданном диапазоне времени фактически любой домашней техникой. Для использования этого суточного таймера достаточно включить устройство в розетку и настроить.

Настройка сопровождается следующими действиями:

  1. Поднять все участки, которые находятся по окружности диска настройки.
  2. Опустить только те участки, которые соответствуют времени настройки.
  3. Поворотом диска настройки выставить указатель диска на текущее время.

К примеру, если были опущены участки между числами шкалы 18 и 20, после того, как реле начнёт отсчёт времени, нагрузка будет включена в 18 часов и отключена в 20 часов.
В общем, конструкция механического реле REV Ritter дает возможность организовать до 48 включений за полные 24 часа.

К тому же, устройство поддерживает функцию внепрограммного включения нагрузки. Для этого есть отдельная кнопка, расположенная на боковой стороне корпуса.

Если пользователь активирует эту кнопку, нагрузка подсоединяется к сети конкретно, независимо от состояния контактов реле.

Подключение реле времени в схеме управления

Устройство следует подключать с учитыванием соответствия места установки тем условиям, какие заявлены в техпаспорте прибора. В основном, монтаж подразумевает вертикальную установку прибора при допусках отклонения от вертикали не больше чем на 10?.
Температурные пределы помещения, где планируется монтаж и работа реле времени, как правило не превышают диапазон -20°С + 50°С.

Уровень воздушной влажности в зоне инсталляции прибора не должен быть больше значения 80%. Электрическую схему, куда ставится таймер, на определенный период времени установки следует выключить от сетевого питания.

Прибор самой разной конструкции классически имеет техпаспорт, где отмечена схема подсоединения. Многие таймеры электронно-механические и цифровые восполняются схемой, нанесённой конкретно на корпусе и показывающей, как и в какой очередности подключить реле времени.

Обычный вариант подсоединения выглядит так:

  1. Подключение лини напряжения на клеммы питания прибора.
  2. Фазная линия через автоматизированный выключатель соединяется с входным контактом нагрузки реле.
  3. Выходной контакт нагрузки реле подсоединяется конкретно к фазной линии нагрузки.

По существу, схема подсоединения для ключевой массы приборов строиться по похожему принципу: подключение питания на сам прибор и включение нагрузки через группу коммутируемых контактов.
В зависимости от типа реле (однофазные, трёхфазные), а еще от конструктивных свойств, данных контактных групп может быть несколько.

Обычный вариант реле времени можно создать собственноручно. Схемы разных самоделок описаны в данной статье.

Выводы и полезное видео по теме

В видео-ролике рассматривается возможность применения модульного устройства, где находятся два независимых коммутирующих по времени устройства. Схема учитывает включение 2-ух приборов техники для дома, настройку их работы во не постоянных интервалах и прочие функции.


Разумеется, все имеющиеся вариации реле времени не охватить одним скромным обзором.

Для рассмотрения всего выбора приборов потребуется написать целую книгу. Собственно, справочники по таймерам различных вариантов доступны, и если появится желание отыскать нужные сведения можно всегда.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по работе, выбору, подключению и настройке реле времени? Можете оставлять комментарии к статьи и принимать участие в обсуждениях.

Форма для связи находится в нижнем блоке.

Related Posts