Przekaźnik czasowy: zasada działania, schemat połączeń i zalecenia dotyczące konfiguracji

Urządzenie, które uruchamia się po upływie wyznaczonego czasu, nazywa się przekaźnikiem czasowym - urządzenie jest szeroko stosowane w elektrotechnice, elektrotechnice i elektronice. Dzięki zastosowaniu w rozwiązaniach obwodów możliwa jest realizacja bardziej elastycznych funkcji sterowania dla różnych urządzeń i urządzeń.

W zależności od konstrukcji i zasady działania urządzenia można organizować obwody elektryczne o różnym stopniu złożoności.

Sugerujemy zrozumienie, jakie rodzaje przekaźników czasowych istnieją, jakie są ich specyficzne cechy działania i zastosowania. Materiał teoretyczny uzupełniają praktyczne zalecenia dotyczące podłączenia i konfiguracji tymczasowego urządzenia sterującego.

Zasada działania przekaźnika czasowego

Urządzenia elektroniczne są reprezentowane przez różnorodne konstrukcje, dlatego też zasadę konstrukcji przekaźnika czasowego należy rozważyć, biorąc pod uwagę każdą odmianę projektu osobno.

Tak wygląda jeden z wielu projektów przekaźników czasowych. W istocie urządzenie przypomina zwykły włącznik, którego działanie jest jednak powiązane z cyklem czasu.

Z punktu widzenia wykonywanych czynności w praktyce wykorzystuje się konstrukcje elektromagnetyczne, pneumatyczne, elektroniczne i urządzenia mechaniczne.

Opcja nr 1: urządzenia elektromagnetyczne

Urządzenia obsługujące elektromagnetyczną zasadę działania są zazwyczaj zaprojektowane do pracy wyłącznie w obwodach zasilanych prądem stałym.

Budowa elektromagnetycznego przekaźnika czasowego REV-814: 1 – zespół styków stałych; 2 – wspornik; 3 – mechanizm amortyzatora wykonany z miedzi; 4 – kwadrat; 5 – rdzeń uzwojenia obwodu głównego; 6 – kotwica; 7 – ruchome styki twornika

Zakres czasu reakcji wynosi zwykle 0,07–0,11 sekundy po włączeniu i 0,5–1,4 sekundy po wyłączeniu. Konstrukcja takich przekaźników czasowych zawiera dwa uzwojenia robocze, z których jedno jest obwodem zwartym w postaci miedzianego pierścienia.

Kiedy prąd elektryczny przepływa przez uzwojenie główne, obserwuje się wzrost strumienia magnetycznego. Strumień ten tworzy prąd zwartego uzwojenia, dzięki czemu ograniczony jest wzrost strumienia magnetycznego uzwojenia głównego.

W efekcie powstaje charakterystyka czasowa ruchu twornika siłownika, czyli inaczej opóźnienie załączenia.

Ulepszona konstrukcja przekaźnika czasowego typu elektromagnetycznego. Ten model urządzenia obsługuje przełączanie czterech niezależnych kanałów obciążenia. Jednocześnie pod względem aktualnych parametrów urządzenie wygląda słabiej od starszych modeli (+)

Jeżeli dopływ prądu do obwodu uzwojenia głównego zostanie przerwany, na skutek działania indukcyjności, pole magnetyczne zwartego uzwojenia pozostaje aktywne przez pewien czas. Odpowiednio, w tym czasie przekaźnik nie wyłącza się.

Opcja nr 2: urządzenia pneumatyczne

Konstrukcje oparte na układach pneumatycznych są swego rodzaju urządzeniami ekskluzywnymi. Takie urządzenia są wyposażone w specjalny mechanizm zwalniający - pneumatyczny mechanizm tłumiący.

Czas utrzymywania przekaźników pneumatycznych można regulować zmniejszając lub zwiększając powierzchnię przepływu rury, przez którą dostarczane jest powietrze. W tym celu konstrukcje przekaźników pneumatycznych są wyposażone w śrubę regulacyjną.

Jedna z najczęstszych konstrukcji urządzeń pneumatycznych. Dość prosta i niezawodna konstrukcja. Przełączanie parametrów prądu do 16 amperów. Jako przełącznik służy dwukanałowy miniprzełącznik

Zakres ustawień opóźnienia czasowego przekaźników pneumatycznych wynosi średnio 1 – 60 sekund. Istnieją jednak okazy, które pokrywają ten zakres niemal dwukrotnie. To prawda, że ​​\u200b\u200bw praktyce odnotowuje się niewielkie błędy (około 10%) w zakresie dokładności działania zgodnie z ustawionymi wartościami.

Opcja nr 3: modyfikacje zegara

W elektrotechnice szeroko stosowane są tak zwane przekaźniki czasowe zegarowe. Tego typu urządzenia są często wykorzystywane w projektach wyłączniki automatyczne, przeznaczony do ochrony obwodów o napięciu 500 - 10 000 woltów. Zakres czasu otwarcia migawki wynosi 0,1 – 20 sek.

Zasada działania modeli zegarków opiera się na działaniu sprężyny ładowanej przez mechaniczny napęd (kotwicę) elektromagnesu. Przełączanie grup styków przekaźnika zegara czasowego odbywa się na podstawie upływu czasu, którego wartość była wcześniej ustawiona na skali urządzenia.

Przedstawiciel dość starożytnej serii urządzeń - przekaźnik czasowy z mechanizmem zegarowym. Tymczasem tego typu urządzenia wykazały się niezawodną, ​​bezawaryjną pracą w różnorodnych warunkach.

Prędkość mechanizmu urządzenia jest bezpośrednio związana z siłą prądu płynącego w uzwojeniu elektromagnesu. Współczynnik ten pozwala skonfigurować urządzenie do realizacji funkcji zabezpieczeniowych.Specyfika takiej ochrony wyraża się w całkowitej niezależności od wpływu temperatury otoczenia.

Opcja nr 4: przekaźniki elektroniczne

W ciągu ostatnich kilku lat niemal wszędzie tam, gdzie można zastosować przekaźniki czasowe, przestarzałe modele elektromechaniczne zostały zastąpione wersjami elektronicznymi.

Tego typu urządzenie ma wiele zalet:

• małe wymiary ciała;
• wysoka dokładność działania;
• wygodny mechanizm ustawiania;
• wizualne wyświetlanie informacji.

Wersje elektroniczne działają z reguły w oparciu o cyfrowe liczniki impulsów. Wiele nowoczesnych urządzeń zbudowanych jest w oparciu o wysokowydajne mikroprocesory. Przekaźniki cyfrowe są zwykle przeznaczone do przełączania obciążeń o niskiej indukcyjności lub bezindukcji.

Nowoczesnym rozwiązaniem jest przekaźnik cyfrowy zaprojektowany w celu zapewnienia przełączania czasowego. Przyciąga łatwością zarządzania i kontroli, elastyczną konfiguracją i wyglądem

Aby skonfigurować cyfrowy przekaźnik czasowy wystarczy ustawić wymagane parametry czasowe za pomocą klawiszy funkcyjnych znajdujących się bezpośrednio na przednim panelu obudowy.

Ustawienia są zazwyczaj dostępne w szerokim zakresie czasowym, co pozwala uwzględnić nie tylko sekundy, minuty, godziny, ale także dni tygodnia. Na przykład możemy rozważyć model cotygodniowego przekaźnika elektronicznego - timera.

Elektroniczny timer z funkcją automatycznego włączania/wyłączania może być z powodzeniem stosowany w obwodach sterujących różnego rodzaju urządzeniami. Tak zwany „tygodniowy” przekaźnik czasowy zapewnia realizację funkcji łączeniowych zgodnie z ustawionym okresem czasu w cyklu tygodniowym. Tego typu urządzenia stosowane są w systemach "inteligentny dom".

Na przykład dzięki urządzeniu otwierają się następujące możliwości:

• przełączać systemy oświetleniowe w danym momencie;
• uruchamiać lub zatrzymywać urządzenia procesowe;
• aktywować/dezaktywować systemy bezpieczeństwa.

Urządzenie jest niewielkich rozmiarów i posiada kilka funkcjonalnych klawiszy sterujących. Za pomocą klawiatury systemowej użytkownik może ją w łatwy sposób skonfigurować (programować).

Funkcjonalnością użytkownika cyfrowego przekaźnika czasowego jest panel sterowania z przyciskami do ustawiania parametrów. Do tego wyświetlacz ciekłokrystaliczny, który wyświetla wszystkie niezbędne informacje

Tryb programowania aktywuje się poprzez naciśnięcie i przytrzymanie przycisku oznaczonego symbolem „P”. Klawisz „Reset” pomaga w zresetowaniu systemu. Zmiana ustawień czasu przekaźnika odbywa się za pomocą klawiszy ustawiania minut, godzin, dni tygodnia, gdy aktywny jest tryb programowania.

Standardowy schemat podłączenia przekaźnika czasowego przewiduje ustawienie jednego z dwóch trybów sterowania działaniem - ręcznego lub automatycznego. Wygodę konfiguracji przekaźnika cyfrowego zapewnia informacyjny wyświetlacz ciekłokrystaliczny.

Konfigurowanie elektroniczno-mechanicznych przekaźników analogowych

Układy automatyki przemysłowej, a także różne moduły gospodarstwa domowego, często wyposażane są w urządzenia elektromechaniczne, których konstrukcja umożliwia regulację za pomocą potencjometrów.

Elektromechaniczny licznik czasu z regulacją parametrów za pomocą potencjometrów. Istnieją różne konfiguracje takich urządzeń, co pozwala na ich zastosowanie w obwodach o różnym stopniu złożoności.

Na przednim panelu obudowy takich urządzeń znajduje się pręt potencjometru (lub kilka prętów) przeznaczony do obracania za pomocą ostrza śrubokręta.Na obwodzie pręta(ów) nanoszona jest zaznaczona skala wartości montażowych.

Szczelina na pręcie na ostrze śrubokręta jest rodzajem wskazówki, która zmienia swoje położenie, gdy pręt się obraca. Umieszczając ten wskaźnik naprzeciwko pewnych wartości zaznaczonej skali, można dostosować żądany parametr.

Urządzenie wielokanałowe typu elektroniczno-mechanicznego. Regulacja jest łatwa i prosta poprzez obracanie potencjometrów za pomocą śrubokręta. Na panelu przednim znajduje się również wskaźnik stanu LED

Urządzenia tego typu (np. NTE8) są szeroko stosowane w obwodach sterujących systemami wentylacyjnymi, modułami grzewczymi i urządzeniami sztucznego oświetlenia.

Regulacja instrumentów za pomocą skali cyfrowej

Zastosowanie urządzeń z funkcjami regulacji mechanicznej można zademonstrować na przykładzie timera marki domowej REV Ritterprzeznaczony do podłączenia do domowego gniazdka elektrycznego.

Tzw. przekaźnik „gniazdkowy”, przeznaczony do użytku w warunkach domowych. Czas działania jest zwykle ograniczony do dziennego zakresu. Ten czas jest wystarczający do użytku domowego.

Z pomocą gniazdka z timerem Można sterować niemal każdym urządzeniem gospodarstwa domowego w zadanym przedziale czasowym. Aby skorzystać z tego dziennego timera, wystarczy podłączyć urządzenie do gniazdka elektrycznego i skonfigurować je.

Instalacji towarzyszą następujące działania:

1. Podnieś wszystkie segmenty znajdujące się na obwodzie pokrętła strojenia.
2. Pomiń tylko te segmenty, które odpowiadają czasowi konfiguracji.
3. Obróć pokrętło, aby ustawić wskazówkę na aktualnym czasie.

Przykładowo, jeśli pominięto segmenty pomiędzy numerami skali 18 i 20, po rozpoczęciu odliczania czasu przez przekaźnik, obciążenie zostanie włączone o godzinie 18 i wyłączone o godzinie 20.

Ogólnie rzecz biorąc, konstrukcja przekaźnika mechanicznego REV Ritter umożliwia do 48 aktywacji w ciągu pełnych 24 godzin.

Modyfikacja „gniazdowego” przekaźnika czasowego: 1 – gniazdo przyłączeniowe obciążenia; 2 – sterowanie ręczne; 3 – skala oznaczona w godzinie 24-godzinnej; 4 – segmenty programu; 5 – wskaźnik aktualnego czasu; 6 – wtyczka zasilania do gniazdka domowego (+)

Jednocześnie urządzenie obsługuje funkcję pozaprogramowego przełączania obciążenia. Służy do tego osobny przycisk umieszczony z boku obudowy. Jeżeli użytkownik aktywuje ten przycisk, obciążenie zostanie podłączone bezpośrednio do sieci, niezależnie od stanu styków przekaźnika.

Podłączenie przekaźnika czasowego w obwodzie sterującym

Urządzenie należy podłączyć uwzględniając zgodność miejsca montażu z warunkami podanymi w karcie technicznej urządzenia. Z reguły instalacja polega na pionowym montażu urządzenia z odchyleniem od tolerancji pionowej nie większym niż 10°.

Dopuszczalne temperatury pomieszczenia, w którym ma być zainstalowany i obsługiwany przekaźnik czasowy, zwykle nie przekraczają zakresu -20°C + 50°C.

Poziom wilgotności powietrza w pomieszczeniu, w którym urządzenie jest zainstalowane, nie powinien przekraczać 80%. Na czas montażu obwód elektryczny, w którym zainstalowany jest timer, powinien być odłączony od zasilania sieciowego.

Klasyczny schemat podłączenia przekaźnika czasowego, w tym przypadku dla urządzenia przełączającego dwa kanały z obciążeniem. Na tej samej zasadzie urządzenia łączy się z różną liczbą przełączeń (+)

Urządzenie dowolnej konstrukcji tradycyjnie posiada paszport techniczny, który pokazuje schemat połączeń. Uzupełnieniem wielu zegarów elektroniczno-mechanicznych i cyfrowych jest schemat wydrukowany bezpośrednio na obudowie i pokazujący, jak i w jakiej kolejności podłączać przekaźnik czasowy.

Klasyczna opcja połączenia wygląda następująco:

1. Podłączenie linii napięciowej do zacisków zasilania urządzenia.
2. Linia fazowa jest połączona poprzez wyłącznik automatyczny z wejściowym stykiem obciążenia przekaźnika.
3. Styk wyjściowy obciążenia przekaźnika jest podłączony bezpośrednio do linii fazowej obciążenia.

W rzeczywistości schemat połączeń dla większości urządzeń zbudowany jest na identycznej zasadzie: podłączenie zasilania do samego urządzenia i włączenie obciążenia poprzez grupę przełączanych styków.

W zależności od rodzaju przekaźnika (jednofazowy, trójfazowy), a także cech konstrukcyjnych może istnieć kilka takich grup styków.

Prostą wersję przekaźnika czasowego można wykonać własnymi rękami. Schematy różnych domowych produktów opisano w Ten artykuł.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

W filmie omówiono możliwość zastosowania urządzenia modułowego, w którym występują dwa niezależne urządzenia przełączające czas. Schemat przewiduje włączenie dwóch urządzeń gospodarstwa domowego, ustawienie ich działania w odstępach czasowych i inne funkcje.

Oczywiście w jednym skromnym przeglądzie nie da się ująć wszystkich istniejących modyfikacji przekaźników czasowych. Aby przejrzeć całą gamę urządzeń, trzeba by napisać całą książkę. Właściwie dostępne są podręczniki na temat różnych typów timerów i jeśli chcesz, zawsze możesz znaleźć niezbędne informacje.

Czy masz coś do dodania lub masz pytania dotyczące obsługi, doboru, podłączenia i konfiguracji przekaźnika czasowego? Możesz zostawiać komentarze na temat publikacji i brać udział w dyskusjach. Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.