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

Klasyfikacja i dlaczego potrzebujesz przekaźnika

Ponieważ przekaźniki są wysoce niezawodnymi urządzeniami przełączającymi, nie dziwi fakt, że są szeroko stosowane w różnych dziedzinach ludzkiej działalności. Wykorzystywane są w przemyśle do automatyzacji procesów pracy, a także w życiu codziennym w wielu różnych urządzeniach, na przykład w zwykłych lodówkach i pralkach.

Różnorodność typów przekaźników jest bardzo duża i każdy przeznaczony jest do wykonywania określonego zadania.

Przekaźniki mają złożoną klasyfikację i są podzielone na kilka grup:

Według zakresu:

• zarządzanie systemami elektrycznymi i elektronicznymi;
• ochrona systemów;
• automatyzacja systemów.

Zgodnie z zasadą działania:

• termiczny;
• elektromagnetyczny;
• magnetolektyczny;
• półprzewodnik;
• wprowadzenie.

Według parametru przychodzącego, powodującego działanie KU:

• z prądu;
• od napięcia;
• od władzy;
• od częstotliwości.

Zgodnie z zasadą oddziaływania na część sterującą urządzenia:

• kontakt;
• bezdotykowy.

Zdjęcie (zakreślone na czerwono) pokazuje, gdzie w pralce znajduje się jeden z przekaźników

W zależności od rodzaju i klasyfikacji przekaźniki znajdują zastosowanie w sprzęcie AGD, samochodach, pociągach, obrabiarkach, technice komputerowej itp. Jednak najczęściej ten typ urządzenia przełączającego służy do sterowania dużymi prądami.

Ochrona

Większość producentów zaleca szybko działające bezpieczniki jako ochronę.
Jest to konieczne, aby w przypadku przeciążenia lub zwarcia obciążenia nie doszło do awarii SSR.

Ponieważ jednak koszt takich bezpieczników jest porównywalny z kosztem samego SSR,
istnieje możliwość zainstalowania wyłączników automatycznych zamiast bezpieczników.
Ponadto producenci zalecają wyłącznie wyłączniki o charakterystyce czasowo-prądowej typu „B”.

Aby wyjaśnić zasadę ochrony, rozważ dobrze znane wykresy charakterystyk czasowo-prądowych wyłączników:

Z wykresu widać, że kiedy prąd wyłącznika z charakterystyką „B”
ponad 5-krotny czas wyłączenia - około 10 ms (pół okresu napięcia o częstotliwości 50 Hz).

Z tego możemy wywnioskować, że aby mieć dużą szansę na utrzymanie wydajności SSR w przypadku zwarcia,
należy zastosować wyłączniki o charakterystyce „B”.
W takim przypadku konieczne jest odpowiednie obliczenie prądów obciążenia i wyłącznika, w zależności od maksymalnego prądu przekaźnika półprzewodnikowego.

Zakres urządzeń

Timery są używane w wielu urządzeniach otaczających współczesnego człowieka.Często w życiu wymagana jest automatyzacja cykli uruchamiania i zatrzymywania różnych urządzeń.

Schemat podłączenia przekaźnika czasowego jest na tyle prosty, że pozwala na zastosowanie takiego sterownika pracy w szerokiej gamie urządzeń domowych i przemysłowych, uruchamiając lub wyłączając urządzenie po określonych okresach czasu. Przykładami zastosowania są pralki, kuchenki mikrofalowe, obrabiarki, sygnalizacja świetlna, oświetlenie uliczne, systemy nawadniające i sterowanie ogrzewaniem domów. Nowoczesny przekaźnik czasowy

Przekaźniki czasowe były używane od tak dawna, że ​​nie udało się znaleźć nawet informacji o pierwszym inżynierze, który wprowadził takie funkcje do swojego sprzętu. Pierwsza wzmianka i próba rozdzielenia układów sterowania czasem pracy według zasady działania została podjęta w 1958 roku w książce V. Bolshov „Elektroniczne przekaźniki czasu”.

Znamienne, że już wtedy konieczność okresowego uruchamiania i wyłączania urządzeń była brana za oczywistość. Książka sugerowała podział zegarów na godzinowe, powietrzne, elektroniczne i elektromagnetyczne, w zależności od rodzaju funkcjonującego mechanizmu. Przekaźniki czasowe stosowane w ZSRR

We współczesnym życiu zegary, które wyłączają i kontrolują moc sprzętu, a to inna nazwa takiego urządzenia, są używane wszędzie, zarówno do kontrolowania procesów produkcyjnych, jak i elektroniki użytkowej.

Przekaźniki czasowe są szczególnie ważne w systemach inteligentnego domu, w których mierzą odstępy czasowe i sterują określonymi procesami. Najprostszym przykładem jest automatyczne oświetlenie wejść do budynków mieszkalnych. Czujnik po wykryciu ruchu daje sygnał do uruchomienia timera, który zapala oświetlenie. Jeśli przez dłuższy czas nie ma sygnału z czujnika, przekaźnik czasowy jest aktywowany i lampka gaśnie.Jeden ze schematów podłączenia przekaźnika czasowego do oświetlenia wejściowego

To ciekawe: wyzwalacz bocznikowy lub przekaźnik napięciowy - który lepiej wybrać

Najłatwiejszy timer 12V w domu

Najprostszym rozwiązaniem jest przekaźnik czasowy 12 V. Taki przekaźnik można zasilić ze standardowego zasilacza 12v, którego jest sporo w sprzedaży w różnych sklepach.

Poniższy rysunek przedstawia schemat urządzenia do włączania i wyłączania sieci oświetleniowej, zamontowanego na jednym liczniku integralnego typu K561IE16.

Obrazek. Wariant obwodu przekaźnika 12 V, po włączeniu zasilania włącza obciążenie na 3 minuty.

Ten obwód jest interesujący, ponieważ migająca dioda LED VD1 działa jak generator impulsów zegarowych. Jego częstotliwość migotania wynosi 1,4 Hz. Jeśli nie można znaleźć diody LED określonej marki, możesz użyć podobnej.

Rozważ początkowy stan pracy, w momencie zasilania 12V. W początkowym momencie kondensator C1 jest w pełni naładowany przez rezystor R2. Log.1 pojawia się na wyjściu pod nr 11, czyniąc ten element zerowym.

Tranzystor podłączony do wyjścia zintegrowanego licznika otwiera się i podaje napięcie 12V do cewki przekaźnika, przez styki zasilania, których zamyka obwód przełączający obciążenie.

Dalszą zasadą działania układu pracującego pod napięciem 12V jest odczytywanie impulsów pochodzących ze wskaźnika VD1 o częstotliwości 1,4 Hz na pin nr 10 licznika DD1. Z każdym spadkiem poziomu przychodzącego sygnału następuje, że tak powiem, wzrost wartości elementu zliczającego.

Po nadejściu impulsu 256 (co odpowiada 183 sekundom lub 3 minutom), na pinie nr 12 pojawia się dziennik. 1. Taki sygnał jest poleceniem zamknięcia tranzystora VT1 i przerwania obwodu podłączenia obciążenia przez układ styków przekaźnika.

Jednocześnie log.1 z wyjścia pod nr 12 przechodzi przez diodę VD2 do nogi zegara C elementu DD1. Sygnał ten blokuje możliwość odbierania impulsów zegarowych w przyszłości, timer przestanie działać, do czasu zresetowania zasilania 12V.

Początkowe parametry timera pracy są ustawiane na różne sposoby podłączenia tranzystora VT1 i diody VD3 wskazanej na schemacie.

Nieznacznie przekształcając takie urządzenie, możesz stworzyć obwód, który ma odwrotną zasadę działania. Tranzystor KT814A należy zmienić na inny typ - KT815A, emiter należy podłączyć do wspólnego przewodu, kolektor do pierwszego styku przekaźnika. Drugi styk przekaźnika należy podłączyć do napięcia zasilającego 12V.

Obrazek. Wariant obwodu przekaźnika 12 V, który włącza obciążenie 3 minuty po włączeniu zasilania.

Teraz po podaniu zasilania przekaźnik zostanie wyłączony, a impuls sterujący otwierający przekaźnik w postaci wyjścia log.1 12 elementu DD1 spowoduje otwarcie tranzystora i podanie napięcia 12V na cewkę. Następnie przez styki mocy ładunek zostanie podłączony do sieci elektrycznej.

Ta wersja timera, działająca pod napięciem 12V, utrzyma obciążenie w stanie wyłączonym przez okres 3 minut, a następnie je podłączy.

Wykonując obwód, nie zapomnij umieścić na obwodzie kondensatora 0,1 uF, oznaczonego C3 i o napięciu 50 V, jak najbliżej styków zasilających mikroukładu, w przeciwnym razie licznik często zawiedzie i czas ekspozycji przekaźnika czasami będzie mniej niż powinno.

W szczególności jest to programowanie czasu ekspozycji. Używając np. takiego mikroprzełącznika jak pokazano na rysunku można podłączyć jeden styki przełącznika do wyjść licznika DD1, a drugie styki połączyć ze sobą i podłączyć do miejsca połączenia elementów VD2 i R3.

Tak więc za pomocą mikroprzełączników można zaprogramować czas opóźnienia przekaźnika.

Podłączenie punktu połączenia elementów VD2 i R3 do różnych wyjść DD1 zmieni czas ekspozycji w następujący sposób:

Schemat i zasada działania przekaźnika elektromagnetycznego

Zastanów się, jak działa ten mechanizm od środka.

1. Cewka indukcyjna zawiera ruchomą stalową armaturę.
2. Po przyłożeniu napięcia do cewki powstaje wokół niej pole elektromagnetyczne, które przyciąga tę zworę do cewki.
3. Częstotliwość i czas zasilania napięciem regulowany jest elektrycznie lub mechanicznie.

Konstrukcja urządzenia składa się z trzech głównych elementów:

1. Postrzeganie lub pierwotne - w rzeczywistości jest to uzwojenie cewki. Tutaj pęd jest zamieniany na siłę elektromagnetyczną.
2. Opóźnione lub pośrednie - kotwa stalowa ze sprężyną powrotną i stykami. Tutaj siłownik jest doprowadzany do stanu roboczego.
3. Executive – w tej części grupa kontaktów ma bezpośredni wpływ na urządzenia energetyczne.

Uruchamianie silnika „Trójkąt”

Po pewnym czasie (zamontowany na przednim panelu przekaźnika) przekaźnik czasowy KT1 przełącza swój styk z 17-18 na styk 17-28, wyłączając tym samym stycznik KM3 w trybie „Gwiazda”.

Po przełączeniu styku wykonawczego przekaźnika czasowego KT1 załączany jest stycznik KM2. Styki mocy KM2 doprowadzają napięcie do końca uzwojenia U2-V2-W2, aktywowany jest tryb „Trójkąt”.

Styk pomocniczy 53-54 na styczniku KM2 dostarcza napięcie do żarówki HL2 (rozruch delta jest włączony)

Uff, może to wszystko zgodnie ze schematem))). Więc to faktycznie działa i aby to wszystko wyłączyć, musisz nacisnąć przycisk SB1.

A jednak jaka jest rzeczywista zaleta tego przekaźnika?

Spróbuję powiedzieć to własnymi słowami: w przypadku silników o dużej mocy prąd rozruchowy przy rozruchu może przekroczyć prąd roboczy 5-7 razy.

Z tego prostego powodu przekaźniki czasowe, takie jak RT-SD, służą do uruchamiania silnika zgodnie ze schematem Gwiazda-Delta.

Przekaźnik czasowy RT-SD jest niejako „najważniejszą rzeczą, aby się nie pomylić”, alternatywą dla softstartów. Dlatego softstarty są znacznie droższe niż przekaźniki czasowe, dlatego są dziś dość często stosowane.

Dobra, drodzy przyjaciele! Czekam na Wasze komentarze na ten temat i nie zapomnijcie kliknąć przycisków, aby podzielić się tym tematem ze znajomymi. Na tym kończę ten artykuł, ale nie zamykam tego tematu całkowicie, mam jeszcze jedną myśl w rezerwie.

Zwarcie cewki

Rysunek 2. Schemat uzyskiwania zwłoki czasowej dla elektromagnetycznych przekaźników czasowych z różnymi opcjami włączania cewki wciągającej.

Gdy przekaźnik RV jest włączony, twornik jest przyciągany bardzo szybko (czas ładowania przekaźnika wynosi 0,8 s). Po odłączeniu powstaje zwłoka czasowa, natomiast przekaźnik można wyłączyć zarówno poprzez przerwanie obwodu cewki, jak i zwarcie go (rys. 2a).Opóźnienie czasowe przy zwarciu cewki jest uzyskiwane z następującego powodu. Aby zwora odpadła (a tym samym zadziałały styki przekaźnika) konieczne jest, aby strumień w układzie magnetycznym zanikł lub zmniejszył się do określonej wartości, co ma miejsce przy odłączeniu cewki przekaźnika, tj. gdy jest jest wyłączony.

Jeżeli jednak zbocznikuje się cewkę przekaźnika (np. przez równoległe połączenie dowolnych styków innego przekaźnika pośredniczącego RP), to dzięki indukcji własnej w obwodzie utworzonym przez cewkę przekaźnika i styk RP prąd utrzymuje się przez pewien czas. czas. W konsekwencji strumień magnetyczny i siła przyciągania twornika do rdzenia będą również stopniowo zanikać. Rezystancja R w obwodzie cewki musi być zapewniona, aby zapobiec zwarciu (jeśli w tym obwodzie nie ma innych odbiorników).

Przekaźniki elektromagnetyczne na schematach: uzwojenia, grupy styków

Cechą przekaźnika jest to, że składa się z dwóch części - uzwojenia i styków. Uzwojenie i styki mają inne oznaczenie. Uzwojenie graficznie wygląda jak prostokąt, styki różnych mają swoje własne oznaczenie. Odzwierciedla to ich nazwę/przeznaczenie, więc zazwyczaj nie ma problemów z identyfikacją.

Rodzaje styków przekaźników elektromagnetycznych i ich oznaczenia na schematach

Czasami obok obrazu graficznego umieszczane jest oznaczenie typu - NC (normalnie zamknięty) lub NO (normalnie otwarty). Częściej jednak określają przynależność do przekaźnika i numer grupy styków, a typ styku jest czytelny z obrazu graficznego.

Ogólnie rzecz biorąc, musisz szukać styków przekaźnikowych w całym obwodzie. W końcu fizycznie znajduje się w jednym miejscu, a jego różne styki są częścią różnych obwodów. Pokazano to na diagramach. Uzwojenie w jednym miejscu - w obwodzie zasilającym.Styki są rozproszone w różnych miejscach - w obwodach, w których pracują.

Przykład obwodu przekaźników elektromagnetycznych: styki znajdują się w odpowiednich obwodach (patrz kodowanie kolorami)

Na przykład spójrz na schemat z przekaźnikiem. Przekaźniki KA, KV1 i KM mają jedną grupę styków, KV3 - dwa, KV2 - trzy. Ale trzy są dalekie od limitu. Grupy kontaktów w każdym przekaźniku mogą mieć dziesięć, dwanaście lub więcej. A schemat jest prosty. A jeśli zajmuje kilka kartek formatu A2 i jest w nim dużo elementów…

Jak przetestować przekaźnik elektromagnetyczny?

Wydajność przekaźnika elektromagnetycznego zależy od cewki. Dlatego przede wszystkim sprawdzamy uzwojenie. Nazywają ją multimetrem. Rezystancja uzwojenia może wynosić 20-40 omów lub kilka kiloomów. Podczas pomiaru wystarczy wybrać odpowiedni zakres. Jeśli są dane, jaka powinna być wartość oporu, porównujemy. W przeciwnym razie jesteśmy zadowoleni z faktu, że nie ma zwarcia ani obwodu otwartego (opór dąży do nieskończoności).

Przekaźnik elektromagnetyczny można sprawdzić za pomocą testera/multimetru

Drugą kwestią jest to, czy styki się przełączają, czy nie i jak dobrze pasują podkładki kontaktowe. Sprawdzenie tego jest trochę trudniejsze. Do wyjścia jednego ze styków można podłączyć zasilacz. Na przykład prosta bateria. Po wyzwoleniu przekaźnika potencjał musi pojawić się na drugim styku lub zniknąć. Zależy to od typu testowanej grupy kontaktów. Obecność zasilania można również kontrolować za pomocą multimetru, ale trzeba będzie go przełączyć w odpowiedni tryb (kontrola napięcia jest łatwiejsza).

Jeśli nie masz multimetru

Multimetr nie zawsze jest pod ręką, ale baterie są prawie zawsze dostępne. Spójrzmy na przykład. W szczelnie zamkniętej obudowie jest jakiś przekaźnik.Jeśli znasz lub znalazłeś jego typ, możesz zobaczyć cechy według nazwy. Jeśli dane nie zostaną znalezione lub nie ma nazwy przekaźnika, patrzymy na sprawę. Zazwyczaj w tym miejscu podane są wszystkie ważne informacje. Wymagane jest napięcie zasilania i przełączane prądy/napięcia.

Sprawdzenie uzwojenia przekaźnika elektromagnetycznego

W tym przypadku mamy do czynienia z przekaźnikiem, który działa od 12 V DC. Cóż, jeśli jest takie źródło zasilania, to z niego korzystamy. Jeśli nie, zbieramy kilka akumulatorów (szeregowo, czyli jeden po drugim), aby w sumie uzyskać wymagane napięcie.

Gdy akumulatory są połączone szeregowo, ich napięcie jest sumowane

Po otrzymaniu źródła zasilania o pożądanej wartości podłączamy je do zacisków cewki. Jak ustalić, dokąd prowadzi cewka? Zwykle są podpisane. W każdym razie istnieją oznaczenia „+” i „-” do podłączenia zasilaczy prądu stałego oraz znaki typu zmiennego, takie jak „≈”. Zasilamy odpowiednie styki. Co się dzieje? Jeśli cewka przekaźnika działa, słychać kliknięcie - to jest wyciągnięta kotwica. Po usunięciu napięcia ponownie słychać.

Sprawdzanie kontaktów

Ale kliknięcia to jedno. Oznacza to, że cewka działa, ale trzeba jeszcze sprawdzić styki. Być może są utlenione, obwód zamyka się, ale napięcie gwałtownie spada. Może są zużyte i kontakt jest zły, a może wręcz przeciwnie gotują się i nie otwierają. Ogólnie rzecz biorąc, w celu pełnego sprawdzenia przekaźnika elektromagnetycznego konieczne jest również sprawdzenie działania grup styków.

Najłatwiej to wyjaśnić na przykładzie przekaźnika z jedną grupą. Zwykle można je znaleźć w samochodach. Kierowcy nazywają je liczbą pinów: 4 pin lub 5 pin.W obu przypadkach jest tylko jedna grupa. Tyle, że przekaźnik czterostykowy zawiera styk normalnie zamknięty lub normalnie otwarty, a przekaźnik pięciostykowy zawiera grupę przełączającą (styki przełączne).

Przekaźnik elektromagnetyczny 4 i 5 pinów: układ pinów, schemat połączeń

Jak widać, w każdym przypadku zasilanie jest dostarczane do wniosków podpisanych 85 i 86. A obciążenie jest połączone z resztą. Aby przetestować przekaźnik 4-pinowy, możesz złożyć prosty pakiet małej żarówki i baterii o pożądanej wartości. Przykręć końce tego pakietu do zacisków styków. W przekaźniku 4-pinowym są to piny 30 i 87. Co się dzieje? Jeśli styk jest zamknięty (normalnie otwarty), gdy przekaźnik jest aktywny, lampka powinna się zaświecić. Jeśli grupa jest otwarta (normalnie zamknięta) powinna wyjść.

W przypadku przekaźnika 5-pinowego obwód będzie nieco bardziej skomplikowany. Tutaj potrzebujesz dwóch wiązek żarówek i baterii. Użyj lamp o różnych rozmiarach, kolorach lub w jakiś sposób je rozdziel. Jeśli na cewce nie ma zasilania, powinna świecić jedna lampka. Gdy przekaźnik jest włączony, gaśnie, zapala się kolejny.

Główne cechy KU

Główne cechy, na które należy zwrócić uwagę przy wyborze tego typu urządzenia przełączającego, to:

• czułość - działanie z prądu o określonej sile dostarczanego do uzwojenia, wystarczającego do włączenia urządzenia;
• rezystancja uzwojenia elektromagnesu;
• napięcie pracy (prąd) - minimalna dopuszczalna wartość wystarczająca do przełączenia styków;
• napięcie wyzwalania (prąd) - wartość parametru, przy której CU jest wyłączony;
• czas przyciągania i zwalniania kotwicy;
• częstotliwość pracy z obciążeniem roboczym styków.

Instrumenty z wagą mechaniczną

Jednym z urządzeń wyposażonych w wagę mechaniczną jest licznik czasu domowego. Działa ze zwykłego gniazdka. Takie urządzenie pozwala sterować sprzętem AGD w określonym przedziale czasowym. Posiada przekaźnik „gniazdo”, który ogranicza się do dobowego cyklu pracy.

Aby korzystać z timera dziennego, musisz go skonfigurować:

• Podnieś wszystkie elementy, które znajdują się na obwodzie dysku.
• Pomiń wszystkie elementy, które odpowiadają za ustawienie czasu.
• Przewijając dysk, ustaw go na bieżący przedział czasu.

Np. jeśli elementy zostaną opuszczone na wadze oznaczonej cyframi 9 i 14, to obciążenie zostanie uruchomione o godzinie 9 rano i wyłączone o godzinie 14:00. Dziennie można utworzyć do 48 aktywacji urządzenia.

Aby to zrobić, musisz aktywować przycisk, który znajduje się z boku obudowy. Jeśli go uruchomisz, zegar włączy się w trybie pilnym, nawet jeśli był włączony.

Tygodniowy minutnik

Elektroniczny wyłącznik czasowy w trybie automatycznym jest używany w różnych dziedzinach. Przekaźnik „tygodniowy” przełącza się w ustawionym cyklu tygodniowym. Urządzenie umożliwia:

• Zapewniają funkcje przełączania w systemach oświetleniowych.
• Włącz/wyłącz wyposażenie technologiczne.
• Uruchom / wyłącz systemy bezpieczeństwa.

Wymiary urządzenia są niewielkie, konstrukcja zapewnia klawisze funkcyjne. Za ich pomocą można łatwo zaprogramować urządzenie. Ponadto istnieje wyświetlacz ciekłokrystaliczny, który wyświetla informacje.

Tryb sterowania można aktywować przez naciśnięcie i przytrzymanie przycisku „P”. Ustawienia resetuje się przyciskiem „Resetuj”. Podczas programowania można ustawić datę, limit to okres tygodniowy.Przekaźnik czasowy może pracować w trybie ręcznym lub automatycznym. Współczesna automatyka przemysłowa, a także różne moduły domowe, najczęściej wyposażone są w urządzenia, które można konfigurować za pomocą potencjometrów.

Przód panelu zakłada obecność jednego lub więcej prętów potencjometru. Można je regulować za pomocą ostrza śrubokręta i ustawiać w żądanej pozycji. Wokół łodygi jest zaznaczona łuska. Takie urządzenia są szeroko stosowane w sterowaniu systemami wentylacji i ogrzewania.