Tijdrelais: werkingsprincipe, aansluitschema en aanbevelingen voor instelling

Classificatie en waarom u een relais nodig heeft

Aangezien relais zeer betrouwbare schakelapparaten zijn, is het niet verwonderlijk dat ze veel worden gebruikt in verschillende gebieden van menselijke activiteit. Ze worden gebruikt in de industrie om werkprocessen te automatiseren, maar ook in het dagelijks leven in een breed scala aan apparaten, bijvoorbeeld in de gebruikelijke koelkasten en wasmachines.

De verscheidenheid aan soorten relais is erg groot en elk is ontworpen om een ​​specifieke taak uit te voeren.

Relais hebben een complexe classificatie en zijn onderverdeeld in verschillende groepen:

Per bereik:

• beheer van elektrische en elektronische systemen;
• systeem bescherming;
• automatisering van systemen.

Volgens het werkingsprincipe:

• thermisch;
• elektromagnetisch;
• magnetolectisch;
• halfgeleider;
• inductie.

Volgens de inkomende parameter, die de werking van de KU veroorzaakt:

• van stroom;
• van spanning;
• van macht;
• van frequentie.

Volgens het principe van invloed op het besturingsgedeelte van het apparaat:

• contact;
• contactloos.

De foto (rood omcirkeld) laat zien waar een van de relais zich in de wasmachine bevindt

Afhankelijk van het type en de classificatie worden relais gebruikt in huishoudelijke apparaten, auto's, treinen, werktuigmachines, computertechnologie, enz. Meestal wordt dit type schakelapparaat echter gebruikt om grote stromen te regelen.

Bescherming

De meeste fabrikanten raden snelwerkende zekeringen aan als bescherming.
Dit is nodig zodat er bij overbelasting of kortsluiting van de belasting geen storing van de SSR ontstaat.

Aangezien de kosten van dergelijke zekeringen vergelijkbaar zijn met de kosten van de SSR zelf,
er is een optie om stroomonderbrekers te installeren in plaats van zekeringen.
Bovendien bevelen fabrikanten alleen stroomonderbrekers aan met een tijdstroomkarakteristiek van het type "B".

Om het beschermingsprincipe uit te leggen, kunt u de bekende grafieken van de tijd-stroomkarakteristieken van stroomonderbrekers bekijken:

Uit de grafiek blijkt dat wanneer: stroomonderbreker stroom met kenmerk "B"
meer dan 5 keer de uitschakeltijd - ongeveer 10 ms (halve spanningsperiode met een frequentie van 50 Hz).

Hieruit kunnen we concluderen dat om een ​​grote kans te hebben om de prestaties van de SSR te behouden in geval van kortsluiting,
u moet stroomonderbrekers met kenmerk "B" gebruiken.
In dit geval is het noodzakelijk om de stromen van de belasting en de stroomonderbreker dienovereenkomstig te berekenen, afhankelijk van de maximale stroom van het solid-state relais.

Omvang van apparaten

Timers worden gebruikt in veel apparaten rond de moderne mens.In het leven is het vaak nodig om de start- en stopcycli van verschillende apparatuur te automatiseren.

Het aansluitschema van het tijdrelais is zo eenvoudig dat een dergelijke bedieningscontroller kan worden gebruikt in een breed scala aan huishoudelijke en industriële apparatuur, waarbij de apparatuur na bepaalde perioden wordt gestart of uitgeschakeld. Voorbeelden van gebruik zijn wasmachines, magnetrons, werktuigmachines, verkeerslichten, straatverlichting, irrigatiesystemen en verwarmingsregelaars voor woningen. Moderne tijdrelais

Tijdrelais worden al zo lang gebruikt dat zelfs informatie over de eerste ingenieur die dergelijke functies in zijn apparatuur introduceerde, niet kon worden gevonden. De eerste vermelding en poging om werktijdcontrolesystemen te scheiden volgens het werkingsprincipe werd gedaan in 1958, in het boek van V. Bolshov "Electronic Time Relays".

Het is veelzeggend dat zelfs toen de noodzaak van het periodiek opstarten en stilleggen van apparatuur als vanzelfsprekend werd beschouwd. Het boek stelde voor om timers te verdelen in uur-, lucht-, elektronische en elektromagnetische, afhankelijk van het type functionerend mechanisme. Tijdrelais gebruikt in de USSR

In het moderne leven worden overal timers gebruikt die de stroom van apparatuur uitschakelen en regelen, en dit is een andere naam voor zo'n apparaat, zowel voor het regelen van productieprocessen als voor consumentenelektronica.

Tijdrelais zijn vooral belangrijk in smart home-systemen, waarin ze tijdsintervallen meten en bepaalde processen aansturen. Het eenvoudigste voorbeeld is automatisch licht in de entrees van woongebouwen. De sensor geeft bij bewegingsdetectie een signaal om de timer te starten, waardoor de verlichting aangaat. Als er lange tijd geen signaal van de sensor is, wordt het tijdrelais geactiveerd en gaat het licht uit.Een van de schema's voor het aansluiten van een tijdrelais op de ingangsverlichting

Dit is interessant: Shunt-release of spanningsrelais - wat is beter om te kiezen

De gemakkelijkste 12V-timer voor thuis

De eenvoudigste oplossing is een 12 volt tijdrelais. Zo'n relais kan gevoed worden vanuit een standaard 12v voeding, waarvan er veel in verschillende winkels te koop zijn.

De onderstaande afbeelding toont een diagram van een apparaat voor het in- en uitschakelen van het verlichtingsnetwerk, gemonteerd op één teller van het integrale type K561IE16.

Afbeelding. Een variant van het 12v-relaiscircuit, wanneer de stroom wordt ingeschakeld, wordt de belasting gedurende 3 minuten ingeschakeld.

Deze schakeling is interessant omdat de knipperende LED VD1 werkt als een klokpulsgenerator. De flikkerfrequentie is 1,4 Hz. Als de LED van een bepaald merk niet kan worden gevonden, kunt u een vergelijkbare gebruiken.

Houd rekening met de initiële bedrijfstoestand op het moment van 12v-voeding. Op het eerste moment is de condensator C1 volledig opgeladen via de weerstand R2. Log.1 verschijnt op de uitgang onder nr. 11, waardoor dit element nul is.

De transistor die is aangesloten op de uitgang van de geïntegreerde teller opent en levert een spanning van 12V aan de relaisspoel, via de vermogenscontacten waarvan het belastingschakelcircuit sluit.

Het verdere werkingsprincipe van het circuit dat werkt op een spanning van 12V is het lezen van de pulsen afkomstig van de VD1-indicator met een frequentie van 1,4 Hz naar pin nr. 10 van de DD1-teller. Bij elke verlaging van het niveau van het inkomende signaal is er als het ware een verhoging van de waarde van het telelement.

Wanneer een 256 puls arriveert (dit is gelijk aan 183 seconden of 3 minuten), verschijnt er een log op pin nr. 12. 1. Een dergelijk signaal is een commando om de transistor VT1 te sluiten en het belastingverbindingscircuit te onderbreken via het relaiscontactsysteem.

Tegelijkertijd gaat log.1 van uitgang onder nr. 12 via de VD2-diode naar het klokbeen C van het DD1-element. Dit signaal blokkeert de mogelijkheid om in de toekomst klokpulsen te ontvangen, de timer zal niet meer werken, totdat de 12V voeding is gereset.

De initiële parameters voor de bedrijfstimer worden op verschillende manieren ingesteld om de transistor VT1 en de diode VD3 aan te sluiten die in het diagram worden aangegeven.

Door zo'n apparaat enigszins te transformeren, kun je een circuit maken met het tegenovergestelde werkingsprincipe. De KT814A-transistor moet worden gewijzigd in een ander type - KT815A, de emitter moet worden aangesloten op de gemeenschappelijke draad, de collector op het eerste contact van het relais. Het tweede contact van het relais dient aangesloten te worden op de 12V voedingsspanning.

Afbeelding. Een variant van het 12v-relaiscircuit dat de belasting 3 minuten nadat de stroom is ingeschakeld, inschakelt.

Nu, nadat de stroom is ingeschakeld, wordt het relais uitgeschakeld en de stuurpuls die het relais opent in de vorm van log.1-uitgang 12 van het DD1-element zal de transistor openen en een spanning van 12V op de spoel aanbrengen. Daarna wordt de belasting via de vermogenscontacten aangesloten op het elektriciteitsnet.

Deze versie van de timer, die werkt op een spanning van 12V, houdt de belasting gedurende een periode van 3 minuten in de uit-stand en sluit hem vervolgens aan.

Vergeet bij het maken van het circuit niet een 0.1 uF condensator, gemarkeerd met C3 op het circuit en met een spanning van 50V, zo dicht mogelijk bij de voedingspinnen van de microschakeling te plaatsen, anders zal de teller vaak falen en de belichtingstijd van het relais zal soms minder zijn dan zou moeten.

Dit is met name de programmering van de belichtingstijd. Met behulp van bijvoorbeeld een dergelijke DIP-schakelaar zoals weergegeven in de afbeelding, kunt u één schakelaarcontact aansluiten op de uitgangen van de teller DD1, en de tweede contacten samenvoegen en aansluiten op het aansluitpunt van de VD2- en R3-elementen.

Zo kunt u met behulp van microschakelaars de vertragingstijd van het relais programmeren.

Door het aansluitpunt van de elementen VD2 en R3 op verschillende uitgangen DD1 aan te sluiten, verandert de belichtingstijd als volgt:

Schema en werkingsprincipe van een elektromagnetisch relais

Overweeg hoe dit mechanisme van binnenuit werkt.

1. De spoel bevat een beweegbaar stalen anker.
2. Wanneer er spanning op de spoel wordt gezet, wordt er een elektromagnetisch veld omheen gevormd, dat dit anker naar de spoel trekt.
3. De frequentie en het tijdstip van de voedingsspanning worden elektrisch of mechanisch geregeld.

De structuur van het apparaat bestaat uit drie hoofdelementen:

1. Waarnemen of primair - in feite is dit de wikkeling van de spoel. Hier wordt het momentum omgezet in elektromagnetische kracht.
2. Vertragend of tussenliggend - een stalen anker met een retourveer en contacten. Hier wordt de actuator in werkende staat gebracht.
3. Executive - in dit deel heeft de contactgroep een directe impact op elektrische apparatuur.

Starten van de motor "Triangle"

Na enige tijd (geïnstalleerd op het voorpaneel van het relais), schakelt het tijdrelais KT1 zijn contact van 17-18 naar contact 17-28, waardoor de KM3-contactor in de "Star" -modus wordt uitgeschakeld.

Na het schakelen van het directiecontact van het tijdrelais KT1 wordt de contactor KM2 ingeschakeld. Vermogenscontacten KM2 brengen spanning aan op het einde van de wikkeling U2-V2-W2, de "Driehoek"-modus is geactiveerd.

Hulpcontact 53-54 op de KM2-contactor levert spanning aan de HL2-lamp (Delta-start is aan)

Pfff, misschien is dit allemaal volgens het schema))). Dit werkt dus echt, en om het allemaal uit te zetten, moet je op de SB1-knop drukken.

En toch, wat is het werkelijke voordeel van dit relais?

Ik zal het in mijn eigen woorden proberen te zeggen: voor motoren met een hoog vermogen kan de startstroom bij het opstarten de bedrijfsstroom 5-7 keer overschrijden.

Om deze eenvoudige reden worden tijdrelais zoals RT-SD gebruikt om de motor te starten volgens het Ster-Delta-schema.

Het RT-SD tijdrelais is als het ware "het belangrijkste is om geen fouten te maken", een alternatief voor softstarters. Omdat softstarters zijn veel duurder dan tijdrelais, daarom worden ze tegenwoordig vrij vaak gebruikt.

Oké, beste vrienden! Ik kijk uit naar uw opmerkingen over het onderwerp en vergeet niet op de knoppen te klikken om dit onderwerp met uw vrienden te delen. Hierop sluit ik dit artikel af, maar ik sluit dit onderwerp niet helemaal af, ik heb nog een gedachte in reserve.

Spoel kortsluiting

Figuur 2. Schema voor het verkrijgen van de tijdvertraging voor elektromagnetische tijdrelais met verschillende opties voor het inschakelen van de intrekspoel.

Wanneer het RV-relais is ingeschakeld, wordt het anker zeer snel aangetrokken (de oplaadtijd van het relais is 0,8 sec). Bij het loskoppelen ontstaat er een tijdvertraging, terwijl het relais kan worden uitgeschakeld door zowel het spoelcircuit te verbreken als het kort te sluiten (Fig. 2a).De tijdvertraging bij het kortsluiten van de spoel wordt om de volgende reden verkregen. Om het anker te laten vallen (en bijgevolg de relaiscontacten om te werken), is het noodzakelijk dat de flux in het magnetische systeem verdwijnt of afneemt tot een bepaalde waarde, wat gebeurt wanneer de relaisspoel wordt uitgeschakeld, d.w.z. wanneer het is uitgeschakeld.

Als de relaisspoel echter wordt overbrugd (bijvoorbeeld door parallelle aansluiting van eventuele contacten van een ander tussenrelais RP), dan wordt door zelfinductie in het circuit gevormd door de relaisspoel en het RP-contact, de stroom gedurende enige tijd gehandhaafd tijd. Dientengevolge zullen ook de magnetische flux en de aantrekkingskracht van het anker op de kern geleidelijk afnemen. Weerstand R in het spoelcircuit moet worden voorzien om kortsluiting te voorkomen (als er geen andere verbruikers in dit circuit zijn).

Elektromagnetische relais op de diagrammen: wikkelingen, contactgroepen

De eigenaardigheid van het relais is dat het uit twee delen bestaat: wikkeling en contacten. Wikkeling en contacten hebben een andere aanduiding. De wikkeling ziet er grafisch uit als een rechthoek, de contacten van verschillende hebben elk hun eigen aanduiding. Het weerspiegelt hun naam/doeleinden, dus er zijn meestal geen problemen met identificatie.

Soorten contacten van elektromagnetische relais en hun aanduiding op de diagrammen

Soms wordt een typeaanduiding naast de grafische afbeelding geplaatst - NC (normaal gesloten) of NO (normaal open). Maar vaker schrijven ze het behoren tot het relais en het nummer van de contactgroep voor, en het type contact blijkt uit de grafische afbeelding.

Over het algemeen moet u in het hele circuit naar relaiscontacten zoeken. Het bevindt zich immers fysiek op één plek en de verschillende contacten maken deel uit van verschillende circuits. Dit is weergegeven in de diagrammen. Op één plaats wikkelen - in het voedingscircuit.Contacten zijn verspreid over verschillende plaatsen - in de circuits waarin ze werken.

Voorbeeld van een schakeling op elektromagnetische relais: de contacten zitten in de overeenkomstige schakelingen (zie kleurcodering)

Kijk voor een voorbeeld naar het schema met het relais. Relais KA, KV1 en KM hebben één contactgroep, KV3 - twee, KV2 - drie. Maar drie is verre van de limiet. Contactgroepen in elk relais kunnen tien of twaalf of meer zijn. En het schema is eenvoudig. En als het een paar vellen A2-formaat in beslag neemt en er zitten veel elementen in ...

Hoe een elektromagnetisch relais te testen?

De prestaties van het elektromagnetische relais zijn afhankelijk van de spoel. Daarom controleren we allereerst de wikkeling. Ze noemen haar een multimeter. De weerstand van de wikkeling kan 20-40 ohm of meerdere kilohm zijn. Selecteer bij het meten gewoon het juiste bereik. Als er gegevens zijn over welke weerstandswaarde zou moeten zijn, vergelijken we. Anders zijn we tevreden met het feit dat er geen kortsluiting of open circuit is (weerstand neigt naar oneindig).

U kunt het elektromagnetische relais controleren met behulp van een tester / multimeter

Het tweede punt is of de contacten schakelen of niet en hoe goed de contactpads passen. Dit controleren is wat lastiger. Op de uitgang van een van de contacten kan een voeding worden aangesloten. Bijvoorbeeld een simpele batterij. Wanneer het relais wordt geactiveerd, moet de potentiaal op het andere contact verschijnen of verdwijnen. Dit is afhankelijk van het type contactgroep dat wordt getest. U kunt de aanwezigheid van stroom ook regelen met een multimeter, maar deze moet naar de juiste modus worden geschakeld (spanningsregeling is eenvoudiger).

Als je geen multimeter hebt

Een multimeter is niet altijd bij de hand, maar batterijen zijn bijna altijd aanwezig. Laten we een voorbeeld bekijken. Er zit een soort relais in een verzegelde behuizing.Als je het type kent of hebt gevonden, kun je de kenmerken op naam zien. Als de gegevens niet worden gevonden of er is geen naam van het relais, kijken we naar de zaak. Meestal staat hier alle belangrijke informatie vermeld. Voedingsspanning en geschakelde stromen/spanningen zijn vereist.

De wikkeling van het elektromagnetische relais controleren

In dit geval hebben we een relais dat werkt op 12 V DC. Nou, als er zo'n krachtbron is, dan gebruiken we die. Zo niet, dan verzamelen we meerdere batterijen (in serie, dus één voor één) om in totaal de benodigde spanning te krijgen.

Wanneer batterijen in serie zijn geschakeld, wordt hun spanning opgeteld

Nadat we een stroombron van het gewenste vermogen hebben ontvangen, verbinden we deze met de klemmen van de spoel. Hoe te bepalen waar de spoel naartoe leidt? Meestal zijn ze ondertekend. In ieder geval zijn er "+" en "-" aanduidingen voor het aansluiten van gelijkstroomvoedingen en tekens voor een variabel type zoals "≈". Wij leveren stroom aan de bijbehorende contacten. Wat is er gaande? Als de relaisspoel werkt, hoort u een klik - dit is een getrokken anker. Wanneer de spanning wordt verwijderd, is het weer te horen.

Contacten controleren

Maar klikken is één ding. Dit betekent dat de spoel werkt, maar dat u de contacten nog moet controleren. Misschien zijn ze geoxideerd, sluit het circuit, maar daalt de spanning sterk. Misschien zijn ze versleten en is het contact slecht, misschien integendeel, ze koken en gaan niet open. Over het algemeen is het voor een volledige controle van het elektromagnetische relais ook noodzakelijk om de prestaties van de contactgroepen te controleren.

De makkelijkste manier om het uit te leggen is met het voorbeeld van een relais met één groep. Ze zijn meestal te vinden in auto's. Automobilisten noemen ze bij het aantal pinnen: 4-pins of 5-pins.In beide gevallen is er maar één groep. Alleen bevat een viercontactrelais een verbreekcontact of een maakcontact, en een vijfcontactrelais een schakelgroep (wisselcontacten).

Elektromagnetisch relais 4- en 5-pins: pin-indeling, bedradingsschema

Zoals je ziet wordt er in ieder geval stroom geleverd aan de conclusies die getekend zijn met 85 en 86. En de belasting is aangesloten op de rest. Om een ​​4-pins relais te testen, kunt u een eenvoudige bundel van een kleine gloeilamp en een batterij van het gewenste vermogen samenstellen. Schroef de uiteinden van deze bundel op de klemmen van de contacten. In een 4-pins relais zijn dit pinnen 30 en 87. Wat gebeurt er? Als het contact gesloten is (normaal open), moet de lamp branden als het relais wordt geactiveerd. Als de groep open is (normaal gesloten) moet uitgaan.

In het geval van een 5-pins relais zal de schakeling iets gecompliceerder zijn. Hier heb je twee bundels gloeilampen en batterijen nodig. Gebruik lampen van verschillende afmetingen, kleuren of scheid ze op een of andere manier. Als er geen stroom op de spoel staat, moet er één lampje branden. Wanneer het relais wordt geactiveerd, gaat het uit, een ander licht op.

Belangrijkste kenmerken van KU

De belangrijkste kenmerken waar u op moet letten bij het kiezen van dit type schakelapparaat zijn:

• gevoeligheid - werking vanaf een stroom van een bepaalde sterkte die aan de wikkeling wordt geleverd, voldoende om het apparaat in te schakelen;
• weerstand tegen elektromagneetwikkeling;
• bedrijfsspanning (stroom) - de minimaal toegestane waarde die voldoende is om contacten te schakelen;
• vrijgavespanning (stroom) - de waarde van de parameter waarbij de CU is uitgeschakeld;
• het tijdstip van aantrekking en loslaten van het anker;
• bedrijfsfrequentie met bedrijfsbelasting op de contacten.

Instrumenten met een mechanische schaal

Een van de apparaten met een mechanische weegschaal is een huishoudtimer. Het werkt vanuit een gewoon stopcontact. Met een dergelijk apparaat kunt u huishoudelijke apparaten binnen een bepaald tijdsbereik bedienen. Het heeft een "socket"-relais, dat beperkt is tot een dagelijkse bedrijfscyclus.

Om de dagelijkse timer te gebruiken, moet u deze configureren:

• Breng alle elementen omhoog die zich op de schijfomtrek bevinden.
• Laat alle elementen weg die verantwoordelijk zijn voor het instellen van de tijd.
• Blader door de schijf en stel deze in op het huidige tijdsinterval.

Als de elementen bijvoorbeeld worden neergelaten op de schaal die is gemarkeerd met de nummers 9 en 14, wordt de belasting om 9.00 uur geactiveerd en om 14.00 uur uitgeschakeld. Er kunnen maximaal 48 activeringen van het apparaat per dag worden aangemaakt.

Om dit te doen, moet u de knop activeren, die zich aan de zijkant van de behuizing bevindt. Als u het uitvoert, wordt de timer ingeschakeld in de urgente modus, zelfs als deze was ingeschakeld.

Wekelijkse timer

De elektronische aan-uit-timer in automatische modus wordt op verschillende gebieden gebruikt. Het “wekelijkse” relais schakelt binnen een vooraf ingestelde weekcyclus. Het apparaat maakt het mogelijk:

• Zorg voor schakelfuncties in verlichtingsinstallaties.
• Schakel technologische apparatuur in/uit.
• Start / deactiveer beveiligingssystemen.

De afmetingen van het apparaat zijn klein, het ontwerp biedt functietoetsen. Hiermee kunt u het apparaat eenvoudig programmeren. Daarnaast is er een liquid crystal display dat informatie weergeeft.

De bedieningsmodus kan worden geactiveerd door de knop "P" ingedrukt te houden. De instellingen worden gereset met de knop "Reset". Tijdens het programmeren kunt u de datum instellen, de limiet is een wekelijkse periode.Het tijdrelais kan in handmatige of automatische modus werken. Moderne industriële automatisering, evenals verschillende huishoudelijke modules, zijn meestal uitgerust met apparaten die kunnen worden geconfigureerd met potentiometers.

De voorkant van het paneel veronderstelt de aanwezigheid van een of meer potentiometerstaven. Ze kunnen met een schroevendraaierblad worden afgesteld en in de gewenste stand worden gezet. Rond de steel zit een gemarkeerde schaal. Dergelijke apparaten worden veel gebruikt bij de besturing van ventilatie- en verwarmingssystemen.