Как подключить реле времени схема: Страница не найдена — Онлайн-журнал «Толковый электрик»

Содержание

Схема подключения реле времени - Ремонт220

Автор Фома Бахтин На чтение 3 мин. Просмотров 2.9k. Опубликовано Обновлено

Многие сталкивались с понятием «реле времени», однако неправильно его истолковывали, принимая за нечто из фантастических романов. На деле же все гораздо проще – реле времени присутствует повсеместно вокруг нас. Это прибор, предназначенный для управления потребителями в приборах промышленной и бытовой автоматики. Подобные реле могут быть использованы для управлением времени, например, различными механизмами в системах вентиляции, отопления и так далее. Реле бывают очень разными, а потому различаются и по способу их включения. В нашей статье мы рассмотрим схему подключения реле времени на 12 Вольт. По аналогии вы сможете подключить реле и с другим напряжением. Смотрите обозначение реле времени на схеме.

Простая схема реле времени 12 В

Такое реле можно собрать самостоятельно, так как для него не требуется никаких сложных и дорогих деталей. Работать оно будет по следующему принципу: время заряда должно определяться произведением сопротивления цепи заряда на емкость конденсатора. При этом конденсатор должен быть заряжен полностью.

Сначала к схеме нужно подключить источник питания. Затем к нему следует подсоединить конденсатор, который должен идти через два резистора и эмиттерный транзистор. Когда заряд откроется, на одном из резисторов напряжение упадет. Причина тому – эмиттерный ток, протекающий через него. Благодаря этому падению отопрется второй транзистор. Заработает реле. Своими контактами оно должно подать питание к светодиоду. Резистор светодиода, в свою очередь, будет ограничивать электрический ток.

С нарастанием заряда будет нарастать и напряжение на конденсаторе. Ток заряда, напротив, постепенно будет уменьшаться. Одновременно уменьшится и ток эмиттера, а вместе с ним напряжение на резисторе также упадет. Как результат, электрический ток заряда на конденсаторе окажется достаточно мал, что запрет конденсатор, а затем и транзистор. И как итог – опустится реле и погаснет светодиод. Если вы захотите запустить реле времени еще раз, для этого необходимо нажать кнопку на приборе, чтобы конденсатор полностью разрядился.

Необходимый промежуток времени, во время которого реле находится в сработавшем состоянии, очень легко установить: для этого следует подобрать емкость конденсатора и сопротивления резисторов. В том случае если реле задержки времени имеет еще несколько контактов, не теряйтесь, а используйте их для других потребителей, которые также можно будет включать и выключать. Только не забудьте замкнуть и вторую пару контактов – прибор можно очень легко испортить. И, самое главное, помните, что напряжение питания устройства, к которому вы решили подсоединить реле времени, должно быть равным рабочему напряжению реле. Напомним, что мы с вами рассматривали принципиальную схему простого реле времени на 12 Вольт. Соответственно, и у устройства напряжение должно быть 12 Вольт.

Теперь вы можете своими руками собрать подобное устройство, если вам оно необходимо.

Электронный таймер Feron ТМ41 на DIN рейку


Реле времени THC15A. Обзор и схема подключения.


Как подключить реле времени ST3P


Инструкции | Реле времени, электронное, недельное, таймер. Настройка и схема подключения.

Главная
Инструкции
Информация
Таблицы
Безопасность
Заземление
УЗО
Стандарты
Книги

Услуги
Контакты
Прайс

Загрузить
Сайты
Форум

Электронное реле времени, предназначено для отсчета интервалов времени, автоматического включения/отключения различного электротехнического оборудования (освещение, отопление и т. д.) через заданный промежуток времени в течение повторяющегося недельного цикла.

Например:

для включения и отключения освещения территории двора, парка или улицы;
для включения и отключения ночного освещения лестничных маршей многоквартирных домов;
для включения и отключения в ночное время рекламных вывесок и витрин;
для управления включением электрического отопления дома;
для автоматического полива растений;
для создания эффекта присутствия в доме

Питается от бытовой электросети, напряжением 220 Вольт (есть возможность заказать реле на напряжение 12, 24, 36, 110 Вольт).
Можно запрограммировать, на всю неделю или любой день недели, один или несколько раз включение и отключение, в течении суток.
Все данные отображаются на жидкокристаллическом дисплее.
При отключении электропитания сохраняет режим программирования, за счет встроенного аккумулятора.
Cрок службы реле времени от трех до пяти лет.

Технические характеристики

Параметр Значение
Номинальное рабочее напряжение 220V
Частота питающей сети 50/60Hz
Сохраняет работоспособность, при питающем напряжении в пределах 180V-250V
Потребляемая мощность реле не более 2VA
Допустимый ток переключающего контакта, при активной нагрузке 16А
Допустимый ток переключающего контакта, при реактивной нагрузке
Минимальный шаг программирования 1 минута
Максимальный шаг программирования 168 часов
Число программ включения/отключения 16 циклов
Механическая износостойкость, циклов вкл/откл 10⁷
Электрическая износостойкость, циклов вкл/откл 10⁵
Время сохранения данных программирования, при отключении питания до 150 часов
Точность хода часов в течении суток, при температуре +25°С ≤1 секунда
Габаритные размеры (ВхШхГ), мм 86,5х36х65,5
Диапазон рабочих температур, °С -10°С~+40°С
Относительная влажность 35~85%

Крепление на DIN-рейку (занимает два модуля типа S), размером как двухфазный автомат.
Эксплуатировать в закрытом помещении с искусственным регулированием вентиляции и отопления.

Лицевая панель реле времени

Назначение кнопок управления и индикации реле времени

Назначение кнопок и индикации Надпись
Индикация включения контакта ON
Кнопка программирования
Кнопка настройки дня недели D+
Кнопка настройки часа H+
Кнопка настройки минут M+
Кнопка настройки и текущего времени
Кнопка сброса всех данных RESET
Кнопка управления режимами (ON, AUTO, OFF) MANUAL

Жидкокристаллический дисплей

Данные жидкокристаллического дисплея

В верхней части дисплея:
дни недели
MO - понедельник; TU - вторник; WE - среда; TH - четверг; FR - пятница; SA - суббота; SU - воскресенье.
Настройка дня недели осуществляется кнопкой D+


В средней части дисплея:
текущее и программируемое время
Настройка времени осуществляется кнопками , H+ и M+
В нижней левой части дисплея:
номера циклов включения и отключения
ON - включено; OFF - отключено; цифры от 1 до 16 - номер цикла.
Настройка циклов осуществляется кнопкой

В нижней правой части дисплея:
режим управления
ON - включено постоянно;

AUTO - автоматический режим; OFF - отключено постоянно.
Настройка режима управления осуществляется кнопкой MANUAL

Настройка реле времени

Рекомендуется начать с кнопки RESET (нажимайте аккуратно, тонкой отверткой, усилия не потребуется). После нажатия происходит гашение дисплея с последующим отображением всех элементов, сбрасываются все настройки и текущее время.


Настройка реле времени начинается с установки дня недели и текущего времени. Нажимаем (пальцами рук) и удерживаем кнопку (далее по тексту часы) и нажимаем кнопку D+ выбираем текущий день недели, продолжаем удерживать в нажатом положении кнопку часы, при помощи кнопок H+ и M+ устанавливаем текущее время.

После настройки текущего времени и дня недели, приступаем к программированию реле времени.

Программирование реле времени

Включение программирования осуществляется кнопкой(далее по тексту программирование
).

1) Нажимаем кнопку программирование включается первый цикл включения, далее при помощи кнопок D+, H+ и M+ выбираем день недели и время включения.
2) Нажимаем кнопку программирование включается первый цикл отключения, далее при помощи кнопок D+, H+ и M+ выбираем день недели и время отключения.
При необходимости можно добавить еще несколько циклов включения и отключения, выполнив настройку второго, третьего и т.д. циклов.

Схема подключения реле времени

Примерная схема подключения реле времени и нагрузки

реле времени, реле времени купить, таймер электронный, ТЭ 15, схема реле времени, реле времени 220 Вольт, реле времени программируемое, таймер полива самотечный, таймер выключения, реле, электронный таймер программируемый, с энергонезависимой памятью, ток коммутации 16 ампер, полный диапазон времени от 1 минуты до 168 часов, 16 программ, THC 15A

Обсуждение реле времени на форуме...

Как подключить реле времени к магнитному пускателю

Как правило, допустимая максимальная нагрузка любого реле времени не так велика, как необходимо. Для усиления выхода реле с целью управления более мощной нагрузкой разумно воспользоваться магнитным пускателем. Схема подключения к пускателю не представляет собой ничего сложного и любой начинающий электрик сможет осуществить такое подключение без особых сложностей.

Прежде чем приступить к изучению особенностей подключения, опишем особенности и назначения реле времени и магнитного пускателя.

Реле времени

Реле времени представляет собой простое современное автоматическое устройство. Здесь все понятно на интуитивном уровне и такие приборы очень широко используются в самых разных схемах для автоматизации технологических операций.

В наше время задачи реле времени могут выполняться программируемыми логическими контроллерами, однако, «старые» приборы еще не полностью вытеснены.

Предназначение реле времени — коммутация электроцепей с предварительно установленной временной выдержкой.

Современные реле времени представляют собой временные контроллеры, которые можно запрограммировать для решения конкретных задач.

Эти приборы способны обеспечивать нужный интервал времени, учитывая определенный алгоритм подключения элементов в электроцепи. Чаще всего они применяются при необходимости автоматического запуска устройств через определенный интервал времени, после того, как поступил основной сигнал.

Самые разные конструкции реле времени определяют применение прибора на бытовом и промышленном уровне.

Принцип работы определяет пять главных типов реле:

  1. Электромагнитное замедление. Такой прибор может применяться исключительно в цепях постоянного тока. Задержка во времени происходит из-за дополнительной обмотки, которая препятствует увеличению магнитного потока.
  2. Пневматическое замедление. Здесь применяется пневматический демпфер, который изменяет отверстие забора воздуха.
  3. Анкерный или часовой механизм. Здесь электромагнит взводит специальную пружину, которая замыкает реле после отсчета установленного времени.
  4. Использование двигателя. Здесь применяется синхронный электрический редуктор, двигатель и электромагнит. Первые два элемента сцепляются электромагнитом.
  5. Электронное реле. Здесь применяются микроконтроллеры, позволяющие программировать задержки включения.

Электромагнитный пускатель

Электромагнитный пускатель представляет собой электрический аппарат, который позволяет запускать, останавливать и защищать трехфазные асинхронные электрические двигатели.

Кроме того, эти приборы позволяют запускать и выключать любые виды нагрузки, к примеру, элементы нагрева, источники освещения и другие.

Производятся электромагнитные пускатели в одиночном или сдвоенном исполнении. Последние обладают механической защитой от одновременного запуска.

Приборы открытого исполнения используются в панельных установках, их применяют внутри закрытых специализированных шкафов, а также в других местах, которые надежно защищены от мелких частиц и механических повреждений.

В отличие от них, защищенные пускатели могут применяться внутри помещений, если среда не сильно запылена. Есть и пускатели, которые обладают надежной защитой от влаги и пыли, они могут использоваться как на внутренних, так и на наружных установках.

Особенности монтажа

Чтобы пускатель и реле времени смогли надежно работать, их нужно правильно установить. Устройства должны быть жестко закреплены.

Нельзя устанавливать приборы в местах, которые могут подвергаться ударам и вибрациям, например там, где установлены электромагнитные аппараты (больше 150 А), создающие удары и вибрации во время включения.

Если к контактам магнитного пускателя подключается один проводник, нужно загибать его П-образно, чтобы предотвратить перекос пружинной шайбы зажима.

Если подсоединяются два проводника, они должны быть прямыми, и каждый должен располагаться с одной стороны винта зажима. Обязательно нужно проверить надежность закрепления проводников.

Перед подключением к пускателю концы медных проводников нужно залудить, а многожильные скрутить. Однако нельзя смазывать контакты и подвижные детали пускателя.

Простая схема подключения

Для начала будет рассмотрена самая простая схема подключения реле времени. Первым делом нужно закрепить прибор на стене, он должен размещаться в строго вертикальном положении с допустимым отклонением примерно 10 градусов.

Также нужно учесть, что нормальная работа прибора возможна в диапазоне от –10 до +50 ºС. При этом максимально допустимая влажность должна составлять 80%.

Нужно убедиться в том, что прибор надежно закреплен. Также следует обесточить сеть. Только после этого можно приступать к его подключению. Нужно снять крышку реле и заземлить прибор. Затем подключить электрическую сеть к контактам, как показано на рисунке ниже.

Контакты, которые пронумерованы цифрами 1 и 2 используются здесь для подачи напряжения от сети 220 В. Для представленной на схеме модели таймера, питание подводится в верхней части, а для управления выключением и включением предусмотрены контакты в нижней части прибора.

В данном случае на разрыв отводится фазный проводник, а ноль подается на нагрузку (в данном случае электролампы).

Средний контакт под номером 4 использован для подачи фазы от электрического щита, она может коммутироваться отдельно с подключениями 3 или 5.

Соединение 4–5 является нормально открытым (н.о.), а 3–4 нормально замкнутым (н.з.). (Для тех, кто не понимает слово «нормально» — состояние, когда выходное реле не сработало, в том числе, когда нет напряжения питания на клеммах 1–2).

Это довольно простое подключение и выполнить его способен даже начинающий электрик.

Схема подключения к магнитному пускателю

Если реле времени используется для контроля работы более мощной нагрузки, например, электродвигателя, понадобится подключение магнитного пускателя.

Этот прибор предназначен здесь для запуска, а также разгона до номинальной скорости электрического двигателя. Также пускатель обеспечивает непрерывность его работы, при необходимости отключает питание, обеспечивая защиту электродвигателю.

Магнитные выключатели могут использоваться не только для подключения электродвигателей. Их широко применяют и при других многокиловаттных нагрузках, для подключения обогревателей, уличного освещения и другого.

Для подключения выбран магнитный пускатель типа C-09D10. Схема подключения выглядит следующим образом:

Каждый пускатель содержит два контакта, которые используются для подключения выводов катушки. При подаче на катушку будет создано магнитное поле, втягивающее подвижный сердечник с подвижными контактами и траверсой, которые к нему закреплены. В зависимости от марки пускателя рабочее напряжение может составлять 110, 220 или 380 В.

Как и в предыдущей схеме, можно задействовать н.о. контакты 4–5 или н.з. 3–4.

Запуск электродвигателя

Для того, чтобы запустить электрический двигатель используется схема «Звезда-Треугольник», которая включает применение независимой временной выдержки во время запуска с режима «звезда» и перехода двигателя в рабочий режим «треугольник».

Здесь применяется реле времени RT-SD. Прибор регулирует время отключения режима «звезда» от 1 с до 10 минут. Кроме того, предусмотрена регулировка времени от предустановленных настроек и переключение режима «звезда-треугольник».

Однако такое реле можно использовать и в системах бытовой и промышленной автоматики для регулировки работы отопительных и вентиляционных систем и осветительных приборов.

Преимущество использования реле времени RT-SD заключается в следующем. Движки большой мощности при запуске обладают пусковым током, который в 5–6 раз выше рабочего. Как раз поэтому во время запуска электродвигателя по схеме «звезда-треугольник» используется прибор RT-SD.

Он позволяет снижать пусковой ток мощных двигателей во время запуска в режиме «звезда», а также при переключении в режим «треугольник», обеспечивая работу электродвигателя на номинальных значениях.

Реле времени в данном случае представляет собой альтернативу прибору плавного пуска. И в силу дороговизны последнего, реле RT-SD применяется очень часто. Кроме того, при запуске электродвигателя также используется магнитный пускатель, который подключается к реле как показано на схеме выше.

Применение кнопочного поста совместно с реле времени

Реализовать возможность запуска двигателя не только от реле времени, но и от кнопочного поста можно, добавив второй пускатель и собрав специальную схему «подхвата».

Внешний вид кнопочного поста с двумя кнопками

Рассмотрим принципиальную схему ниже. При нажатии на кнопку «ПУСК» происходит срабатывание Пускателя 1 и замыкание соответствующего контакта K1.1, подключенного параллельно кнопке «ПУСК». При отпускании этой кнопки, напряжение питания продолжает поддерживать Пускатель 1 во включенном состоянии и, соответственно, параллельный контакт K1.1 — в замкнутом.

Одновременно с контактом K1.1 замыкается контакт K1.2, который непосредственно включает Пускатель 2, управляющий нагрузкой. В момент срабатывания реле времени происходит срабатывание «контакта реле времени» и включение Пускателя 2.

В момент нажатия на кнопку «СТОП» (по умолчанию она замкнута) происходит размыкание цепи и Пускатель 1 отключается. Состояние Пускателя 2 при этом будет зависеть только от состояния реле времени.

Пускатель может управлять, к примеру, двигателем или еще чем-то. Если числа его контактов не достаточно, то их количество может быть увеличено специальными приставками.

Запуск нагрузки кнопкой на заданное время

По просьбе читателя Сергея публикуем схему, реализовав которую, появится возможность запускать нажатием кнопки исполнительное устройство на заданное время. Например, двигатель. Устройство задержки РВО-П2-15 выбрано случайным образом, подойдет любое другое со сходными параметрами.

Схема простая и приводится без пояснений:


Для правильной работы РВО-П2-15, необходимо выполнить его настройку согласно паспорту:

Настройки реле обязательно проводить в отключенном состоянии!

  1. Чтобы устройство задержки включалось одновременно с подачей питания, необходимо DIP-переключатель 4 перевести в положение 2.
  2. DIP-переключателями 1–3 выбрать диапазон времени.
  3. Установить заданное время выдержки.

В окончание

Перед тем, как запустить собранную электрическую схему, нужно провести ее наружный осмотр, а также осмотр всех приборов.

Нужно убедиться, что все подключения осуществлены правильно и в случае подачи напряжения не произойдет замыкания или перегорания приборов. Также стоит проверить надежность закрепления проводников в зажимах.

Усиление выхода реле времени с помощью магнитного пускателя не представляет собой ничего сложно. Оно используется очень широко при подключении не только электродвигателей, но и других приборов промышленного и бытового типа.

Одной из главных задач мастера-электрика является изучение инструкции, которая прилагается к реле времени и магнитному пускателю.

Другая задача — правильно определить назначение зажимов на корпусе приборов. Если всё сделать грамотно, можно обеспечить успешное управление электроприборами на предприятии или в домашних условиях.

Где купить оборудование

Приобрести таймер или реле времени можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых приборов есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Видео по теме

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Pinterest

Как подключить астрономический таймер? Инструкция по подключению астрономического таймера

В ситуациях, когда нужна возможность не постоянной подачи питания на объекты потребления электричества в системе устанавливают реле времени, датчики движения, фотоэлементы или астрономический таймер.

В ситуациях, когда нужна возможность не постоянной подачи питания на объекты потребления электричества в системе устанавливают реле времени, датчики движения, фотоэлементы или астрономический таймер.

Астрономический таймер – программируемое электронно-механическое устройство для включения или отключения питания на участке цепи в запрограммированном режиме.

Его в основном применяют для включения/выключения освещения в зависимости от восхода/захода солнце. Также он может использоваться для любых других целей, где необходимо «дозировать» подачу электричества.

Схема астрономического таймера представлена ниже:

  • Клеммы для подачи питания
  • Выходная контактная группа
  • ЖК дисплей
  • Панель программирования прибора

Принцип работы таймера довольно прост. Механический таймер настраивается путем нажатия соответствующих кнопок. Электронный программируется. На дисплее отображается меню устройства. Переключение между пунктами, ввод координат местоположения осуществляется клавишами на панели программирования. Инструкция астрономического таймера подробно объясняет все нюансы настройки таймера как электронного, так и механического.

Обязательно проверяйте наличие инструкции к устройству.

Подключение астрономического таймера может произвести любой пользователь устройства. Достаточно прочитать инструкцию и обладать электротехническими навыками.

Подключение астрономического таймера

Схема подключения астрономического таймера проста и не должна вызвать затруднений и вопросов.

  • Контакты для подачи питания – 1 и 2.

  • Выходные клеммы – 3 и 5.

  • Всегда разрываются фазные провода, ноль подается на прямую.

  • К контакту 4 подключается фазный провод от электрического щитка.

  • Клеммы 5 и 3 коммутируются с клеммой 4.

  • При коммутации одной цепи клемма 5 должна быть свободной.

Перед установкой астрономического таймера важно знать погрешность работы во времени, насколько точно можно установить время. Зная эти нюансы работы и настройки прибора, вы будете уверены в надежности его функциональности.

Как подключить реле времени? Инструкция по подключению реле времени

Что такое реле времени? Это устройство, которое стало незаменимым помощником в бытовых условиях и на производстве. Задача прибора заключается в автоматизации различных процессов, а именно работы электроприборов.

Что такое реле времени? Это устройство, которое стало незаменимым помощником в бытовых условиях и на производстве. Задача прибора заключается в автоматизации различных процессов, а именно работы электроприборов. С помощью реле времени вы можете организовать самостоятельную работу систем полива, отопительной системы, вентиляционной, насосных станций, конвейеров, освещения и прочих систем, работающих от электросети. Это устройство пригодится в промышленности, в частном доме, квартире или на дачном участке. Если вы приобрели такого помощника, возникает главный вопрос: как правильно осуществить подключение реле времени.


Реле времени РВ-100:
1— регулятор натяжения пружины, 2 и 11 — пружина и рычаг часового механизма, 3 — шкала, 4 и 5 — неподвижные и подвижные контакты, 6 — ведущая шестерня, 7 — зубчатый сектор, 8 и 9 — часовой и анкерный механизмы, 10 — регулировочные винты, 12 — контакты мгновенного действия, 13 — пружина якоря, 14 — якорь, 15—магнитопровод, 16 — обмотка электромагнита

Представляем вашему вниманию простую и понятную схему подключения реле времени, которая поможет вам быстро и безопасно установить прибор:

  • Монтируем реле на стену в вертикальном положении. Постарайтесь, чтобы устройство размещалось строго по вертикали (допустимое отклонение – 10о). Учитывайте, что прибор может находиться в условиях с температурой от -20о до +50о, влажность воздуха должна быть меньше 80%.

  • Убедитесь, что устройство надежно закреплено на своем месте. Тогда можно продолжать установку реле времени. Не забудьте обесточить сеть, прежде, чем приступать к дальнейшим действиям. Снимаем крышку прибора и заземляем реле. «Землю» подсоединяем к 220В контакту.

  • Подсоединяем электросеть к контактам реле времени с пометкой «прогр. I», «прогр. II». Поставьте устройство на нужную вам программу, используя для этого штифты, которые нужно завинтить в нужные пазы программного устройства. Лишние штифты не выбрасывайте, заверните их в бумагу и сохраните. Переведите звездочки для программ, повернув по часовой стрелке программный диск.

  • Закрываем крышку и включаем электросеть примерно на 15 минут. Далее снова отключаем подачу напряжения, открываем крышку устройства и устанавливаем время на программном диске. Включаем «пуск» при помощи рычага, закрываем крышку прибора и подаем 220В.


Схема реле времени достаточно простая и с ней сможет справиться даже электрик-любитель. Надеемся, что наша инструкция подключения реле времени поможет вам в установке устройства и надежной автоматизации процессов.

назначение, принцип работы, схемы подключения

Для обеспечения выдержки защит или построения логических электронных схем в их состав включаются элементы, обеспечивающие задержку срабатывания. В качестве такого элемента большинство современных электрических цепей использует реле времени.

Назначение

Реле времени предназначено для формирования нормируемых временных задержек при работе каких-либо устройств. Такие логические элементы позволяют выстраивать определенную последовательность в переключениях и срабатывании приборов. Благодаря отложенной подаче напряжения производится автоматическое управление выдаваемыми с реле времени сигналами.

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

Устройство и принцип работы

Конструктивно реле времени состоит из нескольких элементов, число и функции которых могут существенно отличаться в зависимости от типа реле. Общими блоками являются измерительный, блок задержки и рабочий.

  • Первый из них представлен электромагнитными катушками, полупроводниковыми элементами, микросхемами, реагирующими на поступающие сигналы электрического тока.
  • Блок задержки выполняется часовым механизмом, мостом, электромагнитным или пневматическим демпфером.
  • Рабочий элемент представляет собой контакты или выход из аналоговой или цифровой схемы, контролирующих подачу напряжения в те или иные цепи.

В зависимости от конструктивных особенностей конкретной модели будет отличаться и принцип ее работы.

Принцип действия реле времени заключается в создании временного интервала от начала подачи сигнала на реле времени до получения этого сигнала потребителем. Дальнейшие операции и подача питания на рабочий элемент будет коренным образом отличаться в соответствии с типом устройства, поэтому рассматривать принцип действия следует для каждого вида реле времени отдельно.

С электромагнитным замедлением

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

Рис. 1: конструкция электромагнитного реле

Принцип работы электромагнитного реле заключается в создании магнитного потока в магнитосердечнике, наводимого от катушки. Магнитный поток притягивает якорь с контактами. Но, в таком режиме работы устройство представляло бы собой обычное промежуточное реле, поэтому для задержки замыкания контактов используется гильза. Она и создает в короткозамкнутом контуре встречный по направленности электромагнитный поток, задерживающий нарастание основного и обуславливающий выдержку временного промежутка.

Как правило, в электромагнитных моделях задержка  составляет от 0,07 до 0,15 секунд, работа устройства осуществляется от цепей постоянного тока.

С пневматическим замедлением

Данный тип применяется в станочном оборудовании различных сфер промышленности, в частных случаях встречаются и гидравлические модели.  Такое реле времени состоит из рабочей катушки, посаженной на магнитопровод, контактов и пневматической мембраны или диафрагмы, выполняющей роль демпфера.

Рис. 2: конструкция пневматического реле

Принцип работы пневматического реле времени заключается в том, что при подаче напряжения на обмотку в сердечнике возникает магнитный поток, приводящий его в движение. Но моментальная переброска контактов не происходит за счет наличия воздушного промежутка под мембраной. Время задержки включения будет определяться количеством воздуха в демпфере и скоростью его удаления. Для регулировки этого параметра в пневматических моделях предусматривают винт, увеличивающий или уменьшающий объем камеры или ширину выпускного клапана.

С анкерным или часовым механизмом

Конструктивным отличием реле времени с часовым механизмом является наличие пружинного устройства, которое заводится за счет электрического привода или вручную. Замедление срабатывания для него определяется положением замыкающего флажка на циферблате.

Рис. 3: конструкция реле с часовым механизмом

При появлении управляющего сигнала отпускается механизм, и пружина медленно перемещает рабочий элемент, вращающийся по шкале циферблата. При достижении установленной отметки  происходит включение нагрузки путем замыкания пары контактов. Пределы выдержки времени можно выбрать специальными зажимами или установкой регулируемой ручки в определенное положение. Конкретный способ управления будет отличаться в зависимости от модели и производителя.

Моторных реле времени

Отличительной особенностью моторных реле является наличие собственного двигателя, который включается в работу вместе с катушкой. Принцип работы такого устройства приведен на рисунке ниже:

Рис. 4: конструкция моторного реле

Напряжение подается на электрическую схему, состоящую из катушки 1 и синхронного двигателя 2. После возбуждения обмоток статора в двигателе  его вал приводит в движение систему зубчатой передачи 3 и 4, состоящую, как правило, из нескольких шестеренок. Вращение шестерней моторного реле приводит к механическому нажатию на рычаг, прижимающий контакты. Регулировка диапазона выдержки производится за счет перемещения фиксатора 8.

Электронных реле времени

Современные электронные реле представляют собой автоматический выключатель, принцип подачи сигнала с выхода которого регулируется настройкой R – C цепочки, параметрами микросхем или полупроводниковых элементов. Наиболее простым вариантом является совместная работа конденсатора и резистора, приведенная на рисунке ниже:

Рис. 5: принцип логической цепочки электронного реле

В зависимости от соотношения омического сопротивления резистора и емкости конденсатора, время заряда последнего и будет определять подачу напряжения питания в электронном устройстве. В данном примере приведен простейший вариант времязадающей цепочки, современные модели могут содержать более сложные структуры, включающие несколько R – C ветвей или их комбинации с транзисторами, мостами и другими элементами. Электронные модели обладают рядом весомых преимуществ, в сравнении с другими типами реле:

  • Сравнительно меньшие размеры;
  • Высокая точность срабатывания;
  • Широкий диапазон регулировки – от десятых долей секунд до часов или суток;
  • Автоматическое управление – удобная система программирования и ее визуальное отображение на дисплее.

Эти преимущества обуславливают повсеместное вытеснение электронными реле других устаревших моделей.

Цикличных

Под цикличными реле времени подразумевают такие устройства, которые выдают управляющий сигнал через какой-либо заданный промежуток времени (для подогрева чайника, открытия окон сутра, включения сигнализации на ночь и т.д.). Такое автоматическое включение имеет определенный сценарий, повторяющийся через какой-либо промежуток времени, из-за чего эту группу устройств также называют сценарными выключателями.  Ранее  циклическое включение осуществлялось посредством механического пружинного устройства, сегодня эта функция перешла к микропроцессорным элементам. Электронные таймеры находят широкое применение в самых различных сферах, некоторые из которых приведены на рисунке:

Рис. 6: сфера применения цикличных реле

Как выбрать?

При выборе конкретной модели реле времени необходимо руководствоваться такими принципами относительно их параметров:

  • Род и величина рабочего напряжения – различные модели могут, как подключаться к бытовой сети в 220 В переменного тока, так и работать от пониженных управленческих цепей на 12, 42, 127 В и т.д.
  • Допустимый ток нагрузки – определяет пропускную способность контактов реле времени без их перегрева.
  • Диапазон времени срабатывания контактов и чувствительность регулировки этого параметра – определяет скорость включения реле времени, возможность его изменения в каких-либо пределах и возможный шаг регулировки.
  • Конструктивные особенности и принцип работы – если по местным условиям не допускается классическое переключение контактов по соображениям взрывоопасности, необходимо устанавливать бесконтактные модели.
  • Влагозащищенность и температурный диапазон – определяет допустимые параметры окружающей среды, в которых может эксплуатироваться данное реле времени.
  • Тип устройства (цикличные или промежуточные) – первый из них задает некую периодичность выдаваемого сигнала, а второй выступает в качестве промежуточного звена, обеспечивающего задержку времени в уже существующей цепи.

Примеры схем подключения

В зависимости от конкретной модели реле времени или поставленных задач, которое оно должно решать, схема подключения может коренным образом отличаться.

Рис. 7: пример схемы подключения

Посмотрите на рисунок 7, в данном примере приведен один из простейших вариантов управления осветительными приборами при помощи реле времени. Подача управляющего сигнала осуществляется на выводы 1 и 2, а к нагрузке от вывода 3 и нулевого провода. Клемма 4 получает питание от сети 220В. Данная схема широко используется для бытовых нужд и практически не применяется для промышленных целей, так как обеспечивает работу только с одним потребителем (прибором освещения, линией, сигнализацией и т.д.).

Рис. 8: Еще одна схема подключения реле времени

На рисунке 8 приведена схема включения реле времени, здесь способ питания аналогичен предыдущей схеме.  Но на выходе устройства реализовано подключение двух независимых групп потребителей от контактов 3 и 5, которые могут иметь индивидуальную логику работы. Такой способ подключения предоставляет куда больший функционал, за счет чего он применяется в местах, где требуется управление сразу несколькими приборами.

Рис. 9: схема включения реле через контактор

Как видите на рисунке 9, при подключении мощного оборудования, для которого реле времени не может осуществлять его электроснабжение из-за недостаточной проводимости собственных цепей, применяется подключение логического элемента через силовой контактор.  В данной схеме рабочим органом выступает контактор, управляющий сигнал на который подается с контактов реле времени. Основным преимуществом такой схемы подключения является возможность запитать потребитель любой мощности и принципа действия.

Видео в развитие темы

https://www.youtube.com/watch?v=swsDJITJZs8
https://www.youtube.com/watch?v=IYZCY1hXFdc

Список использованной литературы

  • Фигурнов Е. П. «Релейная защита» 2004
  • Игловский И. Г., Владимиров Г. В. «Справочник по слаботочным электрическим реле» 1984
  • Филипчеико И, П., Рыбин Г. Я. «Электромагнитные реле»  1968
  • Гуревич В.И. «Электрические реле. Устройство, принцип действия и применения. Настольная книга инженера» 2011
  • Андреев В.А. «Релейная защита систем электроснабжения в примерах и задачах» 2008
  • Басс Э.И., Дорогунцев В.Г. «Релейная защита электроэнергетических систем» 2002

Реле времени - устройство и принцип работы. Схемы подключения и настройки своими руками

Современные реалии требуют от человека поддержания высокого темпа жизни. Во многом этому могут помочь приборы, способные отмерять необходимое время. Благодаря им можно вовремя полить газон, регулировать свет или управлять различными электроприборами дома и в промышленных масштабах.

Эти механизмы принято называть реле времени. Они представляют собой устройства, способные включать либо выключать необходимое оборудование или управлять порядком функционирования механизмов. Такие устройства незаменимы, если необходимо что-то делать через определенный временной отрезок.

Краткое содержимое статьи:

Разновидности реле времени

Сегодня промышленность выпускает большой ассортимент реле времени, и выбор определенного экземпляра зависит только от ваших потребностей и возможностей. Осуществляя подбор подходящего реле времени, прежде всего, важно продумать подходящее конструктивное решение.

Существует ряд отличающихся друг от друга конструкций реле времени:

  • Моноблок – представляет собой независимое устройство. Он имеет свое питание и отдельные входы, куда подключается нагрузка.
  • Встраиваемое реле времени – представляет собой более простой аналог блочного устройства. Не имеет своего корпуса. Отсутствует и свое питание. С помощью таких приборов можно сконструировать более функциональное устройство, объединив их в единое целое.
  • Реле времени модульного типа – некая разновидность моноблока, обычно монтируемая на дин рейку в электрический щиток.

Также классифицируется реле времени по способу формирования временного отрезка. Существуют цикличные и промежуточные реле времени.


Цикличные позволяют выдавать сигнал по прошествии установленных отрезков времени. Наибольшее распространение они получили в автоматических системах, отвечающих за выключение/включение различных механизмов.

Промежуточные реле времени дают возможность задержать генерацию сигнала на нужный срок. При этом данный тип реле оснащается часовым либо анкерным механизмом, или бывает моторным, пневматическим, электромагнитным или электронным.

Реле времени, имеющие часовое либо анкерное устройство, являлись первопроходцами в этой области. Фото реле времени, работающих вследствие завода пружины, возможно встретить не только в музеях. Этот тип реле существует и в наши дни и заслужил репутацию наиболее надежного устройства. Данные реле используются, например, в будильниках и таймерах для кухни, заводимых механически.

Широкое распространение получили моторные реле времени, представляющее собой механизм, укомплектованный синхронным двигателем. Такой тип реле времени подойдет, когда необходимо подсчитывать моточасы электрогенератора, чтобы вовремя делать все процедуры, необходимые для функционирования оборудования.

Пневматические реле осуществляют регулировку за счет изменения объема подачи воздуха. Они пригодятся в процессах автоматизации работы различного оборудования, например, металлорежущего станка.


В цепях управления разгоном и торможением электропривода применяется электромагнитное реле, где посредством использования дополнительного короткозамкнутого витка на катушке осуществляется регулировка подачи сигнала.

Но наибольшую популярность среди всех типов реле времени приобрели электронные реле, позволяющие откладывать генерацию сигнала не только на доли секунды, но даже на несколько лет. Они отличаются высокой точностью, обеспечивающейся кварцевой стабилизацией частоты и синхронизацией времени с внешними часами через радиоканал и интернет.

При этом возможности современной микроэлектроники позволяют легко задать любой алгоритм работы и получить обратную связь. В то же время габариты устройства и электропотребление минимальны и не влияют на его автономность.

Для чего необходимо реле времени

Назначение реле времени варьируется, исходя из его функциональности и технических особенностей. Так, электромагнитное реле, позволяющее выполнить секундную задержку включения, применяется в электрических щитах управления запуском электрических двигателей больших мощностей.

Домохозяйки используют совершенно другой тип реле с целью выключения бытовых электроприборов по требуемому временному интервалу.

Регулировать включение/выключение освещения на протяжении целой недели можно с помощью программирования электронного таймера. Ряд устройств, применяемых в работе с уличным освещением, через выполнение программы способны отслеживать колебания уровня естественного освещения в течение суток.

Цифровые программируемые реле времени, монтируемые на дин рейку в электрощитах, помогут создать эффект нахождения людей внутри жилища.


Цикличное реле времени дает возможность вентилировать внутреннее пространство через установленные временные интервалы. А дополнив систему датчиками, измеряющими температурный режим и влажность, можно наладить комфортное обслуживание таких объектов, как теплица или парник.

Как действует реле времени

Принцип действия реле времени аналогичен функционированию обычного реле, где контактная группа обеспечивает срабатывание устройства.

Аналоговые реле отличаются наличием часового механизма, который управляет контактами. Внутри цифровых реле расположена электромагнитная катушка, получающая ток для фиксирования магнитного якоря посредством электронного таймера.

Порядок функционирования аналоговых реле сопоставим с методом установки будильника в часах с механическим заводом. Установленное механически выскакивание кукушки наглядно демонстрирует ежедневную цикличность функционирования программированного реле.

Во всех электронных и многих аналоговых устройствах применяют генератор импульсов на основе кварца, который позволяет определить прохождение времени. Сгенерированные сигналы учитываются в механическом либо электронном счётном устройстве.


Оно настроена на некое число. Как только число будет достигнуто, осуществляется некое запрограммированное действие. В то же время счетчик выставляется на ноль, и начинается новый отсчет поступающих импульсов до запрограммированного числа.

Способы подключения реле времени

Исключительно от самой модели устройства зависит то, как подключить нагрузку к реле времени. В частности, у комбинированных устройств обычно имеется штепсель. Соответственно, используется стандартная розетка для обеспечения электропитания.

Если рассматривать электронные таймеры, имеющие конструкцию в виде модулей и монтирующиеся на дин-рейку, то клеммы могут быть расположены совершенно по-разному, что определяется фирмой-изготовителем и назначением самого устройства.

Тем не менее практически у всех механизмов указанного типа существует разделение коммутирующих контактов и цепей питания таймера. В любом случае схема подключения реле времени обычно приводится на каком-либо элементе корпуса самого устройства.

Таким образом, перед покупкой данного устройства, чтобы определиться, какие именно реле времени лучше, следует, прежде всего, оценить ваши потребности по функционалу устройства и взвесить финансовые возможности.

Если необходимо недорогое устройство, подберите простой моноблочный таймер. При потребности управлять сложной автоматизированной системой, больше подойдет модульный вариант с монтажом на дин-рейку. А если интересуют более совершенные устройства, то следует остановить свое внимание на программируемых реле.

В любом случае современные реле времени окажутся удобным и практичным механизмом, которое поможет вам наладить автономную работу необходимого оборудования.

Фото реле времени

Объяснение схем простых таймеров задержки

В этом посте мы обсуждаем создание простых таймеров задержки с использованием очень обычных компонентов, таких как транзисторы, конденсаторы и диоды. Все эти схемы будут производить задержку включения или задержку выключения с интервалами времени на выходе на заранее определенный период, от нескольких секунд до многих минут. Все конструкции полностью регулируются.

Важность таймеров задержки

Во многих приложениях электронных схем задержка в несколько секунд или минут становится решающим требованием для обеспечения правильной работы схемы.Без указанной задержки схема может выйти из строя или даже выйти из строя.

Давайте подробно проанализируем различные конфигурации.


Вы также можете прочитать о таймерах задержки на основе IC 555. Рекомендуется для вас!


Использование одиночного транзистора и кнопки

Первая принципиальная схема показывает, как транзисторы и несколько других пассивных компонентов могут быть подключены для получения заданных выходов времени задержки.

Транзистор снабжен обычным базовым резистором для функций ограничения тока.

Светодиод, который используется здесь только для индикации, ведет себя как нагрузка коллектора схемы.

Конденсатор, который является важной частью схемы, занимает определенное положение в схеме, мы видим, что он размещен на другом конце базового резистора, а не непосредственно на базе транзистора.

Кнопка используется для включения цепи.

При кратковременном нажатии кнопки положительное напряжение от линии питания поступает на базовый резистор и включает транзистор, а затем светодиод.

Однако в ходе вышеуказанного действия конденсатор также полностью заряжается.

При отпускании кнопки, хотя питание базы отключается, транзистор продолжает работать с помощью накопленной энергии в конденсаторе, который теперь начинает разряжать накопленный заряд через транзистор.

Светодиод также остается включенным, пока конденсатор полностью не разрядится.

Те значение конденсатора определяет время задержки или время, в течение которого транзистор остается в проводящем режиме.

Наряду с конденсатором, номинал базового резистора также играет важную роль в определении времени, в течение которого транзистор остается включенным после отпускания кнопки.

Однако схема, использующая только один транзистор, сможет создавать задержки, которые могут составлять всего несколько секунд.

При добавлении еще одного транзисторного каскада (следующий рисунок) указанный выше диапазон времени задержки может быть значительно увеличен.

Добавление еще одного транзисторного каскада увеличивает чувствительность схемы, что позволяет использовать более высокие значения резистора синхронизации, тем самым увеличивая диапазон временной задержки схемы.

Дизайн печатной платы

Видео демонстрация

Использование симистора:

На следующем изображении показано, как указанная выше схема таймера задержки может быть интегрирована с симистором и использоваться для переключения нагрузки от сети переменного тока

Вышеупомянутое можно дополнительно модифицировать с помощью автономного силового бестрансформаторного источника питания, как показано ниже:

Без кнопки

Если вышеуказанная конструкция предназначена для использования без кнопки, то же самое может быть реализовано как показано на следующей диаграмме:

Вышеупомянутый эффект задержки выключения без кнопки может быть дополнительно улучшен за счет использования двух транзисторов NPN и использования конденсатора между базой / землей левого NPN

Примечание: T2 - это BC547, который неправильно отображается как BC557 на приведенной выше диаграмме

Следующая схема показывает, как связанная кнопка может стать неактивной, как только она нажата и пока таймер задержки находится в активированном состоянии.

В это время любое дальнейшее нажатие кнопки не влияет на таймер, пока выход активен или пока таймер не завершит свою операцию задержки.

Двухшаговый последовательный таймер

Вышеупомянутая схема может быть изменена для создания двухступенчатого последовательного генератора задержки. Эта схема была запрошена одним из заядлых читателей этого блога, г-ном Марко.

Простая цепь аварийной сигнализации отключения с задержкой показана на следующей диаграмме.

Схема запрошена Dmats.

Следующая схема была запрошена Fastshack3

Таймер задержки с реле

«Я ищу схему, которая будет управлять выходным реле. Это будет сделано на 12 В, а последовательность будет инициирована ручным переключателем.

Мне понадобится регулируемая задержка времени (возможно, отображаемое время) после отпускания переключателя, тогда выход будет включаться в течение настраиваемого времени (также возможно отображается) перед выключением.

Последовательность не будет перезапущена, пока не будет нажата кнопка и снова выпустили.

Время после отпускания кнопки составляет от 250 миллисекунд до 5 секунд. Время «включения» выхода для включения реле составляет от 500 миллисекунд до 30 секунд. Дайте мне знать, если вы можете что-то поделать. Спасибо! »

До сих пор мы научились делать простые таймеры задержки выключения, теперь давайте посмотрим, как мы можем построить простую схему таймера задержки включения, которая позволяет подключенной нагрузке на выходе включаться с некоторой заданной задержкой после выключения питания. ВКЛ.

Объясненная схема может использоваться для всех приложений, в которых требуется функция начальной задержки включения для подключенной нагрузки после включения сетевого питания.

Схема работы схемы таймера задержки включения

Показанная диаграмма довольно проста, но очень впечатляюще предоставляет необходимые действия, кроме того, период задержки является переменным, что делает установку чрезвычайно полезной для предлагаемых приложений.

Функционирование можно понять по следующим пунктам:

Предполагая, что нагрузка, требующая задержки включения, подключена к контактам реле, при включении питания 12 В постоянного тока проходит через R2, но не может достичь базы T1, потому что изначально C2 действует как короткое замыкание на землю.

Таким образом, напряжение проходит через R2, падает до соответствующих пределов и начинает заряжать C2.

Как только C2 заряжается до уровня, который развивает потенциал от 0,3 до 0,6 В (+ стабилитрон) на базе T1, T1 мгновенно включается, переключая T2, а затем реле ... наконец, нагрузка получает тоже включен.

Вышеупомянутый процесс вызывает необходимую задержку для включения нагрузки.

Период задержки может быть установлен соответствующим выбором значений R2 и C2.

R1 гарантирует, что C2 быстро разряжается через него, так что схема достигает положения ожидания как можно скорее.

D3 блокирует заряд от достижения базы T1.

Список деталей

R1 = 1o0K (резистор для разряда C2, когда цепь выключена))
R2 = 330K (синхронизирующий резистор)
R3 = 10K
R4 = 10K
D1 = стабилитрон 3V (опционально, можно заменить на провод)
D2 = 1N4007
D3 = 1N4148
T1 = BC547
T2 = BC557
C2 = 33 мкФ / 25 В (синхронизирующий конденсатор)
Реле = SPDT, 12 В / 400 Ом

Дизайн печатной платы

Примечания по применению

узнайте, как приведенная выше схема таймера задержки включения становится применимой для решения следующей проблемы, представленной одним из ярых последователей этого блога, г-ном.Нишант.

Проблема цепи:

Здравствуйте, сэр,

У меня есть автоматический стабилизатор напряжения 1 кВА. У него есть один недостаток: при включении очень высокое напряжение выдается в течение 1,5 с (поэтому лампы и лампы часто перегорают) после что напряжение становится нормальным.

Я открыл стабилизатор, он состоит из автотрансформатора, 4 реле 24 В, каждое реле подключено к отдельной цепи (каждое из

10K предустановок, BC547, стабилитрон, BDX53BFP npn, пара транзисторов Дарлингтона IC, конденсатор 220 мкФ / 63 В. , Конденсатор 100uF / 40V, 4 диода и несколько резисторов).

Эти схемы питаются от понижающего трансформатора, и выходной сигнал этих схем берется через соответствующий конденсатор 100 мкФ / 40 В. и подается на соответствующее реле. Что делать для решения проблемы. Пожалуйста, помогите мне. Нарисованная вручную принципиальная схема прилагается. .

Решение проблемы цепи

Проблема в приведенной выше схеме может быть вызвана двумя причинами: одно из реле на мгновение включается, соединяя неправильные контакты с выходом, или одно из ответственных реле стабилизируется с правильным напряжением через некоторое время после включения питания.

Поскольку имеется более одного реле, выявление неисправности и ее устранение может быть немного утомительным ... Схема таймера задержки включения, описанная в вышеупомянутой статье, может быть действительно очень эффективной для обсуждаемой цели.

Подключения довольно простые.

Используя 7812 IC, таймер задержки может питаться от существующего источника питания 24 В стабилизатора.
Затем замыкающие контакты реле задержки могут быть подключены последовательно с проводкой выходного разъема стабилизатора.

Вышеупомянутая проводка мгновенно решила бы проблемы, так как теперь выход будет переключаться через некоторое время во время включения питания, давая достаточно времени для внутренних реле, чтобы установить правильные напряжения на их выходных контактах.

Отзыв от г-на Билла

Привет, Свагатам,

Я наткнулся на вашу страницу, проводя исследование в Интернете, чтобы сделать мою задержку более последовательной. Сначала немного справочной информации.

Я гоняю за скобками и запускаю машину при первом взгляде на третью янтарную лампочку, когда рождественская елка спускается.

Я использую выключатель трансмиссии, который нажат, чтобы заблокировать автоматическую коробку передач одновременно вперед и назад.

Это позволяет увеличить обороты двигателя для увеличения мощности для запуска. Когда кнопка отпущена, трансмиссия выключается с заднего хода и движется вперед на высоких оборотах.

Это похоже на вырывание сцепления на автомобиле с механической коробкой передач, в любом случае моя машина реагирует на это быстро, и в результате появляется красный свет, уезжает слишком рано, и вы проигрываете гонку.

Уменьшение времени вашей реакции на запуск - это все, и это игра на сотни тысяч с большими мальчиками, поэтому я поставил переключатель транс-тормоза на реле и поместил комбо на 1100 мкФ на реле, чтобы задержать его запуск.

Из-за автомобильной электроники я не верю, что есть точное напряжение, заряжающее эту крышку каждый раз, когда я активирую эту схему, и точность является ключевым моментом, поэтому я купил стабилизатор мощности на Ebay, который потребляет 8-15 вольт и дает постоянный 12вольт на выходе.

Это перевернуло мой сезон, но я считаю, что эту схему можно было бы сделать более точной и более легким способом варьировать время задержки, а не менять комбинации крышек.

Также я должен установить диод перед реле, а не сейчас, потому что все, что есть, это выключатель - куда пойдет ток? Я ни в коем случае не инженер-электрик, но у меня есть некоторые знания по устранению неисправностей в аудио высокого класса в течение многих лет.

Хотел бы получить ваши мысли - спасибо

Билл Кореки

Анализ и решение схемы

Привет, Билл,

Я приложил схему регулируемой цепи задержки, пожалуйста, проверьте ее. Вы можете использовать его для указанной цели.

Пресет 100K можно использовать и настраивать для получения точных коротких периодов задержки в соответствии с вашими требованиями.

Тем не менее, обратите внимание, что для правильной работы реле на 12 В напряжение питания должно быть минимум 11 В, если это не выполняется, цепь может работать неправильно.

С уважением.

Простой таймер задержки от 5 до 20 минут

В следующем разделе обсуждается простая схема таймера задержки от 5 до 20 минут для конкретного промышленного применения.

Идею предложил мистер Джонатан.

Технические требования

Пытаясь найти решение моей проблемы в Google, я наткнулся на вашу публикацию выше.

Я пытаюсь понять, как построить лучший контроллер Sous Vide.Основная проблема заключается в том, что моя водяная баня имеет очень высокий гистерезис, и при нагреве от более низких температур температура будет превышать примерно 7 градусов по сравнению с температурой, при которой прекращается питание.

Он также очень хорошо изолирован, с зазором между внутренним и внешним резервуаром, который заставляет его действовать как термос, из-за чего требуется очень много времени, чтобы спуститься от любого превышения температуры. Мой ПИД-регулятор имеет контрольный выход SSR и релейный выход аварийной сигнализации.

Аварийный сигнал можно запрограммировать как аварийный сигнал ниже предела со смещением от заданного значения.Я могу использовать источник питания на пять вольт, который у меня уже есть, для моего циркуляционного двигателя, чтобы он работал через реле аварийной сигнализации и управлял тем же SSR, что и управляющий выход.

Чтобы обезопасить себя и защитить ПИД-регулятор, я добавлю диод как к сигнальному напряжению, так и к управляющему напряжению, чтобы предотвратить обратную подачу сигнала с одного выхода на другой.

Затем я установлю будильник, чтобы он оставался включенным, пока температура не поднимется выше заданного значения минус 7 градусов. Это позволит отрегулировать настройку ПИД-регулятора без учета начального повышения температуры.

Поскольку я знаю, что последние несколько градусов будут достигнуты без какой-либо подачи питания, мне бы очень хотелось отложить любое распознавание управляющего сигнала примерно на пять минут после отключения будильника, так как он все равно будет звонить для тепла.

Это та часть, для которой я еще не разобрался в схеме. Я имею в виду нормально замкнутое реле, включенное последовательно с управляющим выходом, которое удерживается разомкнутым сигналом тревоги.

Когда сигнал тревоги прекращается, мне нужна задержка порядка пяти минут, прежде чем реле вернется в свое нормально замкнутое состояние «выключено».

Я был бы признателен за помощь с частью релейной цепи с задержкой. Мне нравится простота начального дизайна на странице, но у меня такое впечатление, что с ними не справиться и около пяти минут.

Спасибо,

Джонатан Лундквист

Схема схемы

Следующая схема простой схемы таймера задержки от 5 до 20 минут может быть подходящим образом применена для указанного выше приложения.

Схема использует IC4049 для требуемых вентилей НЕ, которые сконфигурированы как компараторы напряжения.

5 ворот, включенных параллельно, образуют чувствительную секцию и обеспечивают триггер с требуемой временной задержкой для последующих каскадов буфера и драйвера реле.

Управляющий вход поступает от выхода тревоги, как указано в приведенном выше описании. Этот вход становится коммутационным напряжением для предлагаемой схемы таймера.

При получении этого триггера вход 5 вентилей НЕ изначально удерживается на логическом нуле, потому что конденсатор заземляет начальный триггер через потенциометр 2 м2.

В зависимости от настройки 2м2 конденсатор начинает заряжаться, и в момент, когда напряжение на конденсаторе достигает распознаваемого значения, вентили НЕ возвращают свой выход на низкий логический уровень, который преобразуется как высокий логический уровень на выходе правого сингла. НЕ ворота.

Это мгновенно запускает подключенный транзистор и реле для требуемого выхода задержки на контактах реле.

Потолок 2M2 можно отрегулировать для определения требуемых задержек.

Принципиальная схема

Основы реле с выдержкой времени: схема реле и приложения

Введение

Реле времени относится к типу реле, выходная цепь которого должна произвести очевидное изменение (или контактное действие) после добавления (или удаления) входного сигнала действия в заданное и точное время.Это электрический компонент, используемый в цепи с более низким напряжением или меньшим током для включения или выключения цепи с более высоким напряжением и большим током.

С развитием электронной техники электронные реле времени стали основным продуктом в реле времени. Электронные интеллектуальные реле времени с цифровым дисплеем, использующие технологию крупномасштабных интегральных схем, имеют множество рабочих режимов, которые могут не только обеспечивать длительное время задержки, но также иметь высокую точность задержки времени, малый размер, удобную настройку и длительный срок службы, что упрощает систему управления и надежнее.Реле времени также имеет функцию автоматического контроля. Реле времени и другое оборудование вместе могут сформировать программный космический маршрут для реализации автоматической работы оборудования.

Основные сведения о реле времени

Каталог


Ⅰ Основы работы с реле времени

1.1 Что такое реле с задержкой времени?

Реле времени - очень важный компонент в системе электрического управления. Во многих системах управления используйте реле времени для управления задержкой.Реле времени - это электрическое устройство с автоматическим управлением, которое использует принцип электромагнитного или механического действия для задержки замыкания или размыкания контактов. Его особенностью является задержка от момента получения сигнала катушкой притяжения до действия контакта. Реле времени обычно используется для управления процессом запуска двигателя с функцией времени.

Как упоминалось выше, основная функция временной задержки - это исполнительное устройство в простом программном управлении.Когда он получает сигнал запуска, он начинает отсчет времени. По окончании отсчета времени его рабочий контакт размыкается или замыкается, что способствует последующей работе схемы. Вообще говоря, характеристики задержки реле времени можно регулировать в пределах диапазона конструкции, чтобы облегчить регулировку времени задержки. Кроме того, реле времени само по себе может не выполнить замыкание. После закрытия на какое-то время он снова откроется. Это цикл закрытия и открытия с задержкой времени. Однако настройка определенного количества реле времени и промежуточных реле может сделать это.

1.2 Принцип работы реле задержки времени

Реле времени широко используется в дистанционном управлении, телекоммуникациях, автоматическом управлении и другом электронном оборудовании и является одним из наиболее важных компонентов управления. Когда катушка находится под напряжением, якорь и поддон притягиваются сердечником и мгновенно перемещаются вниз, замыкая или размыкая рабочий контакт. Однако шток поршня и рычаг не могут упасть с якорем одновременно, потому что верхний конец штока поршня соединен с резиновой пленкой в ​​воздушной камере.

Когда шток поршня начинает двигаться вниз под действием отпущенной пружины, резиновая пленка вогнута вниз. Воздух в воздушной камере становится более разреженным, в результате чего шток поршня амортизируется и медленно опускается. По прошествии определенного периода времени шток поршня опускается в определенное положение, а затем через рычаг проталкивается действие задерживающего контакта, заставляя подвижные контакты открываться и закрываться. Время от момента подачи питания на катушку до завершения срабатывания контакта задержки - это время задержки реле.Продолжительность времени задержки можно изменить, регулируя размер отверстия для впуска воздуха в воздушную камеру с помощью винта. После обесточивания всасывающей катушки реле использует пружину для восстановления. И воздух быстро вытесняется через воздуховыпускное отверстие.

1.3 Структура реле времени

Рисунок 1. Реле времени демпфирования воздуха

1 Катушка

5 Прижимная пластина

9 Слабая пружина

13 Регулировочный винт

2 железных сердечника

6 Шток поршня

10 Резиновая пленка

14 Воздухозаборник

3 Арматура

7 Рычаг

11 Стенка воздушной камеры

15 Микропереключатель

4 Реакционная пружина

8 Пружина

12 Поршень

16 Микропереключатель

1.4 Параметры реле времени

Технические параметры включают номинальное напряжение, рабочий ток контакта, тип и количество контактов, время задержки, точность, температуру окружающей среды, механический и электрический срок службы и т. Д. Теперь возьмем воздушное реле времени серии SJ23 в качестве примера. , его технические параметры следующие:

1) Номинальная управляющая способность: AC300VA, DC60W (блок контактов с задержкой 30 Вт).

2) Номинальный уровень напряжения: AC380V, 220V; DC220V, 110V.

3) Номинальное напряжение катушки: 110 В переменного тока, 220 В и 380 В.

4) Максимальный рабочий ток контакта: 0,79 А при 380 В переменного тока, 0,27 А (мгновенно) и 0,14 А (задержка) при 220 В постоянного тока.

5) Ошибка повторения задержки: ≤9%.

6) Напряжение втягивания в горячем состоянии: не более 85% от номинального напряжения реле. Когда напряжение падает с номинального значения до 10% номинального значения в холодном состоянии, его можно надежно снять. И он может надежно сработать после достижения 110% номинального напряжения.

7) Механический срок службы составляет не менее 1 миллиона раз, а электрический ресурс - 1 миллион раз (срок службы по постоянному току узла контактов задержки составляет 500 000 раз).

1,5 Четыре контакта реле времени

Рис. 2. Обозначения реле времени

NOTC (нормально открытый, закрытый по времени): когда катушка не находится под напряжением, контакт NOTC нормально разомкнут. Он замыкается при подаче питания на катушку реле, но только в течение определенного времени после того, как катушка находится под постоянным напряжением. Направление движения контакта (закрытый или открытый) такое же, как у стандартного нормально открытого контакта. Поскольку задержка происходит в том направлении, в котором катушка находится под напряжением, этот тип контакта обычно разомкнут и с задержкой включения. NOTO (нормально разомкнутый, разомкнутый по времени): в отличие от контакта NOTC , синхронизированное действие происходит, когда катушка обесточена. Поскольку задержка происходит, когда катушка обесточена, этот тип контакта нормально разомкнут и с задержкой отключения.

NCTO (нормально замкнутый, разомкнутый по времени): когда на катушку не подается питание, контакт NCTO нормально замкнут. При подаче питания на катушку реле контакт размыкается, но только в течение определенного времени после того, как катушка находится под постоянным напряжением.Направление движения контакта (замкнутый или разомкнутый) такое же, как у стандартного нормально замкнутого контакта, но есть задержка в направлении открытия. NCTC (нормально замкнутый, замкнутый по времени): контакт NCTC аналогичен контакту NCTO , потому что, когда катушка нормально замкнута, когда в обесточенном состоянии, и разомкнута подачей питания на катушку.

Ⅱ Значение задержки в цепи реле

Установите время задержки реле. Вообще говоря, характеристики задержки реле времени можно регулировать в пределах диапазона конструкции, чтобы облегчить регулировку времени задержки в цепи.

Цепь реле задержки времени (отключение питания)

Если вы используете реле задержки включения, задержка начнется сразу после получения входного сигнала. По окончании задержки исполнительная часть выдаст сигнал в схему управления. Когда входной сигнал исчезнет, ​​реле немедленно вернется в состояние предварительного действия. Это противоположно реле задержки выключения. Когда входной сигнал получен, исполнительная часть немедленно получает выходной сигнал. После исчезновения входного сигнала реле требуется определенное время, чтобы вернуться в состояние до действия.

Рисунок 3. Структура реле времени

Ⅲ Классификация реле времени

3.1 В соответствии с принципом работы

В соответствии с различными принципами работы, реле времени можно разделить на реле времени с воздушным демпфированием, электрические реле времени, электромагнитные реле времени, электронные реле времени пр.

(1) Реле времени демпфирования воздуха

Тип получен за счет использования принципа демпфирования при прохождении воздуха через небольшое отверстие.Его конструкция состоит из трех частей: электромагнитной системы, механизма задержки и контакта. Электромагнитный механизм представляет собой двухпортовый механизм прямого действия, система контактов представляет собой микровыключатель, а в механизме задержки используется амортизатор подушки безопасности.

(2) Электронное реле времени

Используйте принцип, согласно которому напряжение конденсатора в RC-цепи не может скачкообразно изменяться и может изменяться только постепенно по экспоненциальному закону, то есть задержка достигается за счет характеристик электрического демпфирования.

Характеристики: Широкий диапазон задержки, высокая точность (обычно около 5%), небольшой размер, ударопрочность и простая регулировка.

(3) Электрическое реле времени

Используйте миниатюрный синхронный двигатель для привода редуктора, чтобы получить временную задержку.

Особенности: Диапазон задержки широкий, до 72 часов, а точность задержки может достигать 1%. В то же время на значение задержки не влияют колебания напряжения и температура окружающей среды.

Его диапазон задержки и точность не имеют себе равных среди других реле времени.Его недостатками являются сложная конструкция, большие размеры, короткий срок службы, высокая цена, а точность зависит от частоты сети.

(4) Реле времени электромагнитное

Используйте принцип медленного ослабления магнитного потока после отключения электромагнитной катушки, чтобы задержать отпускание якоря магнитной системы, чтобы получить задерживающее действие контактов. Он отличается большой контактной емкостью, поэтому регулирующая способность велика. Однако диапазон времени задержки небольшой, а точность немного хуже.Таким образом, он в основном используется для управления цепями постоянного тока.

3.2 По режимам задержки

На основании этого реле времени можно разделить на два типа: с задержкой включения и с задержкой выключения.

(1) Реле времени с задержкой включения начинает задерживать сразу после получения входного сигнала. После того, как задержка завершена, ее исполнительная часть выдает сигнал для манипулирования схемой управления. Когда входной сигнал пропадает, реле сразу возвращается в состояние до действия.

(2) Реле времени с задержкой выключения работает как раз наоборот. Когда входной сигнал получен, исполнительная часть немедленно получает выходной сигнал. После исчезновения входного сигнала реле требуется определенная задержка для восстановления состояния до действия.

Ⅳ Как подключить реле времени?

Реле времени - очень важный компонент в системе электрического управления. Существуют типы задержки включения и типы задержки отключения питания.В зависимости от типа действия различают электронный тип, электрический тип и т. Д. Между ними электронный тип использует принцип заряда и разряда конденсатора в сочетании с электронными компонентами для достижения действия задержки. Есть много электрических стилей с использованием подушек безопасности и пружин.

Рисунок 4. Схема электрических соединений реле времени

Подключение реле времени:

1) Управляющая проводка: считайте это реле постоянного тока.

2) Управление работой: Хотя напряжение управления подключено, то, играет ли оно роль управления, определяется таймером на панели.

3) Понимание функций: это однополюсный двухпозиционный переключатель с активной точкой, как и активный рычаг обычного рубильника.

4) Подключение нагрузки: Подключите нейтральный провод источника питания или отрицательную клемму.

5) Принцип работы: Когда таймер недействителен, он эквивалентен нормальному свету в выключенном состоянии. Во время отсчета сработает реле, и электрические приборы будут активированы для работы, что эквивалентно нормальному свету во включенном состоянии.

В качестве примера возьмем реле времени задержки включения:

Рисунок 5. Подключение контактов реле задержки

Ⅴ Приложения реле времени

In Flash Control

  • Двухкратные реле взаимодействуют друг с другом, чтобы обеспечить постоянную частоту импульсов включения / выключения контактов, посылая прерывистое питание на свет.

в блоке управления безопасной продувкой печи

  • Прежде чем печь для сжигания можно будет безопасно зажечь, вентилятор должен работать в течение определенного периода времени, чтобы очистить весь горючий или взрывоопасный пар в камере печи.Реле времени обеспечивает необходимые временные части для работы управления печью.

В электрическом управлении задержкой плавного пуска

  • Нет необходимости запускать большой электродвигатель, переключая полную мощность из полностью остановленного состояния, и можно плавно снизить напряжение при запуске с меньшим пусковым током.

Задержка последовательности движения конвейерной ленты

  • Когда для транспортировки материалов установлено несколько конвейерных лент, конвейерные ленты должны запускаться в обратном порядке (последняя - первая, первая - последняя), чтобы предотвратить накопление материалов на движущемся конвейере, который может останавливаться или двигаться. медленно.

Ⅵ Выбор реле времени

Выбор реле времени в основном обусловлен режимом задержки и согласованием параметров. При выборе следует учитывать следующие аспекты.

(1) Выбор режима задержки

Следует выбирать в соответствии с требованиями схемы управления. Время сброса после действия больше, чем собственное время действия, чтобы избежать неправильной работы или даже отсутствия задержки. Это особенно важно в случаях повторяющихся цепей задержки и частых операций.

(2) Выбор типа

В случаях, когда точность задержки невысока, всегда используются более дешевые электромагнитные реле времени или реле времени с воздушным демпфированием. Напротив, в случаях, когда точность задержки высока, можно использовать электронные реле времени.

(3) Выбор напряжения катушки

В зависимости от напряжения цепи управления выбирается напряжение, при котором реле притягивает катушку.

(4) Выбор параметров источника питания

В случаях, когда напряжение источника питания сильно колеблется, лучше использовать воздушное демпфирование или электрические реле времени, чем реле транзисторного типа.А в тех случаях, когда частота сети колеблется, не следует использовать электрические реле времени. Кроме того, при сильных перепадах температуры нельзя использовать воздушно-демпфирующий тип.

При выборе реле времени обратите внимание на тип тока и уровень напряжения его катушки (или источника питания), а также другие факторы, такие как режим задержки, форма контакта, точность задержки и метод установки в соответствии с требованиями управления.

Ⅶ Инструкции по эксплуатации реле таймера

7.1 Общие идеи

1) Держите реле времени в чистоте, иначе погрешность увеличится.

2) Перед использованием проверьте, соответствуют ли напряжение и частота источника питания напряжению и частоте реле времени.

3) Выберите время управления реле времени в соответствии с требованиями пользователя. Независимо от типа реле времени, пока время отсчета времени равно установленному времени, его выходные контакты будут действовать для достижения цели схемы управления временем.

4) Для продуктов постоянного тока обратите внимание на подключение согласно принципиальной схеме и обратите внимание на полярность источника питания.

5) После того, как реле времени выйдет из рабочего состояния, его следует немедленно сбросить для следующего использования. Если интервал повторного использования меньше установленного времени, цепь управления будет ненормальной. Более того, тип задержки включения автоматически сбрасывается после выключения; и тип задержки выключения автоматически сбрасывается после включения.

6) Старайтесь не использовать его в местах с явной вибрацией, прямым солнечным светом, влажностью и контактом с почвой.

7.2 Две точки внимания при использовании реле времени

1) Начальная точка отсчета времени

С одной стороны, при выборе точки синхронизации реле времени задержки включения, вы должны выбрать подачу питания на реле времени, когда сигнал синхронизации отправляется схемой управления, которая должна выполнять синхронизацию. С другой стороны, при выборе точки синхронизации реле времени с задержкой отключения питания, вы должны выбрать отключение питания реле времени, когда схема управления, которая должна отправить сигнал синхронизации, чтобы время может быть выполнено.

2) Конечная точка отсчета времени

Конечная точка отсчета времени имеет два значения: первое относится к точке, в которой установленное время равно времени отсчета времени; другой относится к моменту действия контракта.

3) Точка сброса отсчета времени

Сброс реле времени предназначен для очистки последнего временного содержания для следующего использования. Если его не сбросить, при следующем использовании произойдет сбой. Особое внимание следует обратить на следующее: интервал между двумя использованиями должен быть больше, чем время сброса, что особенно важно для электрических реле времени.

  • Взаимосвязь между начальной точкой, конечной точкой и точкой сброса отсчета времени

1) После использования реле времени возникает проблема сброса. Таким образом, большинство цепей управления находятся в цепи следующего уровня по выходу реле времени. После того, как сигнал завершения отсчета времени получен точно, он используется для отключения питания реле времени (тип задержки включения) или питания реле времени (тип задержки отключения питания).

2) В верхней и нижней цепях управления реле времени есть компоненты, которые не могут работать одновременно.Если реле времени не может точно управлять верхними и нижними цепями управления в этих точках, это приведет к ненормальной работе устройства.

Ⅷ Пример: реле времени в цепи освещения

Требования к управлению: свет 1 и свет 2 включены одновременно, а свет 2 гаснет через 30 секунд после того, как загорится свет 1 выключенный. Когда свет 1 горит, свет 2 может быть выключен в любой момент.

В соответствии с требованиями к системе управления поясните на следующей принципиальной схеме.

Рисунок 6. Выключатель реле времени в цепи освещения

1) Нажмите SB2 , контактор KM находится под напряжением и самоблокируется, и в то же время KT также запитывается, а KT замыкается.

2) После включения KT промежуточное реле KA также запитывается для работы.

3) При этом одновременно замыкаются контакт KM и контакт KA , горят свет 1 и свет 2 .

4) При нажатии кнопки остановки SB1 контактор KM отключается, контакт KM размыкается, и одновременно гаснет свет 1 . Из-за наличия реле задержки отключения питания, KT все еще включен, а также свет 2 . Он гаснет по истечении времени, установленного реле времени.

5) Когда горит лампочка 1 , а контакт KA1 включен в любой момент, реле времени сбрасывается. KT отключается и свет выключается.

Это типичное применение реле задержки выключения. Однако в реальной схеме логика управления может быть более сложной, чем эта, поэтому мы должны глубоко понимать принцип работы и применение реле времени.

Ⅸ Часто задаваемые вопросы по основам работы с реле задержки времени

1. Что такое реле задержки времени?

Реле с выдержкой времени или реле времени срабатывания позволяют выполнять необходимые действия в определенное время в электрическом аппарате, потому что они, по сути, действуют как таймер.

2. Как работает реле с выдержкой времени?

Реле

с выдержкой времени управляют потоком электроэнергии и могут использоваться для управления питанием многих различных типов электрических нагрузок. Сочетая в себе возможности электромеханического выходного реле со схемой управления, эти реле спроектированы таким образом, чтобы выполнять до одиннадцати функций временной задержки.

3. Что такое схема реле задержки времени?

Реле с выдержкой времени. Реле с выдержкой времени.Реле - это переключатели, которые управляются цепью. Реле, по сути, отправляют сообщения, которые говорят, что что-то нужно запустить. Когда автомобиль заводится, зажигание только косвенно взаимодействует с аккумулятором автомобиля, потому что реле посылает сигнал, который сообщает автомобилю о запуске.

4. Как работает реле с выдержкой времени?

После подачи входного напряжения реле с выдержкой времени готово к приему сигналов запуска. При подаче триггерного сигнала реле включается и начинается заданное время.... Непрерывное переключение триггерного сигнала со скоростью, превышающей заданное время, приведет к тому, что реле останется под напряжением.

5. Как сделать реле с выдержкой времени?

Эти реле обеспечивают «временную задержку» между включением или отключением питания катушки и перемещением якоря. Такие реле называются реле с выдержкой времени. Реле с временной задержкой состоит из обычного электромеханического реле вместе со схемой управления для управления работой реле и синхронизацией.

6. Что такое реле задержки выключения?

Сокращенно «NOTO», эти реле замыкаются сразу после подачи питания на катушку и размыкаются после того, как катушка была обесточена на определенный период времени. Также называется нормально разомкнутыми реле задержки выключения. 3: нормально закрытый, открытый по времени.

7. Как работает реле таймера задержки выключения?

Срабатывание функции задержки выключения
После подачи входного напряжения реле с выдержкой времени готово к срабатыванию триггера.При срабатывании триггера на выход подается напряжение. После снятия спускового крючка начинается отсчет времени (t). По истечении времени задержки (t) выход обесточивается.

8. В чем разница между таймером задержки выключения и таймером задержки включения?

Что касается задержки включения таймера, таймер запускается включением бита триггера таймера, а выходной бит таймера включается по истечении времени настройки. Что касается задержки выключения таймера, выходной бит таймера выключается, когда время настройки прошло после того, как входной бит таймера был выключен.

9. Как проверить реле таймера?

Burden Test
Настройте таймер с большим временем задержки, например: 2 минуты.
Включите реле напряжением 125 В и измерьте постоянный ток.
Запишите ток перед срабатыванием таймера.
Через 2 минуты реле сработает. Запишите ток после операции.
Рассчитайте мощность реле (Вт) = 125 В x измеренный ток.

10. Какова функция реле с выдержкой времени?

Типичные функции временной задержки включают задержку включения, цикл повторения (запуск), интервал, задержку выключения, повторный запуск одного импульса, цикл повторения (запуск), генератор импульсов, один выстрел, задержку включения / выключения и защелку памяти.

Основы реле с задержкой времени

Независимо от области применения, когда требуется конкретное решение, реле с временной задержкой (TDR) могут обеспечить простое, надежное и экономичное управление. Регулировка времени задержки часто так же проста, как поворот ручки. Обеспечивая переключение с задержкой по времени для запуска двигателя, управления нагрузкой или воздействия на процесс, TDR обычно используются в промышленных приложениях и OEM-оборудовании.Кроме того, они играют важную роль для целевых логических задач, например, в небольшой панели или в субпанелях. Они обладают множеством функций и эксплуатационных характеристик, таких как компактность, экономичность, простота и удобство использования.

В стандартном управляющем реле контакты замыкаются немедленно при подаче напряжения на катушку и сразу размыкаются при снятии напряжения. В различных приложениях желательно иметь задержку срабатывания контактов после подачи или снятия напряжения.TDR легко решает проблему. Однако некоторые рефлектометры откладывают замыкание контактов после подачи напряжения, в то время как другие замыкают контакты, а затем снова открывают их после задержки.

Рефлектометры

доступны как съемные устройства, аналогичные съемным реле управления. Однако они также доступны в ряде других форм, включая устройства, монтируемые на основании, и прямые органы управления, смонтированные по стандарту IEC DIN. Например, рефлектометр можно закрепить на пускателе двигателя. В этом приложении подача питания на стартер двигателя приводит к включению функции отсчета времени; контакты внутри устройства работают по окончании отсчета времени.Также доступны электронные рефлектометры со стартером. Некоторые рефлектометры имеют твердотельные выходы вместо релейных выходов.

Традиционно TDR были доступны только как однофункциональные устройства с одним временным диапазоном. Эти устройства по-прежнему доступны и обычно используются в приложениях, где необходимо зафиксировать время. Сегодня многие TDR также доступны с несколькими диапазонами синхронизации и функциями. Эти рефлектометры стоят немного больше, чем однофункциональные устройства, а также имеют широкий диапазон управляющих напряжений.Кроме того, новые многофункциональные таймеры в стиле IEC позволяют сократить запасы. Давайте подробнее рассмотрим несколько наиболее распространенных типов TDR.

Таймеры задержки включения

С таймером задержки включения отсчет времени начинается при подаче напряжения. По истечении времени контакты замыкаются - и остаются замкнутыми до тех пор, пока с катушки не будет снято напряжение. Если напряжение снимается до истечения времени ожидания, время задержки сбрасывается (щелкните здесь, чтобы увидеть Рис. 1 ).

Таймеры задержки выключения

При использовании таймера задержки выключения при подаче напряжения ничего не происходит.Замыкание управляющего входа (SW) вызывает переключение контактов (нажмите здесь, чтобы увидеть Рис. 2 ). Открытие управляющего входа вызывает отсчет времени, и контакты остаются замкнутыми. По таймауту контакты передаются. Закрытие управляющего входа до истечения времени ожидания приводит к сбросу времени. Снятие напряжения до истечения тайм-аута сбрасывает время и размыкает контакты. Кроме того, настоящие таймеры задержки отключения обеспечивают эту функцию (удерживание контактов в замкнутом состоянии) после потери входного напряжения. У них есть конденсаторы, чтобы держать контакты замкнутыми, даже если таймер теряет питание.

Есть специальные символы контактов для таймеров задержки включения и выключения. Фактически, это единственные TDR, для которых назначены специальные символы контактов. В других типах рефлектометров просто используются те же символы контактов, что и для реле. Часто рядом с символом реле делается отметка для обозначения рабочего состояния. Состояние контактов реле всегда отображается при снятом напряжении.

Таймеры однократного действия

Однократный TDR имеет входы напряжения и управления, аналогичные TDR с задержкой выключения.При подаче напряжения ничего не происходит. При замыкании управляющего входа начинается переключение контактов и отсчет времени. Во время отсчета времени управляющий вход можно оставить открытым, закрытым или открытым и закрытым; в каждом случае отсчет времени продолжается, а контакты остаются замкнутыми. Только по истечении времени ожидания контакты будут переданы. В это время TDR сбрасывается и готов к следующему циклу. Единственный способ прервать работу - это снять напряжение.

Реальные приложения

Давайте применим наши базовые знания TDR на практике.Из трех приведенных ниже примеров вы узнаете, как эффективно использовать TDR для управления процессами на различных производственных объектах.

Линия дробилки и конвейера - Рисунок 3 (щелкните здесь, чтобы увидеть Рис. 3 ) иллюстрирует простую схему дробилки и ее подающего конвейера. Схема предназначена исключительно для иллюстрации работы рефлектометров, обсуждаемых в этой статье; Для завершения работающего контура дробилки требуется дополнительная схема. Кроме того, повсюду упоминаются знакомые напряжения, чтобы сделать схему более знакомой.

Для запуска дробилки имеет место следующая последовательность событий:

  • Когда кнопка пуска (строка 1) нажата, реле CR замыкается.
  • Контакт CR на линии 2 замыкает кнопку пуска. Одновременно с этим закрывается контакт CR на линии 3, в результате чего 1TD начинает отсчет времени.
  • Контакт CR на линии 4 замыкается, в результате чего звуковой сигнал (линия 5) звучит через контакт NCTO 1TD.
  • Контакт CR на линии 6 замыкается, заставляя 2TD активировать свой контакт NOTO на линии 8.
  • Когда 1TD истекает через 10 секунд, его контакт NCTO на линии 5 размыкается, заглушая звуковой сигнал.
  • Одновременно замыкается контакт NOTC 1TD на линии 8, подает питание на 2M, запускает дробилку и заставляет 3TD начинать отсчет времени; Контактное лицо 2M на линии 9 закрывает 1TD на строке 8.
  • Когда 3TD истекает через 10 секунд, включается стартер подающего конвейера, 1M. 3ТД служит для отсрочки пуска подающего конвейера до тех пор, пока дробилка не заработает на полной скорости.

Важно отметить, что 3TD не имеет змеевика, но является пневматическим и устанавливается поверх 2M. Отсчет времени 3TD начинается, когда 2M включается.

Доступны два метода остановки: нормальный (с пометкой «остановка очистки») и аварийный останов. Чтобы остановить дробилку в нормальных условиях, нажимают кнопку с надписью «остановка очистки»; реле CR обесточивается, вызывая размыкание герметичного контакта на линии 2. Кроме того, контакты CR размыкаются одновременно на всех остальных линиях.Пускатель конвейера 1М (линия 4) обесточивает и останавливает подающий конвейер. В строке 3 1TD обесточивается, размыкая 1TD NOTC в строке 8; поскольку 2M герметизирован через 1TD NOTC, 2M остается под напряжением. Таймер 2TD позволяет дробилке работать до тех пор, пока не выйдет весь материал, чтобы предотвратить засорение дробилки - 60 секунд в этом примере. Когда время 2TD истекает, его контакт NOTO на линии 8 размыкается, обесточивая 2M и останавливая дробилку. Обратите внимание, что контакт NOTC 3TD (линия 4) также остановит подающий конвейер, если реле перегрузки стартера дробилки обесточит 2M, чтобы предотвратить переполнение дробилки.

В то время как остановка очистки используется для обеспечения очистки дробилки от материала во время нормальной работы, аварийная остановка предназначена для реальных аварийных ситуаций - когда персонал находится в опасности или возникает неисправность. Кнопка аварийного останова - это большое устройство с ручным управлением (отсюда и специальный символ), показанное в виде кнопки с защелкой. При нажатии он открывается, немедленно останавливая все двигатели, и остается заблокированным в открытом положении. Чтобы перезапустить систему, сначала необходимо вытащить кнопку аварийного останова и нажать кнопку запуска.

Процесс изготовления окна - Иногда в операции обязательно должен быть моментальный триггер ввода. Например, линия сушки краски для окон использует инфракрасные обогреватели для сушки краски. Поскольку поток материала нерегулярный и важна экономия энергии, владелец хочет, чтобы обогреватели оставались выключенными между окнами. Требуется способ, чтобы нагреватели оставались включенными, пока в духовке есть окно. В этом примере предположим, что окна имеют одинаковую длину, но разную ширину.Поскольку длина одинакова, можно выбрать одинаковое время сушки для всех окон.

Однократный рефлектометр можно использовать в этом производственном процессе (щелкните здесь, чтобы увидеть Рис. 4 ). Фотодатчик (строка 3) расположен так, чтобы определять передний край окна. Когда выходной контакт фотодатчика замыкается (линия 4), запускается таймер TD. Выходной контакт TD замыкается (линия 6), в результате чего замыкается контактор инфракрасного обогревателя. Временная задержка TD также начинает свой временной цикл. Хотя другие части окна, такие как полосы мунтина, разделяющие панели, могут повторно запускать TD, выходные контакты остаются замкнутыми, и TD продолжает отсчет времени.Только по истечении тайм-аута TD его выходной контакт размыкается. После тайм-аута одиночный выстрел готов к повторному запуску для следующего цикла. Контакты M связаны с TD, чтобы предотвратить перегрев окна в случае срабатывания M из-за перегрузки.

Ленточные конвейеры и ковшовые элеваторы - Многие ковшовые элеваторы имеют ковши, прикрепленные к широкой резиновой ленте, которые поднимают зерно и другие материалы вертикально - укладывая их на другие конвейеры. Приводные двигатели конвейеров расположены на главном шкиве (для натяжения ремня).Привод конвейера состоит из двигателя, соединенного с зубчатым редуктором, который приводит в движение головной шкив. Если шкив головки проскальзывает из-за того, что конвейерная лента не натянута должным образом, шкив головки проскальзывает и прожигает ремень. В этом случае наилучшим сценарием является то, что ремень может порваться и вылить содержимое, что потребует отключения, или, что еще хуже, ремень и его содержимое могут загореться.

Сторожевой таймер может предотвратить такую ​​катастрофу. Индуктивный датчик приближения (обнаруживающий металл) обнаруживает металлический выступ (например, ключ) на хвостовом шкиве.Пока шкив вращается, сторожевой таймер сбрасывается (перезапускается) и позволяет стартеру работать. Когда основная лента конвейера провисает, хвостовой шкив не может вращаться, бесконтактный переключатель не может повторно запустить таймер, а сторожевой таймер выходит из строя, останавливая двигатель конвейера.

Сторожевой таймер в сочетании со стартером конвейера показан на Рис. 5 (щелкните здесь, чтобы увидеть Рис. 5 ). Опять же, обратите внимание, что в операционной системе могут потребоваться дополнительные схемы.Кнопка пуска (линия 1) нажимается и удерживается до тех пор, пока конвейер не достигнет скорости, достаточной для того, чтобы контакт TD на линии 2 замкнулся и перекрыл кнопку пуска; контакт нормально разомкнут и разомкнут (NOTO). Если хвостовой шкив не вращается, TD истечет по таймауту, что приведет к обесточиванию стартера и остановке конвейера до того, как произойдет повреждение. На практике временная задержка TD устанавливается на несколько секунд.

Приведенные выше примеры просто предназначены для ознакомления с бесчисленным множеством применений TDR.Фактические приложения для TDR довольно обширны.

Бредхолд - инженер по приложениям в Eaton Corp., Луисвилл, Кентукки. С ним можно связаться по адресу [email protected]

Принципиальная схема таймера задержки включения с реле, принципиальная схема таймера задержки включения

Таймер задержки включения питания любого устройства для защиты

Контур 1

Схема таймера задержки включения

Таймер задержки - это устройство, которое используется в течение некоторого времени перед включением основного входного источника питания любого оборудования.Это схема защиты для защиты любого электрического или электронного оборудования и приборов от внезапно повышенного или нестабильного напряжения.

Таймер задержки на какое-то время задерживает подачу, а затем начинает течь. Это делается с помощью схемы таймера реле задержки. Здесь я представляю очень простую и простую схему таймера задержки включения, которая сделана с использованием 2 транзисторов, нескольких резисторов и конденсатора. В этой схеме не используется никакой таймер, поэтому конструкция этого проекта проста.

Используйте конденсатор не менее 2200 мкФ 25 В и подключите резистор 5 кОм параллельно этому конденсатору для быстрой разрядки. При включении схемы конденсатор начинает заряжаться, и количество энергии поступает на конденсатор до заряда, через несколько секунд он полностью заряжается. После того, как конденсатор полностью заряжен, ток начинает идти на PNP-транзистор BC558 и через резистор 100 кОм на базе этого транзистора, он включается, а затем питание проходит через этот транзистор и поступает на NPN BC548 через резистор 5 кОм. .И этот транзистор тоже включен, и теперь активировано подключенное реле. Временная задержка, обусловленная продолжительностью заряда конденсатора. При отключении этой цепи конденсатор разряжается, и он готов к следующему разу, чтобы обеспечить время задержки.

Я предлагаю использовать реле PCB небольшого размера на 12 В 20 А. Если вам нужно больше времени, подключите конденсатор емкостью более 2200 мкФ или подключите больше параллельно.

Компоненты

Конденсатор 2200 мкФ 25В-1

Резистор

5 тыс. -2

1к-1

100 тыс.-2

Транзистор

BC558-1

BC548-1

Контур 2

Эта схема определяет продолжительность заряда и разряда конденсаторов.В цепи используется резистор 56 кОм для разряда конденсатора С1. Транзистор Q1 получит небольшое напряжение на своем базовом выводе для включения, и этот единственный транзистор дает очень меньший ток, который не может активировать реле, поэтому другой транзистор соединен с эмиттером первого транзистора для создания высокого выходного тока. эта комбинация двух транзисторов называется парой Дарлингтона. В паре транзисторов Дарлингтона база 2-го транзистора будет получать небольшое напряжение с эмиттера 1-го транзистора.в этой паре выход станет выше.

Детали

Резисторы

220К-1, 56К-1, 2.2К- 1

Предустановка 220K-1

Конденсатор 220 мкФ 25В -1

Транзистор 2Н2222-2

Реле 12В

Диод 1N4007-1

Светодиод-1

Также читайте

Как конденсаторный блок постоянного тока, но проходит переменный ток

Короткое замыкание Autocut для DC

Твердотельное реле с использованием симистора TRIAC и оптопары

Реле 12 В с таймером: 4 ступени

После того, как все подключено, можно проверить привод.Нажатие кнопки «Ручной» на таймере имитирует активацию таймера. Загорится оранжевый свет, и переключатель закроется. Это должно привести к срабатыванию реле и выдвижению привода. Если нет, проверьте проводку.

Таймер может хранить 17 различных временных программ. Это дает огромную гибкость, позволяя вам программировать множество различных последовательностей для управления вашим приводом.

Перво-наперво вам нужно запрограммировать текущий день и время.В таймере есть небольшая внутренняя батарея, поэтому он может работать без питания на короткое время. На всякий случай предположим, что если он потеряет питание, вам придется сбросить все настройки.

Проверьте аннотации на изображении, чтобы узнать, какая кнопка какая:

-Чтобы запрограммировать день, удерживайте кнопку часов и нажимайте D +, пока не будет показан правильный день.

-Чтобы запрограммировать час, удерживайте кнопку часов и нажимайте H +, пока не будет показан правильный час (это 24-часовые часы)

-Чтобы запрограммировать минуты, удерживайте кнопку часов и нажимайте M +, пока не появится правильный показаны минуты.

-Чтобы запрограммировать разные временные графики, нажмите кнопку P. В левом нижнем углу вы увидите небольшое число (1-17) с включенным или выключенным под ним. Когда вы впервые просматриваете программы, они будут установлены на -: -. Повторное нажатие кнопки P приведет к циклическому переключению между 1 ВКЛ, 1 ВЫКЛ, 2 ВКЛ, 2 ВЫКЛ ... и так далее.

Цифры представляют номер программы. Когда вы находитесь в разделе программы ON, вы программируете время, в которое переключатель будет замкнут, а реле будет активным. Когда вы находитесь в разделе программы «ВЫКЛ.», Вы устанавливаете время, в течение которого переключатель будет разомкнут, а реле деактивировано.

Когда вы находитесь в нужном программном меню (например, 1 ON), вы можете нажимать кнопки D +, H + и M +, чтобы установить время. При нажатии кнопки D + дни будут переключаться между 15 вариантами. Можно выбрать каждый день, только будние дни, только выходные, каждый день, кроме X дня, каждый второй день ... Есть много вариантов, доступных для всех ваших потребностей.

Вы можете нажать кнопку C / R (сброс / сброс), когда вы находитесь в программном меню, чтобы установить значения -: - без дней или до 00:00 каждый день.

По окончании программирования нажмите кнопку часов, чтобы вернуться к текущему времени.

Описание функций реле с выдержкой времени

Функция Операция Временная диаграмма
ЗАДЕРЖКА ВКЛЮЧЕНИЯ
Задержка включения
Задержка включения
После подачи входного напряжения начинается отсчет времени (t). По истечении времени задержки (t) на выход подается питание. Необходимо снять входное напряжение, чтобы сбросить реле задержки времени и обесточить выход.
ИНТЕРВАЛ ВКЛЮЧЕНИЯ
Интервал
При подаче входного напряжения на выход подается питание, и начинается отсчет времени (t). По истечении времени задержки (t) выход обесточивается. Для сброса реле задержки времени необходимо снять входное напряжение.
ЗАДЕРЖКА ВЫКЛЮЧЕНИЯ
Задержка при отпускании
Задержка при выключении
Задержка при отключении питания
После подачи входного напряжения реле с выдержкой времени готово к срабатыванию триггера.При срабатывании триггера на выход подается напряжение. После снятия спускового крючка начинается отсчет времени (t). По истечении времени задержки (t) выход обесточивается. Любое нажатие на триггер во время задержки сбросит время задержки (t), и выход останется под напряжением.
SINGLE SHOT
One Shot
Momentary Interval
После подачи входного напряжения реле с выдержкой времени готово к срабатыванию триггера. При срабатывании триггера на выход подается напряжение, и начинается отсчет времени (t).Во время задержки (t) триггер игнорируется. По истечении времени задержки (t) выход обесточивается, и реле времени задержки готово принять другой триггер.
FLASHER
(сначала выключено)
После подачи входного напряжения начинается отсчет времени (t). По истечении времени задержки (t) на выход подается питание, и он остается в этом состоянии в течение времени задержки (t). По истечении времени задержки (t) выход обесточивается, и последовательность повторяется до тех пор, пока не будет снято входное напряжение.
FLASHER
(на первом)
При подаче входного напряжения на выход подается питание, и начинается отсчет времени (t). По истечении времени задержки (t) выход обесточивается и остается в этом состоянии в течение времени задержки (t). По истечении времени задержки (t) на выход подается питание, и последовательность повторяется до тех пор, пока входное напряжение не будет снято.
ЗАДЕРЖКА ВКЛ / ВЫКЛ После подачи входного напряжения реле с выдержкой времени готово к срабатыванию триггера.При срабатывании триггера начинается отсчет времени (t1). По истечении времени задержки (t1) на выход подается питание. Когда триггер снят, выходные контакты остаются под напряжением в течение времени задержки (t2). По истечении времени задержки (t2) выход обесточивается, и реле времени задержки готово принять другой триггер. Если триггер отключен в течение периода задержки времени (t1), выход останется обесточенным, а задержка времени (t1) будет сброшена. Если триггер повторно применяется в течение периода задержки (t2), выход будет оставаться под напряжением, и время задержки (t2) будет сброшено.
КРОМКА ОДИНАРНОГО ВЫПУСКА После подачи входного напряжения реле с выдержкой времени готово к срабатыванию триггера. При срабатывании триггера выход остается обесточенным. После снятия триггера на выход подается питание и начинается отсчет времени (t). По истечении времени задержки (t) выход обесточивается, если триггер не будет удален и повторно применен до истечения времени ожидания (до истечения времени задержки (t)). Непрерывное переключение триггера со скоростью, превышающей время задержки (t), приведет к тому, что выход будет оставаться под напряжением на неопределенное время.
WATCHDOG
Одиночный выстрел с возможностью повторного запуска
После подачи входного напряжения реле с выдержкой времени готово к срабатыванию триггера. При срабатывании триггера на выход подается напряжение, и начинается отсчет времени (t). По истечении времени задержки (t) выход обесточивается, если триггер не будет удален и повторно применен до истечения времени ожидания (до истечения времени задержки (t)). Непрерывное переключение триггера со скоростью, превышающей время задержки (t), приведет к тому, что выход будет оставаться под напряжением на неопределенное время.
Срабатывание ЗАДЕРЖКИ После подачи входного напряжения реле с выдержкой времени готово к срабатыванию триггера. При срабатывании триггера начинается отсчет времени (t). По истечении времени задержки (t) на выход подается питание и он остается в этом состоянии, пока срабатывает триггер или остается входное напряжение. Если триггер снимается во время задержки (t), выход остается обесточенным, а время задержки (t) сбрасывается.
ПОВТОРНЫЙ ЦИКЛ
(ВЫКЛ 1-й)
После подачи входного напряжения начинается отсчет времени (t1). По истечении времени задержки (t1) выход активируется и остается в этом состоянии в течение времени задержки (t2). По окончании этой задержки выход обесточивается, и последовательность повторяется до тех пор, пока не будет снято входное напряжение.
ПОВТОРНЫЙ ЦИКЛ
(НА 1-м)
При подаче входного напряжения на выход подается питание, и начинается отсчет времени (t1).По истечении времени задержки (t1) выход обесточивается и остается в этом состоянии в течение времени задержки (t2). По окончании этой задержки на выход подается питание, и последовательность операций повторяется до тех пор, пока входное напряжение не будет снято.
ОТЛОЖЕННЫЙ ИНТЕРВАЛ
одиночный цикл
После подачи входного напряжения начинается отсчет времени (t1). По истечении времени задержки (t1) выход активируется и остается в этом состоянии в течение времени задержки (t2).По истечении этого времени задержки (t2) выход обесточивается. Для сброса реле задержки времени необходимо снять входное напряжение.
ИНТЕРВАЛ С ЗАДЕРЖКОЙ Срабатывания
Один цикл
После подачи входного напряжения реле с выдержкой времени готово к срабатыванию триггера. При срабатывании триггера начинается отсчет времени (t1). По истечении времени задержки (t1) выход активируется и остается в этом состоянии в течение времени задержки (t2). По истечении времени задержки (t2) выход обесточивается, и реле готово принять другой триггер.В течение как временной задержки (t1), так и временной задержки (t2) триггер игнорируется.
ИСТИНА ЗАДЕРЖКА ВЫКЛЮЧЕНИЯ При подаче входного напряжения на выход подается напряжение. Когда входное напряжение снимается, начинается временная задержка (t). По истечении времени задержки (t) выход обесточивается. Входное напряжение должно подаваться минимум на 0,5 секунды для обеспечения правильной работы. Любое приложение входного напряжения в течение времени задержки (t) приведет к сбросу временной задержки.Внешний триггер не требуется.
ЗАДЕРЖКА ВКЛ / ИСТИНА ЗАДЕРЖКА ВЫКЛЮЧЕНИЯ После подачи входного напряжения начинается отсчет времени (t1). По истечении времени задержки (t1) на выход подается питание. Когда входное напряжение снимается, выход остается под напряжением в течение времени задержки (t2). По истечении времени задержки (t2) выход обесточивается. Входное напряжение должно подаваться минимум на 0,5 секунды для обеспечения правильной работы. Любое приложение входного напряжения во время задержки (t2) будет поддерживать выход под напряжением и сбрасывать время задержки (t2).Внешний триггер не требуется.
ОДИНАРНАЯ ФЛАШКА После подачи входного напряжения реле с выдержкой времени готово к срабатыванию триггера. При срабатывании триггера начинается временная задержка (t1), и на выход подается питание на время задержки (t2). По окончании этой задержки (t2) выход обесточивается и остается в этом состоянии в течение времени задержки (t2). По истечении времени задержки (t2) на выход подается питание, и последовательность повторяется до тех пор, пока не завершится временная задержка (t1).Во время задержки (t1) триггер игнорируется.
НА ЗАДЕРЖКЕ После подачи входного напряжения начинается отсчет времени (t1). По истечении времени задержки (t1) выход активируется и остается в этом состоянии в течение времени задержки (t2). По окончании этой задержки (t2) выход обесточивается и остается в этом состоянии в течение времени задержки (t2). По истечении времени задержки (t2) на выход подается питание, и последовательность повторяется до тех пор, пока входное напряжение не будет снято.
ПРОЦЕНТ При первоначальном приложении входного напряжения на выход подается питание, и начинается временная задержка (t1). Задержка времени (t1) регулируется в процентах от общего времени цикла (t2). По истечении времени задержки (t1) выход обесточивается на оставшуюся часть полного цикла (t2-t1). Затем последовательность повторяется до тех пор, пока не будет снято входное напряжение. Если входное напряжение будет снято и подано повторно, временной цикл продолжится с того места, где он остановился, когда входное напряжение было снято.Настройка 100% включает выход непрерывно, а настройка 0% постоянно обесточивает выход.
ПРОЦЕНТ (БЕЗ ПАМЯТИ) При первоначальном приложении входного напряжения на выход подается питание, и начинается временная задержка (t1). Задержка времени (t1) регулируется в процентах от общего времени цикла (t2). По истечении времени задержки (t1) выход обесточивается на оставшуюся часть полного цикла (t2-t1). Затем последовательность повторяется до тех пор, пока не будет снято входное напряжение.Если входное напряжение будет отключено и подано повторно, цикл синхронизации будет сброшен. Настройка 100% включает выход непрерывно, а настройка 0% постоянно обесточивает выход.

ПРОМЫШЛЕННЫЙ КОНТРОЛЬ - прикладное промышленное электричество

Хотя может показаться странным охватить элементарную тему электрических переключателей на столь позднем этапе этой серии книг, я делаю это потому, что в следующих главах исследуется более старая область цифровых технологий, основанная на контактах механического переключателя, а не на твердотельных затворах. цепей, и для этого необходимо доскональное понимание типов переключателей.Изучение функций схем на основе переключателей одновременно с изучением полупроводниковых логических вентилей упрощает понимание обеих тем и создает основу для расширенного опыта обучения булевой алгебре, математике, лежащей в основе цифровых логических схем.

Что такое электрический выключатель?

Электрический выключатель - это любое устройство, используемое для прерывания потока электронов в цепи. Переключатели по сути являются бинарными устройствами: они либо полностью включены («замкнуты»), либо полностью выключены («разомкнуты»).Существует много различных типов переключателей, и в этой главе мы рассмотрим некоторые из них.

Изучите различные типы переключателей

Самый простой тип переключателя - это переключатель, в котором два электрических проводника приводят в контакт друг с другом за счет движения исполнительного механизма. Другие переключатели более сложны и содержат электронные схемы, которые могут включаться или выключаться в зависимости от какого-либо физического стимула (например, света или магнитного поля). В любом случае, конечным выходом любого переключателя будет (как минимум) пара клемм для подключения проводов, которые будут либо соединены вместе внутренним контактным механизмом переключателя («замкнут»), либо не соединены вместе («разомкнуты»). .Любой переключатель, предназначенный для управления человеком, обычно называется ручным переключателем , и они производятся в нескольких вариантах:

Тумблеры

Рисунок 9.1 Тумблер

Тумблеры приводятся в действие рычагом, находящимся под углом в одном из двух или более положений. Обычный выключатель света, используемый в бытовой электропроводке, является примером тумблера. Большинство тумблеров остановятся в любом положении рычага, в то время как другие имеют внутренний пружинный механизм, возвращающий рычаг в определенное нормальное положение , что позволяет выполнять так называемое «мгновенное» действие.

Кнопочные переключатели

Рисунок 9.2 Кнопочный переключатель

Кнопочные переключатели - это двухпозиционные устройства, приводимые в действие нажатием и отпусканием кнопки. Большинство кнопочных переключателей имеют внутренний пружинный механизм, возвращающий кнопку в ее «отжатое» или «не нажатое» положение для кратковременного срабатывания. Некоторые кнопочные переключатели поочередно включаются или выключаются при каждом нажатии кнопки. Другие кнопочные переключатели будут оставаться в положении «включено» или «нажато» до тех пор, пока кнопка не будет вытянута обратно.Этот последний тип кнопочных переключателей обычно имеет грибовидную кнопку для легкого нажатия и вытягивания.

Селекторные переключатели

Рисунок 9.3 Селекторный переключатель

Селекторные переключатели приводятся в действие поворотной ручкой или каким-либо рычагом для выбора одного из двух или более положений. Как и тумблер, селекторные переключатели могут либо находиться в любом из своих положений, либо содержать механизмы с пружинным возвратом для мгновенного срабатывания.

Джойстик-переключатели

Рисунок 9.4 Джойстик-переключатель

Переключатель-джойстик приводится в действие рычагом, который может свободно перемещаться по более чем одной оси движения.Один или несколько из нескольких переключающих контактных механизмов приводятся в действие в зависимости от того, в каком направлении нажимается рычаг, а иногда и от того, насколько далеко, , он нажат. Обозначение из круга и точки на символе переключателя представляет направление движения рычага джойстика, необходимое для приведения в действие контакта. Ручные переключатели-джойстики обычно используются для управления краном и роботом.

Некоторые переключатели специально разработаны для управления движением машины, а не рукой человека-оператора.Эти управляемые движением переключатели обычно называются концевыми выключателями , , потому что они часто используются для ограничения движения машины путем отключения исполнительной мощности компонента, если он перемещается слишком далеко.

Как и ручные выключатели, концевые выключатели бывают нескольких разновидностей:

Концевые выключатели

Рисунок 9.5 Концевой выключатель рычажного привода

Эти концевые выключатели очень похожи на прочные тумблеры или ручные переключатели, оснащенные рычагом, нажимаемым частью машины.Часто рычаги имеют небольшой роликовый подшипник, предотвращающий износ рычага при многократном контакте с деталью машины.

Бесконтактные переключатели

Рисунок 9.6 Бесконтактный переключатель

Бесконтактные переключатели распознают приближение металлической части машины либо с помощью магнитного, либо высокочастотного электромагнитного поля. Простые бесконтактные переключатели используют постоянный магнит для приведения в действие герметичного механизма переключения всякий раз, когда часть машины приближается (обычно на 1 дюйм или меньше).Более сложные бесконтактные переключатели работают как металлоискатель, запитывая катушку с проволокой током высокой частоты и электронным способом отслеживая величину этого тока. Если металлическая часть (не обязательно магнитная) подойдет достаточно близко к катушке, ток увеличится и отключит цепь контроля. Показанный здесь символ для бесконтактного переключателя относится к электронной разновидности, на что указывает ромбовидная рамка, окружающая переключатель. Для неэлектронного бесконтактного переключателя будет использоваться тот же символ, что и для концевого переключателя, приводимого в действие рычагом.Другой вид бесконтактного переключателя - это оптический переключатель, состоящий из источника света и фотоэлемента. Положение машины определяется по прерыванию или отражению светового луча. Оптические переключатели также полезны в приложениях безопасности, где лучи света могут использоваться для обнаружения входа персонала в опасную зону.

Различные типы переключателей процесса

Во многих промышленных процессах необходимо контролировать различные физические величины с помощью переключателей. Такие переключатели могут использоваться для подачи сигналов тревоги, указывающих, что параметр процесса превысил нормальные параметры, или они могут использоваться для остановки процессов или оборудования, если эти переменные достигли опасного или разрушительного уровня.Существует много различных типов переключателей процесса.

Переключатели скорости

Рисунок 9.7 Переключатель скорости.

Эти переключатели определяют скорость вращения вала либо с помощью механизма центробежного груза, установленного на валу, либо с помощью какого-либо вида бесконтактного обнаружения движения вала, такого как оптическое или магнитное.

Реле давления

Рисунок 9.8 Реле давления

Давление газа или жидкости может быть использовано для приведения в действие механизма переключения, если это давление приложено к поршню, диафрагме или сильфону, который преобразует давление в механическую силу.

Реле температуры

Рисунок 9.9 Температурный переключатель

Недорогим механизмом измерения температуры является «биметаллическая полоса»: тонкая полоска из двух металлов, соединенных спиной к спине, причем каждый металл имеет разную скорость теплового расширения. Когда полоса нагревается или охлаждается, разная скорость теплового расширения двух металлов вызывает ее изгиб. Затем изгиб полосы можно использовать для приведения в действие механизма переключающего контакта. В других реле температуры используется латунный баллон, наполненный жидкостью или газом, с крошечной трубкой, соединяющей баллон с датчиком давления.Когда баллон нагревается, газ или жидкость расширяются, вызывая повышение давления, которое приводит в действие механизм переключения.

Реле уровня жидкости

Рисунок 9.10 Реле уровня жидкости.

Плавающий объект может использоваться для приведения в действие механизма переключения, когда уровень жидкости в резервуаре поднимается выше определенной точки. Если жидкость электропроводна, сама жидкость может использоваться в качестве проводника между двумя металлическими зондами, вставленными в резервуар на требуемой глубине.Метод проводимости обычно реализуется с помощью специальной конструкции реле, срабатывающего при небольшом токе, протекающем через проводящую жидкость. В большинстве случаев переключать полный ток нагрузки цепи через жидкость нецелесообразно и опасно. Реле уровня также могут быть разработаны для определения уровня твердых материалов, таких как древесная щепа, зерно, уголь или корм для животных, в силосе для хранения, бункере или бункере. Обычной конструкцией для этого применения является небольшое лопастное колесо, вставленное в бункер на желаемой высоте, которое медленно вращается небольшим электродвигателем.Когда твердый материал заполняет бункер на эту высоту, материал предотвращает вращение лопаточного колеса. Отклик крутящего момента маленького двигателя приводит к срабатыванию механизма переключения. В другой конструкции используется металлический зубец в форме «камертона», который вставляется в контейнер снаружи на желаемой высоте. Вилка вибрирует на своей резонансной частоте с помощью электронной схемы и узла катушки магнита / электромагнита. Когда бункер заполняется на эту высоту, твердый материал гасит вибрацию вилки, изменение амплитуды и / или частоты вибрации, обнаруживаемое электронной схемой.

Реле расхода жидкости

Рисунок 9.11 Реле расхода жидкости.

Установленное в трубу реле потока обнаруживает любой расход газа или жидкости, превышающий определенный порог, обычно с помощью небольшой лопасти или лопасти, которую толкает поток. Другие реле потока сконструированы как реле перепада давления, измеряющие падение давления на дросселе, встроенном в трубу.

Ядерный датчик уровня

Рисунок 9.12 Ядерный переключатель уровня.

Другим типом реле уровня, подходящим для обнаружения жидких или твердых материалов, является ядерный переключатель.Состоящие из радиоактивного источника материала и детектора излучения, они установлены поперек диаметра емкости для хранения твердого или жидкого материала. Любая высота материала, превышающая уровень расположения источника / детектора, будет ослаблять силу излучения, достигающего детектора. Это уменьшение излучения на детекторе может быть использовано для запуска релейного механизма, обеспечивающего переключающий контакт для измерения, точки срабатывания сигнализации или даже контроля уровня в сосуде.

Источник и детектор находятся вне судна, никакого проникновения, кроме самого радиационного потока.Используемые радиоактивные источники довольно слабые и не представляют непосредственной угрозы здоровью эксплуатационного или обслуживающего персонала.

Все коммутаторы имеют несколько приложений

Как обычно, существует несколько способов реализовать коммутатор для мониторинга физического процесса или для управления оператором. Обычно не существует единого «идеального» переключателя для любого приложения, хотя некоторые из них, очевидно, обладают определенными преимуществами перед другими. Для обеспечения эффективной и надежной работы переключатели должны быть разумно адаптированы к задаче.

  • Переключатель - электрическое устройство, обычно электромеханическое, используемое для контроля непрерывности между двумя точками.
  • Ручные переключатели приводятся в действие от прикосновения человека.
  • Концевые выключатели срабатывают при движении машины.
  • Переключатели процесса срабатывают при изменении какого-либо физического процесса (температуры, уровня, расхода и т. Д.).

Переключатель может быть сконструирован с любым механизмом, приводящим два проводника в управляемый контакт друг с другом.Это может быть так же просто, как соприкосновение двух медных проводов друг с другом движением рычага или непосредственное соприкосновение двух металлических полос. Однако хорошая конструкция переключателя должна быть прочной и надежной и не подвергать оператора опасности поражения электрическим током. Поэтому конструкции промышленных переключателей редко бывают такими примитивными. Проводящие части в переключателе, используемом для включения и отключения электрического соединения, называются контактами , контактами . Контакты обычно изготавливаются из серебра или сплава серебро-кадмий, проводящие свойства которого существенно не ухудшаются из-за поверхностной коррозии или окисления.Золотые контакты демонстрируют лучшую коррозионную стойкость, но имеют ограниченную токонесущую способность и могут «свариваться в холодном состоянии», если соединены вместе с высокой механической силой. Независимо от выбора металла, контакты переключателя управляются механизмом, обеспечивающим квадратный и равномерный контакт, что обеспечивает максимальную надежность и минимальное сопротивление. Такие контакты могут быть сконструированы так, чтобы выдерживать очень большие количества электрического тока, в некоторых случаях до тысяч ампер. Факторы, ограничивающие допустимую нагрузку на контакт переключателя, следующие:

  • Тепло, выделяемое током через металлические контакты (в замкнутом состоянии).
  • Искра, возникающая при размыкании или замыкании контактов.
  • Напряжение на разомкнутых контактах переключателя (потенциал скачка тока через зазор).

Одним из основных недостатков стандартных переключающих контактов является воздействие на контакты окружающей атмосферы. В красивой, чистой среде диспетчерской это обычно не проблема. Однако большинство промышленных сред не столь благоприятны. Присутствие в воздухе агрессивных химикатов может привести к разрушению контактов и преждевременному выходу из строя.Еще более неприятной является возможность регулярного контактного искрения, вызывающего возгорание легковоспламеняющихся или взрывоопасных химикатов. Когда существуют такие проблемы с окружающей средой, для небольших переключателей можно рассмотреть другие типы контактов. Эти другие типы контактов изолированы от контакта с наружным воздухом и поэтому не имеют тех же проблем воздействия, что и стандартные контакты. Распространенным типом выключателя с герметичным контактом является ртутный выключатель. Ртуть - металлический элемент, жидкий при комнатной температуре.Будучи металлом, он обладает прекрасными проводящими свойствами. Будучи жидкостью, его можно привести в контакт с металлическими зондами (чтобы замкнуть цепь) внутри герметичной камеры, просто наклонив камеру так, чтобы зонды находились на дне. Во многих промышленных переключателях используются небольшие стеклянные трубки, содержащие ртуть, которые наклоняются в одну сторону, чтобы замкнуть контакт, и в другую сторону, чтобы размыкаться. Помимо проблем, связанных с поломкой трубки и разливом ртути (которая является токсичным материалом), а также восприимчивостью к вибрации, эти устройства являются отличной альтернативой открытым контактам переключателя, где бывают проблемы с воздействием окружающей среды.Здесь ртутный переключатель (часто называемый переключателем наклона ) показан в открытом положении, где ртуть не контактирует с двумя металлическими контактами на другом конце стеклянной колбы:

Рисунок 9.13

Рисунок 9.14

Здесь тот же переключатель показан в закрытом положении. Теперь гравитация удерживает жидкую ртуть в контакте с двумя металлическими контактами, обеспечивая электрическую непрерывность от одного к другому: контакты ртутного переключателя непрактично строить в больших размерах, поэтому вы обычно найдете такие контакты, рассчитанные не более чем на несколько ампер. , и не более 120 вольт.Конечно, есть исключения, но это общие ограничения. Другой тип переключателя с герметичным контактом - это герконовый переключатель. Как и у ртутного переключателя, контакты геркона расположены внутри герметичной трубки. В отличие от ртутного переключателя, в котором в качестве контактной среды используется жидкий металл, герконовый переключатель представляет собой просто пару очень тонких магнитных металлических полос (отсюда и название «язычок»), которые контактируют друг с другом путем приложения сильного магнитного поля. вне герметичной трубки. Источником магнитного поля в переключателях этого типа обычно является постоянный магнит, перемещаемый ближе или дальше от трубки с помощью исполнительного механизма.Из-за небольшого размера язычков этот тип контактов обычно рассчитан на более низкие токи и напряжения, чем средний ртутный переключатель. Однако герконовые переключатели обычно лучше справляются с вибрацией, чем ртутные контакты, потому что внутри трубки нет жидкости, которая могла бы разбрызгиваться. Обычно номинальное напряжение и ток контактов переключателя общего назначения выше для любого данного переключателя или реле, если переключаемая электрическая мощность является переменным током, а не постоянным. Причина этого - тенденция самозатухания дуги переменного тока через воздушный зазор.Поскольку ток в линии электропередачи 60 Гц фактически останавливается и меняет направление 120 раз в секунду, у ионизированного воздуха дуги есть много возможностей потерять температуру, достаточную для прекращения проведения тока, до такой степени, что дуга не возобновится в следующий раз. пиковое напряжение. Постоянный ток, с другой стороны, представляет собой непрерывный, непрерывный поток электронов, который имеет тенденцию гораздо лучше поддерживать дугу в воздушном зазоре.

Следовательно, переключающие контакты любого типа подвержены большему износу при переключении заданного значения постоянного тока, чем при таком же значении переменного тока.Проблема переключения постоянного тока усугубляется, когда нагрузка имеет значительную индуктивность, поскольку при размыкании цепи на контактах переключателя будут возникать очень высокие напряжения (индуктор делает все возможное, чтобы поддерживать ток в цепи на том же уровне, что и при размыкании цепи). выключатель был замкнут). Как при переменном, так и при постоянном токе искрение контактов можно свести к минимуму, добавив «демпферную» цепь (конденсатор и резистор, соединенные последовательно) параллельно контакту, например:

Рисунок 9.15

Внезапное повышение напряжения на переключающем контакте, вызванное размыканием контактов, будет сдерживаться зарядным действием конденсатора (конденсатор противодействует увеличению напряжения за счет потребления тока). Резистор ограничивает количество тока, который конденсатор разряжает через контакт, когда он снова замыкается. Если бы резистора не было, конденсатор мог бы фактически сделать искрение во время замыкания контактов хуже, чем искрение во время размыкания контактов без конденсатора! Хотя это дополнение к схеме помогает уменьшить контактную дугу, оно не лишено недостатков: главным соображением является возможность неисправной (закороченной) комбинации конденсатор / резистор, обеспечивающей постоянный путь для электронов, проходящих через цепь, даже когда контакт разомкнут и ток не желателен.Необходимо учитывать риск этого отказа и серьезность возникающих последствий с учетом повышенного износа контактов (и неизбежного выхода из строя контактов) без демпферной цепи. Использование демпферов в цепях переключателя постоянного тока не является чем-то новым: производители автомобилей годами делали это в системах зажигания двигателей, сводя к минимуму искрение на «точках» контактов переключателя в распределителе с помощью небольшого конденсатора, называемого конденсатором . Как вам скажет любой механик, срок службы «точек» дистрибьютора напрямую зависит от того, насколько хорошо работает конденсатор.При всем этом обсуждении уменьшения дугового разряда контактов переключателя можно было бы подумать, что меньший ток всегда лучше для механического переключателя. Однако это не обязательно так. Было обнаружено, что небольшое периодическое искрение может быть полезно для контактов переключателя, поскольку оно защищает контактные поверхности от небольшого количества грязи и коррозии. Если механический переключающий контакт работает со слишком малым током, контакты будут иметь тенденцию к накоплению чрезмерного сопротивления и могут преждевременно выйти из строя! Это минимальное количество электрического тока, необходимого для поддержания контакта механического переключателя в хорошем состоянии, называется током смачивания .Обычно номинальный ток смачивания переключателя намного ниже его максимального номинального тока и намного ниже его нормальной рабочей токовой нагрузки в правильно спроектированной системе. Однако есть приложения, в которых может потребоваться механический переключающий контакт для регулярной обработки токов ниже нормальных пределов тока смачивания (например, если механический селекторный переключатель должен размыкать или замыкать цифровую логическую или аналоговую электронную схему, где значение тока чрезвычайно мало. ). В таких случаях настоятельно рекомендуется использовать позолоченные переключающие контакты.Золото - «благородный» металл и не подвержен коррозии, как другие металлы. В результате такие контакты имеют чрезвычайно низкие требования к току смачивания. Обычные контакты из серебра или медного сплава не будут обеспечивать надежную работу при использовании в такой слаботочной среде!

  • Части переключателя, отвечающие за включение и отключение непрерывного электрического соединения, называются «контактами». Обычно они изготавливаются из коррозионно-стойкого металлического сплава, контакты соприкасаются друг с другом с помощью механизма, который помогает поддерживать правильное выравнивание и расстояние.
  • В ртутных выключателях
  • в качестве подвижного контакта используется кусок жидкой металлической ртути. Запечатанный в стеклянной трубке искра ртутного контакта изолирована от внешней среды, что делает этот тип переключателя идеально подходящим для атмосфер, потенциально содержащих взрывоопасные пары.
  • Герконы - это еще один тип устройства с герметичным контактом, контакт осуществляется двумя тонкими металлическими «язычками» внутри стеклянной трубки, соединенными друг с другом под действием внешнего магнитного поля.
  • Контакты переключателя
  • подвергаются более сильному коммутационному воздействию постоянного тока, чем переменного тока.Это в первую очередь связано с самозатуханием дуги переменного тока.
  • Сеть резистор-конденсатор, называемая «демпфер», может быть подключена параллельно переключающему контакту, чтобы уменьшить искрение контакта.
  • Ток смачивания - это минимальная величина электрического тока, необходимая для прохождения переключающего контакта, чтобы он мог самоочищаться. Обычно это значение намного ниже максимального номинального тока переключателя.

Любой вид переключающего контакта может быть спроектирован так, что контакты «замыкаются» (обеспечивают непрерывность) при срабатывании или «размыкаются» (прерывают непрерывность) при срабатывании.Для переключателей, в которых есть механизм с пружинным возвратом, направление, в которое пружина возвращает его без приложения силы, называется нормальным положением . Поэтому контакты, которые разомкнуты в этом положении, называются нормально разомкнутыми , а контакты, которые замкнуты в этом положении, называются нормально замкнутыми . Для переключателей процесса нормальное положение или состояние - это то, в котором переключатель находится, когда на него не влияет процесс. Простой способ выяснить нормальное состояние технологического коммутатора - это рассмотреть состояние коммутатора, когда он находится на полке хранения и не установлен.Вот несколько примеров «нормальных» условий переключения процесса:

  • Переключатель скорости : Вал не вращается
  • Реле давления : нулевое приложенное давление
  • Реле температуры : Температура окружающей (комнатной) температуры
  • Реле уровня : пустой бак или бункер
  • Реле потока : нулевой расход жидкости

Важно различать «нормальное» состояние коммутатора и его «нормальное» использование в рабочем процессе.Рассмотрим пример реле расхода жидкости, которое служит сигналом низкого расхода в системе охлаждающей воды. Нормальное или исправное состояние системы охлаждающей воды должно иметь довольно постоянный поток охлаждающей жидкости, проходящий через эту трубу. Если мы хотим, чтобы контакт реле потока замыкал в случае потери потока охлаждающей жидкости (например, для замыкания электрической цепи, которая активирует сирену аварийной сигнализации), мы хотели бы использовать реле потока с нормально закрытым а не нормально разомкнутые контакты.При достаточном потоке через трубу контакты переключателя размыкаются принудительно; когда расход падает до аномально низкого уровня, контакты возвращаются в нормальное (закрытое) состояние. Это сбивает с толку, если вы думаете о «нормальном» как о регулярном состоянии процесса, поэтому всегда думайте о «нормальном» состоянии переключателя как о том, что он находится на полке. Схематические символы переключателей различаются в зависимости от назначения и срабатывания переключателя. Нормально открытый контакт переключателя нарисован таким образом, чтобы обозначать открытое соединение, готовое к закрытию при срабатывании.И наоборот, нормально замкнутый переключатель изображен как замкнутое соединение, которое будет разомкнуто при срабатывании. Обратите внимание на следующие символы:

Рисунок 9.16 Кнопочный переключатель

Существует также общая символика для любого контакта переключателя, использующая пару вертикальных линий для обозначения точек контакта в переключателе. Нормально открытые контакты обозначаются линиями, не соприкасающимися с ними, а нормально замкнутые контакты обозначаются диагональной линией, соединяющей эти две линии. Сравните два:

Рисунок 9.17 Общее обозначение переключающего контакта

Переключатель слева замыкается при нажатии и размыкается в «нормальном» (не сработанном) положении. Переключатель справа размыкается при нажатии и замыкается в «нормальном» (не сработавшем) положении. Если переключатели обозначены этими общими символами, тип переключателя обычно указывается в тексте непосредственно рядом с символом. Обратите внимание, что символ слева - , а не , его следует путать с обозначением конденсатора.Если конденсатор необходимо представить в схеме логики управления, он будет показан следующим образом:

Рисунок 9.18 Конденсатор

В стандартной электронной символике приведенный выше рисунок зарезервирован для конденсаторов, чувствительных к полярности. В символах управляющей логики этот символ конденсатора используется для любого типа конденсатора , даже когда конденсатор не чувствителен к полярности, чтобы четко отличить его от нормально разомкнутого контакта переключателя. При использовании многопозиционных селекторных переключателей необходимо учитывать еще один фактор конструкции: то есть последовательность разрыва старых соединений и создания новых соединений при перемещении переключателя из положения в положение, при этом подвижный контакт последовательно касается нескольких неподвижных контактов.

Рисунок 9.19

Селекторный переключатель, показанный выше, переключает общий контактный рычаг в одно из пяти различных положений на контактные провода с номерами от 1 до 5. Наиболее распространенная конфигурация многопозиционного переключателя, подобного этому, - это когда контакт с одним положением разрывается с до . происходит контакт со следующей позицией. Эта конфигурация называется перед сборкой . В качестве примера, если бы переключатель был установлен в положение номер 3 и медленно поворачивался по часовой стрелке, контактный рычаг переместился бы из положения номер 3, размыкая эту цепь, переместился бы в положение между номером 3 и номером 4 (оба контура цепи разомкнуты. ), а затем коснитесь позиции 4, замыкая эту цепь.Есть приложения, в которых недопустимо полностью разомкнуть цепь, подключенную к «общему» проводу, в любой момент времени. Для такого применения может быть сконструирована конструкция переключателя с выключателем , в которой подвижный контактный рычаг фактически замыкает два положения контакта (между номером 3 и номером 4 в приведенном выше сценарии), когда он перемещается между положениями. . Компромисс здесь заключается в том, что схема должна допускать замыкания переключателя между соседними позиционными контактами (1 и 2, 2 и 3, 3 и 4, 4 и 5), когда ручка переключателя поворачивается из положения в положение.Такой переключатель показан здесь: Рисунок 9.20.

Когда подвижный (е) контакт (ы) может быть приведен в одно из нескольких положений со стационарными контактами, эти положения иногда называют бросков . Количество подвижных контактов иногда называют полюсов . Оба переключателя, показанные выше, с одним подвижным контактом и пятью неподвижными контактами, будут обозначены как «однополюсные пятипозиционные» переключатели. Если два идентичных однополюсных пятипозиционных переключателя механически соединить вместе так, чтобы они приводились в действие одним и тем же механизмом, весь узел будет называться «двухполюсным пятипозиционным переключателем»:

Рисунок 9.21 год

Вот несколько распространенных конфигураций переключателей и их сокращенные обозначения:

Рисунок 9.22 Двухполюсный, одноходовой

Рисунок 9.23 Двухполюсный, двунаправленный

Рисунок 9.24 Четырехполюсный, одноходовой

  • Нормальное состояние переключателя - это состояние, при котором он не сработал. Для технологических коммутаторов это состояние, в котором они находятся на полке без установки.
  • Переключатель, который разомкнут в неактивном состоянии, называется нормально разомкнутым .Переключатель, который замкнут, когда не сработал, называется нормально замкнутым . Иногда термины «нормально открытый» и «нормально закрытый» обозначаются аббревиатурой N.O. и N.C. соответственно.
  • Многопозиционные переключатели могут быть переключаемыми перед размыканием (наиболее часто) или переключаемыми перед размыканием.
  • «Полюса» переключателя относятся к количеству подвижных контактов, в то время как «ходы» переключателя относятся к количеству неподвижных контактов на один подвижный контакт.

Электрический ток через проводник создает магнитное поле, перпендикулярное направлению потока электронов.Если этот проводник свернуть в форму катушки, создаваемое магнитное поле будет ориентировано по длине катушки. Чем больше ток, тем больше напряженность магнитного поля при прочих равных условиях:

Рисунок 9.25

Рисунок 9.26

Рисунок 9.27

Катушки индуктивности реагируют на изменения тока из-за энергии, хранящейся в этом магнитном поле. Когда мы строим трансформатор из двух катушек индуктивности вокруг общего железного сердечника, мы используем это поле для передачи энергии от одной катушки к другой.Однако есть более простые и прямые способы использования электромагнитных полей, чем те, которые мы видели с индукторами и трансформаторами. Магнитное поле, создаваемое катушкой с токоведущим проводом, можно использовать для приложения механической силы к любому магнитному объекту, точно так же, как мы можем использовать постоянный магнит для притяжения магнитных объектов, за исключением того, что этот магнит (образованный катушкой) может быть включается или выключается путем включения или выключения тока через катушку. Если мы поместим магнитный объект рядом с такой катушкой с целью заставить этот объект двигаться, когда мы запитываем катушку электрическим током, мы получим так называемый соленоид .Подвижный магнитный объект называется якорем , и большинство якорей можно перемещать с помощью постоянного (DC) или переменного тока (AC), питающего катушку. Полярность магнитного поля не имеет значения для притяжения железного якоря. Соленоиды могут использоваться для электрического открывания дверных защелок, открытия или закрытия клапанов, перемещения роботизированных конечностей и даже приведения в действие механизмов электрических переключателей. Однако, если для приведения в действие набора переключающих контактов используется соленоид, у нас есть такое полезное устройство, которое заслуживает собственного названия: реле .Реле чрезвычайно полезны, когда нам необходимо управлять большим током и / или напряжением с помощью небольшого электрического сигнала. Катушка реле, которая создает магнитное поле, может потреблять лишь доли ватта мощности, в то время как контакты, замыкаемые или размыкаемые этим магнитным полем, могут передавать нагрузке в сотни раз больше мощности.

Фактически, реле действует как двоичный (включенный или выключенный) усилитель. Как и в случае с транзисторами, способность реле управлять одним электрическим сигналом с помощью другого находит применение при построении логических функций.Более подробно эта тема будет рассмотрена в другом уроке. На данный момент будет исследована «усилительная» способность реле. На приведенной выше схеме катушка реле питается от источника низкого напряжения (12 В постоянного тока), а однополюсный однопозиционный (SPST) контакт прерывает высокий -цепь напряжения (480 В переменного тока). Вполне вероятно, что ток, необходимый для включения катушки реле, будет в сотни раз меньше номинального тока контакта. Типичные токи обмотки реле значительно ниже 1 А, в то время как номинальные характеристики контактов промышленных реле составляют не менее 10 А.Один узел обмотка реле / ​​якорь может использоваться для приведения в действие более чем одного набора контактов. Эти контакты могут быть нормально разомкнутыми, нормально замкнутыми или любой их комбинацией. Как и в случае с переключателями, «нормальным» состоянием контактов реле является то состояние, когда катушка обесточена, точно так же, как вы могли бы найти реле на полке, не подключенное к какой-либо цепи. Контакты реле могут быть открытыми площадками из металлического сплава, ртутными трубками или даже магнитными язычками, как и в других типах переключателей. Выбор контактов в реле зависит от тех же факторов, которые диктуют выбор контактов в других типах переключателей.Контакты на открытом воздухе лучше всего подходят для сильноточных приложений, но их склонность к коррозии и искрению может вызвать проблемы в некоторых промышленных средах. Ртутные и герконовые контакты не имеют искр и не подвержены коррозии, но их токопроводящая способность ограничена. Здесь показаны три небольших реле (около двух дюймов в высоту, каждое), установленных на панели как часть системы электрического управления на муниципальной водоочистной станции. Показанные здесь блоки реле называются «восьмеричными», потому что они подключаются в соответствующие розетки, электрические соединения закрепляются с помощью восьми металлических штифтов на дне реле.Винтовые клеммы, которые вы видите на фотографии, где провода подключаются к реле, на самом деле являются частью узла розетки, в который вставляется каждое реле. Такая конструкция облегчает снятие и замену реле в случае выхода из строя. Помимо способности позволить относительно небольшому электрическому сигналу переключать относительно большой электрический сигнал, реле также обеспечивают электрическую изоляцию между катушкой и контактными цепями. Это означает, что цепь катушки и цепь контактов электрически изолированы друг от друга.Одна цепь может быть постоянным током, а другая - переменным током (например, в примере схемы, показанной ранее), и / или они могут иметь совершенно разные уровни напряжения между соединениями или между соединениями и землей. Хотя реле по сути являются бинарными устройствами, полностью или полностью выключенными, существуют рабочие условия, при которых их состояние может быть неопределенным, как и в случае с полупроводниковыми логическими вентилями. Для того, чтобы реле положительно «втягивало» якорь и приводило в действие контакт (ы), через катушку должен проходить определенный минимальный ток.Эта минимальная величина называется втягивающим током и аналогична минимальному входному напряжению, которое требуется логическому вентилю для обеспечения «высокого» состояния (обычно 2 В для TTL, 3,5 В для CMOS). Однако, когда якорь подтягивается ближе к центру катушки, требуется меньший поток магнитного поля (меньший ток катушки), чтобы удерживать его там. Следовательно, ток катушки должен упасть ниже значения, значительно меньшего, чем ток втягивания, прежде чем якорь «выпадет» в подпружиненное положение и контакты вернутся в нормальное состояние.Этот уровень тока называется выпадающим током , и он аналогичен максимальному входному напряжению, которое вход логического элемента позволяет гарантировать «низкое» состояние (обычно 0,8 В для TTL, 1,5 В для CMOS). Гистерезис или разница между токами включения и отключения приводит к работе, аналогичной работе логического элемента триггера Шмитта. Токи включения и отключения (и напряжения) сильно различаются от реле к реле и указываются производителем.

  • Соленоид - это устройство, которое вызывает механическое движение за счет подачи питания на катушку электромагнита.Подвижная часть соленоида называется якорем .
  • Реле представляет собой соленоид, установленный для приведения в действие контактов переключателя, когда его катушка находится под напряжением.
  • Pull-in current - это минимальная величина тока катушки, необходимая для приведения в действие соленоида или реле из его «нормального» (обесточенного) положения.
  • Отключение ток - это максимальный ток катушки, ниже которого включенное реле вернется в свое «нормальное» состояние.

Что такое реле с задержкой времени?

Некоторые реле сконструированы с своеобразным механизмом «амортизатора», прикрепленным к якорю, который предотвращает немедленное полное движение, когда катушка находится под напряжением или обесточена.Это дополнение дает реле свойство срабатывания с выдержкой времени . Реле с выдержкой времени могут быть сконструированы так, чтобы задерживать движение якоря при включении катушки, отключении питания или и том и другом. Контакты реле с выдержкой времени должны быть указаны не только как нормально разомкнутые или нормально замкнутые, но и в зависимости от того, действует ли задержка в направлении закрытия или в направлении открытия. Ниже приводится описание четырех основных типов контактов реле с выдержкой времени.

Нормально открытый, закрытый по времени контакт

Во-первых, у нас есть нормально открытый, закрытый по времени (NOTC) контакт.Этот тип контакта обычно разомкнут, когда катушка обесточена (обесточена). Контакт замыкается подачей питания на катушку реле, но только после того, как катушка непрерывно запитана в течение заданного времени. Другими словами, направление движения контакта (закрытие или размыкание) идентично обычному замыкающему контакту, но есть задержка в направлении замыкания . Поскольку задержка происходит в направлении подачи питания на катушку, этот тип контакта также известен как нормально разомкнутый, на -задержка:

Рисунок 9.28

Ниже представлена ​​временная диаграмма работы этого контакта реле:

Рисунок 9.29

Нормально открытый контакт

с синхронизацией по времени

Далее у нас есть нормально открытый контакт с таймером открытия (NOTO). Подобно контакту NOTC, этот тип контакта обычно разомкнут, когда на катушку не подается питание (обесточен), и замкнут при подаче питания на катушку реле. Однако, в отличие от контакта NOTC, синхронизирующее действие происходит при обесточивании катушки, а не при подаче напряжения.Поскольку задержка происходит в направлении обесточивания катушки, этот тип контакта также известен как нормально разомкнутый, выкл. -задержка:

Рисунок 9.30

Ниже представлена ​​временная диаграмма работы этого контакта реле:

Рисунок 9.31

Нормально замкнутый, открытый по времени контакт

Далее у нас есть нормально-замкнутый, открывающийся по времени (NCTO) контакт. Этот тип контакта обычно замкнут, когда катушка обесточена (обесточена).Контакт размыкается при подаче питания на катушку реле, но только после того, как на катушку непрерывно подается питание в течение заданного времени. Другими словами, направление движения контакта (закрытие или размыкание) идентично обычному размыкающему контакту, но есть задержка в направлении размыкания . Поскольку задержка происходит в направлении подачи питания на катушку, этот тип контакта также известен как нормально замкнутый, на -задержка:

Рисунок 9.32

Ниже представлена ​​временная диаграмма работы этого контакта реле:

Рисунок 9.33

Нормально закрытый, закрытый по времени контакт

Наконец, у нас есть нормально закрытый, закрытый по времени (NCTC) контакт. Как и контакт NCTO, этот тип контакта обычно замыкается, когда катушка обесточена (обесточена), и размыкается подачей питания на катушку реле. Однако, в отличие от контакта NCTO, синхронизирующее действие происходит при обесточивании катушки, а не при подаче напряжения.Поскольку задержка происходит в направлении обесточивания катушки, этот тип контакта также известен как нормально замкнутый, выкл. -задержка:

Рисунок 9.34

Ниже представлена ​​временная диаграмма работы этого контакта реле:

Рисунок 9.35 Использование реле с выдержкой времени

в промышленных логических схемах управления

Реле с выдержкой времени

очень важны для использования в промышленных логических схемах управления. Вот некоторые примеры их использования:

  • Управление мигающим светом (время включения, время выключения): два реле задержки времени используются вместе друг с другом для обеспечения включения / выключения с постоянной частотой импульсов контактов для подачи прерывистой энергии на лампу.
  • Управление автоматическим запуском двигателя: Двигатели, которые используются для питания аварийных генераторов, часто оснащены элементами управления «автозапуск», которые позволяют автоматически запускать двигатель в случае отказа основного источника электроэнергии. Чтобы правильно запустить большой двигатель, сначала необходимо запустить некоторые вспомогательные устройства и дать им некоторое время для стабилизации (топливные насосы, масляные насосы предварительной смазки) перед подачей питания на стартер двигателя. Реле с выдержкой времени помогают упорядочить эти события для правильного запуска двигателя.
  • Управление безопасной продувкой печи: перед тем, как печь сжигания может быть безопасно зажжена, необходимо запустить воздушный вентилятор на определенное время для «продувки» топочной камеры от любых потенциально воспламеняющихся или взрывоопасных паров.Реле с выдержкой времени обеспечивает логику управления печью с этим необходимым элементом времени.
  • Управление задержкой плавного пуска двигателя: вместо пуска больших электродвигателей путем переключения полной мощности из состояния полной остановки можно переключить пониженное напряжение для более «мягкого» пуска и уменьшения пускового тока. После заданной задержки времени (обеспечиваемой реле задержки времени) подается полная мощность.
  • Задержка последовательности конвейерной ленты: когда несколько конвейерных лент расположены для транспортировки материала, конвейерные ленты должны запускаться в обратной последовательности (последняя первая и первая последняя), чтобы материал не складывался в стопу или медленно -подвижной конвейер.Чтобы разогнать большие ремни до полной скорости, может потребоваться некоторое время (особенно, если используются средства управления двигателем с плавным пуском). По этой причине на каждом конвейере обычно имеется схема задержки по времени, чтобы дать ему достаточно времени для достижения полной скорости ленты перед запуском следующей подачи конвейерной ленты.

Расширенные функции таймера

В более старых механических реле с выдержкой времени использовались пневматические датчики или поршневые / цилиндровые устройства, заполненные жидкостью, для обеспечения «амортизации», необходимой для задержки движения якоря.В более новых конструкциях реле с выдержкой времени используются электронные схемы с цепями резистор-конденсатор (RC) для создания временной задержки, а затем для подачи питания на нормальную (мгновенную) катушку электромеханического реле с выходом электронной схемы. Реле электронного таймера более универсальны, чем более старые механические модели, и менее подвержены отказам. Многие модели предоставляют расширенные функции таймера, такие как «однократный» (один измеренный выходной импульс для каждого перехода входа из обесточенного в под напряженный), «рециркуляционный» (повторяющиеся циклы включения / выключения выходного сигнала до тех пор, пока входное соединение находится в рабочем состоянии. запитан) и «сторожевой таймер» (меняет состояние, если входной сигнал не циклически включается и выключается повторно).

Рисунок 9.36

Рисунок 9.37

Рисунок 9.38 Реле «сторожевого таймера»

«Сторожевой» таймер особенно полезен для мониторинга компьютерных систем. Если компьютер используется для управления критическим процессом, обычно рекомендуется иметь автоматический сигнал тревоги для обнаружения «зависания» компьютера (ненормальная остановка выполнения программы из-за любого количества причин). Простой способ настроить такую ​​систему мониторинга - это заставить компьютер регулярно включать и выключать катушку реле сторожевого таймера (аналогично выходу таймера «рециркуляции»).Если выполнение компьютера останавливается по какой-либо причине, сигнал, который он выдает на катушку реле сторожевого таймера, перестанет циклически повторяться и зависнет в том или ином состоянии. Через некоторое время реле сторожевого таймера отключится и сигнализирует о проблеме.

  • Реле с выдержкой времени построены в следующих четырех основных режимах работы контакта:
  • 1: нормально открытый, закрытый по времени. Сокращенно «NOTC», эти реле открываются сразу после обесточивания катушки и замыкаются, только если катушка постоянно находится под напряжением в течение определенного периода времени.Также называется реле с нормально разомкнутыми контактами и задержкой включения .
  • 2: нормально открытый, открытый по времени. Сокращенно «NOTO», эти реле замыкаются сразу после подачи питания на катушку и размыкаются после того, как катушка была обесточена на определенный период времени. Также называется реле с нормально разомкнутыми контактами и задержкой выключения .
  • 3: нормально закрытый, открытый по времени. Сокращенно «NCTO», эти реле замыкаются сразу после обесточивания катушки и размыкаются, только если катушка постоянно находится под напряжением в течение определенного периода времени.Также называется реле с нормально замкнутыми контактами и задержкой включения .
  • 4: нормально закрытый, закрытый по времени. Сокращенно «NCTC», эти реле открываются сразу после подачи питания на катушку и закрываются после того, как катушка была обесточена на определенный период времени. Также называется реле с нормально замкнутыми контактами и задержкой выключения .
  • Одноразовые таймеры обеспечивают однократный контактный импульс заданной длительности для каждого включения катушки (переход от катушки на к катушке на ).
  • Recycle Таймеры обеспечивают повторяющуюся последовательность импульсов включения-выключения до тех пор, пока катушка находится под напряжением.
  • Watchdog Таймеры срабатывают своими контактами только в том случае, если катушка не может непрерывно включаться и выключаться (включаться и выключаться) с минимальной частотой.

Рисунок 9.39

Рисунок 9.40

Рисунок 9.41

Лестничные диаграммы - это специализированные схемы, обычно используемые для документирования логических систем промышленного управления.Их называют «лестничными» диаграммами, потому что они напоминают лестницу с двумя вертикальными направляющими (питание) и таким количеством «ступенек» (горизонтальных линий), сколько нужно представить схем управления. Если бы мы хотели нарисовать простую лестничную диаграмму, показывающую лампу, управляемую ручным переключателем, она выглядела бы так: Обозначения «L 1 » и «L 2 » относятся к двум полюсам 120 В переменного тока. поставка, если не указано иное. L 1 - это «горячий» провод, а L 2 - заземленный («нейтральный») провод.Эти обозначения не имеют ничего общего с индукторами, просто чтобы запутать. Фактический трансформатор или генератор, питающий эту схему, для простоты опущен. На самом деле схема выглядит примерно так: Обычно в схемах промышленной релейной логики, но не всегда, рабочее напряжение для контактов переключателя и катушек реле будет составлять 120 вольт переменного тока. Системы с более низким напряжением переменного и даже постоянного тока иногда строятся и документируются в соответствии с «лестничными» диаграммами: до тех пор, пока все контакты переключателя и катушки реле имеют соответствующие номиналы, действительно не имеет значения, какой уровень напряжения выбран для работы системы. с участием.Обратите внимание на цифру «1» на проводе между переключателем и лампой. В реальном мире этот провод должен быть помечен этим номером с помощью термоусадочных или самоклеящихся этикеток, где бы это было удобно для идентификации. Провода, ведущие к коммутатору, будут обозначены «L 1 » и «1» соответственно. Провода, ведущие к лампе, будут иметь маркировку «1» и «L 2 » соответственно. Эти номера проводов упрощают сборку и обслуживание. Каждый проводник имеет свой уникальный номер провода для системы управления, в которой он используется.Номера проводов не меняются ни на каком соединении или узле, даже если размер, цвет или длина провода меняются при входе в точку соединения или выходе из нее. Конечно, желательно поддерживать одинаковые цвета проводов, но это не всегда практично. Важно то, что любая электрически непрерывная точка в цепи управления имеет один и тот же номер провода. Возьмем, к примеру, этот участок цепи с проводом № 25 в качестве единой, электрически непрерывной точечной резьбы, подсоединяемой ко многим различным устройствам.) почти всегда рисуется с правой стороны ступени. Хотя электрически не имеет значения, где расположена катушка реле внутри ступени, имеет значение, какой конец источника питания лестницы заземлен, для надежной работы. Возьмем, к примеру, эту схему: здесь лампа (нагрузка) расположена с правой стороны перекладины, как и заземление источника питания. Это не случайность или совпадение; скорее, это целенаправленный элемент хорошей практики проектирования.Предположим, что провод №1 случайно соприкоснулся с землей, причем изоляция этого провода была стерта, так что оголенный провод вступил в контакт с заземленным металлическим кабелепроводом. Наша схема теперь будет работать следующим образом: если обе стороны лампы соединены с землей, лампа будет «закорочена» и не сможет получать питание для зажигания. Если бы выключатель замкнулся, произошло бы короткое замыкание, немедленно перегорящее предохранитель. Однако подумайте, что произойдет с цепью с такой же неисправностью (провод №1 соприкасается с землей), за исключением того, что на этот раз мы поменяем местами переключатель и предохранитель (L 2 все еще заземлен): на этот раз случайное заземление провода №1 приведет к подаче питания на лампу, в то время как выключатель не подействует.Намного безопаснее иметь систему, которая перегорает предохранитель в случае замыкания на землю, чем иметь систему, которая неконтролируемо включает лампы, реле или соленоиды в случае той же самой неисправности. По этой причине нагрузка (и) всегда должна быть расположена ближе всего к заземленному силовому проводу на лестничной диаграмме.

Рисунок 9.42

Рисунок 9.43

Рисунок 9.44
  • Релейные диаграммы (иногда называемые «релейной логикой») - это тип электрических обозначений и символов, часто используемых для иллюстрации того, как электромеханические переключатели и реле связаны между собой.
  • Две вертикальные линии называются «рельсами» и прикрепляются к противоположным полюсам источника питания, обычно 120 вольт переменного тока. L 1 обозначает «горячий» провод переменного тока, а L 2 - «нейтральный» (заземленный) провод.
  • Горизонтальные линии на лестничной диаграмме называются «ступенями», каждая из которых представляет уникальную параллельную ветвь цепи между полюсами источника питания.
  • Обычно провода в системах управления маркируются цифрами и / или буквами для идентификации.Правило состоит в том, что все постоянно подключенные (электрически общие) точки должны иметь одну и ту же этикетку.

Рисунок 9.45

Рисунок 9.46

Рисунок 9.47

Рисунок 9.48

Рисунок 9.49

Мы можем построить простые логические функции для нашей гипотетической схемы лампы, используя несколько контактов, и довольно легко и понятно задокументировать эти схемы с дополнительными ступенями к нашей исходной «лестнице».Если мы будем использовать стандартную двоичную запись для состояния переключателей и лампы (0 для не сработавшего или обесточенного; 1 для сработавшего или запитанного), можно составить таблицу истинности, чтобы показать, как работает логика: Теперь лампа загорится горит, если срабатывает контакт A или контакт B, потому что все, что требуется для включения лампы, - это иметь хотя бы один путь для прохождения тока от провода L 1 к проводу 1. У нас есть простая логическая функция ИЛИ, реализовано только с контактами и лампой. Мы можем имитировать логическую функцию И, подключив два контакта последовательно, а не параллельно: теперь лампа активируется только в том случае, если одновременно срабатывают контакт A и контакт B.Путь существует для тока от провода L 1 к лампе (провод 2) тогда и только тогда, когда оба контакта переключателя замкнуты. Функция логической инверсии, или НЕ, может быть выполнена на контактном входе, просто используя нормально замкнутый контакт вместо нормально разомкнутого: теперь лампа включается, если контакт не активирован, и отключается, когда контакт активирован . Если мы возьмем нашу функцию ИЛИ и инвертируем каждый «вход» с помощью нормально замкнутых контактов, мы получим функцию И-НЕ.В специальном разделе математики, известном как логическая алгебра , этот эффект изменения идентичности вентильной функции при инверсии входных сигналов описывается теоремой ДеМоргана , которая будет исследована более подробно в следующей главе. быть под напряжением, если любой из контактов не сработал. Он погаснет только в том случае, если оба контакта сработают одновременно. Точно так же, если мы возьмем нашу функцию И и инвертируем каждый «вход» с помощью нормально замкнутых контактов, мы получим функцию ИЛИ-ИЛИ: шаблон быстро обнаруживается, когда лестничные схемы сравниваются с их аналогами логических вентилей:

  • Параллельные контакты эквивалентны логическому элементу ИЛИ.
  • Контакты серии
  • эквивалентны логическому элементу И.
  • Нормально замкнутые контакты эквивалентны вентилю НЕ (инвертору).
Рисунок 9.50 Рисунок 9.51

Рисунок 9.52

Мы можем создавать функции комбинационной логики, также группируя контакты в последовательно-параллельную схему. В следующем примере у нас есть функция исключающего ИЛИ, построенная из комбинации логических элементов И, ИЛИ и инвертора (НЕ): Верхняя ступень (замыкающий контакт A последовательно с замыкающим контактом B) является эквивалентом верхнего НЕ / И комбинация ворот.Нижняя ступенька (замыкающий контакт A последовательно с замыкающим контактом B) эквивалентен комбинации нижнего элемента НЕ / И. Параллельное соединение между двумя звеньями в проводе номер 2 образует эквивалент логического элемента ИЛИ, позволяя запитать лампу либо звеном 1 , либо звеном 2 . Чтобы реализовать функцию исключающего ИЛИ, нам пришлось использовать два контакта на каждый вход: один для прямого входа, а другой для «инвертированного» входа. Два контакта «А» физически приводятся в действие одним и тем же механизмом, как и два контакта «В».Общая связь между контактами обозначается меткой контакта. Нет ограничений на количество контактов на переключатель, которое может быть представлено на лестничной диаграмме, поскольку каждый новый контакт на любом переключателе или реле (нормально разомкнутом или нормально замкнутом), используемом на диаграмме, просто помечен одной и той же меткой. Иногда несколько контактов на одном переключателе (или реле) обозначаются составными метками, такими как «A-1» и «A-2» вместо двух меток «A». Это может быть особенно полезно, если вы хотите конкретно указать, какой набор контактов на каждом переключателе или реле используется для какой части цепи.Для простоты я воздержусь от такой сложной маркировки в этом уроке. Если вы видите общую метку для нескольких контактов, вы знаете, что все эти контакты приводятся в действие одним и тем же механизмом. Если мы хотим инвертировать выход любой логической функции, генерируемой переключателем, мы должны использовать реле с нормально замкнутым контактом. Например, если мы хотим активировать нагрузку на основе инверсии, или НЕ, нормально разомкнутого контакта, мы могли бы сделать это: мы назовем реле «реле управления 1» или CR 1 .Когда катушка CR 1 (обозначенная парой скобок на первой ступени) находится под напряжением, контакт на второй ступеньке размыкается , таким образом обесточивая лампу. От переключателя A к катушке CR 1 логическая функция не инвертируется. Нормально замкнутый контакт, приводимый в действие катушкой реле CR 1 , обеспечивает функцию логического инвертора для включения лампы, противоположной состоянию срабатывания переключателя. Применяя эту стратегию инверсии к одной из наших функций инвертированного входа, созданной ранее, такой как OR-to-NAND, мы можем инвертировать выход с помощью реле, чтобы создать неинвертированную функцию: от переключателей к катушке CR 1 , логическая функция - это функция логического элемента И-НЕ.Нормально замкнутый контакт CR 1 обеспечивает одну последнюю инверсию, чтобы превратить функцию И-НЕ в функцию И.

  • Параллельные контакты логически эквивалентны логическому элементу ИЛИ.
  • Контакты серии
  • логически эквивалентны логическому элементу И.
  • Нормально замкнутые (Н.З.) контакты логически эквивалентны вентилю НЕ.
  • Необходимо использовать реле для инвертирования выхода функции логического элемента, в то время как простых нормально замкнутых переключающих контактов достаточно для представления входов инвертированного элемента .
Рисунок 9.53 Рисунок 9.54

Рисунок 9.55

Рис. 9.56.

. Практическое применение логики переключателя и реле в системах управления, где необходимо выполнить несколько условий процесса, прежде чем оборудование будет запущено. Хорошим примером этого является автомат горения для больших топок. Чтобы горелки в большой печи могли запускаться безопасно, система управления запрашивает «разрешение» у нескольких переключателей процесса, включая высокое и низкое давление топлива, проверку потока воздушного вентилятора, положение заслонки выхлопной трубы, положение дверцы доступа и т. Д.Каждое условие процесса называется разрешающим , и каждый разрешающий контакт переключателя подключается последовательно, так что, если какой-либо из них обнаруживает небезопасное состояние, цепь будет разомкнута: если все разрешительные условия соблюдены, CR 1 будет включится, и загорится зеленая лампа. В реальной жизни было бы включено больше, чем просто зеленая лампа: обычно управляющее реле или соленоид топливного клапана помещались бы в эту ступень цепи, чтобы запитать, когда все разрешающие контакты были «в порядке», то есть все замкнуты. .Если какое-либо из разрешающих условий не выполнено, последовательная цепочка контактов переключателя будет разорвана, CR 2 обесточится, и загорится красная лампа. Обратите внимание, что контакт высокого давления топлива нормально замкнут. Это потому, что мы хотим, чтобы контакт переключателя размыкался, если давление топлива становится слишком высоким. Поскольку «нормальное» состояние любого реле давления - это когда на него подается нулевое (низкое) давление, и мы хотим, чтобы этот переключатель открывался при чрезмерном (высоком) давлении, мы должны выбрать переключатель, который замкнут в своем нормальном состоянии.Другое практическое применение релейной логики - в системах управления, где мы хотим гарантировать, что два несовместимых события не могут произойти одновременно. Примером этого является управление реверсивным двигателем, где два контактора двигателя подключены для переключения полярности (или чередования фаз) на электродвигатель, и мы не хотим, чтобы контакторы прямого и обратного хода включались одновременно: под напряжением 3 фазы (A, B и C) подключены непосредственно к клеммам 1, 2 и 3 двигателя соответственно.Однако, когда контактор M 2 находится под напряжением, фазы A и B меняются местами, A идет к клемме 2 двигателя, а B идет к клемме 1 двигателя. Это реверсирование фазных проводов приводит к тому, что двигатель вращается в противоположном направлении. Давайте рассмотрим схему управления этими двумя контакторами: обратите внимание на нормально замкнутый контакт «OL», который представляет собой контакт тепловой перегрузки, активируемый элементами «нагревателя», включенными последовательно с каждой фазой двигателя переменного тока. Если нагреватели станут слишком горячими, контакт изменится из нормального (замкнутого) состояния на разомкнутый, что предотвратит включение любого контактора.Эта система управления будет работать нормально, пока никто не нажимает обе кнопки одновременно. Если бы кто-то сделал это, фазы A и B были бы замкнуты накоротко вместе в силу того факта, что контактор M 1 передает фазы A и B прямо на двигатель, а контактор M 2 меняет их местами; фаза A будет замкнута на фазу B и наоборот. Очевидно, это плохая конструкция системы управления! Чтобы этого не произошло, мы можем спроектировать схему так, чтобы включение одного контактора предотвращало включение другого.Это называется блокировкой , и это достигается за счет использования вспомогательных контактов на каждом контакторе, как таковых: Теперь, когда M 1 находится под напряжением, нормально замкнутый вспомогательный контакт на второй ступени будет разомкнут, что предотвращает M 2 от подачи питания, даже если нажата кнопка «Реверс». Аналогичным образом, подача напряжения M 1 предотвращается, когда M 2 находится под напряжением. Также обратите внимание на то, как были добавлены дополнительные номера проводов (4 и 5), чтобы отразить изменения проводки.Следует отметить, что это не единственный способ блокировки контакторов для предотвращения короткого замыкания. Некоторые контакторы оснащены опцией механической блокировки : рычагом, соединяющим якоря двух контакторов вместе так, чтобы они физически не могли замыкаться одновременно. Для дополнительной безопасности можно по-прежнему использовать электрические блокировки, и из-за простоты схемы нет веских причин не использовать их в дополнение к механическим блокировкам.

  • Переключающие контакты, установленные в ступени релейной логики, предназначенные для прерывания цепи, если определенные физические условия не выполняются, называются разрешающими контактами , потому что для активации системе требуется разрешение от этих входов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *