Схемы реле времени отключения и включения нагрузки. Схемы реле времени: устройство, принцип работы и применение

Как работают реле времени. Какие бывают типы реле времени. Для чего используются реле времени в электрических схемах. Как правильно подключить и настроить реле времени.

Содержание

Принцип работы и устройство реле времени

Реле времени — это электрическое устройство, предназначенное для замыкания или размыкания электрической цепи с заданной выдержкой времени. Основными элементами реле времени являются:

Таймер (электронный или механический)
Исполнительное реле
Источник питания
Органы управления и индикации

Принцип работы реле времени основан на отсчете заданного интервала времени и последующем переключении контактов исполнительного реле. При подаче питания таймер начинает отсчет времени. По истечении заданной выдержки времени срабатывает исполнительное реле, замыкая или размыкая свои контакты.

Основные типы реле времени

По принципу действия различают следующие основные типы реле времени:

Электронные реле времени

Используют микросхемы или микроконтроллеры для отсчета времени. Обладают высокой точностью и гибкостью настройки. Могут иметь цифровой дисплей и кнопки для программирования.

Электромеханические реле времени

Принцип действия основан на замедленном движении механизма под действием пружины или электромагнита. Просты по конструкции, но менее точны по сравнению с электронными.

Пневматические реле времени

Используют принцип дросселирования воздуха через регулируемое отверстие. Обладают высокой устойчивостью к вибрациям и ударам.

Применение реле времени в электрических схемах

Реле времени широко применяются в различных электрических схемах для решения следующих задач:

Задержка включения или отключения нагрузки
Циклическое включение/отключение нагрузки по заданной программе
Ограничение длительности работы устройства
Последовательное включение нагрузок для снижения пусковых токов
Управление освещением по расписанию

Рассмотрим несколько конкретных примеров использования реле времени:

Управление уличным освещением

Реле времени включает освещение в заданное время вечером и отключает утром. Это позволяет автоматизировать работу уличных фонарей без использования фотореле.

Задержка пуска электродвигателя

При запуске мощного электродвигателя реле времени обеспечивает задержку подключения обмоток, снижая пусковые токи и нагрузку на сеть.

Управление вентиляцией

Реле времени периодически включает и отключает вентиляторы по заданному графику для проветривания помещений.

Подключение и настройка реле времени

Для корректной работы реле времени важно правильно его подключить и настроить. Рассмотрим основные этапы:

Подключение питания реле в соответствии со схемой
Подключение управляемой нагрузки к контактам реле
Установка требуемой выдержки времени
Выбор режима работы (задержка включения/отключения, циклический режим и т.д.)

Проверка срабатывания реле и работы нагрузки

При настройке важно учитывать особенности конкретной модели реле времени. Для сложных электронных реле может потребоваться программирование недельного расписания работы.

Преимущества использования реле времени

Применение реле времени в электрических схемах дает ряд существенных преимуществ:

Автоматизация работы оборудования по заданному алгоритму
Повышение энергоэффективности за счет отключения неиспользуемых устройств
Увеличение ресурса оборудования благодаря оптимизации режимов работы
Снижение пиковых нагрузок на электросеть
Повышение безопасности за счет автоматического отключения устройств

Все это делает реле времени незаменимым элементом во многих системах автоматизации и управления.

Схемы на основе реле времени

Рассмотрим несколько типовых схем с использованием реле времени:

Схема с задержкой включения

В этой схеме реле времени обеспечивает задержку подачи питания на нагрузку после замыкания управляющего контакта. Это может использоваться, например, для последовательного запуска нескольких электродвигателей.

Схема с задержкой отключения

Здесь реле времени продолжает подавать питание на нагрузку в течение заданного времени после размыкания управляющего контакта. Такая схема применяется для работы вентиляторов, прожекторов и других устройств, требующих определенного времени охлаждения после выключения.

Циклическая схема

В этой схеме реле времени периодически включает и отключает нагрузку по заданному алгоритму. Это может использоваться для управления системами полива, вентиляции, освещения и т.д.

Выбор реле времени для конкретной задачи

При выборе реле времени необходимо учитывать следующие параметры:

Диапазон выдержек времени
Точность отсчета времени
Напряжение питания
Коммутируемый ток и напряжение
Количество и тип контактов
Режимы работы
Условия эксплуатации (температура, влажность, вибрации)

Правильный выбор реле времени обеспечит надежную и эффективную работу системы управления.

Рабочая схема простого устройства временной задержки включения или выключения электрической нагрузки, описание работы | ЭлектроХобби

31.07.2022

В некоторых случаях для электрических или электронных устройств возникает необходимость в задержке их включении или выключении. Покупные реле времени могут стоит недешево. А если собрать простое устройство временной задержки срабатывания нагрузки, то оно может обойтись в копейки, а то и вовсе бесплатно. Полностью рабочая схема несложного реле времени, собранном на одном полевом транзисторе, представлена ниже на картинке.

Простая схема реле времени на одном полевом МОП транзисторе

Это реле времени, в данной схеме, питается от напряжения 12 вольт постоянного тока. Хотя на это устройство временной задержки срабатывания можно подавать любое напряжение от 5 до 20 вольт. При этом катушка электромагнитного реле K1, стоящая в этой схеме, должна быть рассчитана на то же напряжение, что и питание схемы. Ниже 5 вольт не стоит подавать на схему, так как пороговое напряжение открытия полевых транзисторов такого типа в среднем равно 4 вольта. А предел 20 вольт, это максимально допустимое напряжение на управляющих выводах данного транзистора. Если все же есть острая необходимость питать схему от напряжения более 20 вольт, то тогда параллельно затвору и истоку транзистора поставьте стабилитрон на напряжение 12 вольт (подойдет любой от 5 до 18 вольт).

Сама же схема временной задержки включения или выключения нагрузки активируется сразу, после подачи на нее питания, после чего сразу начинает отсчет заданного времени. Когда заданное время прошло, полевой транзистор открывается и срабатывает электромагнитное реле. Происходит замыкание или размыкание нужных контактов этого реле. Следовательно, подключенная нагрузка к этому реле времени либо включается, либо отключается.

При тех компонентах, что указаны в схеме реле времени время выдержки относительно небольшое – от 0 до нескольких минут. Причем стоит заметить, что длительность времени зависит от величины емкости конденсатора C1 и сопротивления резистора R2. Чем будет больше емкость C1 и сопротивление R2, тем более длительную задержку по времени можно получить от данной схемы.

Ключевым элементов в схеме является полевой МОП транзистор с изолированным затвором и индуцируемым каналом исток-сток. Я в эту схему поставил транзистор типа 2N7000, который может выдержать силу тока до 200 мА.

Внешний вид и цоколевка полевого МОП транзистора типа 2N7000

Ток потребления большинства маломощных электромагнитных реле (их катушек) примерно равен 70 мА. И максимального тока транзистора в 200 мА будет более чем достаточно для большинства таких реле. Хотя в схему этого реле времени можно поставить практически любой полевой МОП транзистор подобного типа.

Изначально этот полевой транзистор закрыт и на катушку электромагнитного реле напряжение не подается. Чтобы транзистор открылся нужно чтобы между его затвором и истоком образовалось напряжение не менее 4 вольта. Это среднее пороговое напряжения открытия полевых транзисторов подобного типа.

Само же время задержки задается RC цепью, состоящей из конденсатора C1 и резистора R2. Изначально конденсатор C1 разряжен, на нем нулевое напряжение. Когда мы на схему подаем питание, то конденсатор постепенно начинает заряжаться, на нем увеличивается напряжение. И как только величина этого напряжения дойдет до порогового значения 4 вольта, то полевой транзистор открывается, а электромагнитное реле включается. Резисторов R2 (переменного или подстроечного типа) можно регулировать длительность задержки срабатывания данной схемы.

Резистор R1 и диод VD1 обеспечивают разряд конденсатора после того, как со схемы этого реле времени будет снято напряжение питания. Это позволяет при новом цикле отсчета времени начинать все с нулевого заряда конденсатора. Если бы конденсатор принудительно не разряжался, то схема при новом цикле срабатывала сразу без задержки, и данная схема бы не работала должным образом.

Диод VD2 является защитным. Он нейтрализует кратковременный всплеск высокого напряжения, возникающий на концах катушки реле при ее отключении от питания. Диод просто гасит на себе этот скачек напряжения. Диоды VD1 и VD2 в схему можно поставить практически любые. Я поставил наиболее распространенные типа 1N4007.

В нарисованной схеме нагрузка питается от того же напряжения, что и сама схема реле времени. Если же вам нужно, чтобы это устройство задержки срабатывания управляло другой нагрузкой, то просто задействуйте нужные контакты электромагнитного реле от данной схемы реле времени. А питание своей нагрузки уже осуществляйте от другого источника. Предлагаемая схема реле времени полностью работоспособная!

Устройство временной задержки включения или выключения нагрузкисхемарелевременизадержканагрузка

Поделиться в социальных сетях

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	8А
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…

Инструкция электронного реле времени, недельного диапазона. На английском языке, 888 кб
Инструкция электронного реле времени, недельного диапазона. На русском языке, 864 кб

Включение/выключение двух чередующихся нагрузок с помощью ИС 555

by Swagatam 34 комментариев

В этом посте мы узнаем, как сделать простую схему альтернативного реле времени на основе IC 555 для переключения пары нагрузок попеременно с заданной продолжительностью задержки, определяемой расчетными значениями соответствующих компонентов. Идея была запрошена г-ном Санджоем.

Цели и требования схемы

Я регулярно читаю ваши замечательные посты. Здесь я хотел бы запросить схему.
Я пытаюсь построить лабораторную установку для нанесения покрытия на бумагу, для которой я собираюсь использовать фен мощностью 2000 Вт для сушки бумаги с покрытием.
Проблема в том, что эти сушилки не могут работать непрерывно.
Поэтому я решил использовать две сушилки попеременно по три минуты каждая. Но попеременное переключение этих сушилок вручную всегда утомительно.
Итак, я прошу схему, которая сможет включать и выключать сушилки попеременно и автоматически в течение заданного периода времени и продолжать это делать, пока не выключится.

Ссылаясь на показанную ниже схему альтернативного переключающего реле, или мы также можем назвать ее альтернативной схемой переключения мигающего сигнала, идею можно понять с помощью прилагаемого объяснения.

Схема построена на основе стандартной нестабильной конфигурации IC 555, которая в основном создает чередующиеся высокие и низкие напряжения или переменные 12 В и нулевое напряжение на выводе №3 при включении.

Этот выход с попеременным переключением сопровождается определенной задержкой между его переключением ВКЛ/ВЫКЛ, определяемой значениями компонентов R1, R2 и C. рабочий цикл и длительность задержки около 180 секунд или 3 минут.

При показанном расположении необходимо изменить только значение конденсатора 470 мкФ для достижения других предпочтительных временных задержек на выходном контакте № 3.

Видно, что контакт № 3 подключен к каскаду драйвера транзисторного реле, который реагирует на высокие/низкие импульсы от схемы выводов и соответственно переключает контакты реле между Н/З и Н/О контактами.

Поскольку две нагрузки подключены к этим двум контактам реле, они также попеременно переключаются из ВКЛ в ВЫКЛ и наоборот с задержкой в 3 минуты между каждым переключением.

Два светодиода, подключенные между выводами питания и выводом №3 микросхемы, помогают указать, какая нагрузка может быть включена или выключена в данный момент.

Объясненная выше альтернативная схема таймера переключающего реле также может быть реализована для других идентичных приложений, а периоды ВКЛ/ВЫКЛ могут быть независимо отрегулированы для достижения различных последовательностей ВКЛ/ВЫКЛ путем соответствующего изменения компонентов синхронизации R1/R2 нестабильного.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

5 способов использования реле времени в коммутационных приложениях

Твердотельные таймеры, также известные как твердотельные реле или твердотельные реле времени, используются в многочисленных электрических и электронных устройствах для управления широким спектром резистивных и индуктивных нагрузок. Эксплуатационные характеристики и другие многочисленные преимущества полупроводниковых таймеров по сравнению с их электромеханическими аналогами делают их идеальными для более широкого спектра коммутационных приложений, таких как:

Нагреватели
Фары
Двигатели
Устройства управления движением

Что такое твердотельный таймер?

Общее понимание концепции реле поможет лучше понять твердотельные реле. Реле — это переключатели, которые размыкают или замыкают цепь при срабатывании электрического сигнала. Они используются в приложениях, где необходимо управлять одной или несколькими цепями с помощью более низкого и обычно изолированного сигнала мощности. Традиционные реле управляются электромеханическими средствами. Небольшой ток используется для возбуждения катушки исполнительного механизма, которая, в свою очередь, генерирует магнитное поле для размыкания или замыкания переключателя с подвижными металлическими контактами.

Твердотельные таймеры и контроллеры выполняют аналогичную функцию, однако эти устройства не состоят из движущихся частей. Вместо этого твердотельные таймеры используют электрические и оптические свойства полупроводниковых элементов, таких как тиристоры, симисторы, диоды и транзисторы, для выполнения функций изоляции и переключения. Типичный твердотельный таймер использует оптические полупроводники, известные как фотопары, для изоляции входных сигналов путем преобразования электрических сигналов в оптические.

Некоторые из наиболее распространенных типов твердотельных таймеров включают:

Переключение нуля
Мгновенное включение
Пиковое переключение

Эти различные типы таймеров позволяют выполнять операции переключения в разное время — мгновенно или с задержкой — в зависимости от положения напряжения на синусоиде переменного тока.

Реле с нулевым переключением являются наиболее распространенным типом реле времени, используемым в настоящее время. Эти переключатели включают нагрузку, когда подается управляющее напряжение и напряжение пересекает нулевую точку синусоиды переменного тока, что приводит к небольшой задержке включения твердотельного таймера. Нагрузка отключается при снятии управляющего напряжения с реле.

Мгновенные выключатели, с другой стороны, сразу же включают нагрузку при подаче управляющего напряжения. Таким образом, нагрузка включается в любой точке синусоиды, что делает ее идеальной для приложений точного управления.

Реле времени с переключением пиков, как следует из их названия, включают нагрузку, когда активируется управляющее напряжение, и напряжение нагрузки находится в пиковом положении на синусоиде. Как и другие реле, реле отключается при снятии управляющего напряжения.

Преимущества и ограничения твердотельных таймеров

Одним из основных преимуществ твердотельных таймеров является отсутствие механических или движущихся частей в устройстве. Поскольку контакты не размыкаются и не замыкаются, полупроводниковые таймеры не подвержены износу механизма, например искрению и точечной коррозии. В результате твердотельные реле времени могут работать в течение бесчисленных циклов включения/выключения без ухудшения характеристик.

Кроме того, отсутствие движущихся частей снижает уровень шума. Бесшумная работа полупроводниковых таймеров особенно полезна в силовых шкафах, которые могут содержать десятки реле времени. Кроме того, отсутствие механических компонентов означает, что твердотельные таймеры обеспечивают значительно более быстрое время отклика, чем их электромеханические аналоги. Твердотельные устройства с мгновенным включением обычно могут передавать сигналы включения/выключения от схемы управления к цепи нагрузки менее чем за 20 микросекунд, что делает их идеальными для быстродействующих электронных устройств.

Кроме того, большинству полупроводниковых таймеров требуется значительно меньше энергии, чем электромеханическим переключателям, для активации цепей управления и нагрузки. Например, большинство полупроводниковых таймеров могут активировать цепи нагрузки всего с одним мА в цепи управления с напряжением всего три вольта постоянного тока.

Недостатки твердотельных таймеров можно считать незначительными в зависимости от конкретного применения. Некоторые из них включают:

Более высокое сопротивление и выделение тепла в закрытом состоянии, поэтому обычно требуются радиаторы или другие механизмы охлаждения
Более низкое сопротивление и возможность утечки тока при открытии
Нелинейные характеристики напряжения/тока
Более высокое переходное время обратного восстановления из-за наличия диодов
Некоторые твердотельные реле также могут быть чувствительны к изменению полярности

Твердотельные таймеры предлагают многочисленные преимущества в производительности по сравнению с электромеханическими переключателями для многих приложений.

Принцип работы и устройство реле времени