Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Aby zapewnić ekspozycję zabezpieczeń lub budowę logicznych obwodów elektronicznych, zawierają one elementy zapewniające opóźnienie odpowiedzi. Jako taki element większość nowoczesnych obwodów elektrycznych wykorzystuje przekaźnik czasowy.

Cel

Przekaźnik czasowy jest przeznaczony do tworzenia znormalizowanych opóźnień czasowych podczas działania dowolnych urządzeń. Takie elementy logiczne umożliwiają zbudowanie określonej sekwencji w urządzeniach przełączających i wyzwalających. Z powodu opóźnionego zasilania napięciem sygnały generowane przez przekaźnik czasowy są sterowane automatycznie.

Przekaźniki czasowe są instalowane w obwodach ochronnych jako element pośredni, aby zapewnić selektywność, budowę stopni, przejścia scenariuszy itp.

Urządzenie i zasada działania

Strukturalnie przekaźnik czasowy składa się z kilku elementów, których liczba i funkcje mogą się znacznie różnić w zależności od typu przekaźnika. Typowe bloki to pomiar, blok opóźnienia i pracownik.

  • Pierwszą z nich reprezentują cewki elektromagnetyczne, elementy półprzewodnikowe, mikroukłady, które reagują na nadchodzące sygnały prądu elektrycznego.
  • Jednostka opóźniająca jest wykonywana przez mechanizm zegarowy, mostek, amortyzator elektromagnetyczny lub pneumatyczny.
  • Przedmiotem pracy jest kontakt lub wyjście z obwodu analogowego lub cyfrowego, który steruje zasilaniem napięcia w określone obwody.

W zależności od cech projektowych konkretnego modelu, zasada jego działania również będzie się różnić.

Zasada działania przekaźnika czasowego polega na utworzeniu przedziału czasowego od początku sygnału do przekaźnika czasowego, aż konsument odbierze ten sygnał. Dalsze operacje i dostarczanie mocy do elementu roboczego będą zasadniczo różne w zależności od typu urządzenia, więc zasada działania powinna być rozważana osobno dla każdego typu przekaźnika czasowego.

Spowolnienie elektromagnetyczne

Strukturalnie taki przekaźnik czasowy składa się z cewki elektromagnetycznej, obwodu magnetycznego (jarzmo), ruchomej armatury, zwartej tulei i jednostki wyłączającej, które pokazano na poniższym rysunku:

Rys. 1: konstrukcja przekaźnika elektromagnetycznego

Zasada działania przekaźnika elektromagnetycznego polega na wytworzeniu strumienia magnetycznego w rdzeniu magnetycznym indukowanym przez cewkę. Strumień magnetyczny przyciąga kotwicę ze stykami. Ale w tym trybie pracy urządzenie byłoby konwencjonalnym przekaźnikiem pośrednim, dlatego tuleja jest używana do opóźnienia zamknięcia stykowego. Tworzy przeciwprądowy przepływ elektromagnetyczny w zwartym obwodzie, który opóźnia wzrost głównego przepływu i powoduje ekspozycję przedziału czasu.

Z reguły w modelach elektromagnetycznych opóźnienie wynosi od 0, 07 do 0, 15 sekundy, urządzenie działa z obwodów prądu stałego.

Hamowanie pneumatyczne

Ten typ jest stosowany w urządzeniach maszynowych różnych gałęzi przemysłu, w niektórych przypadkach istnieją również modele hydrauliczne. Taki przekaźnik czasowy składa się z cewki roboczej, umieszczonej na rdzeniu magnetycznym, styków i membrany pneumatycznej lub membrany, która służy jako tłumik.

Rys. 2: konstrukcja przekaźnika pneumatycznego

Zasada działania pneumatycznego przekaźnika czasowego polega na tym, że po przyłożeniu napięcia do uzwojenia, w rdzeniu pojawia się strumień magnetyczny, powodując jego ruch. Ale chwilowe przeniesienie kontaktów nie występuje z powodu obecności szczeliny powietrznej pod membraną. Czas opóźnienia zależy od ilości powietrza w przepustnicy i szybkości jej usuwania. Aby dostosować ten parametr w modelach pneumatycznych, dostarczona jest śruba, która zwiększa lub zmniejsza objętość komory lub szerokość zaworu wylotowego.

Z kotwicą lub mechanizmem zegarowym

Konstruktywną różnicą przekaźnika czasowego z mechanizmem zegarowym jest obecność urządzenia sprężynowego, które uruchamia się za pomocą napędu elektrycznego lub ręcznie. Spowolnienie dla niego zależy od pozycji flagi zamykającej na tarczy.

Rys. 3: konstrukcja przekaźnika zegarowego

Gdy pojawia się sygnał sterujący, mechanizm jest zwalniany, a sprężyna powoli przesuwa element roboczy obracający się na skali tarczy. Po osiągnięciu ustawionego znaku obciążenie jest włączane przez zamknięcie pary styków. Limity czasowe można wybrać za pomocą specjalnych klipsów lub ustawiając pokrętło regulacyjne w określonym położeniu. Specyficzna metoda sterowania różni się w zależności od modelu i producenta.

Przekaźniki czasowe silnika

Charakterystyczną cechą przekaźników silnikowych jest obecność własnego silnika, który jest zawarty w pracy z cewką. Zasada działania takiego urządzenia jest pokazana na rysunku poniżej:

Rys. 4: konstrukcja przekaźnika silnika

Napięcie jest doprowadzane do obwodu elektrycznego składającego się z cewki 1 i silnika synchronicznego 2. Po wzbudzeniu uzwojeń stojana w silniku, jego wał napędza układ przekładniowy 3 i 4, zwykle składający się z kilku kół zębatych. Obrót przekładni przekaźnika silnika prowadzi do mechanicznego naciśnięcia dźwigni, która naciska styki. Regulacja zakresu ekspozycji odbywa się poprzez przesuwanie zatrzasku 8.

Zegary elektroniczne

Nowoczesne przekaźniki elektroniczne są wyłącznikiem, zasada sygnału z którego wyjścia jest regulowana przez ustawienie obwodu R-C, parametrów mikroukładów lub elementów półprzewodnikowych. Najprostszą opcją jest wspólne działanie kondensatora i rezystora, pokazane na poniższym rysunku:

Rys. 5: Zasada obwodu logicznego przekaźnika elektronicznego

W zależności od stosunku rezystancji omowej rezystora do pojemności kondensatora, czas ładowania tego ostatniego określi napięcie zasilania w urządzeniu elektronicznym. W tym przykładzie przedstawiono najprostszą wersję łańcucha czasowego, a obecne modele mogą zawierać bardziej złożone struktury, w tym kilka gałęzi R - C lub ich kombinację z tranzystorami, mostami i innymi elementami. Modele elektroniczne mają wiele istotnych zalet w porównaniu z innymi typami przekaźników:

  • Stosunkowo mniejszy rozmiar;
  • Wysoka dokładność odpowiedzi;
  • Szeroki zakres regulacji - od dziesiątych sekund do godzin lub dni;
  • Automatyczne sterowanie to wygodny system programowania i jego wizualny wyświetlacz na wyświetlaczu.

Te zalety powodują powszechne zastępowanie innych przestarzałych modeli przekaźnikami elektronicznymi.

Cykliczny

Cykliczne przekaźniki czasowe implikują takie urządzenia, które generują sygnał sterujący po z góry określonym czasie (do ogrzewania czajnika, otwierania okien sutra, aktywowania alarmu na noc itp.). Takie automatyczne włączanie ma pewien scenariusz, który powtarza się po pewnym okresie czasu, z powodu którego ta grupa urządzeń jest również nazywana przełącznikami scenariuszy. Wcześniej cykliczne włączanie odbywało się za pomocą mechanicznego urządzenia sprężynowego, dziś ta funkcja została przeniesiona na elementy mikroprocesorowe. Elektroniczne liczniki czasu są szeroko stosowane w różnych dziedzinach, z których niektóre są pokazane na rysunku:

Rys. 6: zakres stosowania przekaźników cyklicznych

Jak wybrać?

Przy wyborze konkretnego modelu przekaźnika czasowego należy kierować się następującymi zasadami dotyczącymi jego parametrów:

  • Rodzaj i wielkość napięcia roboczego - różne modele mogą być podłączone do sieci domowej 220 V AC lub pracować z obniżonych obwodów sterowania dla 12, 42, 127 V itp.
  • Dopuszczalny prąd obciążenia - określa pojemność styków przekaźnika czasowego bez przegrzania.
  • Zakres czasu odpowiedzi styku i czułość regulacji tego parametru określają czas aktywacji przekaźnika w czasie, możliwość jego zmiany w dowolnych granicach oraz możliwy krok regulacji.
  • Cechy konstrukcyjne i zasada działania - jeśli warunki lokalne nie pozwalają na klasyczne przełączanie styków z powodu zagrożenia wybuchem, konieczne jest zainstalowanie modeli bezstykowych.
  • Ochrona przed wilgocią i zakres temperatur - określa dopuszczalne parametry środowiskowe, w których można sterować przekaźnikiem czasowym.
  • Typ urządzenia (cykliczne lub pośrednie) - pierwszy z nich określa określoną częstotliwość sygnału wyjściowego, a drugi działa jako łącze pośrednie, zapewniając opóźnienie w już istniejącym obwodzie.

Przykłady schematów połączeń

W zależności od konkretnego modelu przekaźnika czasowego lub zadań, które musi rozwiązać, schemat połączenia może być zupełnie inny.

Rys. 7: przykładowy schemat okablowania

Spójrz na rysunek 7, w tym przykładzie pokazano jedną z najprostszych opcji sterowania urządzeniami oświetleniowymi za pomocą przekaźnika czasowego. Sygnał sterujący jest podawany na styki 1 i 2 oraz na obciążenie z pinu 3 i przewodu neutralnego. Terminal 4 zasilany jest napięciem 220V. Ten schemat jest powszechnie stosowany na potrzeby domowe i praktycznie nie jest wykorzystywany do celów przemysłowych, ponieważ zapewnia pracę tylko z jednym konsumentem (urządzenie oświetleniowe, linia, alarm itp.).

Rys. 8: Kolejne połączenie przekaźnika czasowego

Rysunek 8 przedstawia obwód włączania przekaźnika czasowego, tutaj sposób zasilania jest podobny do poprzedniego. Ale na wyjściu urządzenia realizowane jest połączenie dwóch niezależnych grup konsumentów ze styków 3 i 5, które mogą mieć indywidualną logikę działania. Ta metoda połączenia zapewnia znacznie większą funkcjonalność, dzięki czemu jest używana w miejscach, gdzie wymagana jest kontrola kilku urządzeń jednocześnie.

Rys. 9: obwód do przełączania przekaźnika przez stycznik

Jak widać na rysunku 9, podczas podłączania potężnego sprzętu, dla którego przekaźnik czasowy nie może go dostarczyć z powodu niedostatecznego przewodzenia własnych obwodów, wykorzystywane jest połączenie elementu logicznego przez stycznik mocy. W tym schemacie, ciałem roboczym jest stycznik, sygnał sterujący, do którego jest podawany ze styków przekaźnika czasowego. Główną zaletą tego schematu połączeń jest możliwość zasilania konsumenta o dowolnej pojemności i zasadzie działania.

Wideo w rozwoju tematu

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria: