Relè temporizzato: principio di funzionamento, schema di collegamento e consigli di configurazione

Un dispositivo che viene attivato allo scadere di un intervallo di tempo designato è chiamato relè temporale: il dispositivo è ampiamente utilizzato nell'ingegneria elettrica, nell'ingegneria elettrica e nell'elettronica. Grazie al suo utilizzo in soluzioni circuitali, è possibile implementare funzioni di controllo più flessibili per varie apparecchiature e dispositivi.

A seconda della struttura e del principio di funzionamento del dispositivo, possono essere organizzati circuiti elettrici di varia complessità.

Ci proponiamo di capire quali tipi di relè orari esistono, quali sono le loro caratteristiche specifiche di funzionamento e applicazione. Il materiale teorico è integrato con raccomandazioni pratiche per il collegamento e la configurazione di un dispositivo di controllo temporaneo.

Principio di funzionamento di un relè temporizzatore

I dispositivi elettronici sono rappresentati da una varietà di design, quindi il principio di progettazione del relè temporizzato dovrebbe essere considerato tenendo conto di ciascuna variazione di design separatamente.

Questo è l'aspetto di uno dei tanti progetti di relè temporizzati. In sostanza, il dispositivo assomiglia ad un normale interruttore, la cui azione, però, è legata al ciclo del tempo.

Dal punto di vista delle azioni eseguite, nella pratica vengono utilizzate strutture elettromagnetiche, pneumatiche, elettroniche e dispositivi a orologeria.

Opzione n. 1: dispositivi elettromagnetici

I dispositivi che supportano il principio di funzionamento elettromagnetico sono generalmente progettati per funzionare esclusivamente in circuiti alimentati in corrente continua.

Progettazione del relè temporizzatore elettromagnetico REV-814: 1 – montaggio del contatto fisso; 2 – parentesi; 3 – meccanismo di smorzamento in rame; 4 – quadrato; 5 – nucleo dell'avvolgimento del circuito principale; 6 – ancora; 7 – contatti mobili di armatura

L'intervallo di tempo di risposta è solitamente compreso tra 0,07 e 0,11 secondi quando è acceso e tra 0,5 e 1,4 secondi quando è spento. La struttura di tali relè temporizzati contiene due avvolgimenti funzionanti, uno dei quali è un circuito cortocircuitato sotto forma di un anello di rame.

Quando la corrente elettrica passa attraverso l'avvolgimento principale, si osserva un aumento del flusso magnetico. Questo flusso forma la corrente dell'avvolgimento cortocircuitato, grazie al quale l'aumento del flusso magnetico dell'avvolgimento principale è limitato.

In questo modo si forma una caratteristica temporale del movimento dell'indotto dell'attuatore o, in altre parole, un ritardo temporale per l'attivazione.

Design migliorato del relè temporizzato di tipo elettromagnetico. Questo modello di dispositivo supporta la commutazione di quattro canali di carico indipendenti. Allo stesso tempo, in termini di parametri attuali, il dispositivo sembra più debole rispetto ai modelli precedenti (+)

Se l'alimentazione di corrente al circuito dell'avvolgimento principale viene interrotta, per effetto dell'induttanza, il campo magnetico dell'avvolgimento cortocircuitato rimane attivo per qualche tempo. Di conseguenza, durante questo periodo il relè non si spegne.

Opzione n.2: dispositivi pneumatici

I progetti basati su sistemi pneumatici sono una sorta di dispositivi esclusivi. Tali dispositivi sono dotati di uno speciale meccanismo di decelerazione: un meccanismo di smorzamento pneumatico.

Il tempo di mantenimento dei relè pneumatici può essere regolato diminuendo o aumentando l'area di flusso del tubo attraverso il quale viene fornita l'aria. A tal fine, i modelli di relè pneumatici sono dotati di una vite di regolazione.

Uno dei design più comuni di dispositivi pneumatici. Design abbastanza semplice e affidabile. Commutazione dei parametri attuali fino a 16 ampere. Come interruttore viene utilizzato un miniinterruttore a due canali

L'intervallo di impostazione per il ritardo dei relè pneumatici è in media da 1 a 60 secondi. Esistono però esemplari che coprono questo range quasi il doppio. È vero, in pratica si notano piccoli errori (circa il 10%) in termini di precisione di funzionamento secondo i valori impostati.

Opzione n. 3: modifiche dell'orologio

I cosiddetti relè temporizzati sono ampiamente utilizzati nell'ingegneria elettrica. Questo tipo di dispositivo viene spesso utilizzato nei progetti interruttori, progettato per proteggere circuiti con tensioni da 500 a 10.000 volt. L'intervallo della velocità dell'otturatore è compreso tra 0,1 e 20 secondi.

Il principio di funzionamento dei modelli di orologi si basa sul funzionamento di una molla caricata da un azionamento meccanico (ancora) di un elettromagnete. La commutazione dei gruppi di contatti del relè orologio viene effettuata in base al tempo trascorso, il cui valore è stato precedentemente impostato sulla scala del dispositivo.

Un rappresentante di una serie di dispositivi abbastanza antichi: un relè temporale con un meccanismo dell'orologio. Nel frattempo, questo tipo di dispositivo ha dimostrato un funzionamento affidabile e senza problemi in una varietà di condizioni.

La velocità del meccanismo del dispositivo è direttamente correlata alla forza della corrente che scorre nell'avvolgimento dell'elettromagnete. Questo fattore consente di configurare il dispositivo per eseguire funzioni di protezione.La particolarità di tale protezione è espressa dalla completa indipendenza dall'influenza della temperatura ambiente.

Opzione n. 4: relè elettronici

Negli ultimi anni, quasi ovunque sia possibile utilizzare relè temporizzati, i modelli elettromeccanici obsoleti sono stati sostituiti da versioni elettroniche.

Questo tipo di dispositivo presenta numerosi vantaggi:

• piccole dimensioni del corpo;
• elevata precisione operativa;
• comodo meccanismo di impostazione;
• visualizzazione visiva delle informazioni.

Le versioni elettroniche funzionano, di regola, sulla base di contatori di impulsi digitali. Molti dispositivi moderni sono costruiti su microprocessori ad alte prestazioni. I relè digitali sono generalmente progettati per la commutazione di carichi a bassa induttività o non induttivi.

Uno sviluppo moderno è un relè digitale progettato per fornire la commutazione temporale. Attrae con facilità di gestione e controllo, configurazione flessibile e aspetto

Per configurare un relè orario digitale, è sufficiente impostare i parametri temporali richiesti utilizzando i tasti funzione situati direttamente sul pannello frontale della custodia.

Le impostazioni sono generalmente disponibili in un ampio intervallo di tempo, consentendo di coprire non solo secondi, minuti, ore, ma anche giorni della settimana. Ad esempio, possiamo considerare un modello di relè elettronico settimanale - timer.

Un timer elettronico con funzioni di accensione/spegnimento automatiche può essere utilizzato con successo nei circuiti di controllo di diversi tipi di dispositivi. Il cosiddetto relè orario “settimanale” garantisce che le funzioni di commutazione vengano eseguite secondo un periodo di tempo prestabilito all'interno di un ciclo settimanale. Tali dispositivi sono utilizzati nei sistemi "casa intelligente".

Ad esempio, grazie al dispositivo, si aprono le seguenti opportunità:

• cambiare i sistemi di illuminazione in un dato momento;
• avviare o arrestare le apparecchiature di processo;
• attivare/disattivare sistemi di sicurezza.

Il dispositivo è di piccole dimensioni e dispone di diversi tasti di controllo funzionale. Utilizzando la tastiera del sistema, l'utente può facilmente configurarlo (programmarlo).

La funzionalità utente di un relè orario digitale è un pannello di controllo con tasti per l'impostazione dei parametri. Inoltre un display a cristalli liquidi che visualizza tutte le informazioni necessarie

La modalità di programmazione si attiva tenendo premuto il pulsante indicato dal simbolo “P”. Il tasto "Reset" consente di eseguire un ripristino del sistema. La modifica delle impostazioni del tempo del relè viene effettuata utilizzando i tasti per l'impostazione dei minuti, delle ore, dei giorni della settimana quando la modalità di programmazione è attiva.

Lo schema di collegamento standard di un relè temporizzato prevede l'impostazione di una delle due modalità di controllo dell'azione: manuale o automatica. La comodità di impostare un relè digitale è fornita da un display a cristalli liquidi informativo.

Configurazione relè analogici elettromeccanici

I sistemi di automazione industriale, così come vari moduli domestici, sono spesso dotati di dispositivi elettromeccanici, la cui progettazione consente la regolazione tramite potenziometri.

Contatempo di tipo elettromeccanico con regolazione dei parametri tramite potenziometri. Esistono varie configurazioni di tali dispositivi, il che rende possibile il loro utilizzo in circuiti di varia complessità.

Sul pannello frontale dell'alloggiamento di tali dispositivi è presente un'asta del potenziometro (o più aste) progettata per la rotazione con una lama di cacciavite.Intorno alla circonferenza della/e barra/e è applicata una scala marcata di valori di installazione.

La fessura sull'asta per la lama del cacciavite è una sorta di puntatore che cambia posizione quando l'asta ruota. Posizionando questo puntatore di fronte a determinati valori della scala contrassegnata, è possibile regolare il parametro desiderato.

Dispositivo multicanale di tipo elettronico-meccanico. La regolazione è facile e semplice ruotando i potenziometri con un cacciavite. Il pannello frontale dispone anche di un'indicazione di stato tramite LED

Dispositivi di questo tipo (ad esempio, NTE8) sono ampiamente utilizzati nei circuiti di controllo per sistemi di ventilazione, moduli di riscaldamento e dispositivi di illuminazione artificiale.

Regolazione degli strumenti con una scala digitale

L'uso di dispositivi con funzioni di regolazione meccanica può essere dimostrato utilizzando l'esempio di un timer di marca domestica REV Ritter, progettato per essere collegato a una presa di corrente domestica.

Il cosiddetto relè “presa”, destinato all'uso in condizioni domestiche. La durata d'azione è solitamente limitata ad un intervallo giornaliero. Questa volta è abbastanza per l'uso domestico.

Con aiuto prese con timer Puoi controllare quasi tutti gli elettrodomestici entro un determinato intervallo di tempo. Per utilizzare questo timer giornaliero, basta collegare il dispositivo a una presa di corrente e configurarlo.

L'installazione è accompagnata dalle seguenti azioni:

1. Sollevare tutti i segmenti situati attorno alla circonferenza del quadrante di sintonia.
2. Omettere solo i segmenti che corrispondono al tempo di impostazione.
3. Ruotare il quadrante per impostare il puntatore del quadrante sull'ora corrente.

Ad esempio, se i segmenti tra i numeri della scala 18 e 20 vengono omessi, dopo che il relè inizia la temporizzazione, il carico verrà acceso alle 18 e spento alle 20.

In generale, il design del relè meccanico REV Ritter consente fino a 48 attivazioni in 24 ore complete.

Modifica di un relè orario “a presa”: 1 – presa di collegamento al carico; 2 – controllo manuale; 3 – scala segnata a 24 ore; 4 – segmenti di programma; 5 – indicatore dell'ora corrente; 6 – spina di alimentazione in una presa domestica (+)

Allo stesso tempo, il dispositivo supporta la funzione di commutazione del carico fuori programma. A questo scopo è presente un pulsante separato situato sul lato della custodia. Se l'utente attiva questo pulsante, il carico viene collegato direttamente alla rete, indipendentemente dallo stato dei contatti del relè.

Collegamento di un relè temporale nel circuito di controllo

Il dispositivo deve essere collegato tenendo conto della conformità del luogo di installazione alle condizioni indicate nella scheda tecnica del dispositivo. Di norma, l'installazione prevede l'installazione verticale del dispositivo con una deviazione dalla tolleranza verticale non superiore a 10º.

I limiti di temperatura della stanza in cui si prevede di installare e far funzionare il relè orario normalmente non superano l'intervallo -20°C + 50°C.

Il livello di umidità dell'aria nell'area in cui è installato il dispositivo non deve superare l'80%. Il circuito elettrico in cui è installato il timer deve essere scollegato dalla rete elettrica durante l'installazione.

Uno schema classico per il collegamento di un relè temporale, in questo caso, per un dispositivo che commuta due canali con un carico. Utilizzando lo stesso principio i dispositivi vengono collegati per diversi numeri di commutazioni (+)

Un dispositivo di qualsiasi tipo ha tradizionalmente un passaporto tecnico, che mostra lo schema di collegamento. Molti timer elettronico-meccanici e digitali sono completati da uno schema stampato direttamente sulla custodia che mostra come e in quale sequenza collegare il relè orario.

L'opzione di connessione classica è simile alla seguente:

1. Collegamento della linea di tensione ai terminali di alimentazione del dispositivo.
2. La linea di fase è collegata tramite un interruttore automatico al contatto di carico in ingresso del relè.
3. Il contatto di uscita del carico del relè è collegato direttamente alla linea della fase di carico.

In effetti, lo schema di collegamento della maggior parte dei dispositivi si basa su un principio identico: collegare l'alimentazione al dispositivo stesso e accendere il carico tramite un gruppo di contatti commutati.

A seconda del tipo di relè (monofase, trifase) e delle caratteristiche del progetto, potrebbero esserci diversi di questi gruppi di contatti.

Una versione semplice di un relè temporale può essere realizzata con le tue mani. Sono descritti gli schemi di vari prodotti fatti in casa Questo articolo.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Nel video viene discussa la possibilità di utilizzare un dispositivo modulare, dove sono presenti due dispositivi di commutazione temporale indipendenti. Lo schema prevede l'accensione di due elettrodomestici, l'impostazione del loro funzionamento a intervalli di tempo e altre funzioni.

Naturalmente tutte le modifiche esistenti ai relè temporizzati non possono essere trattate in una modesta recensione. Per recensire l’intera gamma di dispositivi, bisognerebbe scrivere un intero libro. In realtà sono disponibili libri di consultazione su diversi tipi di timer e, se lo desideri, puoi sempre trovare le informazioni necessarie.

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