Tijdrelais: werkingsprincipe, aansluitschema en configuratie-aanbevelingen

Een apparaat dat wordt geactiveerd na het verstrijken van een bepaald tijdsinterval wordt een tijdrelais genoemd - het apparaat wordt veel gebruikt in de elektrotechniek, elektrotechniek en elektronica. Dankzij het gebruik ervan in circuitoplossingen is het mogelijk om flexibelere besturingsfuncties voor verschillende apparatuur en apparaten te implementeren.

Afhankelijk van het ontwerp en het werkingsprincipe van het apparaat kunnen elektrische circuits van verschillende complexiteit worden georganiseerd.

Wij raden u aan te begrijpen welke soorten tijdrelais er bestaan ​​en wat hun specifieke kenmerken zijn qua werking en toepassing. De theoretische stof wordt aangevuld met praktische aanbevelingen voor het aansluiten en opzetten van een tijdelijk bedieningsapparaat.

Werkingsprincipe van een tijdrelais

Elektronische apparaten worden vertegenwoordigd door een verscheidenheid aan ontwerpen, dus het principe van het tijdrelaisontwerp moet worden overwogen, waarbij elke ontwerpvariatie afzonderlijk in aanmerking wordt genomen.

Dit is hoe een van de vele tijdrelaisontwerpen eruit ziet. In essentie lijkt het apparaat op een gewone schakelaar, waarvan de werking echter gebonden is aan de tijdcyclus.

Vanuit het oogpunt van de uitgevoerde acties worden in de praktijk elektromagnetische, pneumatische, elektronische structuren en uurwerkapparaten gebruikt.

Optie #1: elektromagnetische apparaten

Apparaten die het elektromagnetische werkingsprincipe ondersteunen, zijn over het algemeen ontworpen om uitsluitend te werken in gelijkstroomgevoede circuits.

Ontwerp van het elektromagnetische tijdrelais REV-814: 1 – vaste contactmontage; 2 – beugel; 3 – dempermechanisme van koper; 4 – vierkant; 5 – wikkelkern van het hoofdcircuit; 6 – anker; 7 – beweegbare ankercontacten

Het reactietijdbereik bedraagt ​​gewoonlijk 0,07 - 0,11 seconden wanneer het apparaat is ingeschakeld en 0,5 - 1,4 seconden wanneer het is uitgeschakeld. Het ontwerp van dergelijke tijdrelais bevat twee werkwikkelingen, waarvan er één een kortgesloten circuit is in de vorm van een koperen ring.

Wanneer elektrische stroom door de hoofdwikkeling gaat, wordt een toename van de magnetische flux waargenomen. Deze flux vormt de stroom van de kortgesloten wikkeling, waardoor de groei van de magnetische flux van de hoofdwikkeling beperkt wordt.

Hierdoor ontstaat een tijdkarakteristiek voor de ankerbeweging van de actuator, oftewel een tijdvertraging voor het inschakelen.

Verbeterd ontwerp van tijdrelais van het elektromagnetische type. Dit apparaatmodel ondersteunt het schakelen van vier onafhankelijke belastingskanalen. Tegelijkertijd ziet het apparaat er qua huidige parameters zwakker uit dan oudere modellen (+)

Als de stroomtoevoer naar het circuit van de hoofdwikkeling wordt gestopt vanwege het effect van inductie, blijft het magnetische veld van de kortgesloten wikkeling enige tijd actief. Dienovereenkomstig wordt het relais gedurende deze tijd niet uitgeschakeld.

Optie #2: pneumatische apparaten

Ontwerpen op basis van pneumatische systemen zijn een soort exclusieve apparaten. Dergelijke apparaten zijn uitgerust met een speciaal vertragingsmechanisme - een pneumatisch dempermechanisme.

De houdtijd van pneumatische relais kan worden aangepast door het stroomoppervlak van de buis waardoor lucht wordt toegevoerd te verkleinen of te vergroten. Voor deze doeleinden zijn pneumatische relaisontwerpen uitgerust met een stelschroef.

Een van de meest voorkomende ontwerpen van pneumatische apparaten. Vrij eenvoudig en betrouwbaar ontwerp. Schakelstroomparameters tot 16 ampère. Als schakelaar wordt een tweekanaals minischakelaar gebruikt

Het instelbereik voor de tijdvertraging van pneumatische relais bedraagt ​​gemiddeld 1 – 60 seconden. Er zijn echter exemplaren die dit bereik bijna twee keer bestrijken. Het is waar dat in de praktijk kleine fouten (ongeveer 10%) worden opgemerkt in termen van de nauwkeurigheid van de werking volgens de ingestelde waarden.

Optie #3: klokaanpassingen

De zogenaamde kloktijdrelais worden veel gebruikt in de elektrotechniek. Dit type apparaat wordt vaak gebruikt in ontwerpen stroomonderbrekers, ontworpen om circuits met spanningen van 500 - 10.000 volt te beschermen. Het sluitertijdbereik is 0,1 – 20 sec.

Het werkingsprincipe van horlogemodellen is gebaseerd op de werking van een veer die wordt opgeladen door een mechanische aandrijving (anker) van een elektromagneet. Het schakelen van de contactgroepen van het tijdklokrelais wordt uitgevoerd op basis van de verstreken tijd, waarvan de waarde eerder op de apparaatschaal was ingesteld.

Een vertegenwoordiger van een vrij oude reeks apparaten - een tijdrelais met een klokmechanisme. Ondertussen heeft dit type apparaat bewezen een betrouwbare, probleemloze werking te hebben onder verschillende omstandigheden.

De snelheid van het apparaatmechanisme houdt rechtstreeks verband met de sterkte van de stroom die in de elektromagneetwikkeling vloeit. Met deze factor kunt u het apparaat configureren om beveiligingsfuncties uit te voeren.De eigenaardigheid van een dergelijke bescherming komt tot uiting in de volledige onafhankelijkheid van de invloed van de omgevingstemperatuur.

Optie #4: elektronische relais

Bijna overal waar tijdrelais kunnen worden gebruikt, zijn de afgelopen jaren verouderde elektromechanische modellen vervangen door elektronische versies.

Dit type apparaat heeft een aantal voordelen:

• kleine lichaamsafmetingen;
• hoge operationele nauwkeurigheid;
• handig instelmechanisme;
• visuele weergave van informatie.

Elektronische versies werken in de regel op basis van digitale pulstellers. Veel moderne apparaten zijn gebouwd op krachtige microprocessors. Digitale relais zijn meestal ontworpen voor het schakelen van laag-inductieve of niet-inductieve belastingen.

Een moderne ontwikkeling is een digitaal relais dat is ontworpen om tijdschakeling mogelijk te maken. Trekt aan met eenvoudig beheer en controle, flexibele configuratie en uiterlijk

Om een ​​digitaal tijdrelais te configureren, volstaat het om de vereiste tijdparameters in te stellen met behulp van de functietoetsen die zich direct op het voorpaneel van de behuizing bevinden.

Instellingen zijn doorgaans beschikbaar over een groot tijdsbereik, waardoor u niet alleen seconden, minuten, uren maar ook dagen van de week kunt bestrijken. We kunnen bijvoorbeeld een model van een wekelijkse elektronische relaistimer overwegen.

Een elektronische timer met automatische aan/uit-functies kan met succes worden gebruikt in regelcircuits voor verschillende soorten apparaten. Het zogenaamde “wekelijkse” tijdrelais zorgt ervoor dat schakelfuncties binnen een wekelijkse cyclus volgens een ingestelde tijdsperiode worden uitgevoerd. Dergelijke apparaten worden in systemen gebruikt "Slim huis".

Dankzij het apparaat openen zich bijvoorbeeld de volgende mogelijkheden:

• schakel verlichtingssystemen op een bepaald moment;
• procesapparatuur starten of stoppen;
• beveiligingssystemen activeren/deactiveren.

Het apparaat is klein van formaat en beschikt over verschillende functionele bedieningstoetsen. Met behulp van het systeemtoetsenbord kan de gebruiker het eenvoudig configureren (programmeren).

De gebruikersfunctionaliteit van een digitaal tijdrelais is een bedieningspaneel met toetsen voor het instellen van parameters. Plus een liquid crystal display dat alle benodigde informatie weergeeft

De programmeermodus wordt geactiveerd door de knop, aangegeven met het “P”-symbool, ingedrukt te houden. Met de toets “Reset” kunt u een systeemreset uitvoeren. Het wijzigen van de relaistijdinstellingen wordt uitgevoerd met behulp van de toetsen voor het instellen van minuten, uren en dagen van de week wanneer de programmeermodus actief is.

Het standaard aansluitschema voor een tijdrelais voorziet in het instellen van een van de twee actiecontrolemodi: handmatig of automatisch. Het gemak van het opzetten van een digitaal relais wordt geleverd door een LCD-informatiedisplay.

Configuratie van elektronisch-mechanische analoge relais

Industriële automatiseringssystemen, evenals verschillende huishoudelijke modules, zijn vaak uitgerust met elektromechanische apparaten, waarvan het ontwerp aanpassing met behulp van potentiometers mogelijk maakt.

Elektromechanisch type tijdtelapparaat met parameteraanpassing door potentiometers. Er zijn verschillende configuraties van dergelijke apparaten, waardoor ze kunnen worden gebruikt in circuits van verschillende complexiteit.

Op het voorpaneel van de behuizing van dergelijke apparaten bevindt zich een potentiometerstang (of meerdere stangen) ontworpen voor rotatie met een schroevendraaierblad.Rond de omtrek van de stang(en) is een gemarkeerde schaal met installatiewaarden aangebracht.

De gleuf op de stang voor het schroevendraaierblad is een soort wijzer die van positie verandert wanneer de stang draait. Door deze wijzer tegenover bepaalde waarden van de gemarkeerde schaal te plaatsen, kan de gewenste parameter worden aangepast.

Meerkanaalsapparaat van elektronisch-mechanisch type. Het afstellen gaat gemakkelijk en eenvoudig door de potentiometers met een schroevendraaier te draaien. Het voorpaneel heeft ook LED-statusindicatie

Apparaten van dit type (bijvoorbeeld NTE8) worden veel gebruikt in regelcircuits voor ventilatiesystemen, verwarmingsmodules en kunstmatige verlichtingsapparaten.

Instrumenten afstellen met een digitale weegschaal

Het gebruik van apparaten met mechanische instelfuncties kan worden gedemonstreerd aan de hand van het voorbeeld van een timer van een huishoudelijk merk REV Ritter, ontworpen om op een stopcontact thuis te worden aangesloten.

Het zogenaamde “socket” relais, bedoeld voor gebruik in huishoudelijke omstandigheden. De werkingsduur is doorgaans beperkt tot een dagelijks bereik. Deze tijd is voldoende voor huishoudelijk gebruik.

Met hulp stopcontacten met timer Binnen een bepaald tijdsbereik kunt u vrijwel elk huishoudelijk apparaat bedienen. Om deze dagelijkse timer te gebruiken, sluit u het apparaat gewoon aan op een stopcontact en stelt u het in.

De installatie gaat gepaard met de volgende acties:

1. Breng alle segmenten rond de omtrek van de afstemknop omhoog.
2. Laat alleen die segmenten weg die overeenkomen met de insteltijd.
3. Draai aan de draaiknop om de wijzerplaatwijzer op de huidige tijd in te stellen.

Als bijvoorbeeld de segmenten tussen de schaalcijfers 18 en 20 zijn weggelaten, wordt de belasting, nadat het relais is begonnen met timen, om 18 uur ingeschakeld en om 20 uur uitgeschakeld.

Over het algemeen maakt het ontwerp van het mechanische REV Ritter-relais maximaal 48 activeringen binnen een volledige 24 uur mogelijk.

Wijziging van een “socket” tijdrelais: 1 – belastingsaansluiting; 2 – handmatige bediening; 3 – schaal gemarkeerd op 24 uur; 4 – programmasegmenten; 5 – huidige tijdindicator; 6 – stekker in een huishoudelijk stopcontact (+)

Tegelijkertijd ondersteunt het apparaat de functie van het schakelen buiten het programma. Hiervoor bevindt zich een aparte knop aan de zijkant van de behuizing. Als de gebruiker deze knop activeert, wordt de belasting rechtstreeks op het netwerk aangesloten, ongeacht de status van de relaiscontacten.

Aansluiten van een tijdrelais in het stuurcircuit

Bij het aansluiten van het apparaat moet er rekening mee worden gehouden dat de installatielocatie voldoet aan de voorwaarden vermeld in het technische gegevensblad van het apparaat. In de regel omvat de installatie een verticale installatie van het apparaat met een afwijking van de verticale tolerantie van niet meer dan 10º.

De temperatuurlimieten van de ruimte waar het tijdrelais moet worden geïnstalleerd en bediend, overschrijden doorgaans het bereik -20°C + 50°C niet.

De luchtvochtigheid in de ruimte waar het apparaat wordt geïnstalleerd mag niet hoger zijn dan 80%. Het elektrische circuit waarin de timer is geïnstalleerd, moet tijdens de installatie worden losgekoppeld van de netstroom.

Een klassiek schema voor het aansluiten van een tijdrelais, in dit geval voor een apparaat dat twee kanalen met belasting schakelt. Volgens hetzelfde principe worden apparaten aangesloten voor verschillende aantallen schakelingen (+)

Een apparaat van welk ontwerp dan ook heeft traditioneel een technisch paspoort, dat het aansluitschema toont. Veel elektronisch-mechanische en digitale timers worden aangevuld met een diagram dat rechtstreeks op de behuizing is gedrukt en laat zien hoe en in welke volgorde het tijdrelais moet worden aangesloten.

De klassieke verbindingsoptie ziet er als volgt uit:

1. De spanningslijn aansluiten op de stroomaansluitingen van het apparaat.
2. De faselijn is via een stroomonderbreker verbonden met het ingangsbelastingscontact van het relais.
3. Het belastingsuitgangscontact van het relais is rechtstreeks verbonden met de belastingsfaselijn.

In feite is het aansluitschema voor de meeste apparaten gebaseerd op een identiek principe: het aansluiten van stroom op het apparaat zelf en het inschakelen van de belasting via een groep geschakelde contacten.

Afhankelijk van het type relais (eenfasig, driefasig) en van de ontwerpkenmerken kunnen er meerdere van deze contactgroepen zijn.

Een eenvoudige versie van een tijdrelais kan met uw eigen handen worden gemaakt. Regelingen van verschillende zelfgemaakte producten worden beschreven in Dit artikel.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De video bespreekt de mogelijkheid om een ​​modulair apparaat te gebruiken, waarbij er twee onafhankelijke tijdschakelapparaten zijn. Het schema voorziet in het inschakelen van twee huishoudelijke apparaten, het instellen van hun werking in tijdsintervallen en andere functies.

Uiteraard kunnen niet alle bestaande aanpassingen aan tijdrelais in één bescheiden review worden behandeld. Om het hele assortiment apparaten te beoordelen, zou je een heel boek moeten schrijven. Er zijn eigenlijk naslagwerken over verschillende soorten timers beschikbaar en als u dat wenst, kunt u altijd de nodige informatie vinden.

Heeft u iets toe te voegen of heeft u vragen over de werking, selectie, aansluiting en configuratie van een tijdrelais? U kunt reacties achterlaten op de publicatie en deelnemen aan discussies. Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.