Relé de tempo: princípio de operação, diagrama de conexão e recomendações para configuração

Classificação e por que você precisa de um relé

Como os relés são dispositivos de comutação altamente confiáveis, não é de surpreender que sejam amplamente utilizados em vários campos da atividade humana. Eles são usados ​​na indústria para automatizar os processos de trabalho, bem como na vida cotidiana em uma ampla variedade de aparelhos, por exemplo, nas geladeiras e máquinas de lavar usuais.

A variedade de tipos de relés é muito grande e cada um é projetado para realizar uma tarefa específica.

Os relés têm uma classificação complexa e são divididos em vários grupos:

Por escopo:

• gerenciamento de sistemas elétricos e eletrônicos;
• proteção de sistemas;
• automação de sistemas.

De acordo com o princípio da ação:

• térmico;
• eletromagnético;
• magnetoléctico;
• semicondutor;
• indução.

De acordo com o parâmetro de entrada, causando a operação do KU:

• da corrente;
• da tensão;
• do poder;
• da frequência.

De acordo com o princípio de influência na parte de controle do dispositivo:

• contato;
• sem contato.

A foto (circulada em vermelho) mostra onde um dos relés está localizado na máquina de lavar

Dependendo do tipo e classificação, os relés são usados ​​em eletrodomésticos, carros, trens, máquinas-ferramentas, tecnologia de computadores, etc. No entanto, na maioria das vezes esse tipo de dispositivo de comutação é usado para controlar grandes correntes.

Proteção

A maioria dos fabricantes recomenda fusíveis de ação rápida como proteção.
Isso é necessário para que, em caso de sobrecarga ou curto-circuito da carga, não haja avaria do SSR.

No entanto, como o custo de tais fusíveis é comparável ao custo do próprio SSR,
existe a opção de instalar disjuntores em vez de fusíveis.
Além disso, os fabricantes recomendam apenas disjuntores com característica tempo-corrente do tipo "B".

Para explicar o princípio da proteção, considere os gráficos bem conhecidos das características tempo-corrente dos disjuntores:

Pode-se ver no gráfico que quando corrente do disjuntor com característica "B"
mais de 5 vezes o seu tempo de desligamento - cerca de 10 ms (meio período de tensão com uma frequência de 50 Hz).

A partir disso, podemos concluir que para ter uma grande chance de manter o desempenho do SSR em caso de curto-circuito,
você precisa usar disjuntores com característica "B".
Neste caso, é necessário calcular as correntes da carga e do disjuntor de acordo com a corrente máxima do relé de estado sólido.

Escopo dos dispositivos

Temporizadores são usados ​​em muitos dispositivos que cercam o homem moderno.Muitas vezes, na vida, é necessário automatizar os ciclos de partida e parada de diversos equipamentos.

O esquema de conexão do relé de tempo é tão simples que permite o uso de tal controlador de operação em uma ampla gama de equipamentos domésticos e industriais, iniciando ou desligando o equipamento após determinados períodos. Exemplos de uso são máquinas de lavar, fornos de micro-ondas, máquinas-ferramentas, semáforos, iluminação pública, sistemas de irrigação e controles de aquecimento doméstico. Relé de tempo moderno

Os relés de tempo são usados ​​há tanto tempo que nem mesmo informações sobre o primeiro engenheiro que introduziu tais funções em seu equipamento não foram encontradas. A primeira menção e tentativa de separar os sistemas de controle de tempo de trabalho de acordo com o princípio de operação foi feita em 1958, no livro de V. Bolshov "Relés de tempo eletrônico".

É significativo que, mesmo assim, a necessidade de partidas e desligamentos periódicos dos equipamentos fosse considerada certa. O livro sugeria dividir os temporizadores em horários, aéreos, eletrônicos e eletromagnéticos, dependendo do tipo de mecanismo de funcionamento. Relés de tempo usados ​​na URSS

Na vida moderna, temporizadores que desligam e controlam a energia dos equipamentos, e esse é outro nome para tal dispositivo, são usados ​​em todos os lugares, tanto para controlar processos de produção quanto para eletrônicos de consumo.

Os relés de tempo são especialmente importantes em sistemas domésticos inteligentes, nos quais medem intervalos de tempo e controlam determinados processos. O exemplo mais simples é a iluminação automática nas entradas de edifícios residenciais. O sensor, quando é detectado movimento, emite um sinal para iniciar o temporizador, que acende a iluminação. Se não houver sinal do sensor por um longo período, o relé de tempo é ativado e a luz se apaga.Um dos esquemas para conectar um relé de tempo à iluminação de entrada

Isso é interessante: liberação de derivação ou relé de tensão - o que é melhor escolher

O temporizador de 12V mais fácil em casa

A solução mais simples é um relé de tempo de 12 volts. Esse relé pode ser alimentado a partir de uma fonte de alimentação padrão de 12v, que é vendida em várias lojas.

A figura abaixo mostra um diagrama de um dispositivo para ligar e desligar a rede de iluminação, montado em um balcão do tipo integral K561IE16.

Foto. Uma variante do circuito do relé de 12v, quando a energia é aplicada, ele liga a carga por 3 minutos.

Este circuito é interessante porque o LED VD1 piscante atua como um gerador de pulso de clock. Sua frequência de cintilação é de 1,4 Hz. Se o LED de uma marca específica não puder ser encontrado, você poderá usar um semelhante.

Considere o estado inicial de operação, no momento da alimentação de 12v. No momento inicial, o capacitor C1 está totalmente carregado através do resistor R2. Log.1 aparece na saída sob o nº 11, tornando este elemento zero.

O transistor conectado à saída do contador integrado abre e fornece uma tensão de 12V à bobina do relé, através dos contatos de potência dos quais o circuito de comutação de carga fecha.

O outro princípio de operação do circuito operando a uma tensão de 12V é ler os pulsos provenientes do indicador VD1 com uma frequência de 1,4 Hz para o pino nº 10 do contador DD1. A cada diminuição do nível do sinal de entrada, há, por assim dizer, um incremento no valor do elemento de contagem.

Quando um pulso 256 chega (isso equivale a 183 segundos ou 3 minutos), um registro aparece no pino nº 12. 1. Tal sinal é um comando para fechar o transistor VT1 e interromper o circuito de conexão de carga através do sistema de contato do relé.

Ao mesmo tempo, log.1 da saída sob o nº 12 é alimentado através do diodo VD2 para a perna de clock C do elemento DD1. Este sinal bloqueia a possibilidade de receber pulsos de clock no futuro, o temporizador não funcionará mais, até que a alimentação de 12V seja reiniciada.

Os parâmetros iniciais para o temporizador de operação são definidos de diferentes maneiras de conectar o transistor VT1 e o diodo VD3 indicado no diagrama.

Ao transformar levemente esse dispositivo, você pode fazer um circuito que tenha o princípio de operação oposto. O transistor KT814A deve ser alterado para outro tipo - KT815A, o emissor deve ser conectado ao fio comum, o coletor ao primeiro contato do relé. O segundo contato do relé deve ser conectado à tensão de alimentação de 12V.

Foto. Uma variante do circuito de relé de 12v que liga a carga 3 minutos após a alimentação ser aplicada.

Agora, após a alimentação ser aplicada, o relé será desligado, e o pulso de controle abrindo o relé na forma de log.1 saída 12 do elemento DD1 abrirá o transistor e aplicará uma tensão de 12V na bobina. Em seguida, através dos contatos de potência, a carga será conectada à rede elétrica.

Esta versão do temporizador, operando a partir de uma tensão de 12V, manterá a carga no estado desligado por um período de 3 minutos, para depois conectá-la.

Ao fazer o circuito, não esqueça de colocar um capacitor de 0,1 uF, marcado C3 no circuito e com tensão de 50V, o mais próximo possível dos pinos de alimentação do microcircuito, caso contrário, o contador falhará muitas vezes e o tempo de exposição do relé às vezes será menor do que deveria ser.

Em particular, esta é a programação do tempo de exposição. Usando, por exemplo, um interruptor DIP como mostrado na figura, você pode conectar um contato de interruptor às saídas do contador DD1 e combinar os segundos contatos e conectar ao ponto de conexão dos elementos VD2 e R3.

Assim, com a ajuda de microinterruptores, você pode programar o tempo de atraso do relé.

Conectar o ponto de conexão dos elementos VD2 e R3 a diferentes saídas DD1 alterará o tempo de exposição da seguinte forma:

Esquema e princípio de operação de um relé eletromagnético

Considere como esse mecanismo funciona por dentro.

1. O indutor contém uma armadura de aço móvel.
2. Quando a tensão é aplicada à bobina, um campo eletromagnético é formado em torno dela, o que atrai essa armadura para a bobina.
3. A frequência e o tempo de alimentação de tensão são regulados eletricamente ou mecanicamente.

A estrutura do dispositivo consiste em três elementos principais:

1. Percebendo ou primário - na verdade, este é o enrolamento da bobina. Aqui o momento é convertido em força eletromagnética.
2. Retardante ou intermediário - uma âncora de aço com mola de retorno e contatos. Aqui o atuador é colocado em condições de trabalho.
3. Executivo - nesta parte, o grupo de contato tem impacto direto nos equipamentos de energia.

Ligando o motor "Triângulo"

Após algum tempo (instalado no painel frontal do relé), o relé temporizado KT1 muda seu contato de 17-18 para o contato 17-28, desligando assim o contator KM3 no modo "Estrela".

Após a comutação do contato executivo do relé de tempo KT1, o contator KM2 é ligado. Os contatos de potência KM2 aplicam tensão na extremidade do enrolamento U2-V2-W2, o modo "Triângulo" é ativado.

O contato auxiliar 53-54 no contator KM2 fornece tensão para a lâmpada HL2 (partida do motor no modo "Delta" ligada)

Ufa, talvez tudo isso esteja de acordo com o esquema))). Então isso realmente funciona, e para desligar tudo, você precisa pressionar o botão SB1.

E, no entanto, qual é a real vantagem deste relé?

Vou tentar dizer com minhas próprias palavras: para motores de alta potência, a corrente de partida na inicialização pode exceder a corrente de operação em 5-7 vezes.

Por esta simples razão, relés de tempo como RT-SD são usados ​​para dar partida no motor de acordo com o esquema Estrela-Delta.

O relé de tempo RT-SD é, por assim dizer, “o principal é não errar”, uma alternativa aos soft starters. Porque soft starters são muito mais caros do que relés de tempo, razão pela qual eles são usados ​​com bastante frequência hoje em dia.

Ok, queridos amigos! Aguardo seus comentários sobre o tema e não se esqueça de clicar nos botões para compartilhar este tema com seus amigos. Com isso concluo este artigo, mas não encerro este tópico completamente, tenho mais um pensamento em reserva.

Curto-circuito da bobina

Figura 2. Esquema para obtenção da temporização para relés temporizados eletromagnéticos com várias opções para acionamento da bobina de pull-in.

Quando o relé RV é ligado, a armadura é atraída muito rapidamente (o tempo de carga do relé é de 0,8 segundos). Quando desconectado, é criado um retardo de tempo, enquanto o relé pode ser desligado tanto pela interrupção do circuito da bobina quanto pelo curto-circuito (Fig. 2a).O atraso de tempo ao curto-circuitar a bobina é obtido pelo seguinte motivo. Para que a armadura caia (e, consequentemente, os contatos do relé funcionem), é necessário que o fluxo no sistema magnético desapareça ou diminua até um determinado valor, o que acontece quando a bobina do relé é desligada, ou seja, quando está desligado.

Se, no entanto, a bobina do relé for desviada (por exemplo, por conexão paralela de quaisquer contatos de outro relé intermediário RP), devido à auto-indução no circuito formado pela bobina do relé e o contato RP, a corrente é mantida por alguns Tempo. Consequentemente, o fluxo magnético e a força de atração da armadura para o núcleo também diminuirão gradualmente. A resistência R no circuito da bobina deve ser fornecida para evitar um curto-circuito (se não houver outros consumidores neste circuito).

Relés eletromagnéticos nos diagramas: enrolamentos, grupos de contato

A peculiaridade do relé é que ele consiste em duas partes - enrolamento e contatos. O enrolamento e os contatos têm uma designação diferente. O enrolamento se parece graficamente com um retângulo, os contatos de diferentes têm sua própria designação. Ele reflete seu nome/propósitos, portanto, geralmente não há problemas com a identificação.

Tipos de contatos de relés eletromagnéticos e sua designação nos diagramas

Às vezes, uma designação de tipo é colocada ao lado da imagem gráfica - NC (normalmente fechado) ou NO (normalmente aberto). Mas, mais frequentemente, eles prescrevem o pertencimento ao relé e o número do grupo de contato, e o tipo de contato é claro na imagem gráfica.

Em geral, você precisa procurar contatos de relé em todo o circuito. Afinal, fisicamente está em um só lugar, e seus diferentes contatos fazem parte de diferentes circuitos. Isso é mostrado nos diagramas. Enrolamento em um só lugar - no circuito de alimentação.Os contatos estão espalhados em lugares diferentes - nos circuitos em que trabalham.

Exemplo de um circuito em relés eletromagnéticos: os contatos estão nos circuitos correspondentes (ver código de cores)

Por exemplo, veja o diagrama com o relé. Os relés KA, KV1 e KM têm um grupo de contato, KV3 - dois, KV2 - três. Mas três está longe do limite. Os grupos de contato em cada relé podem ser dez, doze ou mais. E o diagrama é simples. E se ocupar algumas folhas de formato A2 e houver muitos elementos nele ...

Como testar um relé eletromagnético

O desempenho do relé eletromagnético depende da bobina. Portanto, antes de tudo, verificamos o enrolamento. Eles a chamam de multímetro. A resistência do enrolamento pode ser de 20-40 ohms ou vários kilohms. Ao medir, basta selecionar a faixa apropriada. Se houver dados sobre qual deve ser o valor de resistência, comparamos. Caso contrário, nos contentamos com o fato de não haver curto-circuito ou circuito aberto (a resistência tende ao infinito).

Você pode verificar o relé eletromagnético usando um testador / multímetro

O segundo ponto é se os contatos mudam ou não e quão bem as almofadas de contato se encaixam. Verificar isso é um pouco mais difícil. Uma fonte de alimentação pode ser conectada à saída de um dos contatos. Por exemplo, uma bateria simples. Quando o relé é acionado, o potencial deve aparecer no outro contato ou desaparecer. Isso depende do tipo de grupo de contato que está sendo testado. Você também pode controlar a presença de energia usando um multímetro, mas precisará ser alternado para o modo apropriado (o controle de tensão é mais fácil).

Se você não tem um multímetro

Um multímetro nem sempre está à mão, mas as baterias estão quase sempre disponíveis. Vejamos um exemplo. Existe algum tipo de relé em uma caixa selada.Se você conhece ou encontrou seu tipo, pode ver as características pelo nome. Se os dados não forem encontrados ou não houver nome do relé, analisamos o caso. Normalmente, todas as informações importantes são indicadas aqui. A tensão de alimentação e as correntes/tensões comutadas são necessárias.

Verificando o enrolamento do relé eletromagnético

Neste caso, temos um relé que opera a partir de 12 V DC. Bem, se existe tal fonte de energia, então nós a usamos. Caso contrário, coletamos várias baterias (em série, ou seja, uma a uma) para obter a tensão necessária no total.

Quando as baterias são conectadas em série, sua tensão é somada

Tendo recebido uma fonte de energia da classificação desejada, nós a conectamos aos terminais da bobina. Como determinar onde a bobina leva? Geralmente eles são assinados. Em qualquer caso, existem designações “+” e “-” para conectar fontes de alimentação CC e sinais para um tipo de variável como “≈”. Fornecemos energia aos contatos correspondentes. O que está acontecendo? Se a bobina do relé estiver funcionando, um clique é ouvido - esta é uma âncora puxada. Quando a tensão é removida, ela é ouvida novamente.

Verificando contatos

Mas cliques são uma coisa. Isso significa que a bobina está funcionando, mas você ainda precisa verificar os contatos. Talvez eles estejam oxidados, o circuito se feche, mas a tensão cai drasticamente. Talvez estejam desgastados e o contato seja ruim, talvez, pelo contrário, fervam e não abram. Em geral, para uma verificação completa do relé eletromagnético, também é necessário verificar o desempenho dos grupos de contatos.

A maneira mais fácil de explicar é com o exemplo de um revezamento com um grupo. Eles geralmente são encontrados em carros. Os motoristas os chamam pelo número de pinos: 4 pinos ou 5 pinos.Em ambos os casos há apenas um grupo. É apenas que um relé de quatro contatos contém um contato normalmente fechado ou normalmente aberto, e um relé de cinco contatos contém um grupo de comutação (contatos de comutação).

Relé eletromagnético 4 e 5 pinos: disposição dos pinos, diagrama de fiação

Como você pode ver, a energia é fornecida em qualquer caso para as conclusões assinadas 85 e 86. E a carga é conectada ao resto. Para testar um relé de 4 pinos, você pode montar um pacote simples de uma pequena lâmpada e uma bateria da classificação desejada. Aparafuse as extremidades deste feixe nos terminais dos contatos. Em um relé de 4 pinos, esses são os pinos 30 e 87. O que acontece? Se o contato estiver fechado (normalmente aberto), quando o relé for acionado, a lâmpada deverá acender. Se o grupo estiver aberto (normalmente fechado) deverá sair.

No caso de um relé de 5 pinos, o circuito será um pouco mais complicado. Aqui você vai precisar de dois pacotes de lâmpadas e baterias. Use lâmpadas de diferentes tamanhos, cores ou separe-as de alguma forma. Se não houver energia na bobina, você deve ter uma luz acesa. Quando o relé é acionado, ele se apaga, outro acende.

Principais características do KU

As principais características que você deve prestar atenção ao escolher este tipo de dispositivo de comutação incluem:

• sensibilidade - operação a partir de uma corrente de uma certa força fornecida ao enrolamento, suficiente para ligar o dispositivo;
• resistência do enrolamento do eletroímã;
• tensão de operação (corrente) - o valor mínimo permitido suficiente para comutar os contatos;
• tensão de liberação (corrente) - o valor do parâmetro no qual a UC é desligada;
• o tempo de atração e lançamento da âncora;
• freqüência de operação com carga de operação nos contatos.

Instrumentos com balança mecânica

Um dos dispositivos que possui uma balança mecânica é um temporizador doméstico. Funciona a partir de uma tomada normal. Tal dispositivo permite controlar eletrodomésticos em um determinado intervalo de tempo. Possui um relé "soquete", que se limita a um ciclo diário de operação.

Para usar o timer diário, você precisa configurá-lo:

• Levante todos os elementos que estão localizados na circunferência do disco.
• Omita todos os elementos que são responsáveis ​​por definir a hora.
• Rolando o disco, defina-o para o intervalo de tempo atual.

Por exemplo, se os elementos forem abaixados na escala marcada com os números 9 e 14, a carga será ativada às 9h e será desligada às 14h. Até 48 ativações do dispositivo podem ser criadas por dia.

Para fazer isso, você precisa ativar o botão, localizado na lateral do gabinete. Se você executá-lo, o cronômetro será ativado no modo urgente, mesmo que tenha sido ativado.

Temporizador semanal

O temporizador eletrônico on-off no modo automático é usado em vários campos. O relé “semanal” comuta dentro de um ciclo semanal pré-definido. O dispositivo permite:

• Fornecer funções de comutação em sistemas de iluminação.
• Habilitar/desabilitar equipamentos tecnológicos.
• Iniciar/desativar sistemas de segurança.

As dimensões do dispositivo são pequenas, o design fornece teclas de função. Usando-os, você pode programar facilmente o dispositivo. Além disso, há um display de cristal líquido que exibe informações.

O modo de controle pode ser ativado pressionando e segurando o botão "P". As configurações são redefinidas com o botão "Reset". Durante a programação, você pode definir a data, o limite é um período semanal.O relé de tempo pode operar em modo manual ou automático. A automação industrial moderna, bem como vários módulos domésticos, geralmente são equipados com dispositivos que podem ser configurados usando potenciômetros.

A parte frontal do painel assume a presença de uma ou mais hastes do potenciômetro. Eles podem ser ajustados com uma lâmina de chave de fenda e colocados na posição desejada. Há uma escala marcada ao redor do caule. Tais dispositivos são amplamente utilizados no controle de sistemas de ventilação e aquecimento.