Содержание

назначение и виды, маркировка. Реле с часовым механизмом

В наше время в мире высоких технологий современная наука не стоит на месте. Разработчики стараются сделать жизнь людей комфортней. Зачастую это связано с использованием электроприборов. При этом необходимо, например, включить свет в определенное время, отключить или включить отопительные приборы, нужно включить в определенное время стиральную машину или электрочайник. Для таких случаев существует устройство, которое называется реле времени.

Данное приспособление получило свою популярность в устройствах автоматики, различных датчиках, а также регуляторах. Их используют в науке, медицинской сфере, сельскохозяйственной промышленности и других областях.

Назначение и виды

Реле времени предоставляет возможность задать определенный временный интервал, необходимый для работы электрооборудования. Зачастую оно используется в случаях, когда предполагается автоматическое включение различных приборов через определенный промежуток времени.

В быту реле времени применяется с целью экономии электроэнергии. При автоматическом включении и отключении бытовой техники и освещения, население существенно экономит свой бюджет. Кроме этого данный прибор востребован среди потребителей благодаря длительному сроку эксплуатации, а также практичности в использовании.

Реле времени подразделяется на две группы: цикличные и промежуточные.

Приспособления цикличного вида вызывает сигнал через установленный временной промежуток. Исконный вариант этого типа был механическим. Он взаимодействовал с контактами посредством запрограммированного механизированного барабана. Когда появились микропроцессоры, реле стало обладать различными диапазонными критериями. Цикличное реле по большей части применяется в уличном освещении.

Промежуточный тип предусматривает временную задержку при подключении электроприбора на установленный момент. Такая задержка необходима для правильной и корректной работы электрических приборов, имеющих сложный механизм. В свою очередь промежуточные реле делятся на электромагнитные реле; пневматические устройства; приспособления, имеющие часовой механизм; электронные реле; а также моторные реле.

Приборы по своим конструктивным особенностям делятся на блочные, встраиваемые и модульные.

Блочные реле применяются в областях узкой специализации, к примеру, задержка во времени фотопечати. Блочный прибор обладает вмонтированным питанием и устанавливается как самостоятельное устройство.

Встраиваемое устройство не имеет корпуса и собственного источника питания. Реле является частью более сложного механизма. Используется в качестве вспомогательного элемента, и имеет общий корпус с другими элементами. Самым распространенным примером может являться стиральная машина автомат.

Модульные приспособления схожи с блочными разновидностями. Зачастую их устанавливают в распределительные щитки на дин-рейку.

Электромагнитные

Данный вид применяется только в сетях, имеющих постоянный ток. Реле оснащено короткозамкнутой обмоткой на подобие, медной гильзы. Задержка во времени происходит благодаря этой гильзе, которая препятствует увеличению магнитного потока и включению якоря главного реле. Устройство можно устанавливать на временной отрезок, который составляет пять секунд. Такие типы используются в электроприводах с целью их разгона или торможения.

Электронные

Электромагнитные устройства обладают функцией программирования задержки времени. Выпускаются аналоговые и цифровые виды. Приспособление контролирует процессы в электронных схемах, производит отсчет установленного количества импульсов, регулирует разряд и заряд конденсаторов. Такие устройства широко применяются в быту.

Пневматические

Реле называется пневматическим благодаря содержанию в своем механизме пневматического катаракта. Посредством специального регулировочного винта изменяется диаметр отверстия, которое поглощает воздух, в результате чего происходит задержка во времени. Такой аппарат можно запрограммировать на шестидесятисекундную задержку. Это изделие применяется для автоматического управления электрооборудованием, а также для управления электроприводом, его разгоном и торможением.

Моторные

Данные типы используются для защиты воздушных линий при их повторном подключении. Основным элементом данного устройства является синхронный двигатель, который осуществляет свою работы с помощью электрической сети переменного тока, имеющей частоту в 50 Герц. Кроме этого в механизм реле входит электромагнит, посредством которого осуществляется сцепление двигателя и редуктора. Прибор способен произвести задержку времени от десяти секунд до нескольких часов.

С часовым механизмом

В основе такого реле лежит пружина. Электромагнит, входящий в конструкцию, приводит данную пружину в действие. На специальной шкале устанавливается необходимое время, по истечению которого контакты реле замыкаются. Временной промежуток может быть установлен на величину от 0,1 до 20 секунд.

Маркировка

Маркировка данного приспособления должна быть долговечной и разборчивой. Наносится в соответствии с ГОСТом и должна быть читаемой в течение всего срока службы. На каждом экземпляре должен быть указан модуль и порядковый номер завода-изготовителя. Кроме этого наносится тип реле, класс точности, год выпуска, товарный знак, величина диапазона задержки времени, ток сети и его номинальное напряжение, схема подсоединения, обозначение выходных зажимов в виде цифр или букв.

Например реле серии РВ ххх х4 выступает в роли дополнительного элемента. Данная маркировка расшифровывается так:

РВ – реле времени; первая цифра указывает на род тока (постоянный или переменный).

Вторая цифра говорит о предельном времени срабатывания (1 соответствует значению 1,3 секунды, 2 — 3,5 секунды, 3 – 9 секунд, 4 – 20 секунд).

Третья цифра указывает на номер конструктивного исполнения. Х4 обозначают: буква – климатическое исполнение; цифра – указывает на категорию размещения.

uzotoka.ru

принцип действия, виды реле, изготовление и монтаж своими руками

Где бы ни находился человек, его постоянно окружают те или иные электрические приборы. Благодаря им наша жизнь значительно упрощается и множество повседневных бытовых решений уже не требуют столько времени, как это было раньше.

Научно-технический прогресс не стоит на месте и поэтому сегодня нам доступна такая возможность, как автоматическая система управления. К одной из таких систем, относят реле времени. Именно его наличие в том или ином устройстве делает возможным автоматическое включение и выключение холодильника, установку циклов в стиральной машине, мигание поворотника в автомобиле, подсветку рекламных щитов, витрин, регулярный автополив на огороде т.п. Взять хотя бы обычный аквариум, где свет и воздух подается согласно определенному режиму.

Что такое реле времени

Если сказать совсем простым языком, то назначение реле времени — создавать временную задержку включения или выключения сигналов и осуществлять определенную последовательность в работе этих сигналов.

Обычно этот прибор используют, когда требуется выполнить определенное действие спустя установленный промежуток времени. И устанавливается оно в схемы автоматического управления.

Виды

По своему конструктивному исполнению реле времени подразделяют на:

Моноблок — полностью независимое устройство, с собственным корпусом, встроенным питанием и специальными гнездами для подключения какой-либо техники. Хорошо знакомы с этим типом реле те, кто занимается фотопечатью.

Встраиваемые— это упрощенный вариант моноблочных реле. У них нет собственного корпуса и питания, поскольку они нужны для того, чтобы создавать более сложные устройства. Они используются как дополнительные элементы и поэтому их помещают в один корпус с другими элементами изготовляемого прибора. Классический пример — таймер в стиральной машинке, микроволновой печи, духовке и пр.

Модульные (с управляющим контактом) — этот тип имеет стандартные размеры и устанавливается на DIN-рейку в распределительный щиток.

Помимо этого, реле времени также классифицируют в зависимости от принципа работы (как именно создается временной интервал):

  • Реле времени с часовым механизмом. Этот вид был изготовлен первым и до сих пор считается одним из самых надежных, так как по своим свойствам не уступает пневматическим приборам. Их работа практически не зависит ни от мощности напряжения, ни от того как часто оно подается, ни от изменения температуры. В быту такой тип реле встречается в механических будильниках, кухонных таймерах, в некоторых стиральных машинах также встречается механическое реле программ.
  • С электромагнитным замедлением. Используется в цепях, ориентированных на постоянное напряжение. Задержка осуществляется за счет создания вспомогательного магнитного потока, регулируемая изменением величины натяжения возвратной пружины. Регулируемое значение составляет до пяти секунд. Существенный минус этого типа реле в том, что задержка времени зависит от изменения температуры.

    Электро реле

  • Вакуумное (электромеханическое). Этот вид используется там, где требуется электрический или пневматический сигнал, контролирующий достижение уровня вакуума.
  • Моторные. Включает в себя двигатель с редуктором и электрическим контактом. Способность задержки времени составляет от 10 секунд и до десятков часов.
  • Реле с гидравлическим или с пневматическим замедлением. Временные интервалы здесь регулируются за счет увеличения или уменьшения подачи жидкости, воздуха в рабочий процесс. Из плюсов можно также выделить то, что замедление не зависит от величины напряжения, частоты питания и изменения температуры. Также регулировка задержки не составляет особого труда.
  • Электронное реле. Самый широко используемый вид реле времени, постепенно вытесняющий механические аналоги. Достоинствами такого вида считаются его небольшие размеры, вес, высокая точность работы, надежность и широкий выбор программ функционирования.

Между собой электронные реле подразделяют исходя из технологии отсчета срабатывания времени:

  • Цифровые— напряжение оказывается на блок питания, из-за чего запускается задающий генератор, который затем подает импульсы на счетчик. Последний, в свою очередь, высчитывает эти импульсы до тех пор, пока они не сравнятся с нужным числом импульсов, которое задано в системе. Затем, на контролирующий реле выходной усилитель, посылается сигнал и счетчик перестает подсчитывать импульсы. Как только с блока питания снимется напряжение, реле вернется в свое изначальное состояние. Такие РВ способны задерживать время на десятки часов при минимальной погрешности. Главный минус в высокой стоимости.
  • Аналоговые — для задержки времени используется конденсатор, на который при замыкании контактов подается напряжение. Следит за этим напряжением специальное устройство, которое сравнивает его и ранее указанное. В случае их совпадения, устройство подает сигнал, чтобы реле переключилось. Максимальная выдержка здесь равна 10 секунд. Этот тип превосходит цифровое в том, что он не требует точного программирования и проще в использовании.

Схема и принцип работы электромагнитного реле

Рассмотрим, как устроен этот механизм изнутри.

  1. В катушке индуктивности находится подвижный стальной якорь.
  2. Когда на катушку подается напряжение, вокруг нее образуется электромагнитное поле, которое притягивает этот якорь к катушке.
  3. Частота и время подачи напряжения регулируется электрическим или механическим способом.

Структура прибора состоит из трех основных элементов:

  1. Воспринимающий или первичный — по сути это обмотка катушки. Здесь импульс преобразуется в электромагнитную силу.
  2. Замедляющий или промежуточный — стальной якорь с возвратной пружиной и контактами. Здесь исполнительный механизм приводится в рабочее состояние.
  3. Исполнительный — в этой части контактной группой оказывается непосредственное воздействие на силовое оборудование.

Принцип работы

Теперь самое время по пунктам рассмотреть принцип работы данного устройства:

  • Подвижный стальной якорь, который находится в катушке индуктивности, отжат специальной возвратной пружиной.

С внешней стороны якоря закреплена группа контактов, с другой тоже находятся контакты, находящиеся на определенном расстоянии от первой в статичном состоянии.

  • Когда на катушку подается импульс, якорь, притягиваясь к ней, тем самым делает возможным соприкосновение также и контактов.
  • Как только напряжение прекращается, пружина возвращает якорь на место и контакты снова размыкаются.

Советы по монтажу и настройке

  • Перед тем как производить монтаж, заранее определитесь в какой сети вы будете работать (например, трехфазной или однофазной).
  • Немаловажно также точно знать, какая нагрузка будет требовать включения или отключения.
  • Уже после того, как вы будете точно знать, чего вы хотите, смело идите в магазин и покупайте соответствующий прибор.
  • Перед тем как вы установите прибор и обесточите освещение, проверьте правильно ли работает устройство: подключите к нему шнур с вилкой и выставьте минимальное время для срабатывания. Напряжение на контактах выхода проверьте тестером.
  • При установке к DIN-рейке плотно затягивайте болты, чтобы исключить нагревание прибора, его поломку или даже возникновение пожара.
  • Помните, что максимальная влажность, при которой прибор способен работать исправно — не более 80%, и температура от 10-50 градусов.

Настройка

  • Настройка таймера в приборе зависит от того, какой тип устройства перед нами. Если мы имеем дело с механическим реле, то его настройка состоит просто в переключении положений согласно надписи.
  • В электронном же, есть меню, через которое и осуществляются все настройки. Как правило ее начинают с установки дня недели и текущего времени, и затем уже программируют само устройство.
  • Если это электромеханическое реле, то настраивают его с помощью специальных измерительных приборов — потенциометров.

Схема подключения

Как правило, подключение реле исключает использование сложных схем. Главное, как было сказано, знать какая нагрузка будет требоваться.

Рассмотрим самую простую схему:

  1. Строго вертикально и достаточно плотно закрепите устройство на стене.
  2. Снимите крышку и заземлите реле.
  3. Подключите электрическую сеть к контактам (см. рисунок)
  4. Контакты 1 и 2 — предназначены для подачи напряжения в 220 Вольт.
  5. Обозначение 4 — используется для подачи фазы от электрического щита и способна коммутироваться с 3 и 5.
  6. 4 и 5 — нормально открытые, тогда как 3 и 4 — нормально замкнутые.

remboo.ru

Виды реле времени

Реле времени необходимо для управления силовыми цепями электродвигателя и обеспечения защиты от замыканий. Прибор позволяет точно отрегулировать время срабатывания устройств в соответствии с нуждами производства.

На базе специальных микросхем можно выполнить реле времени своими руками. Такие устройства применимы в быту для регулировки времени работы стиральной машины или при отладке периода подогрева пищи в микроволновке.

С помощью реле времени осуществляется программирование включения или отключения автоматики, освещения, а также контролируется работа станков. В состав электронного прибора входят стабилизатор напряжения, генератор уставки времени, аппарат управления, усилитель входящего сигнала, релейный элемент. Существует несколько видов данных устройств.

Современное производство реализует приборы с электромагнитным замедлением. Используется данный вид при работе на постоянном токе, осуществляет выдержку времени на срабатывание в пределах от 0,07 до 0,11 сек. Если устройство предназначено для отключения прибора, то время может быть установлено в пределах 0,5 – 1,4 секунд.

Реле с пневматическим замедлением выполняются с воздушным демпфером и катарактом. Этот прибор способен обеспечить выдержку времени в пределах от 0,4 – 180 секунд. При этом точность срабатывания составит не более 10% от обозначенной уставки.

Даже механическое реле времени - программируемое. Поэтому работа любого вида устройства зависит от того, как техник отладит механизм срабатывания. Анкерные типы приборов функционируют на основе действия пружины, положение которой отлаживается в зависимости от уставки. После отсчёта выставленного времени устройство изменяет положение контактов. С помощью анкерного реле можно менять величину срабатывания в пределах от 0,1 до 20 секунд. При этом точность работы устройства примерно такая же, как у реле с пневматическим замедлением (равна 10% от уставки).

В современном производстве используются моторные реле времени. В их составе редуктор, двигатель переменного тока, электромагнит и медные контакты. Если на вход устройства поступает сигнал, превышающий уставку, то электромагнит сцепляет редуктор с двигателем и происходит переброс контактов. Если на входе реле времени исчезает фиксированная величина, то электромагнит возвращается в исходное положение и расцепляет редуктор и двигатель. Время прибора моторного исполнения может настраиваться в пределах от 10 секунд до 3 часов.


Электронные реле времени работают на принципе действия активно-емкостного контура, при этом являются довольно надёжным и точными. Это лучшее решение задачи!

Все реле времени служат для выдержки при реализации сложной защиты на подстанциях и бытовых РУ. С помощью таких устройств исключается ложное срабатывание автоматики и её сигнализации. Таким образом, достигается высокая чёткость в работе оборудования.


Сегодня на фабриках и заводах применяются микропроцессорные устройства с выдержкой времени. Каждый блок такого прибора отвечает за отдельную линию производства, при этом в комплексе блока реализованы не только реле, но и обычные контакторы и выключатели. Такой подход позволяет упростить схему и сделать её более ремонтопригодной.

fb.ru

Принцип работы и виды реле времени

Реле времени широко распространены в современных промышленных энергетических установках. Они позволяют управлять, коммутировать исполнительные цепи для реализации какого-либо алгоритма работы оборудования или срабатывания автоматики.

Реле времени можно классифицировать по элементной базе, с помощью которой обеспечивается задержка времени между подачей управляющего сигнала и срабатывания управляемой цепи.

В современных реле времени задержка реализуется таймерами на полупроводниковых элементах. Принцип работы реле заключается в измерении напряжении при заряде конденсатора в RC цепочке (Рис. 1, а).

Рис. 1
Рост напряжения на конденсаторе происходит по экспоненциальному закону и обусловлен величинами сопротивления резистора и конденсатора. Практически, емкость конденсатора не может быть сколько угодно большой, из-за того что также возрастает время разряда, а сопротивление резистора не должно превышать сопротивление печатной платы, т.к. возникает ток утечки увеличивающий нестабильность выдержки интервала времени.

Задержка для одной RC цепочки из-за указанных причин не превышает 25-30 секунд.
Временную задержку также можно получить если подсчитывать импульсы от RC-генератора (частота которого определяется также постоянной времени конденсатора и резистора – Рис.1, б) или от кварцевого генератора (Рис. 1, в). Использования кварцевого генератора предпочтительной по причине высокой стабильности частоты выходного сигнала.

Полупроводниковые реле по количеству циклов работы времязадающей цепочки можно условно разделить на однотактные и многотактные.

Рис. 2
В однотактных реле (Рис. 2), управляющий сигнал преобразуется во входном преобразователе Првх. Преобразование необходимо для согласования уровней напряжения или характера тока (например, если управляющий сигнал переменный, а для запуска реле времени нужен постоянный ток).

Управляющий сигнал запускает блок начальной установки НУ, приводящий исполнительные блоки реле в готовность. Также от блока НУ, осуществляется заряд RC цепочки. Максимальный интервал времени задается переключением одной из многих цепочек на работу в блоке управления диапазоном УД.

Напряжение на конденсаторе сравнивается с опорным в аналоговым компараторе К. При превышение измеряемого напряжения по сравнению с опорным, происходит срабатывание выходного преобразователя ПРвых, запускающего внешние исполнительные силовые цепи. Временный интервал задается в компараторе изменением опорного напряжения.
Как было указано выше однотактные схемы не позволяют получить достаточно большой временной промежуток.
В многотактных схемах используется несколько циклов заряда RC цепочек или тактов работы генератора для задания длительных временных интервалов.

Рис. 3
В многотактных реле времени (Рис. 3) управляющий сигнал от входного преобразователя Првх, поступает на блок сброса Сбр, выполняющий начальную установку цифровых элементов. Генератор Г вырабатывает серию последовательных импульсов, поступающих на блок счетчика Сч. При сравнении количестве импульсов от счетчика с числом, заданным в цифровом компараторе К, происходит срабатывание исполнительной цепи, управляемой выходным преобразователем ПРвых.
Максимальный временный интервал задается изменением частоты генератора, а текущее значение – изменением количества опорного значения в компараторе. Блоки, заключенные в пунктир в микронтроллерных реле времени реализуется программно.
Многотактные реле времени еще не так давно реализовывались на дискретных элементах.

Рис. 4
Упрощенно такое реле включает в себя (Рис. 4) цифровой генератор DT, частота которого задается подключением одной RC-цепочки через переключатель выбора диапазона S1. Импульсы подсчитываются счетчиком СТ. Вместо компаратора в таком реле времени используется многопозиционный переключатель S2, подключающий выводы разрядов от счетчика к управляемой цепи. Начальная установка элементов происходит при подаче сигнала сброса на микросхемы.

Самым распространённым на сегодня типом реле времени в промышленности является реле на микроконтроллере (Рис. 5).

Рис. 5
Алгоритм работы такого реле реализуется программно в центральном узле – микросхеме микроконтроллера MCU. Точность работы внутреннего генератора импульсов обеспечивается внешним кварцевым резонатором Z. Блоком кнопок БК, задается управление рабочим процессом микроконтроллера по шине, подключенным к выводам PI0 — PIm, сконфигурированным в программе на вход.

Дисплей индикации ДИ, управляющий ключ К, а через него и реле управления РУ, подключены к выводам, работающим на выход PO1 — PON.

В схемах автоматики, где не требуется высокая точность выдержки по времени, например управление освещением или маломощной нагрузкой, можно применить электромеханические реле времени. Временной промежуток в таком типе реле (Рис. 6) задается с помощью понижения частоты вращения электродвигателя 2 через редуктор 3.

Рис. 6
Сигнал на срабатывание поступает на электромагнит 1, заставляя повернуться планку 4 и через ось 5 произвести сцепления между шестеренками 6. В итоге вращение передается на главную ось 7, на которой расположен диск 8 с упором 9. Расположение упора выбрано так, что через определенный промежуток времени он через кулачок 10 вызывает замыкание контактов исполнительной цепи 11. Точность работы электромеханических реле не превышает 10 – 25 %.
Широкая распространённость реле времени на микроконтроллере, вызывающая вытеснение реле всех других типов обусловлена следующими достоинствами:

  • — низкая цена микросхем микронтроллеров
  • — возможность изменение алгоритма работы путем обновления управляющий программы, без вмешательства в схему
  • — малые габариты реле
  • — низкое энергопотребление
  • — простое сопряжение с внешними устройствами (реле, полупроводниковыми ключами, устройствами индикации и управления) благодаря цифровым интерфейсам

В будущем следует ожидать повсеместного использования микронтроллеров во всех цепях автоматики в промышленных установках и в бытовом применении.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

elektronchic.ru

РЗ ЛР2 Реле времени

6

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Цель работы: изучение конструкции и принципов действия реле времени эксплуата­ционных свойств, а также получение практических навыков исследования характеристик.

Описание лабораторного стенда

Принципиальная схема лабораторного стенда приведена на Рисунке 1, ко­торая также располагается на стенде. Схема стенда полностью собрана, на передней панели располагаются электрические аппараты, обозначенные в соответствии с принципиальной схемой.

Включить выключатель SF1, тумблер S1включает реле времени и се­кундомер.

Рисунок 1- Схема стенда исследования реле времени РВ-100.

Конструкция и основные данные реле времени РВ-100

Реле времени серии РВ100 - электромагнитное, содержит следующие основные узлы: электромагнитный привод, часовой механизм, контактную систему. Конструкция реле приведена на Рисунке 2.Электромагнитный привод состоит из магнитопровода, обмотки, якоря и возвратной пружины. Контактная система реле состоит из следующих элементов мгновенно действующих контактов, одного или двух подвижных контактов, укреплен­ных на торцевых частях траверсы, перемещающихся колодок с неподвиж­ными временно замыкающими и основными контактами.

Колодка основного контакта отличается от колодки временно замыкаю­щего контакта наличием упора, ограничивающего ход траверсы. Уставки по времени регулируются на контактах независимо одна от другой перемеще­нием контактных колодок по шкале, причем на временно замыкающем кон­такте должна выставляться меньшая из двух заданных выдержка времени. Отсчет выдержки времени реле начинается при запуске заторможенного ча­сового механизма при втягивании якоря реле.

Реле времени серии РВ100 предназначены для работы на постоянном оперативном токе и имеют исполнение на 24, 48, 110 и 220 В. Сопротивле­ние обмоток составляет соответственно 20, 80, 450 и 1750 Ом.

Реле имеет стальной цилиндрический якорь, перемещающийся в латун­ной гильзе. Для исключения залипания якоря в притянутом положении на нижнем конце якоря предусмотрена бронзовая шайба. На верхнем конце якоря укреплен рычаг с пластмассовым толкателем, воздействующим на мгновенные контакты.

Рисунок 2- Общий вид реле РВ-100:1 - мостик подвижного контакта, 2 - траверса, 3 - колодка неподвижного основного контакта, 4 – колодка неподвижного временно замыкающего кон­такта, 5 – цоколь, 6 – обмотка, 7 – якорь, 8- заводной рычаг часового меха­низма, 9 – часовой механизм, 10 – кожух, 11 – магнитопровод, 12 - добавоч­ный резистор, 13 – конденсатор, 14 – толкатель мгновенного действия.

Принцип действия реле времени РВ-100

Реле времени предназначены для создания выдержки времени срабаты­вания устройств релейной защиты и автоматики. Наибольшее распространение получили реле времени с часовыми меха­низмами.

При подаче напряжения питания на обмотку реле 7, якорь 5 втягивается, палец 2 освобождается и под действием пружины 4 происходит поворот зубчатого сектора 5. Шестерня 8 и подвижный контакт 9 поворачиваются, и, с задержкой по времени, контакты 10 замыкаются. Равномерность поворота подвижного контакта обеспечивается анкерным механизмом 12. Выдержки времени устанавливаются путем перемещения контактов 10 по шкале 11, отградуированной в секундах. Контакты мгновенного действия 6, 7 переключаются мгновенно при втягивании якоря.

Рисунок 3- Реле времени серии ЭВ

Рисунок 4- Схемы внутренних соединений реле (вид на реле сзади):а-РВ112-РВ142 на 24 и 48 В и РВ218-РВ248;б - PB112-PB142 на 110 и 220 В;в- РВ113-РВ143;г- РВ114-РВ144 на 24 и 48 В и РВ217- РВ247;д- РВ114-РВ144 на ПО и 220 В и РВ215-РВ245;е- РВ215- РВ245;ж- РВ215К-РВ245К с ВУ 200;ИК-искрогасительный контур.

Порядок выполнения работы

  1. Изучить конструкцию и принцип работы реле времени РВ-100.

  2. Снять зависимость времени срабатывания , от времени устав­ки реле времени.

  3. Рассчитать действительное время срабатывания реле ,относительно ∆ и абсолютную погрешность .

Действительное время срабатывания реле ,с:

Абсолютное время срабатывания реле:

,с.

Относительная погрешность времени срабатывания реле:

Таблица 1. Экспериментальные и расчетные значения

1

1,32

1,35

1,39

1,35

-0,35

-35

3

3,34

3,81

3,61

3,58

-0,58

-19,33

5

5,72

5,89

5,85

5,82

-0,82

-16,4

7

7,46

7,59

7,6

7,55

-0,55

-7,85

9

9,6

9,76

9,38

9,58

-0,58

-6,44

Строим график зависимости действительного времени срабатывания ,относительной и абсолютной погрешности от времени уставки реле .

Вывод: из графика видно, что при увеличении времени увеличивается действительное время срабатывания реле .

studfiles.net

Отличия таймера от реле времени

Часто, проектируя систему автоматизированного управления электрооборудованием, в которой требуется: включать электроприборы в конкретное время, делать это с задержкой, циклично запускать через равные промежутки времени, многие задаются вопросом, что в каждом случае применить – модульный цифровой таймер или реле времени?


 Действительно, некоторые электротехнические магазины предлагают одновременно и то и другое, зачастую с одинаковым функционалом, что еще больше запутывает потребителей.

Если же забить в поисковике запрос – «Таймер и реле времени отличия», выдаётся масса  противоречивой информации с тематических сайтов и форумов о щитовом оборудовании.

Отсутствие четких разделений этих понятий в нормативной документации, даёт свободу толкований, согласно наиболее распространённому из которых, различия между ними следующие:

 Реле времени - работает только с момента подачи на него сигнала - напряжения, начиная выполнять заложенный алгоритм, например, замыкать контакты каждый час на 10 минут.

 Таймер же оборудован встроенным календарём и часами, соответственно программируется с привязкой к конкретному времени или дате, например, на включение по средам в 12:00 на 6 часов.

Такие явные различия, указанные в этой теории, кажутся существенными, ведь такое оборудование отличается и технологией изготовления, и функциональностью, и сферой применения, но это мнение ошибочное.

 На самом деле, модульный цифровой таймер и реле времени – это разные названия одного и того же модульного устройства.

Это подтверждается в ГОСТ 22557-84. «Реле времени. Общие технические условия», где уже в первом пункте «Классификация», описаны некоторые виды реле, которые относятся к «таймерам» из этой теории, при этом о каком-то разделении по функционалу на подвиды в стандарте ничего не написано.

Устройства, которые содержат в себе календарь и часы – это разновидность реле времени. Понятие цифровой таймер – это просто еще один заимствованный из иностранного языка технический термин, который дословно, применимо к модульному щитовому оборудованию, переводится как «реле времени».

Таким образом, реле времени и таймер – это синонимы и главное различие между ними - название.

При этом, модульное реле времени официальный термин, к ним относятся все аналогичные по свойствам устройства, а таймер, скорее, бытовое название конкретного типа устанавливаемго в электрощитах.

Поэтому, придя в магазин, лучше описать требуемую логику работы временного реле, чтобы консультанты подобрали требуемое, например: суточное, недельное, месячное или годовое.

rozetkaonline.ru

1.2 Электромеханические реле времени

В схемах защиты и автоматики часто требуется выдержка времени между срабатыванием двух или нескольких аппаратов. При автоматизации технологических процессов также может возникнуть необходимость в определенной временной последовательности операций. Для создания выдержки времени служат электрические аппараты, называемые реле времени. Общими требованиями для реле времени являются:

а) стабильность выдержки времени при колебаниях напряжения, частоты питания, температуры окружающей среды и воздействии других факторов;

б) малые потребляемая мощность, масса и габариты.

Возврат реле в исходное положение происходит, как правило, при его обесточивании. Поэтому коэффициент возврата может быть очень низким.

В зависимости от назначения к реле времени предъявляются раз­личные специфические требования. Для схем автоматического управления электроприводом при большой частоте включений требуются реле с высо­кой механической износостойкостью - до (5-10)-106 срабатываний. Требуемые выдержки времени находятся в пределах 0,25-10 с. К этим реле не предъявляются требования относительно высокой стабильности выдержки времени. Разброс времени срабатывания может достигать 10 %. Реле должны работать в производственных условиях при наличии интенсивных механических воздействий.

Реле для защиты энергосистем должны иметь большую точность выдержки времени. Эти реле работают относительно редко, поэтому к ним не предъявляются особые требования по износостойкости. Износостой­кость реле времени защиты порядка (5-10)-103 срабатываний. Выдержки времени таких реле составляют 0,1-20 с.

Для автоматизации технологических процессов необходимы реле с большой выдержкой времени - от нескольких минут до нескольких часов. В этом случае, как правило, используются моторные реле времени. В настоящее время созданы также полупроводниковые реле с таким же большим диапазоном выдержки времени.

Увеличение времени срабатывания или отпускания можно достичь воздействием на время трогания и времени движения до момента замыкания или размыкания. Увеличение времени трогания возможно двумя способами: электрическим или магнитным. При электрическом методе реле включают в схемы (рис. 1.4), изменяющие скорость нарастания или спадания тока в его обмотке.

При магнитном методе замедление достигается с помощью различных медных втулок, коротко замкнутых витков и т. п., уменьшающих скорость нарастания или спадания тока в обмотке реле. Втулки или коротко-замкнутые витки насаживают непосредственно на сердечники под обмотку или рядом с ней, у конца пли начала сердечника.

Втулки, надетые на конце сердечника, увеличивают в основном время срабатывания, а надетые на основание - время отпускания.

Для увеличения второй составляющей (времени движения) обычно применяют воздушные и масляные демпферы или часовые механизмы.

Рассмотрим электрические методы замедления срабатывания и от­пускания реле.

а б в г

Рис. 1.4. Электрические методы образования реле времени

На рис. 1.4, а показана схема замедления срабатывания реле с ис­пользованием лампы накаливания, включенной параллельно обмотке реле и добавочного резистора R. В холодном состоянии лампа имеет небольшое сопротивление, поэтому при замыкании ключа К в цепи лампы будет протекать большой ток, на резисторе R будет большое падение напряжения и, следовательно, малое напряжение па обмотке реле.

По мере разогрева нити лампы током сопротивление ее уве­личивается, растет напряжение на обмотке реле, и оно срабатывает с за­медлением.

На рис. 1.4, б показана схема замедления срабатывания реле с помощью шунтирования его обмотки конденсатором С. В этом случае при замыкании ключа К заряд конденсатора происходит по времени. Напряжение заряда конденсатора постепенно возрастает, а время срабатывания реле увеличивается. Эта схема тоже увеличивает время отпускания реле, так как якорь некоторое время остается притянутым за счет энергии, накопленной в конденсаторе.

На рис. 3, в показана схема замедления отпускания реле. После размыкания ключа К через обмотку реле и диод VD некоторое время протекает ток, созданный за счет ЭДС самоиндукции обмотки реле. Этот ток постепенно уменьшается, и реле отключается с замедлением.

В схеме (рис.1,4, г) время отпускания реле увеличивается за счет того что при размыкании ключа К в цепи, состоящей из обмотки реле, кон­денсатора С и резистора R некоторое время сохраняется ток разряда кон­денсатора. Чтобы переходной процесс в этой цепи имел апериодический характер, применяют достаточно большой емкости конденсатор и большой величины резистор R.

Работа реле времени с магнитными демпферами осуществляется следующим образом. При появлении тока в рабочей обмотке реле начинает нарастать магнитный поток в сердечнике. Изменение магнитного потока обусловливает появление в короткозамкнутой обмотке (втулке) ЭДС, под действием которой образуется ток, создающий, в свою очередь, магнитный поток. Новый магнитный поток направлен противоположно магнитному потоку рабочей обмотки и поэтому замедляет скорость увеличения резуль­тирующего потока в рабочем зазоре. Если короткозамкнутая обмотка (втулка) расположена на конце сердечника, то при подаче питания на реле магнитный поток, образуемый токами во втулке, направлен навстречу основному потоку рабочей обмотки и как бы отталкивает его из рабочего зазора. В результате возрастают потоки рассеяния в сердечнике и у основания, а поток в рабочем зазоре сильно ослабляется.

Таким образом, усиливается влияние короткозамкнутой обмотки на время срабатывания реле (одновременно увеличивался время отпускания).

С помощью магнитного демпфирования можно получить выдержку времени при срабатывании реле 0,1- 0,3 с.

Большие выдержки времени получить невозможно, так как нарастание магнитного потока происходит при большом зазоре между якорем и сердечником. Это определяет индуктивность системы, а следовательно, быстрый рост магнитного потока.

Магнитное демпфирование удобно применять для замедления от­пускания реле, так как спад магнитного потока происходит при малом ра­бочем зазоре, т. е. при большой индуктивности системы, что определяет ее большую инерционность и позволяет получить выдержку времени от 0,2 до 10 с.

Для увеличения времени отпускания реле короткозамкнутую обмотку (втулку) располагают у основания сердечника.

При подаче питания на обмотку реле магнитный поток, образуемый током во втулке, смещает результирующий магнитный поток системы к рабочему зазору, поэтому втулка меньше влияет на время срабатывания реле. включения реле. Время срабатывания реле с электромагнитным замедлением очень мало, так как постоянная времени мала из-за большого начального рабочего зазора, и трогание реле происходит при малом значении МДС обмотки. МДС трогания значительно меньше установившегося значения. Это время составляет 0,05-0,2с при наличии короткозамкнутого витка и 0,02-0,05с при его отсутствии. Таким образом, возможности электромагнитного замедления при срабатывании весьма ограничены. Поэтому используются специальные схемы включения электромагнитных реле (рис. 1.5).

Если необходима большая выдержка времени при замыкании конактов, то целесообразна схема с промежуточным реле К (рис. 1.5,а). Обмотка реле времени КТ все время подключена к напряжению через размыкающий контакт реле К. При подаче напряжения на обмотку К последнее размыкает свой контакт и обесточивает реле КТ. Якорь КТ отпадает, и его размыкающие контакты срабатывают с необходимой выдержкой времени, обусловленной временем срабатывания реле К и временем отпускания реле КТ. В схеме (рис. 1.5, б) роль короткозамкнутого витка играет сама намагничивающая обмотка, которая питается через резистор Rдоб. Напряжение, приложенное к обмотке, должно быть достаточным для насыщения магнитной цепи при притянутом якоре. При замыкании управляющего контакта 5 обмотка реле закорачивается и обеспечивается медленный спад потока в магнитной цепи. Отсутствие специальной короткозамкнутой обмотки позволяет все окно магнитопровода занять намагничивающей обмоткой и создать большой запас по МДС. При этом выдержка времени неизменна при снижении питающего напряжения на обмотке до 0,5 Uhom. Такая схема широко применяется в электроприводе. Обмотка реле включается параллельно ступени пускового реостата в цепи якоря. При закорачивании этой ступени обмотка реле замыкается, а его контакты с выдержкой времени включают контактор, шунтирующий следующую ступень пускового реостата.

Применение полупроводникового вентиля также позволяет использовать реле без короткозамкнутого витка. При включении обмотки ток через вентиль практически равен нулю. При этом через вентиль протекает ток, определяемый этой ЭДС, активным сопротивлением обмотки и вентиля и индуктивностью обмотки.

Для того чтобы прямое сопротивление вентиля не приводило к уменьшению выдержки времени (растет активное сопротивление коротко-замкнутой цепи), оно должно быть на один-два порядка ниже сопротивления обмотки.

При любых схемах обмотки реле питаются от источника либо по­стоянного, либо переменного тока с мостовой схемой выпрямления.

Реле времени с электромагнитным замедлением.

Конструкция реле с таким замедлением типа РЭВ-800 (рис.1.6) содержит П-образный магнитопровод 1 и якорь 2 с немагнитной прокладкой 3. Маг-нитопровод укрепляется на плите 4 с помощью литого алюминиевого цоколя 5, на котором устанавливается контактная система 6.

На магнитопроводе установлена намагничивающая обмотка 7 и короткозамкнутая обмотка в виде овальной гильзы 8. Усилие возвратной пружины 9 изменяется с помощью регулировочной гайки 10, которая фик­сируется шплинтом.

Д

Рис.1.6 Реле времени с электромагнитным замедлением

ля получения большой выдержки времени при отпускании необходима высокая магнитная проводимость рабочего и паразитного зазоров в замкнутом состоянии магнитной системы. С этой целью все соприкасающиеся детали магнитопровода и якоря тщательно шлифуются. Литой алюминиевый цоколь создает дополнительный коротко-замкнутый виток, увеличивающий выдержку времени. У реальных магнитных материалов после отключения намагничивающей обмотки поток спадает до Фост, который определяется свойствами материала магнитопровода, геометрическими размерами магнитной цепи и магнитной проводимостью рабочего зазора. Чем меньше коэрцитивная сила магнитного материала при заданных размерах магнитной цепи и магнитной проводимости рабочего зазора, тем ниже остаточная индукция, а следовательно, и остаточный поток. При этом возрастает наибольшая выдержка времени, которая может быть получена от реле.

Применение стали с низким значением Нс позволяет увеличить выдержку времени.

Для получения большой выдержки времени материал магнитопровода должен иметь высокую магнитную проницаемость на ненасыщенном участке кривой намагничивания.

Регулирование выдержки времени. Время срабатывания реле можно плавно регулировать с помощью возвратной пружины 9 (рис. 1.6.) С увеличением сжатия этой пружины увеличивается электромагнитное усилие, необходимое дня трогания якоря и определяемое потоком в магнитной цепи. При большем сжатии пружины поток трогания возрастает. Следовательно, возрастает время трогания.

При разомкнутой магнитной цепи постоянная времени обмотки мала и максимальная выдержка времени также незначительна (около 0,2 с). Выдержка времени значительно увеличивается, если поток трогания близок к установившемуся значению. Однако в этом случае реле работает на пологой части кривой O(t). что вызывает большие разбросы времени срабатывания.

Для получения выдержки времени 1 с и более, необходимо исполь­зовать отпускание якоря. Регулировка выдержки реле при отпускании мо­жет производиться плавно и ступенчато (грубо).

Плавное регулирование выдержки времени производится изменением усилия пружины 11 (рис. 1.6). Эта пружина верхним концом упирается в шайбу 14, которая удерживается шпилькой 15, ввернутой в якорь реле. Нижний конец пружины посредством специальной пластины 16 передает силу через два латунных штифта 12, которые могут свободно перемещаться в отверстиях якоря. Оси латунных штифтов 12 смещены относительно оси пружины. В притянутом положении якоря 2 штифты 12 перемещаются вверх и пружина 11 дополнительно сжимается. Пружина 11 создает основную силу, отрывающую якорь от сердечника. Начальное сжатие пружины изменяется с помощью гайки 13. С увеличением силы пружины 11 электромагнитное усилие, при котором происходит отрыв якоря, увеличивается и возрастает поток отпускания Фотп. При этом время отпускания уменьшается (рис.1.7.). Чем меньше сила пружины, тем больше выдержка времени. Следует отметить, что при Фотп близком к Фост якорь реле вообще может не отпадать от сердечника.

Возвратная пружина 9 регулируется так, чтобы обеспечить необхо­димое нажатие размыкающих контактов реле и четкий возврат якоря в по­ложение, показанное на рис. 1.6.(после того как якорь оторвется от сердеч­ника).

Грубое регулирование выдержки времени осуществляется изменением толщины немагнитной прокладки 8. Поскольку при притянутом якоре магнитная цепь насыщена, толщина немагнитной прокладки мало сказывается на установившемся потоке. С уменьшением толщины немагнитной прокладки <растет индуктивность катушки при ненасыщенном магнитопроводе и уменьшается скорость спадания магнитного потока. В результате при неизменном усилии пружины 11 (рис.1.6.) выдержка времени увеличивается (рис.1.8.).

Толщину немагнитной прокладки не рекомендуется брать менее 0,1мм. В противном случае при повторно-кратковременном режиме работы якорь расклепывает немагнитную прокладку и толщина ее уменьшается, что ведет к изменению выдержки времени. При толщине прокладки более 0,1мм этим явлением можно пренебречь.

Следует отметить, что электромеханические реле времени достаточно просты по конструкции и обладают большой ударо-, вибро- и изно­состойкостью. Допустимое число включений достигает 600 в час. Они могут использоваться в схемах автоматики и электропривода как реле тока, напряжения и промежуточные. Коэффициент возврата их низок и составляет 0,1-0,3. Короткозамкнутые витки создают электромагнитное замедление как при притяжении, так и при отпускании якоря. Поэтому токовые реле с короткозамкнутым витком не реагируют на кратковременные перегрузки. При кратковременных перегрузках МДС обмотки пропорциональна этим перегрузкам.

Поток в магнитопроводе нарастает с постоянной времени Тк, опре­деляемой параметрами короткозамкнутого витка LK /Rk.

Если перегрузка кратковременна и ее длительность tПEP<tсp, то поток к моменту tПEP не достигнет значения потока срабатывания и якорь останется неподвижным. Если tПEP>tсp, то реле сработает. Таким образом, предотвращается отключение нагрузки (двигателя) при больших, но кратковременных токовых перегрузках, не опасных для двигателя.

Промышленностью выпускаются многочисленные модификации реле с электромагнитным замедлением и выдержкой времени при отпускании 0,3-5 с. Современные реле имеют один или два унифицированных контактных узла. Каждый узел имеет один замыкающий и один размыкающий контакты с общей точкой. Постоянный ток включения контактов составляет 10 А при напряжении 110 В и 5 А при 220 В. Ток отключения для индуктивной нагрузки (катушки реле, контакторов) составляет 0,2, для активной 0,5 А.

Реле времени с механическим замедлением

Реле с пневматическим замедлением. В таких реле электромагнит постоянного или переменного тока воздействует на контактную систему через замедляющее устройство в виде пневматического демпфера. Выдержка времени меняется при регулировке этого устройства. Преимуществом такого реле является возможность питания как переменным, так и постоянным током и независимость от напряжения и частоты питания, температуры. Пневматическое реле РВП, применяемое в схемах электропривода станков и других механизмов, показано на рис. 1.9. При срабатывании электромагнита 1 колодка 2 под действием пружины опускается и воздействует на микропереключатель 4. Колонка 2 свя: зана с резиновой диафрагмой 5 пневма­тического замедлителя. Скорость движения колодки определяется сечением отверстия, через которое засасывается воздух в верхнюю полость замедлите­ля. Выдержка времени регулируется иглой 6, меняющей сечение этого отверстия. Контактная система 7 срабатывает без выдержки времени.

Реле с пневматическим замедлением позволяет регулировать выдержку времени в диапазоне от 0,4 до 180с с точностью ±10 %. Контактная система микропереключателя допускает длительный ток ЗА, ток отключения 0,2 А при переменном напряжении 380 В

Рис. 1.9. Реле времени с пневматическим замедлением.

В замедлителях в виде анкерного механизма его пружина заводится под воздействием электромагнита. Контакты реле приходят в движение лишь после того, как связанный с ними анкерный механизм отсчитает определенное время уставки.

Выдержка времени у этих реле регулируется в пределах от 7 до 17с с точностью ±10% уставки. В реле имеются и нерегулируемые контакты, которые связаны с якорем электромагнита и используются в цепях, не требующих выдержки времени. Реле надежно работают при напряжении питания до 0,85 Uhom. Так как износостойкость анкерного механизма составляет всего 15000 срабатываний, такие реле не применяются при частых включениях. Моторные реле. Для создания выдержки времени 20-30 мин исполь­зуются так называемые моторные реле времени, в состав которых входит электродвигатель с заданной частотой вращения. Промышленностью выпус­каются большие серии этих реле на выдержки времени от 1 с до 26 мин и с различным исполнением контактов

.

Начальное положение кулачка

при обесточенном реле

Рис. 1.10. Моторное реле времени

Рис. 1.11. Кинематическая схема реле времени ЭВ-215

На рис. 1.10 показано устройство моторного реле. Для пуска реле подается напряжение на электромагнит 1 и двигатель 2. С помощью рычага 12 электромагнит без выдержки времени включает муфту 3, 4 и замыкает выходной контакт 5. Через муфту и зубчатую передачу 6 двигатель начинает вращать диски 7 с кулачками 8 и 9, воздействующими на промежуточные кулачки 10 и 11 и выходные контакты 16 и 13. При соприкосновении кулачков 8 и 10 последний поворачивается против часовой стрелки и дает возмож­ность контактной пластине 14 опуститься вниз под действием силы упругости. При этом контакт 16 размыкается. При соприкосновении кулачков 9 и 11 последний поворачивается и освобождает пластину 15, что вызывает замыкание контакта 13. Выдержка времени работы контактов 16 и 13 регулируется путем изменения начального положения дисков 7. При снятии напряжения с реле диски 7 поворачиваются в начальное положение с помощью спираль­ной возвратной пружины 17.

Точность работы реле ± 5 с. Реле позволяет устанавливать различую выдержку времени в пяти независимых цепях. Выходные контакты реле допускают длительный ток 10 А и при переменном токе могут отключать нагрузку мощностью 800 ВА при напряжении 220 В и 100 Вт при том же напряжении и индуктивной нагрузке постоянного тока. Допустимые колебания напряжения составляют (0,9-1,12) Uном . Износостойкость не менее 1000 циклов. Время возврата не более 1 с.

Реле времени часового (анкерного) механизма. Реле времени предназначено для замедления действия МТЗ с целью обеспечения селективности или избирательности её действия, заключающегося в отключении к ближайшему месту повреждения сети выключателя. Устройство электромагнитного реле времени типа

ЭВ-215 с анкерным часовым механизмом показано на рис. 1.11.

При подаче напряжения на катушку 1 её сердечник втягивается, сжимает пружину 2 и освобождает рычаг 3. Под действием пружины 6 зубчатый сектор 5 поворачивается на оси 4 по часовой стрелке. Шестерня 7 и подвижный контакт 9 будут вращаться в противоположную сторону. Постоянная скорость вращения контакта обеспечивается часовым механизмом 8. Через некоторое время (временя выдержки) контакт 9 замкнет неподвижные контакты 10. Регулируют выдержку времени изменением длины прохождения пути контакта 9 за счет перемещения контактов 10 по шкале выдержек 12, к которой они крепятся винтом 11. Кроме контактов, замыкающихся с выдержкой времени, реле имеет вспомогательные контакты 13,14 мгновенного действия.

Изображение катушки реле времени КТ и его контактов (замыкающего с выдержкой времени при замыкании КТ. 1 размыкающего с выдержкой времени при размыкании КТ.2) показаны на рис. 1.11. В общем случае направление выдержки времени на изображаемом контакте совпадает с направлением «рожек» дуги («рожки» препятствуют движению контакта).

studfiles.net

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *