Какие бывают реле времени? Принцип работы, виды реле и их маркировка

Какие бывают реле времени? Принцип работы, виды реле и их маркировка. Схема подключения и советы по выбору (130 фото + видео)

При подключении отдельных компонентов электрической цепи используется реле времени, которое обеспечивает требуемый временной интервал. Такие блоки задержки времени чаще всего применяются в схемах автоматического управления, когда требуется подключение устройства после поступления базового командного сигнала. Реле времени имеют разную конструкцию, а поэтому задействуются в промышленных и бытовых условиях.

Краткое содержимое статьи:

Устройство реле тока

Для начала давайте разберем принцип реле тока и его устройство. На данный момент существуют электромагнитные, индукционные и электронные реле.

Мы будем разбирать устройство наиболее распространенных электромагнитных реле. Тем более, что они дают возможность наиболее наглядно понять их принцип работы.

• Начнем с основных элементов любого реле тока. Оно в обязательном порядке имеет магнитопровод. Причем, этот магнитопровод имеет участок с воздушным зазором. Таких зазоров может быть 1, 2 или более — в зависимости от конструкции магнитопровода. На нашем фото таких зазора два.
• На неподвижной части магнитопровода имеется катушка. А подвижная часть магнитопровода закреплена пружиной, которая противодействует соединению двух частей магнитопровода.

• При появлении на катушке напряжения, в магнитопроводе наводится ЭДС. Благодаря этому, подвижная и неподвижная части магнитопровода становятся как два магнита, которые хотят соединиться. Не дает им это сделать пружина.
• По мере увеличения тока в катушке, ЭДС будет нарастать. Соответственно, будет нарастать притяжение подвижного и неподвижного участка магнитопровода. При достижении определенного значения силы тока, ЭДС будет настолько велико, что преодолеет противодействие пружины.
• Воздушный зазор между двумя участками магнитопровода начнет сокращаться. Но как говорит инструкция и логика, чем меньше воздушный зазор, тем больше становится сила притяжения, и тем с большей скоростью магнитопроводы соединяются. В результате, процесс коммутации занимает сотые доли секунды.

• К подвижной части магнитопровода жестко прикреплены подвижные контакты. Они замыкаются с неподвижными контактами и сигнализируют, что сила тока на катушке реле достигла установленного значения.

• Для возврата в исходное положение, сила тока в реле должна уменьшиться как на видео. Насколько оно должно уменьшится, зависит от так называемого коэффициента возврата реле.

Оно зависит от конструкции, а также может настраиваться индивидуального для каждого реле за счет натяжения или ослабления пружины. Это вполне можно сделать своими руками.

Настройка аналоговых реле электронно-механического типа

Как промышленные, так и бытовые модули, во многих случаях оснащены электромеханическими реле, которые настраиваются с помощью потенциометров. Передняя панель таких устройств снабжена одним или несколькими штоками, в которых есть прорезь, которая предназначена для лезвия отвертки. Вокруг штока, по окружности установлена или нарисована шкала с разметкой значений, на которые надо ориентироваться при установке параметров. Прорезь, в которую вставляется отвертка, имеет еще одну функцию – она выполняет роль указателя. Поворотом штока и установкой его напротив определенных значений, нанесенных на разметку, достигается необходимая настройка на нужный параметр. Устройства электронно-механического типа активно применяются в схемах, отвечающих за управление системами вентиляции, модулей отопления, осветительными приборами.

Реле времени в ассортименте «АВС-электро»

У нас можно купить наиболее востребованные аналоговые и цифровые реле времени ведущих отечественных и зарубежных производителей:

временные блоки (приставки выдержки времени, таймеры, контактные блоки и т.п.);

для распределительных щитов, лестничного освещения, системной шины;

с функциями задержки на включение и выключение, изменяемого и неизменного времени, мгновенного срабатывания импульсом.

Наибольшим спросом пользуются приборы для распределительного щита, импульсные с функцией задержки на включение и выключение, многофункциональные программируемые реле.

Перед приобретением автомата, чтобы выбрать наиболее подходящую модель, вам следует в первую очередь оценить свои потребности в его функциях. Если нужен простой прибор, купите таймер-моноблок. Для управления сложной автоматизированной системой приобретите модульный вариант. Если необходимы осуществление многоуровневого контроля, вам подойдут программируемые реле.

Управляющие устройства и реле времени

Предлагаемое нами оборудование рассчитано на работу в составе разнообразных систем мониторинга и диспетчеризации. Управляющие устройства от компании «АйСиБиКом» осуществляют процесс работы с m2m-системами: управляют системами микроклимата, реализуют циклическую коммутацию электрических сетей на необслуживаемых объектах.

• реле задержки времени;
• устройства сбора данных;
• контроллеры БРКВ (блока ротации кондиционеров и вентилирования);
• датчики;
• и другие вспомогательные элементы.

Кроме обозначенных устройств управления и автоматизации в наличии вспомогательные элементы к ним. Например, кронштейн для передатчика. Все управляющие устройства и реле времени изготовлены из высокопрочных материалов, не подверженных воздействиям огня и коррозийным влияниям.

РВ применяются там, где есть необходимость:

1. выполнить команды с определённой селективностью, т.е. избирательностью;
2. выполнить включение и отключение нагрузки в определённое время, т.е. использовать РВ в качестве таймера ;
3. выполнить ряд последовательных (программных) действий, либо команд, разнесённых во времени;
4. выполнять команду в течение заданного промежутка времени.

Таким образом функции реле времени чрезвычайно разнообразны, а выдержки времени, которые могут применяться, находятся в диапазоне от десятых долей секунды до десятков часов или суток. Верхний предел выдержки ограничивается только фантазией автора устройства.

Селективность (избирательность) применяется, чаще всего, в устройствах релейной защиты. К примеру, есть линия электропередач, питающаяся от выключателя в голове и секционированная выключателем в середине. Защита смонтирована на головном выключателе. На ней возникает короткое замыкание(КЗ). Как ведёт себя защита линии? Поскольку, защита сама по себе не может определить место КЗ, делают её селективной с помощью реле времени. С первой выдержкой времени, скажем 0.5 секунд, отключают секционный выключатель. Если КЗ не ликвидировано, значит оно ближе к выключателю питания, тогда со второй выдержкой, скажем, 1.0 секунда, отключают головной автомат. КЗ ликвидировано.

Функцию переключателя нагрузки широко используют для управления, скажем, освещением объекта. Включают в определённое время и выключают. Функцию программных действий широко использую в промышленности, когда надо выполнить ряд действий, например:

• включить вентиляцию топки котла во время Х на Y минут;
• разрешить подачу топлива к горелкам во время X + Y .

Это уже программная работа РВ и работа в течение заданного промежутка времени.

Технические характеристики

Как и любому коммутирующему устройству, реле времени свойственны приведённые ниже основные электротехнические параметры:

• Ток коммутации, A;
• номинальное напряжение коммутации;
• количество и тип контактов (нормально открытых и закрытых);
• износостойкость, определяемая в количестве включений;
• степень защиты IP;

Параметры, определяющие программируемую функциональность РВ:

• Диапазон настройки времени задержки (включения или выключения) определяемый в секундах, минутах, часах или сутках;
• Количество программируемых коммутаций;
• Принцип программирования;
• Временная погрешность, указываемая в секундах за сутки;

Пример технических характеристик Реле времени

Для работы электронных таймеров требуется питание, поэтому указываются:

• Потребляемая мощность, Вт;
• Номинальное напряжение питания, В;
• Период хранения программных данных в энергозависимой памяти при отключении питания, указываемый в часах. В отношении устройств с энергонезависимой памятью, данный параметр не актуален;

Электронные РВ могут иметь компьютерные порты ввода-вывода, что позволяет расширить функционал устройств, воплощая концепцию «умного дома«.

Примеры использования реле времени

Сфера применения данных устройств зависит от их технических характеристик и принципа работы. Например, электромагнитное реле времени с задержкой включения на несколько секунд (РЭВ 814) используется в электрощитах управления запуском мощных электродвигателей.

Совсем иного типа реле с задержкой используется домохозяйками для выключения различных кухонных электроприборов по заданному интервалу.

При помощи электронного таймера можно запрограммировать включения-выключения основного и дежурного освещения на всю неделю, включая рабочие и выходные дни.

У некоторых устройств, используемых для управления уличным освещением, можно запрограммировать отслеживание изменения длительности светового дня. Устанавливаемые в распределительных щитках на дин рейку цифровые программируемые РВ, подключённые к системам освещения, можно использовать для имитации присутствия хозяев в доме.

Для периодической вентиляции различных помещений используют циклическое реле времени, для включения и выключения вентилятора через установленные промежутки времени. В совокупности с датчиками влажности и температуры циклический таймер может управлять поливом и обогревом парников, теплиц, грибниц и т.п.

Принцип действия

Как и в обычном реле, в данном устройстве коммутации, включение-выключение осуществляется при помощи контактной группы.

Управление контактами осуществляется при помощи часового механизма в аналоговых реле, или электромагнитной катушки, получающей от электронного таймера ток удержания магнитного якоря в цифровых реле.

аналоговые реле времени на дин рейку

Знакомый многим с детства способ настройки будильника в механических часах помогает понять принцип действия аналоговых реле времени. Запрограммированное механическим способом появление кукушки и бой часов хорошо иллюстрирует суточный цикл работы программированного реле.

описание РВ

В большинстве аналоговых и всех электронных РВ используется кварцевый генератор импульсов для определения течения времени, подобно маятнику в механических часах. Данные импульсы поступают в механическое или электронное счётное устройство, в котором запрограммировано определённое число, после достижения которого, выполняется определённое действие и счётчик обнуляется для отсчёта очередного интервала.

Принцип и способ программирования

В зависимости от принципа действия реле времени – аналогового или цифрового, различаются методы настройки данных устройств и способы установки задержки включения–выключения. У аналоговых РВ, также устанавливаемых на дин рейку, имеется часовой механизм и установочный диск с циферблатом, по которому выставляются периоды коммутации.

Кк подключается и какие нагрузки держит

По циферблату можно визуально определить состояние таймера и оставшееся время до выполнения очередной операции.

Конструкции механических РВ могут сильно отличаться, поэтому способ настройки нужно изучать для каждого конкретного изделия.
Принцип настройки электронный таймеров заключается в установке при помощи кнопок и табло периода для каждой коммутации.

Также на данном цифровом дисплее может отображаться реальное время, заданный интервал и обратный отсчёт до выключения или совершения очередного действия.

У каждого РВ есть период, на который можно запрограммировать включение и выключение нагрузки. В зависимости от диапазона программирования бывает реле времени суточное, недельное, месячное.

Данные параметры указываются в каталогах предлагаемых устройств, некоторые из них могут иметь несколько независимых программируемых каналов и контактных групп.

Варианты подключения

Подключение нагрузки к реле времени зависит от конкретной модели изделия. Например, существуют комбинированные устройства, имеющие на входе штепсельную вилку, а на выходе – розетку для подключения бытовых приборов.

РВ с розеткой

В отношении электронных таймеров, которые имеют модульную конструкцию, предусматривающую установку на дин рейку, в зависимости от функционала и производителя, расположение и предназначение клемм может различаться, но у всех устройств данного типа соблюдается единый принцип – разделение цепей питания таймера и коммутирующих контактов. Схема подключения реле времени должна указываться на корпусе устройства.

Типичная монтажная схема

Здесь напряжение 220В подаётся на клеммы питания таймера. Ответвление от фазного провода подключается к перекидному контакту. При срабатывании таймера пара 4-3 нормально замкнутых контактов отключается, и происходит замыкание пары 4-5, которая включена в цепь нагрузки, защищённой автоматическим выключателем.

Схема подключения РВ с автоматическим выключателем

Принципиально схема подключения двухканального таймера не отличается.

Схема подключения двухканального РВ

Видео 2 :

— Производственно-технические – для включения в производственные процессы;

— Для промышленной автоматики — обычно таймеры-реле реального времени, применяемые для управления станками, установками и др. оборудованием;

— Лабораторные — обычно таймеры интервалов времени с электрическим выходным сигналом, (лабораторный таймер ТЛ-301);

— Бытовые – различного повседневного назначения, например будильники, таймеры микроволновых печей,

— Бытовые вкл/откл электроаппаратуры — обычно таймеры-реле реального времени, например таймеры света в подъездах.

— Кухонные — обычно таймеры интервалов времени, обладающие звуковой сигнализацией;

— Военные – таймеры на взрывательные механизмы, авиабомбы, снаряды.

Таймеры широко применяются, как в промышленности, так и в быту. Так, например, таймеры времени позволяют экономить электроэнергию при работе осветительных приборов, электродвигателей станков и устройств, включая их только тогда, когда это действительно необходимо. Таймер времени можно запрограммировать на работу по суточному или недельному циклу. Скажем, в торговом центре таймер на освещение рекламы можно запрограммировать на работу с 8.45 утра до 21.15 вечера, на период работы ТЦ для покупателей с 9 до 21 часов. Это позволит автоматизировать процессы, и минимизировать затраты на электроэнергию.

Вообще, сфера применения таймеров времени достаточно обширна.

Мощные реле — контакторы

Так как большинство рассмотренных выше реле предназначены для коммутации нагрузки мощностью от сотен ватт до десяти киловатт, для увеличения мощности коммутации используются дополнительные коммутационные реле большой мощности — контакторы. С их помощью можно коммутировать нагрузку в несколько сотен киловатт, благодаря чему расширяются возможности рассмотренных ранее реле.

Использование различных типов реле позволяет оптимизировать работу многих электроприборов, защитить от их случайного выхода из строя, спасти собственную жизнь. На их базе можно создать большое количество систем малой автоматизации, таких как устройства поддержания оптимального микроклимата, системы полива, автоматического открывания дверей, включения-отключения света и многие другие. Компактные размеры и стандартные габариты корпуса позволяют подключать их непосредственно к стандартным розеткам или использовать для их установки готовые электромонтажные коробки, что значительно снижает стоимость автоматики в целом.