Устройство и принцип работы реле времени

Реле времени: принцип работы, схема подключения и рекомендации по настройке

Устройство, срабатывающее по факту истечения назначенного временного интервала, называется реле времени — прибор нашёл широкое применение в электротехнике, электрике, электронике. Благодаря его использованию в схемных решениях удаётся реализовывать более гибкие функции управления различной техникой и аппаратами.

В зависимости от конструкции и принципа работы прибора можно организовать различные по сложности исполнения электрические схемы.

Предлагаем разобраться, какие существуют виды реле времени, в чем их специфика работы и применения. Теоретический материал дополнен практическими рекомендациями по подключению и настройке устройства временного управления.

Принцип действия реле времени

Электронные приборы представлены конструктивным разнообразием, поэтому рассматривать принцип устройства реле времени следует с учётом каждой конструктивной вариации в отдельности.

Внешний вид реле времени

Такой выглядит одна из многочисленных конструкций реле времени. По сути, прибор напоминает обычный коммутатор, действие которого, однако, привязано к циклу течения времени

С точки зрения исполняемых действий, на практике используются электромагнитные, пневматические, электронные конструкции и устройства на часовом механизме.

Вариант #1: электромагнитные приборы

Устройства, поддерживающие электромагнитный принцип действия, как правило, предназначены для работы исключительно в схемах с питанием от постоянного тока.

Конструкция электромагнитного реле

Конструкция электромагнитного реле времени РЭВ-814: 1 – узел неподвижных контактов; 2 – скоба; 3 – демпферный механизм из меди; 4 – угольник; 5 – сердечник обмотки главного контура; 6 – якорь; 7 – подвижные контакты якоря

Диапазон срабатывания по времени обычно составляет 0,07 – 0,11 сек по включению и 0,5 – 1,4 сек по отключению. Конструкция таких реле времени содержит две рабочих обмотки, одна из которых представляет собой короткозамкнутый контур в виде медного кольца.

Когда через основную обмотку проходит электрический ток, отмечается рост магнитного потока. Этим потоком формируется ток короткозамкнутой обмотки, за счёт чего рост магнитного потока основной обмотки ограничивается.

Как результат, формируется временная характеристика движения якоря исполнительного механизма или, иными словами, создаётся выдержка по времени на включение.

Реле электромагнитное современное

Усовершенствованная конструкция реле времени электромагнитного типа. Этой моделью прибора поддерживается коммутация четырёх независимых каналов нагрузки. Вместе с тем по токовым параметрам устройство выглядит слабее старых моделей (+)

Если прекращается подача тока в контур основной обмотки, благодаря эффекту индуктивности, некоторое время остаётся активным магнитное поле короткозамкнутой обмотки. Соответственно, в течение этого времени реле не отключается.

Вариант #2: пневматические устройства

Конструкции на базе пневматических систем – своего рода эксклюзивные устройства. Подобные устройства оснащены специальной механикой замедления – пневматическим демпферным механизмом.

Регулировать время выдержки пневматических реле можно путём уменьшения или увеличения проходного сечения трубки, через которую осуществляется подвод воздуха. Для этих целей конструкции пневматических реле снабжаются регулировочным винтом.

Пневматическое реле времени

Одна из распространённых конструкций пневматических приборов. Достаточно простое надёжное исполнение. Параметры коммутируемого тока до 16 ампер. В качестве коммутатора используется мини-переключатель на два канала

Диапазон установки временной задержки пневматических реле составляет в среднем 1 – 60 сек. Однако есть экземпляры, перекрывающие этот диапазон практически вдвое. Правда, на практике отмечены небольшие погрешности (около 10%) в плане точности срабатывания по установленным значениям.

Вариант #3: модификации часового типа

Так называемые часовые реле времени нашли широкое применение в электрике. Этот вид приборов нередко используется в конструкциях автоматических выключателей, предназначенных для защиты цепей напряжением 500 – 10000 вольт. Диапазон выдержки составляет 0,1 – 20 сек.

Принцип действия часовых моделей построен на работе пружины, взводимой механическим приводом (анкером) электромагнита. Коммутация контактных групп часового реле времени выполняется по факту пройденного времени, значение которого ранее было установлено на шкале прибора.

Реле времени часового типа

Представитель достаточно древней серии приборов – реле времени с часовым механизмом. Между тем, этот вид устройств показал надёжную безотказную работу в самых разных условиях

Скорость хода механизма устройства напрямую связана с силой тока, протекающего в обмотке электромагнита. Этот фактор позволяет настраивать прибор под исполнение функций защиты. Особенность такой защиты выражается полной независимостью от влияния окружающей температуры.

Вариант #4: электронные реле

Последние несколько лет практически везде, где могут применяться реле времени, на смену устаревшим электромеханическим моделям пришли электронные версии.

Этот вид приборов обладает целым рядом преимуществ:

  • малые габариты корпуса;
  • высокая точность срабатывания;
  • удобный механизм настройки;
  • визуальное отображение информации.

Электронные версии действуют, как правило, на основе цифровых импульсных счётчиков. Многие современные приборы построены на высокопроизводительных микропроцессорах. Реле цифровые обычно рассчитаны на коммутацию мало-индуктивных либо неиндуктивных нагрузок.

Цифровое реле времени

Современная разработка – цифровое реле, призванное обеспечить коммутацию по времени. Привлекает удобством управления и контроля, гибкой настройкой и внешним видом

Для настройки реле времени цифрового типа достаточно задать нужные временные параметры с помощью функциональных клавиш, размещённых непосредственно на фронтальной панели корпуса.

Настройка обычно доступна в широких пределах по времени, позволяет охватывать не только секунды, минуты, часы, но также дни недели. Для примера можно рассмотреть модель недельного электронного реле — таймера.

Электронный таймер с функциями автоматических включений-отключений может удачно использоваться в схемах управления разными видами устройств. Так называемое «недельное» реле времени обеспечивает выполнение функций коммутации в соответствии с установленным промежутком времени в рамках недельного цикла. Такие устройства используются в системах «умный дом».

Например, благодаря прибору открываются возможности:

  • коммутировать системы освещения в заданное время;
  • запускать или останавливать технологическое оборудование;
  • активировать/деактивировать охранные системы.

Прибор небольшой по размерам, имеет несколько функциональных клавиш управления. Применяя системную клавиатуру, пользователь может его легко настраивать (программировать).

Панель цифрового реле времени

Пользовательский функционал цифрового реле времени – панель управления с клавишами установки параметров. Плюс жидкокристаллический дисплей, где отображается вся необходимая информация

Режим программирования активируется нажатием и удержанием кнопки, обозначенной символом «P». Выполнить системный сброс помогает клавиша «Reset». Изменение настроек времени реле осуществляется клавишами установки минут, часов, дней недели при активном режиме программирования.

Стандартной схемой подключения реле времени предусматривается установка одного из двух режимов управления действиями – ручного или автоматического. Удобство настройки реле цифрового типа обеспечивает информационный жидкокристаллический дисплей.

Настройка электронно-механических аналоговых реле

Системы промышленной автоматики, а также различные бытовые модули часто оснащаются электромеханическими устройствами, конструкция которых предусматривает настройку при помощи потенциометров.

Электромеханический тип устройства отсчёта времени с регулировкой параметров потенциометрами. Существуют различные конфигурации подобных приборов, что делает возможным применять их в схемах разной сложности

На передней панели корпуса таких устройств располагается шток потенциометра (или несколько штоков), предназначенный под вращение лезвием отвёртки. По окружности штока (штоков) наносится размеченная шкала значений установки.

Прорезь на штоке под лезвие отвёртки является своеобразным указателем, изменяющим своё положение при вращении штока. Установкой этого указателя напротив определённых значений размеченной шкалы достигается настройка нужного параметра.

Настройка реле отвёрткой

Многоканальный прибор электронно-механического типа. Настраивается легко и просто путём вращения потенциометров с помощью отвёртки. На фронтальной панели также имеется светодиодная индикация состояния

Приборы подобного типа (например, NTE8) нашли широкое применение в схемах управления вентиляционными системами, отопительными модулями, приборами искусственного освещения.

Регулировка приборов с цифровой шкалой

Пользование приборами с функциями механической настройки можно продемонстрировать на примере таймера бытового марки REV Ritter, предназначенного для включения в сетевую домашнюю розетку.

Реле времени бытовое

Так называемое «розеточное» реле, предназначенное для использования в бытовых условиях. Время действия, как правило, ограничивается суточным диапазоном. Этого времени вполне достаточно для бытового применения

При помощи розетки с таймером можно управлять в заданном диапазоне времени практически любой бытовой техникой. Для применения этого суточного таймера достаточно включить устройство в розетку и настроить.

Настройка сопровождается следующими действиями:

  1. Поднять все сегменты, расположенные по окружности диска настройки.
  2. Опустить только те сегменты, которые соответствуют времени настройки.
  3. Поворотом диска настройки выставить указатель диска на текущее время.

Например, если были опущены сегменты между цифрами шкалы 18 и 20, после того, как реле начнёт отсчёт времени, нагрузка будет включена в 18 часов и отключена в 20 часов.

В целом, конструкция механического реле REV Ritter позволяет организовать до 48 включений за полные 24 часа.

Элементы розеточного реле

Модификация «розеточного» реле времени: 1 – розетка подключения нагрузки; 2 – ручное управление; 3 – шкала, размеченная на 24 часа; 4 – программные сегменты; 5 – указатель текущего времени; 6 – вилка включения в розетку бытовой сети (+)

Вместе с тем, устройство поддерживает функцию внепрограммного включения нагрузки. Для этого имеется отдельная кнопка, расположенная на боковой стороне корпуса. Если пользователь активирует эту кнопку, нагрузка подключается к сети непосредственно, независимо от состояния контактов реле.

Подключение реле времени в схеме управления

Устройство необходимо подключать с учётом соответствия места установки тем условиям, какие заявлены в техническом паспорте прибора. Как правило, монтаж предполагает вертикальную установку прибора при допусках отклонения от вертикали не более чем на 10º.

Температурные границы помещения, где предполагается монтаж и эксплуатация реле времени, обычно не превышают диапазон -20°С + 50°С.

Уровень влажности воздуха в зоне инсталляции прибора не должен превышать значения 80%. Электрическую схему, куда устанавливается таймер, на время установки следует отключить от сетевого питания.

Схема подключения на две нагрузки

Классическая схема подключения реле времени, в данном случае, для прибора, коммутирующего два канала с нагрузкой. По такому же принципу подключаются устройства на разное число коммутаций (+)

Прибор любой конструкции традиционно имеет технический паспорт, где обозначена схема подключения. Многие таймеры электронно-механические и цифровые дополняются схемой, нанесённой непосредственно на корпусе и показывающей, как и в какой последовательности подключить реле времени.

Классический вариант подключения выглядит так:

  1. Подключение лини напряжения на клеммы питания прибора.
  2. Фазная линия через автоматический выключатель соединяется с входным контактом нагрузки реле.
  3. Выходной контакт нагрузки реле подключается непосредственно к фазной линии нагрузки.

По сути, схема подключения для основной массы приборов выстраивается по идентичному принципу: подключение питания на сам прибор и включение нагрузки через группу коммутируемых контактов.

В зависимости от типа реле (однофазные, трёхфазные), а также от конструктивных особенностей, этих контактных групп может быть несколько.

Простой вариант реле времени можно сделать собственноручно. Схемы различных самоделок описаны в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

В видео-ролике рассматривается возможность использования модульного устройства, где присутствуют два независимых коммутирующих по времени устройства. Схема предусматривает включение двух приборов бытовой техники, настройку их работы во временных интервалах и другие функции.

Конечно же, все существующие модификации реле времени не охватить одним скромным обзором. Для рассмотрения всего ассортимента приборов потребуется написать целую книгу. Собственно, справочники по таймерам разных видов доступны, и при желании отыскать необходимые сведения можно всегда.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по работе, выбору, подключению и настройке реле времени? Можете оставлять комментарии к публикации и участвовать в обсуждениях. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Основные виды и принцип работы реле времени

Реле времени предназначены для осуществления заданной последовательности включения и выключения различных устройств, элементов схем, подачи сигнализации. При помощи устройств временного управления формируются заданные задержки коммутации и управления. Большая часть конструкций устройств управления временем предусматривает регулировку длительности интервала включения или отключения. В зависимости от конструктивного исполнения реле времени регулировка может осуществляться механическим, электронным или программным способом.

Основные виды и принцип работы реле времени

Принцип работы реле времени

Общий принцип работы реле времени заключается в формировании временной задержки на включение, выключение или переключение управляющих групп контактов. Реализация задержки зависит от конструктивных особенностей устройства. Общие различия в реле разных типов состоит в коммутации исполнительной части. По этому признаку различают две группы устройств реле:

  • с задержкой выключения;
  • с задержкой включения.

Многие реле позволяют осуществлять смену типа коммутации или имеют оба варианта.

Принцип отсчета времени и управления контактами зависит от конструкции реле, но общий алгоритм работы следующий:

  • при запуске срабатывает контактная группа, организованная в соответствии с типом коммутации (для реле времени с задержкой выключения контакты замыкаются);
  • одновременно взводится механизм задержки времени (запускается тактовый генератор в электронных устройствах);
  • по истечении заданного интервала контактная группа меняет свое состояние на противоположное.

Трехпозиционное реле отличается более сложным алгоритмом работы. Последовательность работы такова:

  1. Цепь разомкнута.
  2. Пуск. Цепь замыкается, начитается отсчет.
  3. Отсчет закончен. Цепь замкнута.

В цикличных устройствах перечисленная последовательность повторяется многократно.

Реле времени циклическое РВЦ-03-2

Запуск отсчета осуществляется вручную или автоматически непосредственным замыканием контактов подачи питания или через электромагнит, воздействующий на механизм.

Реле времени с задержкой включения работает аналогично.

Виды и классификация

Применение находят следующие типы отсчета временных интервалов, по которым и производится классификация времязадающих устройств:

  • пневматические;
  • моторные;
  • электромагнитные;
  • часовые (анкерные);
  • электронные.

Следующее различие заключается в значении напряжения питания управляющего электромагнита, которым осуществляется первоначальный взвод исполнительного устройства или механизма и электромагнита, управляющего коммутированием выходных клемм. Наибольшее распространение получили такие типы реле времени по напряжению:

  • 12 В напряжения постоянного тока;
  • 24 В постоянного тока;
  • 220 вольт переменного тока.

Реле времени на 380В используются в трехфазных сетях с включением по схеме «треугольник».

Рабочее напряжение отличается от напряжения коммутации, которое зависит от исполнения и мощности контактных групп. Рабочее напряжение является необходимым для функционирования устройства и должно находиться в строго заданных пределах. Минимальный предел напряжения коммутации не ограничен. При превышении допустимых значений возможен пробой промежутка между контактами.

Такие же требования предъявляются и к току коммутации, превышение которого более допустимого значения чревато обгоранием и спеканием контактных групп, возникновением электрической дуги в момент размыкания.

Значение рабочего напряжения диктуется требованиями безопасности. При этом учитывается то, что чем больше мощность управляющего электромагнита, тем сильнее потребляемый им ток. Наибольшее распространение получили реле времени на 24 вольта, поскольку в данном случае имеется наиболее выгодное сочетание напряжения и тока потребления реле.

В автомобилях используются реле времени с напряжением питания 12 В, поскольку это самое распространенное значение бортовой сети автомобиля. Например, реле времени управления стеклоочистителями и указателями поворота. Контактные группы этих устройств отличаются высокой надежностью, имеют большой запас по величине тока для исключения обгорания, поскольку от исправной работы зависит безопасность движения по дорогам.

Все перечисленные типы допускают выпуск многоканальных реле времени. В таком случае коммутация цепей осуществляется несколькими независимыми группами контактов. В простых конструкциях срабатывание групп происходит одновременно, в сложных — в зависимости от запрограммированного алгоритма.

Большое разнообразие по количеству групп и алгоритму работы предоставляют электронные устройства. Схемы, разработанные с применением микроконтроллеров, имеют малые габариты, которые ограничены только типом и размерами исполнительных элементов, коммутирующих нагрузку.

Реле времени РСВ16-1-УХЛ4

От соответствия конструкции предъявляемым требованиям зависит надежность работы устройств и механизмов. Выбор реле времени заключается в подборе такого типа, который соответствует всем предъявляемым требованиям, в числе которых:

  • рабочее напряжение;
  • напряжение и ток коммутации;
  • длительность временных интервалов;
  • точность установки выдержки;
  • работа на включение или выключение;
  • регулировка включения и отключения.

Цикличные реле времени

Данный тип реле времени автоматически и непрерывно формирует заданные промежутки времени. Если задать вопрос о том, зачем нужны реле циклического типа, то можно сказать, что наибольшее распространение они получили в автоматических системах управления освещением (уличным, в животноводческих хозяйствах, в аквариумах).

Читайте также:  Состав, ГОСТ и виды натуральной олифы

Электромагнитные

Электромагнитные устройства еще называют реле времени с электромагнитным замедлением. Отличаются простой конструкцией и используются в устройствах релейной автоматики. Обмотка электромагнита дополнительно содержит короткозамкнутый виток в виде медного цилиндра, который препятствует быстрому нарастанию и спаду магнитного потока, в результате чего якорь подвижной системы двигается с замедлением. Время задержки на срабатывание составляет от 0,07 до 0,11 секунды, а на отпускание от 0,5 до 1,4 секунды. Недостатки:

  • невозможность коррекции времени задержки;
  • работа только на постоянном токе.

Схем подключения реле времени PCU-520

Пневматические

Замедляющим устройством в такой конструкции является пневматический демпфер, воздух в который поступает через калиброванное отверстие. Его проходное сечение регулируется иглой со специальным винтом.

Достоинства: не требует подачи питания

  • низкая точность установки времени (свыше 10 %);
  • чувствительность к загрязнению воздуха.

Моторные

Представляет собой синхронный двигатель, который через редуктор передает вращение валу с контактными группами. Может включать в себя электромагнитную муфту, расцепляющую вал двигателя и редуктор. Время выдержки составляет от нескольких секунд до десятков часов.

  • малая точность выдержки времени;
  • работоспособность только в узком диапазоне температур;
  • необходимость в регулярной чистке и смазки механизма.

С часовым или анкерным механизмом

Устроены по принципу механических часов. В промышленности для взвода пружины используется токовая обмотка. Таким образом, чем выше ток в обмотке, тем сильнее сжимается пружина и быстрее ход механизма. Отличаются невысокой точностью установки времени. Настройка механического реле подобна регулировке будильника.

Электронные

Самый распространенный класс устройств. Выполнены на электронных компонентах. В качестве времязадающего элемента применяется генератор тактовой частоты или синхронизация от частоты питающей сети.

Отличаются самыми широкими пределами перестройки частоты. Минимальный интервал составляет единицы микросекунд, а максимальный — дни, месяцы и годы. Перестройка интервала выполняется электронным способом (при помощи переключателей) или программным (путем изменения коэффициентов встроенной программы или посредством интерфейса от внешнего оборудования).

Часовое, суточное или недельное реле часто является опцией в электронных часах.

Электронные реле установки времени предоставляют самые широкие возможности построения цепей управления, включая многоканальные варианты исполнения или цикличный режим работы.

В качестве исполнительной части используются полупроводниковые ключи или электромагниты с различными группами контактов для коммутации нагрузки реле.

Достоинства электронных устройств:

  • самый широкий диапазон установки выдержки;
  • минимальные габариты и вес;
  • высокая надежность;
  • самая высокая точность установки временных интервалов.

Точность выдержки зависит только от стабильности частоты задающего генератора. Использование генераторов на кварцевых элементах с термостабилизацией позволяет достигнуть точности тысячных долей процента.

Недостатки: необходимость в подаче внешнего питания для работы электронных компонентов схемы.

Схемы реле времени имеют большое разнообразие. Среди них встречаются и простейшие, и сложные на основе микроконтроллеров.

Реле времени

Многие процессы, производимые ежедневно, требуют точного времени исполнения, как своевременного начала, так и окончания. Примером можно привести готовку пищи или же последовательность и срок проведения различных химических реакций.

Технические устройства не исключение. Своевременное их включение и прекращение работы – это и есть начало и конец процессов автоматизации любого производства или обслуживания. Контроль остановки и запуска работы техники в таких случаях осуществляется с помощью реле времени.

Область применения устройств

Таймеры используются во многих устройствах, окружающих современного человека. Зачастую, в жизни, требуется автоматизация циклов запуска и остановки различного оборудования.

Современное реле времени

Схема подключения реле времени настолько проста, что позволяет применять такой контроллер работы в широком спектре бытовой и производственной аппаратуры, запуская или выключая оборудование через определенные периоды. Примерами использования служат стиральные машины, микроволновки, станки, светофоры, уличное освещение, системы полива и управления отоплением дома. Современное реле времени

Реле времени применяются настолько давно, что даже информации о первом инженере, введшим такие функции в свое оборудование, найти не удалось. Первое упоминание и попытка разделения систем контроля времени работы по принципу действия была предпринята в 1958 году, в книге В. Большова «Электронные реле времени».

Реле времени СССР

Показательно, что даже тогда необходимость периодического запуска и отключения оборудования была принято за данность. В книге предлагалось разделить таймеры на часовые, воздушные, электронные и электромагнитные, от вида механизма функционирования. Реле времени, использовавшиеся в СССР

В современной жизни, отключающие и контролирующие питание оборудования таймеры, а это другое название такого прибора, используются повсеместно, как для управления производственными процессами, так и бытовой электроникой.

Одна из схем подключения реле времени к освещению подъезда

Особенно важны реле времени в системах «умного дома», в которых они отмеряют временные промежутки и контролируют те или иные процессы. Самый простой пример – автоматический свет в подъездах жилых домов. Датчик, при обнаружении движения дает сигнал на запуск таймера, который зажигает освещение. Если длительный период нет сигнала от сенсора, срабатывает реле времени и свет гаснет. Одна из схем подключения реле времени к освещению подъезда

Как работает реле времени?

Принцип работы всех реле одинаков. Обобщенно его можно представить так: условный «часовой механизм» в определенный промежуток времени производит соединение контактов, обеспечивая прохождение тока к нагрузке. Оно поддерживается определенный период, затем происходит разрыв линии.

Устройство теплового реле времени

У таких реле есть и другое название – электрический таймер. В качестве измерителя времени работы может применяться пружинный, моторный, пневматический, электромагнитный или электронный механизм. Реже распространены тепловые варианты контроля периода срабатывания, применяемые сейчас только в схемах защиты электрооборудования. Устройство теплового реле времени

В любом виде контролирующих таймеров, в той или иной степени, можно регулировать и устанавливать значения времени, управляющие работой реле, и долговременность его функционирования.

Разновидности устройства

Устройство часового реле

  • Самые надежные и использующиеся длительное время – часовые или анкерные.
    Их работа обеспечивается пружинным механизмом, заводящимся руками или автоматически, при подаче напряжения на устройство. Отличительный признак такого прибора – наличие механической надстроечной шкалы, выставляя значения на которой, устанавливают время и период включения и прерывания линии тока для потребителя.
    Устройство часового реле
  • Моторные.
    Чем-то такие реле похожи на анкерные, вот только для хода часов используется не пружина, а маленький электродвигатель. От него и работает механизм прибора – он обеспечивает вращение всех шестеренок редуктора, осуществляющих перемещение замыкающих контактов в состояние «включено» или «отсоединено». Сами параметры срабатывания выставляются вручную специальными фиксаторами.
  • Пневматические или гидравлические.
    Применяются в основном в производстве, для управления станками. Замедление механизма включения обеспечивается специальным воздушным или жидкостным демпфером, замедляющим ход толкателя в электромагните, который в свою очередь и соединяет контакты. Период срабатывания зависит от объема рабочего тела в ограничивающей камере. Когда при включенном электромагните толкатель жмет на мембрану, та не сразу прогибается – сначала должен выйти воздух или жидкость из камеры демпфера под ней, и только тогда он дойдет до финиша и соединит клеммы. Регулируя скорость истечения рабочего тела, и устанавливают временные промежутки срабатывания пневматических или гидравлических реле.
  • Электромагнитные.
    Уже более близкие к современным и до сих пор часто используемые реле времени. Их принцип действия – электромагнит, который при наборе на магнитный сердечник необходимой силы поля соединяет с его с помощью контакты прохождения питания клиентского устройства. Пауза срабатывания обеспечивается дополнительной катушкой (гильзой), одетой на тот же магнитный якорь, но с обратным ходом тока. Время действия такого реле основано на эффекте остаточного магнетизма сердечника, который продолжает создавать поле еще некоторое время после отключения основной обмотки.
  • Электронные.
    Условно, они все построены на периоде заряда конденсатора, замедление которого обеспечивается характеристиками нагрузки-резистора. При достижении полной емкости конденсатор перестает пропускать через себя ток, что дает возможность открыться полупроводниковому или ламповому элементу, от которого уже и срабатывает включение или разрыв питания клиентского устройства. После разряда конденсатора происходит обратная отсечка потребителя.
    Устройства на основе таких элементов узнать достаточно просто – на их поверхности находятся регуляторы, выполненные или в виде пазов под отвертки, или рукояток, которыми контролируется параметры сопротивления резисторов в цепи.
  • Логические.
    Реле времени с такой основой используют для своей работы микросхемы, в составе которых находятся логические сумматоры, отсчитывающие время в зависимости от пройденного количества тактов задающего генератора. В момент, когда достигаются установленные значения, «процессор» устройства подает сигнал на исполнительный контур, который в свою очередь производит подключение питания потребляющей части. После того, как количество тактов достигает второго заданного прибору значения – линия прерывается.
    Такой класс оборудования легко узнать по наличию цифровых дисплеев и множества клавиш, которыми и программируются требуемые параметры.

Преимущества и недостатки

  • Часовые или анкерные. Большой плюс у них – практически полная независимость от стороннего питания и поистине железная надежность. Минус – рано или поздно, при отсутствии ухода, механизм все же может дать сбой или вовсе выйти из строя. Опять же, соединение контактов по времени в таких приборах происходит непосредственным образом, а значит, есть шанс возникновения искры. Что, в свою очередь, ограничивает ниши применения механического таймера – в любой пожароопасной среде этот фактор создает множество проблем.
  • Моторные. У таких реле времени преимущества механических, но и те же недостатки – конечный (хоть и не скорый) выход из строя и искровые соединения.
  • Пневматические или гидравлические. Они надежны, но отличаются крупными габаритами, виной которых – объем демпферной камеры. Кроме всего прочего, точность установки временных промежутков на них относительно низка и требует участия подготовленного специалиста. Поэтому и применяются такие реле только на производствах, где есть свой штат настройщиков.
  • Электромагнитные. При всей простоте конструкции они обладают существенным минусом – точность настройки на временные интервалы очень затруднена и в каждом приборе различна, вне зависимости от количества поворотов регулирующих винтов. То есть, другими словами, повернув десять раз винт и выставив время на одном приборе, десятикратным оборотом такого же регулятора на другом невозможно добиться одинакового по периоду срабатывания с предыдущим.
  • Электронные. На текущий момент такие аппараты вытесняют все предыдущие модели. Они практически лишены минусов, относительно точны в настройке, и соединение линии в таких приборах происходит бесконтактным методом. Единственный минус, отмечаемый пользователями таймеров такого вида – удобство настройки периодов задержки.
  • Логические. Представляют собой развитие электронных вариантов, с лучшей индикацией, более удобным управлением, а также возможностью использования их в качестве частей «умного дома». Шкала времени на логических устройствах ограничена только глубиной заложенной программы. Дополнительный плюс – содержащиеся в них логические элементы могут срабатывать не только от временных интервалов, но и внешних управляющих импульсов-сигналов от датчиков или контроллеров. Единственный минус пока – цена – она немного выше, чем за просто электронные. Настройка подобных реле времени уже называется программированием.

Критерии выбора при покупке

Искать в продаже такие, уже экзотические варианты реле, как механические или моторные, уже смысла нет. Электромагнитные устарели и редки в торговых точках. Воздушные используются только в очень специфичных областях. Для бытового или производственного применения больше подходят электронные и микропроцессорные, которые и будут рассмотрены.

Выбор типа устройства зависит от сферы применения. Если есть необходимость только выключения какого-либо одного бытового прибора 220В через некоторое время, то можно воспользоваться простым электронным таймером, помещаемым между вилкой потребителя и розеткой.

Реле времени, установленное в щиток

В случаях, когда требуется производить коммутацию нескольких устройств или одного, но большого по нагрузке, то лучше приобрести встраиваемое в щиток универсальное реле времени. Реле времени, установленное в щиток

Для осуществления цикличного включения и отработки, наилучшим образом, подойдут микропроцессорные устройства. То же самое относится и к тем случаям, когда планируется применение реле времени в системах «умного дома».

Самый простой пример, для чего может понадобится подобная система контроля – включение электрокотла для обогрева помещения. Днем, когда дома никого нет, он не нужен, а вечером и ночью желателен. Такая работа как раз относится к функциям, выполняемым реле времени.

Как читать маркировку

Важно, чтобы параметры временного пускателя для клиентских устройств потребления тока соответствовали его нагрузке. Каждый прибор реле оснащен маркировкой, в которой указаны его основные и предельные характеристики.

Также производитель на корпусе своих устройств обычно указывает, каким током осуществляется питание самого прибора (постоянным или переменным), куда присоединять кабель подачи напряжения, разметку входных и выходных каналов коммутации.

Популярные модели

· тип напряжения: постоянное/переменное;

· вольтаж коммутируемой линии – 12…240В;

· -|- цепи питания – 12…240В;

· максимальный ток – 16А;

· цикл времени срабатывания – 0,1с-10 дней;

· временной период работы – 1-60 мин;

ORT-M1-ACDC12-240V

(внешний вид)

· тип напряжения: переменное 50…60Гц;

· линия нагрузки: 220…230В;

· предельная нагрузка – 16А;

· минимальный отрезок точности – 15 минут;

· цикл между включениями – сутки;

· период действия – 15…45 минут;

2CSM231225R0601

(внешний вид)

Feron TM 41

(внешний вид)

· напряжение питания/коммутации: 220В;

· ток нагрузки: 16А;

· есть батарея резервного питания, обеспечивающая работу устройства более 100ч;

· коммутируемых линий: 2, двухпозиционный контактор.

· минимальная единица времени: минута;

PCZ-521-1

(внешний вид)

· коммутируемая сеть тока и питания: переменная, 220В;

· аккумулятор – есть, на два года;

· суточная и недельная программа;

· предельная нагрузка: 16А;

· управляемых линий – 1;

  • отсчет времени – электронный;
  • предельный ток нагрузки – 16А;
  • максимальная мощность нагрузки — 3.5 кВт
  • Напряжение нагрузки 220 В (1 фаза);
  • Количество каналов 1;
  • программный цикл – недельный, суточный;
  • количество ячеек памяти – 20;
  • в наличии ЖК дисплей и батарея питания, из программных элементов добавлена функция обратного отсчета и задержки времени.

(внешний вид)

Digitop ПРВ-1С

(внешний вид)

· максимальная нагрузка – 16А/220В;

· управляемых каналов – 1;

· цикл включения – суточный;

Как подключить реле времени и контактор

Чтобы увеличить логику работы, вместе с реле времени применяют контактор в связке с электромагнитным пускателем. Если подается напряжение на это устройство, то в нем будет соединена одна пара проводов для каждой линии, если нет — то другая.

Иначе говоря, коммутация в контакторе происходит по принципу – 1 вход и 2 выхода. В случае подачи напряжения на управляющую линию, соединяются вход и первый выход, при его отсутствии – вход и второй выход.

Контакторы могут обладать множеством линий, на каждой из которых находится по 2 контролируемых, исходящих клеммы.

Схема подключения большой нагрузки к реле времени

Кроме этого, существует и одно позиционный класс включающего оборудования – оно используются в схемах с большой нагрузкой, когда параметры потребителя превышают возможности управляющего устройства. Нагрузку подключают к контактору, а пускатель которого, в свою очередь, к контролеру. Используется подобная связка, к примеру, чтобы подключать электрический котел к реле времени. Схема подключения большой нагрузки к реле времени

Часто встречающиеся ошибки

Как и в любой электрической сети, важно соблюдать предельные характеристики управляющих устройств и запросов подключаемых к ним потребителей. При превышении, возможен не только выход из строя контролирующего прибора, но и его оплавление или возгорание. Не соблюдение этого правила и есть самая часто встречающаяся ошибка, в использовании реле времени для коммутации силовых линий мощных устройств потребления, без контакторов – посредников.

Читайте также:  Утепление септика своими руками

Реле времени: устройство, виды, принцип работы

Реле времени (РВ) – устройство, которое дает возможность коммутировать электрические цепи с установленным временным интервалом. На производствах оно применяется для автоматизации некоторых процессов, к примеру, запуска электродвигателя. В бытовых условиях реле времени, как правило, используется для управления осветительными приборами. Работает устройство следующим образом – человек устанавливает необходимый интервал времени, через который реле должно разомкнуть электрическую цепь и отключить подсоединенный к линии прибор. Это позволяет сэкономить электроэнергию и продлить срок службы приборов.

Реле времени: устройство, виды, принцип работы

Устройство и виды реле времени

https://techtrends.ru/catalog/taymery-i-rele-vremeni/” target=”_blank”>Реле времени состоит из воспринимающей, замедляющей и исполнительной частей, каждая из которых имеет определенную функцию. Воспринимающая часть запускает устройство после поступления на него управляющего сигнала, замедляющая отвечает за установленный интервал задержки, а исполнительная по прошествии заданного временного промежутка оказывает воздействие на управляемый прибор.

Конструкция РВ представляет собой проволочную катушку, обернутую вокруг металлического сердечника. Кроме того, в состав устройства входит набор контактов, подвижная стрелка и якорь из железа. В разных видах реле используется различное количество подвижных контактов.

Классификация реле времени производится по различным признакам. Так, по исполнению, РВ может быть:

  • моноблочным. В этом случае устройство является полностью самостоятельным, имеет встроенное питание и входы для присоединения приборов;
  • встраиваемым. Этот вид не имеет корпуса и собственного питания. Такое реле применяется для изготовления сложных устройств;
  • модульным. Такое устройство похоже на моноблок, чаще всего применяется для установки на ДИН-рейку в электрощитки.

Также РВ различаются и по методу, который используется для создания временного интервала:

  • часовые или анкерные – самые первые РВ, которые считаются одними из самых надежных и широко применяются до настоящего времени;
  • моторные – в состав этих устройств входят электрические контакты, редуктор и двигатель. Они помогают вовремя проводить плановые работы на оборудовании;
  • реле с пневматическим и гидравлическим замедлением – регулирование интервалов в этих устройствах выполняется путем уменьшения/увеличения подачи жидкости или воздуха в рабочий объем;
  • электромагнитные – используются только в цепях с постоянным током;
  • электронные – самый распространенный вид реле, который способен обеспечить интервал от доли секунды до нескольких месяцев, а иногда и лет. Благодаря кварцевой стабилизации частоты и синхронизации времени по эталонным часам по радиоканалу или интернету, эти устройства чрезвычайно точные.

Отдельно стоит заметить, что электронные РВ, за счет наличия входов и выходов для обратной связи, а также развитого программирования, задающего нужный алгоритм функционирования, относятся к микроконтроллерам. Реле времени с электронным замедлением обладают небольшими размерами, низким энергопотреблением и высокой автономностью.

rele_vremeny-1-1-2.jpg

Сфера применения реле времени находится в прямой зависимости от его характеристик и принципа работы. Так, электромагнитное реле применяется для того, чтобы запускать мощные двигатели. Другие виды РВ могут использоваться для управления вентиляцией, поливом, освещением и обогревом помещений.

Принципы работы

Принцип работы механического РВ заключается в том, что поворот регулятора таймера воздействует на положение контактов, которые смыкаются или размыкаются, в результате чего происходит замыкание или размыкание электрической цепи. В течение определенного времени контакты возвращаются в первоначальное положение. Временной интервал находится в прямой зависимости от того, на сколько градусов повернут регулятор.

rele_vremeny-1-1-3.jpg

В электромагнитных устройствах имеется дополнительная короткозамкнутая обмотка с медной гильзой, создающая магнитный поток, который является препятствием для нарастания основного потока. Это приводит к тому, что реле включается спустя определенный промежуток времени.

rele_vremeny-1-1-4.jpg

В электронных реле времени таймер представляет собой микросхему, программируемую разными импульсами, возникающими после нажатия клавиш на пульте управления устройства. Если схемой предусмотрен выход для подключения к компьютеру, то реле является интеллектуальным и может иметь около 40 групп, предназначенных для подключения различных устройств. Это расширяет возможности программирования режимов.

rele_vremeny-1-1-5.jpg

Как выбрать реле времени

Выбор вида РВ зависит от того, для чего устройство будет использоваться и в каких условиях это будет происходить. При его выборе стоит обратить внимание на следующие параметры:

  • мощность устройства;
  • репутация производителя;
  • предел срабатывания;
  • защита от влаги и пыли;
  • отсутствие механических повреждений на корпусе;
  • наличие инструкции, особенно к электронным устройствам;
  • допустимый предел напряжения;
  • источник питания – автономный или от сети.

Наибольшие затруднения вызывает выбор электронного реле. В этом случае важными параметрами будут:

  • меню на русском языке;
  • подсветка экрана;
  • мощность;
  • наличие пружинных клемм;
  • гарантийный срок.

Особое внимание стоит обратить на ресурс батареи, а также на то, можно ли ее заменить. Еще одним важным моментом при выборе реле времени является возможность быстро разблокировать устройство при утере ПИН-кода. Довольно часто для этого приходится отправлять РВ производителю, но некоторые изготовители сообщают код по электронной почте или телефону – нужно просто назвать размещенный на боковой панели заводской номер.

Обязательно следует проконсультироваться с менеджером магазина об условиях работы устройства. При правильном выборе реле времени можно существенно снизить затраты электроэнергии.

Реле времени: что это такое и где применяется

Автоматизация с каждым днем проникает во все технологические процессы в промышленности и быту. Связано это с выполнением циклических операций, в связи с чем растет потребность и производство таких устройств, обеспечивающие работу оборудования по определенным интервалам времени. Одним из таких устройств является реле времени.

Этот тип реле находятся во многих устройствах, в том числе в самых обычных бытовых приборах – освещении, управление квартирой, системах отопления и прочих, фотоаппаратуре и многом другом. В статье приведена вся информация о работе и особенностях работы реле времени. Также бонусом в статье размещен видеоролик и статья с подробным описанием этой радиодетали.

Реле времени

Разновидности реле времени

Дифференцируют реле времени по следующим типам:

  • Электронные. Самый распространённый тип. Имеют широкий диапазон временных интервалов (от сотых долей секунды до нескольких тысяч часов). Легко программируются в соответствии с потребностями технологии, обладают небольшими габаритами и низким энергопотреблением.
  • С замедлением. Бывают пневматические и электромагнитные. Первые имеют пневматический демпфер, называемый также катаракт, обеспечивающий выдержку 0,4-180 секунд. Он регулируется изменением диаметра входного отверстия для доступа воздуха. Точность включения до 10%. Вторые (электромагнитные) применяются только при работе с постоянным током. Они оснащены добавочной короткозамкнутой обмоткой, в которой создаётся противоположный основному магнитный поток, замедляющий время срабатывания реле. Это при включении даёт задержку 0,07-0,11 секунды, а при выключении 0,5-7 секунд.
  • С часовым механизмом. Анкерный механизм, состоящий из шестерни с задним наклоном зубьев и похожего на якорь анкера, который изогнутыми лопатками получает импульсы от зубьев шестерни. Пружина, приводящая в действие этот механизм, располагается под электромагнитом. Контакты замыкаются после окончания периода, установленного на шкале. Интервал времени 0,1-20 секунд, точность до 10%.
  • Моторные. Состоят из синхронного электродвигателя, электромагнита, редуктора и контактов. Электромагнит сцепляет двигатель с редуктором и начинается отсчёт времени. Период задержки от 10 сек. до нескольких часов.

Конструктивно реле изготавливается для установки на обычную поверхность, на Din рейку, на поверхность силового щита (передняя панель с органами индикации и управления). Подключение проводов бывает: заднее, переднее, через колодку или разъем. Для установки временного интервала используются различные переключатели, переменные резисторы или кнопки (в электронных моделях реле).

В большинстве случаев реле времени представляют собой миниатюрные электромагнитные реле, питающиеся напряжением от 5 до 48 вольт. При этом их ток коммутации колеблется от 3 до 16 ампер. Обычно, реле времени обеспечивают гальваническую развязку среди цепи питания реле и контактными группами.

Модули реле времени

В качестве импульса для начала отсчета времени в реле времени служат:

  • подача питания на реле;
  • прекращение питания реле;
  • управляющий сигнал;
  • достижение указанного времени (в программируемых реле).

В современных электронных реле применяются:

  • бестрансформаторное питание (конденсаторная схема);
  • импульсные источники питания;
  • обычный трансформаторный источник питания (редко).

В таймере в качестве исполнительного устройства используются:

  • электромагнитное реле;
  • транзистор (при постоянном токе на 12 или 24 вольта);
  • оптрон.

Для употребления в микропроцессорной технике (если нужно обеспечить гальваническую развязку цепей или увеличить быстродействие, а ещё там, где стандартные контакты желательно сменить электронной коммутацией ввиду многократного срабатывания);

  • оптосимистор (для управления пускателями и контакторами);
  • оптотранзистор (для регулирования твёрдотельных реле).

Схема простого реле времени

Кроме указанных сфер применения, реле времени используется для автоматической регулировки исполнительными механизмами с помощью произвольных последовательностей сигналов в разнообразной технологической аппаратуре. Так, реле употребляется в качестве программного автомата для регулировки синтеза веществ, сушильных, гальванических и других сложных технологических процессов, после отработки заранее установленного интервала времени, по установленному режиму работы, с индикацией уменьшения заданного времени. Таймеры ещё используются для переключения обмоток асинхронного электродвигателя со «звезды» на «треугольник» при запуске электромотора.

Устройство и виды реле времени

Реле времени состоит из воспринимающей, замедляющей и исполнительной частей, каждая из которых имеет определенную функцию. Воспринимающая часть запускает устройство после поступления на него управляющего сигнала, замедляющая отвечает за установленный интервал задержки, а исполнительная по прошествии заданного временного промежутка оказывает воздействие на управляемый прибор.

Конструкция РВ представляет собой проволочную катушку, обернутую вокруг металлического сердечника. Кроме того, в состав устройства входит набор контактов, подвижная стрелка и якорь из железа. В разных видах реле используется различное количество подвижных контактов. Классификация реле времени производится по различным признакам. Так, по исполнению, РВ может быть:

  • моноблочным. В этом случае устройство является полностью самостоятельным, имеет встроенное питание и входы для присоединения приборов;
  • встраиваемым. Этот вид не имеет корпуса и собственного питания. Такое реле применяется для изготовления сложных устройств;
  • модульным. Такое устройство похоже на моноблок, чаще всего применяется для установки на ДИН-рейку в электрощитки.

Также РВ различаются и по методу, который используется для создания временного интервала:

  • часовые или анкерные – самые первые РВ, которые считаются одними из самых надежных и широко применяются до настоящего времени;
  • моторные – в состав этих устройств входят электрические контакты, редуктор и двигатель. Они помогают вовремя проводить плановые работы на оборудовании;
  • реле с пневматическим и гидравлическим замедлением – регулирование интервалов в этих устройствах выполняется путем уменьшения/увеличения подачи жидкости или воздуха в рабочий объем;
  • электромагнитные – используются только в цепях с постоянным током;
  • электронные – самый распространенный вид реле, который способен обеспечить интервал от доли секунды до нескольких месяцев, а иногда и лет. Благодаря кварцевой стабилизации частоты и синхронизации времени по эталонным часам по радиоканалу или интернету, эти устройства чрезвычайно точные.

Отдельно стоит заметить, что электронные РВ, за счет наличия входов и выходов для обратной связи, а также развитого программирования, задающего нужный алгоритм функционирования, относятся к микроконтроллерам. Реле времени с электронным замедлением обладают небольшими размерами, низким энергопотреблением и высокой автономностью.

Схема резисторов в реле времени

Конструкция

Конструкция реле времени отличается механизмом замедления. И самыми современными в этом плане можно назвать электронные реле времени, которые имеют и другое название – таймеры электронные. Они обладают непревзойденной точностью и широким диапазоном выдержки – от долей секунды до нескольких лет. Более того, многие электронные таймеры имеют возможность расширенного программирования, оснащаются механизмом обратной связи и могут информировать о наличие сбоя при выполнении команды. А все потому, что таймеры электронные работают на основе цифровых решений и представляют собой не просто логические устройства, а полноценные микроконтроллеры.

Реле времени: что это такое и где применяется

Но не стоит забывать и о других механизмах замедления, в частности, анкерных и часовых. Здесь отсчет времени производится за счет пружины, стягивающейся под действием электромагнита. Скорость хода зависит от подаваемого на обмотку тока. Подобные механизмы часто используются в мощных реле времени, рассчитанных на силу тока в несколько тысяч ампер. В силу своей конструкции они дополнительно служат тепловой защитой от перегрузок.

Далее можно отметить моторные реле времени. У них отсчет интервалов производится за счет электродвигателя с редуктором и контактов. Также необходимо отметить замедление на основе гидравлических и пневматических механизмов. Они регулируют интервалы подачей воздуха или жидкости в рабочую область. Наконец, стоит упомянуть про механизм с электромагнитным замедлением. Он применяется только на сетях с постоянным током и обеспечивает задержку времени с помощью дополнительной короткозамкнутой катушки. Помимо этого конструкцию реле времени можно классифицировать по исполнению.

Так, оно может быть модульным – удобным для установки на DIN-рейку или просто в электрощиток. Исполнение может быть встраиваемым, без собственного корпуса и питания, что удобно для создания более сложных систем. А бывает и моноблочное исполнение, когда реле времени представляет собой полностью автономное устройство с собственным питанием и выходами для подключения нагрузки. Сфера применения реле времени находится в прямой зависимости от его характеристик и принципа работы. Так, электромагнитное реле применяется для того, чтобы запускать мощные двигатели. Другие виды РВ могут использоваться для управления вентиляцией, поливом, освещением и обогревом помещений.

Циклическое реле времени

Принципы работы

Принцип работы механического РВ заключается в том, что поворот регулятора таймера воздействует на положение контактов, которые смыкаются или размыкаются, в результате чего происходит замыкание или размыкание электрической цепи. В течение определенного времени контакты возвращаются в первоначальное положение. Временной интервал находится в прямой зависимости от того, на сколько градусов повернут регулятор. В электромагнитных устройствах имеется дополнительная короткозамкнутая обмотка с медной гильзой, создающая магнитный поток, который является препятствием для нарастания основного потока.

Это приводит к тому, что реле включается спустя определенный промежуток времени. В электронных реле времени таймер представляет собой микросхему, программируемую разными импульсами, возникающими после нажатия клавиш на пульте управления устройства. Если схемой предусмотрен выход для подключения к компьютеру, то реле является интеллектуальным и может иметь около 40 групп, предназначенных для подключения различных устройств. Это расширяет возможности программирования режимов.

Как выбрать реле времени

Выбор вида РВ зависит от того, для чего устройство будет использоваться и в каких условиях это будет происходить. При его выборе стоит обратить внимание на следующие параметры:

  • мощность устройства;
  • репутация производителя;
  • предел срабатывания;
  • защита от влаги и пыли;
  • отсутствие механических повреждений на корпусе;
  • наличие инструкции, особенно к электронным устройствам;
  • допустимый предел напряжения;
  • источник питания – автономный или от сети.

Наибольшие затруднения вызывает выбор электронного реле. В этом случае важными параметрами будут:

  • меню на русском языке;
  • подсветка экрана;
  • мощность;
  • наличие пружинных клемм;
  • гарантийный срок.

Особое внимание стоит обратить на ресурс батареи, а также на то, можно ли ее заменить. Еще одним важным моментом при выборе реле времени является возможность быстро разблокировать устройство при утере ПИН-кода. Довольно часто для этого приходится отправлять РВ производителю, но некоторые изготовители сообщают код по электронной почте или телефону – нужно просто назвать размещенный на боковой панели заводской номер.

Читайте также:  Топиарий из шишек, желудей и каштанов – фото-идеи и 2 мастер-класса

Заключение

В данной статье представлены основные вопросы работы реле времени. Более подробно об этом устройстве можно узнать, прочитав статью Реле электромагнитные. В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet.

В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

Алгоритмы работы реле времени

Конструктивно это обыкновенные электромагнитные реле, состоящие из стального сердечника с катушкой и якоря, который перемещает траверсу с закрепленными на ней пластинами подвижных контактов. Отличает их наличие медных демпфирующих шайб, установленных на сердечник вместе с катушкой и представляющих собой дополнительные короткозамкнутые обмотки. Питаются такие реле только от сети постоянного тока.

Рассмотрим порядок работы реле. При включении катушки в цепь питания, в сердечнике начинает нарастать магнитный поток, наводящий ЭДС в короткозамкнутой обмотке. В результате, по демпфирующей шайбе начинает протекать ток, который, создает в сердечнике противоположный по направлению магнитный поток, замедляющий процесс его намагничивания. Благодаря этому, полное намагничивание сердечника и притягивание якоря происходят с некоторой задержкой по времени. Величина задержки регулируется путем установки дополнительных шайб. Выше описан процесс задержки при срабатывании. При отпускании идет обратный процесс, вызывающий задержку возврата реле.

Если необходимо срабатывание с выдержкой времени, демпфирующие шайбы устанавливаются на сердечник со стороны цоколя, перед катушкой. В реле возврата с выдержкой времени, вначале ставится катушка, затем шайбы, ближе к рабочему зазору.

Применение реле такого типа всегда было ограниченным, ввиду следующих особенностей:

• Маленький диапазон регулирования задержки. На срабатывание — от 0,07 до 0,14 секунды. На возврат — от 0,5 до 1,4 секунды.

• Возможна только дискретная регулировка путем установки шайб.

• Оперативное регулирование исключается.

Реле использовались в схемах управления высоковольтных выключателей на постоянном оперативном токе и обеспечивали требуемую последовательность работы коммутационных аппаратов.

Электронные реле времени.

Первые образцы реле, построенные на электронных компонентах, содержали транзисторы, а времязадающими элементами служили RC – цепи. То есть, время выдержки определялось регулируемым временем заряда конденсатора. Такие схемы встречаются сейчас, только как радиолюбительские.

Развитие цифровых технологий в корне изменило подходы к решению задачи. В качестве времязадающих узлов сегодня используются высокостабильные кварцевые генераторы, колебания которых управляют цифровыми устройствами, формирующими необходимые сигналы через заданные промежутки времени путем подсчета количества импульсов.

Электронные реле времени, входящие в линейку продуктов ведущих электротехнических компаний построены на основе интегральных микроконтроллеров, способных реализовать практически любой заданный алгоритм работы. В качестве примера приведем технические характеристики изделия одного из ведущих производителей:

• Напряжение питания от 12 до 240 Вольт AC/DC

• Устанавливаемая выдержка времени от 0,05 секунд до 100 часов

• Погрешность измерения времени не превышает 0,05%

• Уставка оперативно выставляется на передней панели прибора.

И все это вмещается в устройстве, которое крепится на DIN – рейку и по размеру не превышает обычный автоматический выключатель.

Виды реле

Блочные модели

По способу подключения к действующей электросети все релейные устройства подразделяются на следующие классы:

  • приборы блочного типа;
  • переключатели, встраиваемые непосредственно в электронную схему;
  • модульные конструкции.

Устройства блочного типа выполняются в виде монолитного переходника, втыкаемого непосредственно в розетку. Их контакты напрямую подключаются к фазе и нулю коммутируемой цепи. Встраиваемые образцы не нуждаются в стороннем источнике питания, так как работают в составе сложных электронных схем.

Модульные устройства

Модульные реле времени крепятся на дин рейке в распределительном шкафу и подключаются к расположенной рядом нулевой и фазной шине. В соответствии с особенностями конструкции конкретного исполнительного механизма все известные образцы реле имеют следующие исполнения:

  • электромагнитного типа;
  • приборы, выполненные на основе электронной схемы;
  • похожие на заводные механизмы пневматические и электромеханические устройства (последние по внешнему виду напоминают часы).

Цифровое реле задержки отключения нагрузки

По виду механизма, обеспечивающего задержку во времени, эти устройства делятся на следующие классы:

  • с электромагнитным замедлением;
  • пневматические (компрессорные);
  • с часовым (анкерным) замедляющим механизмом;
  • моторные системы;
  • электронно-механические аналоговые устройства.

Каждый из перечисленных образцов отличается от аналогов своими характеристиками и применяется в конкретных условиях на усмотрение пользователя. Устанавливаемые на дин рейку модульные конструкции могут использоваться в качестве временного реле 220 Вольт для освещения внутридомовых пространств.

Простейший вариант

Пример конструктора для самодельной сборки таймера задержки отключения:

При желании есть возможность самостоятельно собрать реле времени по следующей схеме:

Время задающим элементом является конденсатор С1, в стандартной комплектации КИТ набора 1000 мкФ/16 В, время задержки составляет 10 минут. Регулировка времени осуществляется резистором R1. Питание платы 12 вольт. Управление нагрузкой осуществляется через контакты. Плату можно не делать, собрать на макете.

Для того, чтобы сделать реле времени, нам понадобятся такие детали:

Правильно собранное устройство не нуждается в настройке и готово к работе. Данное самодельное реле задержки времени было описано в журнале «Радиодело» 2005.07.

Как выбрать реле времени

Выбор вида РВ зависит от того, для чего устройство будет использоваться и в каких условиях это будет происходить

При его выборе стоит обратить внимание на следующие параметры:

  • мощность устройства;
  • репутация производителя;
  • предел срабатывания;
  • защита от влаги и пыли;
  • отсутствие механических повреждений на корпусе;
  • наличие инструкции, особенно к электронным устройствам;
  • допустимый предел напряжения;
  • источник питания – автономный или от сети.

Наибольшие затруднения вызывает выбор электронного реле. В этом случае важными параметрами будут:

  • меню на русском языке;
  • подсветка экрана;
  • мощность;
  • наличие пружинных клемм;
  • гарантийный срок.

Особое внимание стоит обратить на ресурс батареи, а также на то, можно ли ее заменить. Еще одним важным моментом при выборе реле времени является возможность быстро разблокировать устройство при утере ПИН-кода

Довольно часто для этого приходится отправлять РВ производителю, но некоторые изготовители сообщают код по электронной почте или телефону – нужно просто назвать размещенный на боковой панели заводской номер.

Закорачивание катушки

Рисунок 2. Схема получения выдержки времени у электромагнитных реле времени с различными вариантами включения втягивающей катушки.

При включении реле РВ якорь при­тягивается очень быстро (время за­ряда реле 0,8 сек). При отключении создается выдержка времени, при этом отключение реле может осу­ществляться как путем разрыва цепи катушки, так и путем ее закорачивания (рис. 2а). Выдержка времени при закорачи­вании катушки получается по сле­дующей причине. Для отпадения якоря (и, следовательно, срабаты­вания контактов реле) необходимо, чтобы поток в магнитной системе исчез или уменьшился до определенной величины, что и происходит при прекращении питания катушки реле, т. е. при ее отключении.

Если же шун­тировать катушку реле (например, параллельным включением каких-либо контактов другого промежуточного реле РП), то вслед­ствие самоиндукции в контуре, образуемом катушкой реле и кон­тактом РП, поддерживается некоторое время ток. Следовательно, магнитный поток и сила притяжения якоря к сердечнику тоже будут затухать постепенно. Сопротивление R в цепи катушки должно быть предусмотрено для предотвращения короткого замы­кания (в том случае, если в этой цепи нет других потребителей).

Принципы работы

Принцип работы механического РВ заключается в том, что поворот регулятора таймера воздействует на положение контактов, которые смыкаются или размыкаются, в результате чего происходит замыкание или размыкание электрической цепи. В течение определенного времени контакты возвращаются в первоначальное положение. Временной интервал находится в прямой зависимости от того, на сколько градусов повернут регулятор. В электромагнитных устройствах имеется дополнительная короткозамкнутая обмотка с медной гильзой, создающая магнитный поток, который является препятствием для нарастания основного потока.

Это приводит к тому, что реле включается спустя определенный промежуток времени. В электронных реле времени таймер представляет собой микросхему, программируемую разными импульсами, возникающими после нажатия клавиш на пульте управления устройства. Если схемой предусмотрен выход для подключения к компьютеру, то реле является интеллектуальным и может иметь около 40 групп, предназначенных для подключения различных устройств. Это расширяет возможности программирования режимов.

Механическое реле времени

Что такое реле времени

Реле времени предназначено для отключения/включения питания через определенные временные периоды

Временное реле представляет собой электромеханическое (электронное) устройство, основное назначение которого состоит в автоматическом отключении нагрузки с некоторой задержкой. Приборы этого класса широко применяются в электросетях промышленных установок, позволяя управлять режимами их работы без помощи человека. Кроме того, реле времени используются в быту, обеспечивая своевременное снятие напряжения 220 Вольт с подключенных через них приборов. В качестве таких нагрузок могут использоваться:

  • бытовые осветители любого типа;
  • образцы климатического оборудования;
  • системы вентиляции и другие устройства.

Первые образцы – механические прототипы этих устройств – были разработаны еще в середине XIX века. Они управляли включением и выключением линий развивающейся тогда телеграфной связи. С тех пор эти изделия существенно усовершенствовались, их функциональность заметно возросла. При этом принцип работы таких приборов остался прежним: спустя заданный промежуток времени срабатывает исполнительное устройство, после чего напряжение питания автоматически снимается с нагрузки или подается на нее. В системах управления промышленным оборудованием коммутация контролируемых цепей осуществляется по определенному алгоритму, задаваемому путем программирования электронных реле.

Отключение катушки реле

При отключении катушки реле можно также достичь замедленного спадания магнитного потока в магнитопроводе (рис. 2 б). Для этого применяются различ­ные демпферы. Демпфером называется толстая гильза, выполнен­ная из меди или алюминия, которая насаживается на общий сердеч­ник со втягивающей катушкой. Эта гильза создает вторичный контур. При исчезновении основного магнитного потока при раз­мыкании РП в гильзе индуктируется ток, который по правилу Ленца стремится поддержать основной поток. Чем больше масса демпфера, тем больше выдержка времени реле. Роль демпфера одно­временно выполняет также и алюминиевое основание реле. Раз­личные диапазоны выдержки реле (0,3—5,5 сек) достигаются за счет применения дополнительных съемных демпферов.

Следует иметь в виду, что реле типа РЭ-500 предназначено для постоянного тока, и в цепь управления двигателями переменного тока оно включается через выпрямители.

Это интересно: Принцип работы термопары (видео)

Настройка электронно-механических аналоговых реле

Системы промышленной автоматики, а также различные бытовые модули часто оснащаются электромеханическими устройствами, конструкция которых предусматривает настройку при помощи потенциометров.

Электромеханический тип устройства отсчёта времени с регулировкой параметров потенциометрами. Существуют различные конфигурации подобных приборов, что делает возможным применять их в схемах разной сложности

На передней панели корпуса таких устройств располагается шток потенциометра (или несколько штоков), предназначенный под вращение лезвием отвёртки. По окружности штока (штоков) наносится размеченная шкала значений установки.

Прорезь на штоке под лезвие отвёртки является своеобразным указателем, изменяющим своё положение при вращении штока. Установкой этого указателя напротив определённых значений размеченной шкалы достигается настройка нужного параметра.

Многоканальный прибор электронно-механического типа. Настраивается легко и просто путём вращения потенциометров с помощью отвёртки. На фронтальной панели также имеется светодиодная индикация состояния

Приборы подобного типа (например, NTE8) нашли широкое применение в схемах управления вентиляционными системами, отопительными модулями, приборами искусственного освещения.

Пошаговая инструкция по установке

Для того чтобы самостоятельно подключить реле времени необходимо определиться, в какой сети будет происходить монтаж. Она может быть однофазной или трехфазной. Также нужно заранее знать, что будет коммутировать этот прибор, то есть какую нагрузку требуется отключать или включать.

Исходя из этих данных, нужно приобрести устройство с нужными характеристиками, или же любой доступный, но в комплекте с ним также необходимо приобрести контактор.

Реле времени устанавливается после счетчика электроэнергии. На следующем этапе с помощью паспортных данных прибора необходимо определить, где у него вход и выход. Вход — это клеммы, к которым требуется выполнять присоединение провода. Выход — это клеммы, от которых будет выходить коммутирующее напряжение.

Непрерывное импульсное реле времени на 16 А часто используется в домашнем хозяйстве

Для этого к прибору необходимо подключить шнур с вилкой по заданной схеме и выставить минимальное время срабатывания. С помощью тестера проверяется наличие напряжения на контактах выхода.

Перед подключением реле времени необходимо надежно установить. У большинства этих приборов крепление производиться на DIN-рейку. После установки проводится подключение. Натяжение болтов должно быть максимальным, так как при плохом контакте прибор будет нагреваться и может быстро выйти из строя, или что еще хуже может быть причиной пожара.

Принцип работы реле времени

Общий принцип работы реле времени заключается в формировании временной задержки на включение, выключение или переключение управляющих групп контактов. Реализация задержки зависит от конструктивных особенностей устройства. Общие различия в реле разных типов состоит в коммутации исполнительной части. По этому признаку различают две группы устройств реле:

  • с задержкой выключения;
  • с задержкой включения.

Многие реле позволяют осуществлять смену типа коммутации или имеют оба варианта.

Принцип отсчета времени и управления контактами зависит от конструкции реле, но общий алгоритм работы следующий:

  • при запуске срабатывает контактная группа, организованная в соответствии с типом коммутации (для реле времени с задержкой выключения контакты замыкаются);
  • одновременно взводится механизм задержки времени (запускается тактовый генератор в электронных устройствах);
  • по истечении заданного интервала контактная группа меняет свое состояние на противоположное.

Трехпозиционное реле отличается более сложным алгоритмом работы. Последовательность работы такова:

  1. Цепь разомкнута.
  2. Пуск. Цепь замыкается, начитается отсчет.
  3. Отсчет закончен. Цепь замкнута.

В цикличных устройствах перечисленная последовательность повторяется многократно.

Запуск отсчета осуществляется вручную или автоматически непосредственным замыканием контактов подачи питания или через электромагнит, воздействующий на механизм.

Реле времени с задержкой включения работает аналогично.

Регулировка приборов с цифровой шкалой

Настройка приборов этого типа иллюстрируется на примере таймера с цифровой шкалой марки «REV Ritter», включаемого в обычную сетевую розетку. Период действия его временной задержки, как правило, ограничивается одними сутками, что вполне хватает для бытовых условий. Инструкция по настройке такого реле включает следующие пункты:

  1. Воткнуть устройство в сетевую розетку.
  2. Передвинуть вверх все регулировочные элементы (сегменты), выставленные по окружности настроечного диска.
  3. Сдвинуть вниз только те из них, что соответствуют выставляемому времени.
  4. Указатель центрального диска устанавливается на текущее время.

Если вниз смещены сегменты, расположенные между цифрами 18 и 20, нужная нагрузка включится по истечении 18 часового интервала и отключится через два часа. В конструкции такого полуавтомата предусмотрена возможность организации до 48 рабочих циклов (включений и выключений) в течение двух календарных суток.

Комплектация схемы элементами

Чтобы изготовить такой таймер, работающий на напряжении 12v требуется правильно подготовить детали схемы.

Элементами схемы являются:

  • диоды VD1 – VD2, имеющие маркировку 1N4128, КД103, КД102, КД522.
  • Транзистор, подающий напряжение 12v на реле — с обозначением КТ814А или КТ814.
  • Интегральный счетчик, основа принципа работы схемы, с маркировкой К561ИЕ16 или CD4060.
  • Светодиодное устройство серии ARL5013URCB или L816BRSCB.

Здесь важно помнить, что при изготовлении самодельного устройства необходимо применять элементы, указанные в схеме и соблюдать правила техники безопасности

Ссылка на основную публикацию