Ρελέ χρόνου με ηλεκτρομαγνητική και μηχανική καθυστέρηση
Όταν εργάζεστε με κυκλώματα προστασίας και αυτοματισμού, είναι συχνά απαραίτητο να δημιουργηθεί μια χρονική καθυστέρηση μεταξύ της λειτουργίας δύο ή περισσότερων συσκευών. Κατά την αυτοματοποίηση τεχνολογικών διεργασιών, μπορεί να είναι απαραίτητο να εκτελεστούν λειτουργίες σε μια συγκεκριμένη χρονική ακολουθία.
Για τη δημιουργία χρονικής καθυστέρησης, χρησιμοποιούνται συσκευές που ονομάζονται ρελέ χρόνου.
Απαιτήσεις ρελέ χρόνου
Οι γενικές απαιτήσεις για τα ρελέ χρόνου είναι:
α) σταθερότητα καθυστέρησης, ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στην τάση τροφοδοσίας, τη συχνότητα, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και άλλους παράγοντες·
β) χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, βάρος και διαστάσεις.
γ) επαρκής ισχύς του συστήματος επαφής.
Το ρελέ χρόνου επιστρέφει στην αρχική του θέση, κατά κανόνα, όταν είναι απενεργοποιημένο. Επομένως, δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις για το ποσοστό απόδοσης και μπορεί να είναι πολύ χαμηλό.
Ανάλογα με τον σκοπό του ρελέ, τους επιβάλλονται συγκεκριμένες απαιτήσεις.
Τα ρελέ απαιτούνται για συστήματα αυτόματου ελέγχου μετάδοσης κίνησης με υψηλή συχνότητα εκκίνησης ανά ώρα και υψηλή μηχανική αντίσταση στη φθορά. Οι απαιτούμενες χρονικές καθυστερήσεις κυμαίνονται από 0,25 έως 10 δευτερόλεπτα. Αυτά τα ρελέ δεν υπόκεινται σε υψηλές απαιτήσεις σχετικά με την ακρίβεια λειτουργίας. Η κατανομή του χρόνου απόκρισης μπορεί να είναι έως και 10%. Ο χρόνος ρελέ πρέπει να λειτουργεί στις συνθήκες των εργαστηρίων παραγωγής, με κραδασμούς και δονήσεις.
Τα ρελέ χρόνου για την προστασία του συστήματος ισχύος πρέπει να έχουν υψηλή ακρίβεια χρόνου καθυστέρησης. Αυτά τα ρελέ λειτουργούν σχετικά σπάνια, επομένως δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις αντοχής. Οι καθυστερήσεις τέτοιων ρελέ είναι 0,1 — 20 s.
Ρελέ χρόνου με ηλεκτρομαγνητική χρονική καθυστέρηση
Σχεδιασμός ηλεκτρομαγνητικού ρελέ χρονοκαθυστέρησης τύπου REV-800. Το μαγνητικό κύκλωμα του ρελέ αποτελείται από ένα μαγνητικό κύκλωμα 1, έναν οπλισμό 2 και έναν μη μαγνητικό διαχωριστή 3. Το μαγνητικό κύκλωμα στερεώνεται σε μια πλάκα 4 χρησιμοποιώντας μια βάση αλουμινίου 5. Η ίδια βάση χρησιμοποιείται για τη στερέωση του συστήματος επαφής 6 .
Ένα βραχυκύκλωμα με τη μορφή ενός πεπλατυσμένου χιτωνίου 8 είναι τοποθετημένο στον ζυγό ενός ορθογώνιου τμήματος του μαγνητικού κυκλώματος. Το μαγνητικό πηνίο 7 είναι τοποθετημένο σε έναν κυλινδρικό πυρήνα. Ο οπλισμός περιστρέφεται σε σχέση με τη ράβδο 1 του πρίσματος. Η δύναμη που αναπτύσσεται από το ελατήριο 9 αλλάζει χρησιμοποιώντας ένα καρφωτό παξιμάδι 10, το οποίο στερεώνεται μετά τη ρύθμιση χρησιμοποιώντας έναν πείρο. Το μαγνητικό κύκλωμα του ρελέ είναι κατασκευασμένο από χάλυβα EAA. Ο πυρήνας του πηνίου έχει κυκλική διατομή, η οποία καθιστά δυνατή τη χρήση ενός κυλινδρικού πηνίου, το οποίο είναι βολικό στην κατασκευή.Η ράβδος 1 έχει διατομή επιμήκους ορθογωνίου, που αυξάνει το μήκος της γραμμής επαφής μεταξύ του οπλισμού και του άκρου του ζυγού και αυξάνει τη μηχανική αντοχή του ρελέ.
Για να επιτευχθεί μεγάλος χρόνος απελευθέρωσης, είναι απαραίτητο να υπάρχει υψηλή μαγνητική αγωγιμότητα των εργασιακών και παρασιτικών κενών στην κλειστή κατάσταση του μαγνητικού συστήματος. Για το σκοπό αυτό, τα άκρα του ζυγού και ο πυρήνας και η παρακείμενη επιφάνεια του οπλισμού γυαλίζονται προσεκτικά.
Η βάση από χυτό αλουμίνιο δημιουργεί μια πρόσθετη στροφή βραχυκυκλώματος, αυξάνοντας τη χρονική καθυστέρηση (στο ισοδύναμο κύκλωμα, όλα τα βραχυκυκλώματα των περιελίξεων αντικαθίστανται από μια στροφή κοινής ηλεκτρικής αγωγιμότητας).
Στα πραγματικά μαγνητικά υλικά, αφού απενεργοποιηθεί το πηνίο μαγνήτισης, η ροή πέφτει στο Fost, το οποίο καθορίζεται από τις ιδιότητες του υλικού του μαγνητικού κυκλώματος και τις γεωμετρικές διαστάσεις του μαγνητικού κυκλώματος. Όσο μικρότερη είναι η δύναμη καταναγκασμού του μαγνητικού υλικού για ένα δεδομένο μέγεθος του μαγνητικού κυκλώματος, τόσο χαμηλότερη είναι η τιμή της υπολειπόμενης επαγωγής και, κατά συνέπεια, η υπολειπόμενη ροή. Αυτό αυξάνει τον μεγαλύτερο χρόνο καθυστέρησης που μπορεί να ληφθεί από το ρελέ. Η χρήση χάλυβα EAA καθιστά δυνατή την αύξηση του χρόνου καθυστέρησης του ρελέ.
Για να επιτευχθεί μεγάλη καθυστέρηση, είναι επιθυμητό να υπάρχει υψηλή μαγνητική διαπερατότητα στο ακόρεστο τμήμα της καμπύλης μαγνήτισης. Ο χάλυβας EAA πληροί επίσης αυτήν την απαίτηση.
Η χρονική καθυστέρηση, ενώ άλλα πράγματα είναι ίσα, καθορίζεται από την αρχική ροή Fo της Εξ. Αυτή η ροή καθορίζεται από την καμπύλη μαγνήτισης του μαγνητικού συστήματος στην κλειστή κατάσταση.Δεδομένου ότι η τάση και το ρεύμα στο πηνίο είναι ανάλογα μεταξύ τους, η εξάρτηση Ф (U) επαναλαμβάνει, μόνο σε διαφορετική κλίμακα, την εξάρτηση Ф (Iw). Εάν το σύστημα στην ονομαστική τάση δεν είναι κορεσμένο, τότε η ροή Fo θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από την τάση τροφοδοσίας. Σε αυτήν την περίπτωση, η χρονική καθυστέρηση θα εξαρτηθεί επίσης από την τάση που εφαρμόζεται στο πηνίο.
Στα κυκλώματα μετάδοσης κίνησης, μια τάση κάτω από την ονομαστική τάση εφαρμόζεται συχνά στο πηνίο του ρελέ για κάποιο χρονικό διάστημα, ενώ το ρελέ θα έχει μειωμένες χρονικές καθυστερήσεις. Για να γίνει η καθυστέρηση του ρελέ ανεξάρτητη από την τάση τροφοδοσίας, το μαγνητικό κύκλωμα είναι πολύ κορεσμένο. Σε ορισμένους τύπους ρελέ χρόνου, μια πτώση τάσης 50% δεν προκαλεί αισθητή αλλαγή στο χρόνο καθυστέρησης.
Στα κυκλώματα αυτοματισμού, η τάση στο πηνίο τροφοδοσίας του ρελέ χρονισμού μπορεί να παρέχεται για μικρό χρονικό διάστημα. Για να είναι σταθερή η σταθερότητα του χρόνου απελευθέρωσης, είναι απαραίτητο η διάρκεια της εφαρμογής τάσης στο πηνίο τροφοδοσίας να είναι επαρκής για να φτάσει ένα σταθερό ρεύμα. Αυτός ο χρόνος ονομάζεται χρόνος προετοιμασίας ρελέ ή χρόνος φόρτισης. Εάν η διάρκεια της παροχής τάσης είναι μικρότερη από τον χρόνο προετοιμασίας, τότε η καθυστέρηση μειώνεται.
Η καθυστέρηση του ρελέ επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία βραχυκυκλώματος. Κατά μέσο όρο, μπορούμε να υποθέσουμε ότι μια αλλαγή θερμοκρασίας κατά 10°C έχει ως αποτέλεσμα μια αλλαγή κατά 4% στον χρόνο συγκράτησης. Η εξάρτηση από τη θερμοκρασία της καθυστέρησης είναι ένα από τα κύρια μειονεκτήματα αυτού του ρελέ.
REV811 … Τα ρελέ REV818 παρέχουν χρονική καθυστέρηση από 0,25 έως 5,5 δευτερόλεπτα. Κατασκευάζεται με πηνία 12, 24, 48, 110 και 220 V DC.
Διαγράμματα μεταγωγής ρελέ χρόνου
Ο χρόνος απόκρισης του ρελέ όταν εφαρμόζεται τάση είναι πολύ μικρός, από pm s. η εκκίνηση είναι πολύ μικρότερη από την τιμή της σταθερής κατάστασης. Έτσι, οι δυνατότητες ενός ηλεκτρομαγνητικού ρελέ καθυστέρησης ανύψωσης είναι πολύ περιορισμένες. Εάν είναι απαραίτητο να υπάρχουν μεγάλες καθυστερήσεις κατά το κλείσιμο των επαφών ελέγχου, τότε συνιστάται η χρήση κυκλώματος με ενδιάμεσο ρελέ RP. Το πηνίο του ρελέ χρόνου PB ενεργοποιείται, συνεχώς ενεργοποιείται μέσω της επαφής ανοίγματος του ρελέ RP. .Όταν εφαρμόζεται τάση στο πηνίο RP, το τελευταίο ανοίγει την επαφή του και απενεργοποιεί το ρελέ PB. Ο οπλισμός PB εξαφανίζεται, δημιουργώντας την απαραίτητη χρονική καθυστέρηση. Το ρελέ PB σε αυτό το κύκλωμα πρέπει να είναι βραχυκυκλωμένο.
Σε ορισμένα κυκλώματα, το ρελέ χρονισμού ενδέχεται να μην είναι βραχυκυκλωμένο. Το ρόλο αυτής της στροφής παίζει το ίδιο το βραχυκυκλωμένο πηνίο μαγνήτισης. Το πηνίο RV τροφοδοτείται μέσω μιας αντίστασης Radd. Η τάση στο RV πρέπει να είναι επαρκής για την επίτευξη ροής κορεσμού στην κλειστή κατάσταση του μαγνητικού κυκλώματος. Όταν η επαφή ελέγχου K κλείνει, το πηνίο του ρελέ βραχυκυκλώνεται, γεγονός που παρέχει μια αργή διάσπαση της ροής στο μαγνητικό κύκλωμα. Η απουσία βραχυκυκλώματος επιτρέπει σε όλο το παράθυρο του μαγνητικού συστήματος να καταλαμβάνεται από το πηνίο μαγνήτισης και να δημιουργείται μεγάλο περιθώριο σε ppm.s. Σε αυτήν την περίπτωση, η χρονική καθυστέρηση δεν μειώνεται ακόμη και στην περίπτωση που η τάση τροφοδοσίας του πηνίου είναι 0,5 Un. Αυτό το σχέδιο χρησιμοποιείται ευρέως σε ηλεκτρικούς κινητήρες. Το ρελέ συνδέεται παράλληλα με τη βαθμίδα της αντίστασης εκκίνησης στο κύκλωμα οπλισμού.Όταν αυτό το στάδιο είναι κλειστό, το πηνίο του ρελέ χρόνου κλείνει και με καθυστέρηση αυτό το ρελέ ανάβει τον επαφέα, παρακάμπτοντας το επόμενο στάδιο της αντίστασης εκκίνησης.
Σχέδια για την ενεργοποίηση ενός ρελέ χρόνου με ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα καθυστέρησης
Η χρήση βαλβίδας στερεάς κατάστασης επιτρέπει επίσης τη χρήση ρελέ χωρίς βραχυκύκλωμα. Όταν το πηνίο τροφοδοσίας είναι ενεργοποιημένο για ένα ρελέ χρόνου, το ρεύμα διαμέσου της βαλβίδας είναι πρακτικά μηδενικό επειδή είναι ενεργοποιημένο στη μη αγώγιμη κατεύθυνση. Όταν η επαφή Κ είναι κλειστή, η ροή στο μαγνητικό κύκλωμα μειώνεται ενώ εμφανίζεται ένα emf στους ακροδέκτες του πηνίου. με πολικότητα. Σε αυτή την περίπτωση, ένα ρεύμα ρέει μέσω της βαλβίδας, το οποίο καθορίζεται από αυτό το EMF, την ενεργή αντίσταση του πηνίου και της βαλβίδας και αυτεπαγωγή του πηνίου.
Προκειμένου η άμεση αντίσταση της βαλβίδας να μην οδηγεί σε μείωση της χρονικής καθυστέρησης (η ενεργή αντίσταση του βραχυκυκλώματος αυξάνεται), αυτή η αντίσταση πρέπει να είναι μία έως δύο τάξεις μεγέθους μικρότερη από την αντίσταση του πηνίου μαγνήτισης του ρελέ .
Για οποιαδήποτε κυκλώματα, το πηνίο μαγνήτισης του ρελέ πρέπει να τροφοδοτείται είτε από πηγή συνεχούς ρεύματος είτε από πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα γέφυρας βαλβίδας στερεάς κατάστασης.
Ρελέ χρόνου με μηχανική καθυστέρηση
Ρελέ χρόνου με πνευματική καθυστέρηση και μηχανισμό μανδάλωσης. Σε τέτοιους ηλεκτρονόμους, ένας ηλεκτρομαγνήτης συνεχούς ρεύματος ή εναλλασσόμενου ρεύματος δρα σε ένα σύστημα επαφής συνδεδεμένο με μια συσκευή επιβράδυνσης με τη μορφή πνευματικού αμορτισέρ ή με τη μορφή μηχανισμού ρολογιού (οπλισμού). Η καθυστέρηση αλλάζει με τη ρύθμιση του επιβραδυντή.
Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτού του τύπου ρελέ χρόνου είναι η δυνατότητα δημιουργίας ρελέ AC και DC.Η λειτουργία του ρελέ πρακτικά δεν εξαρτάται από την τιμή της τάσης τροφοδοσίας, τη συχνότητα τροφοδοσίας, τη θερμοκρασία.
Πνευματικός χρονοδιακόπτης RVP που χρησιμοποιείται σε αυτόματα κυκλώματα για τον έλεγχο της κίνησης μηχανών κοπής μετάλλων και άλλων μηχανισμών. Όταν ενεργοποιείται ο ηλεκτρομαγνήτης 1, απελευθερώνεται το μπλοκ 2, το οποίο υπό τη δράση του ελατηρίου 3 πέφτει και δρα στον μικροδιακόπτη 4. Το μπλοκ 2 συνδέεται με το διάφραγμα 5. Η ταχύτητα κίνησης του μπλοκ καθορίζεται από το τμήμα της οπής μέσω του οποίου αέρας αναρροφάται στην άνω κοιλότητα προς τον συντονιστή. Η καθυστέρηση ρυθμίζεται από τη βελόνα 6, η οποία αλλάζει το τμήμα της οπής αναρρόφησης.
Το πνευματικό ρελέ χρόνου καθυστέρησης καθιστά πολύ εύκολη τη ρύθμιση της καθυστέρησης.
Η λειτουργία ενός ρελέ χρόνου με επιβραδυντή με τη μορφή μηχανισμού οπλισμού προχωρά με την ακόλουθη σειρά. Όταν εφαρμόζεται τάση στον ηλεκτρομαγνήτη, ο οπλισμός ξεκινά ένα ελατήριο, υπό τη δράση του οποίου τίθεται σε κίνηση ο μηχανισμός ρελέ. Οι επαφές του ρελέ συνδέονται με τον μηχανισμό οπλισμού και αρχίζουν να κινούνται μόνο αφού ο μηχανισμός οπλισμού μετρήσει αντίστροφα έναν ορισμένο χρόνο.
Το ρελέ χρόνου RVP έχει επίσης μη ρυθμισμένες, στιγμιαίες επαφές που συνδέονται με τον οπλισμό της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Τα ρελέ χρόνου λειτουργούν αξιόπιστα σε τάσεις έως 0,85 Un.
Ρελέ χρονισμού κινητήρα
Για τη δημιουργία χρονικής καθυστέρησης 20-30 λεπτών, χρησιμοποιούνται ρελέ χρόνου κινητήρα.
Η αρχή της λειτουργίας του ρελέ χρονισμού κινητήρα RVT-1200
Όταν ενεργοποιείται το ρελέ χρόνου, η τάση εφαρμόζεται ταυτόχρονα στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα 1 και στον κινητήρα 2.Σε αυτήν την περίπτωση, ο κινητήρας περιστρέφει τους δίσκους 5 με έκκεντρα 6 που επενεργούν στο σύστημα επαφής 7 μέσω του συμπλέκτη 3,4 και του γραναζιού 8 και η καθυστέρηση του ρελέ περιστρέφεται αλλάζοντας την αρχική θέση του δίσκου 5.
Το ρελέ σάς επιτρέπει να ορίσετε διαφορετικές χρονικές καθυστερήσεις σε πέντε εντελώς ανεξάρτητα κυκλώματα. Οι επαφές εξόδου του ρελέ χρόνου έχουν μακροπρόθεσμο επιτρεπόμενο ρεύμα 10 A.