Princip činnosti a schéma zapojení relé.

Elektromotory a další elektrická zařízení mohou být během provozu silně zatěžována a způsobit jejich přehřátí. Časté přehřívání vinutí elektráren vede ke zničení izolačních materiálů a výraznému snížení životnosti, proto konstrukce takových zařízení zahrnuje ochranné tepelné relé (TR). Zapojením tepelného relé do obvodu se zajistí odpojení elektrického zařízení v případě havarijních situací a zabrání se jeho selhání.

Hlavní charakteristiky tepelných relé

Hlavní charakteristiky tepelného relé, které se berou v úvahu při výběru vhodné možnosti:

• Jmenovitý ochranný proud. Vybírá se podle jmenovitého zatěžovacího proudu. Jmenovitý proud tepelného relé musí být jedenapůlkrát vyšší než In chráněného motoru.
• Interval regulace nastavení provozního proudu.
• Schéma napětí a proudu obvodu – konstantní nebo variabilní. Pokud napětí překročí povolené limity, tepelné relé selže.
• Nomenklatura a počet pomocných ovládacích kontaktů. Některé TR mají další kontakty, které řídí činnost samotného tepelného relé a obsluhované zátěže.
• Spínací výkon. Důležitá vlastnost TP, která charakterizuje výstupní výkon zátěže.
• Provozní limit (práh). Jedná se o koeficient, jehož hodnota závisí na hodnotě Inom. Nejčastěji se tento koeficient pohybuje v rozmezí 1,1-1,5.
• Citlivost na fázovou asymetrii. Tento parametr se rovná poměru zešikmené fáze k fázi, kterou prochází Inom.
• Výletní třída. Charakterizuje průměrnou dobu provozu zařízení.

Konstrukce a princip činnosti tepelných relé

K ochraně elektromotorů a dalších elektrických zařízení se nejčastěji používají TR s bimetalovými deskami.

Konstrukce bimetalového tepelného relé zahrnuje:

• Bimetalová deska. Je vyroben ze dvou slitin s různými koeficienty tepelné roztažnosti. Typicky se jedná o invar (nízký Kr) a chromniklovou ocel (vyšší Kr). Jsou svařeny nebo spojeny válcováním. Jeden z těchto kovů se zahřívá rychleji, druhý pomaleji. Při proudovém přetížení se část desky s vysokým Kp ohýbá směrem k druhé části desky, která má nižší Kp. Tento pohyb ovlivňuje skupinu kontaktů přes tlačník.
• Instalační regulátor proudu. S jeho pomocí se nastaví maximální hodnota proudu, nad kterou TR odbudí obvod. Ovládací proud se nastavuje zvětšením nebo zmenšením mezery mezi hlavní deskou a tlačníkem.
• Elektrické kontakty. Jsou připojeny k vinutí magnetického spouštěče tepelného relé. Typicky má TP dva kontakty – normálně zavřený a normálně otevřený. Když je bimetalový pásek vystaven síle, kontakty změní svou polohu na opačnou.

Bimetalový pásek se zahřívá jedním ze dvou způsobů: přímo v důsledku přetěžovacího proudu nebo nepřímo prostřednictvím samostatného prvku citlivého na teplo. Oba tyto principy lze kombinovat v jednom zařízení, což výrazně zvyšuje jeho účinnost. Pokud jsou překročeny kritické hodnoty proudu spotřebiče, relé otevře obvod a deaktivuje MP a následně i chráněné elektrické zařízení.

Činnost reléového prvku může být ovlivněna zvýšenou okolní teplotou. Pro kompenzaci tohoto jevu a zabránění falešným poplachům obsahuje konstrukce TR přídavné bimetalové desky, které se ohýbají ve směru opačném k prostorové poloze hlavního prvku.

Typy tepelných relé

Výrobci nabízejí několik typů TR, které se liší konstrukčními prvky a typem použitého MP.

• TRP. Jednopólové spínací zařízení s možností kombinovaného ohřevu. Používá se ve stejnosměrných sítích, ve kterých napětí nepřesahuje 400 V, k ochraně asynchronních motorů. Odolné vůči nárazům a vibracím.
• RTL. Chrání elektromotory před zpožděným startem, proudovou asymetrií, přetížením a výpadkem fáze.
• PTT. Poskytuje ochranu asynchronních třífázových strojů se zkratovaným rotorem před přetížením, zpožděným rozběhem a fázovou nesymetrií.
• TRN. Používá se ve stejnosměrných napájecích sítích. Slouží ke kontrole spouštění elektroinstalace a provozního režimu motoru.
• RTI.Funkce ve spojení s jističi nebo pojistkami.
• RTK. Navrženo pro použití v automatizačních obvodech, řídí teplotní režim v krytu elektrického zařízení.

Uvedené TP nechrání elektrické obvody před zkratem.

Schéma zapojení tepelného relé

Připojení TP k napájecím jednotkám se provádí v souladu s pokyny výrobce. Ve většině případů je TP připojen k chráněnému zařízení přes normálně uzavřený kontakt, který je zapojen do série s tlačítkem „stop“. Otevřený kontakt zapne tepelnou ochranu, když proud překročí povolené hodnoty. Schémata pro připojení tepelného relé k okruhu motoru nebo jinému elektrickému zařízení se mohou lišit v závislosti na přítomnosti dalších zařízení.

Standardní schéma zapojení pro tepelné relé

Tepelné relé je instalováno a připojeno spolu s magnetickým startérem, který provádí funkce zapnutí elektrického pohonu. Možnosti jsou možné, když je tepelné relé instalováno na DIN lištu nebo samostatný panel.

Při připojení spotřebiče k síti 220 V nebo 380 V jsou všechny fáze za magnetickým spouštěčem vedeny přes tepelné relé a poté připojeny k elektromotoru. Po zapnutí startovacího tlačítka vstupuje napájecí napětí do vinutí MP, které zapne elektromotor. Pokud se zatěžovací proud zvýší na hodnotu přesahující kritickou hodnotu, aktivuje se tepelné relé a vypne elektromotor.

Tepelné relé TRN má pouze dvě vstupní připojení. V tomto případě je nepřipojený fázový vodič veden přímo ze startéru do motoru. Protože se proud v elektromotoru úměrně mění, lze ovládat pouze dva z nich (jakékoli).

Nastavení tepelného relé

Pro efektivní plnění funkce vypnutí elektromotoru nebo jiného servisovaného zařízení je nutné správně upravit nastavení TP tak, aby byla eliminována pravděpodobnost falešných poplachů. Seřízení se doporučuje provádět na specializovaném stojanu pomocí fiktivních zátěží:

• Proud prochází prvkem pro snímání teploty, aby se simulovalo skutečné tepelné zatížení.
• Pomocí časovače se určí doba odezvy. Při nastavování pomocí ovládacího šroubu při proudu 1,5 In by doba odezvy neměla být delší než 2,5 minuty, 5-6 In – ne více než 10 sekund.

Značení tepelných relé

Označení označuje většinu důležitých charakteristik TR. Příklad označení: RTL-Х1Х2Х3-Х4-Х5А-Х6А-Х7Х8, kde

Tepelné relé je účinným prvkem ochrany elektromotorů a jiných elektrických zařízení, které je ve srovnání se vstupním jističem výhodné v tom, že není vystaveno falešným poplachům při krátkodobých proudových rázech.

Zařízení, které se spouští po uplynutí určeného časového intervalu, se nazývá časové relé – zařízení je široce používáno v elektrotechnice, elektrotechnice a elektronice. Díky jeho použití v obvodových řešeních je možné implementovat flexibilnější řídicí funkce pro různá zařízení a zařízení.

V závislosti na konstrukci a principu činnosti zařízení lze organizovat elektrické obvody různé složitosti.

Doporučujeme vám porozumět tomu, jaké typy časových relé existují, jaké jsou jejich specifické vlastnosti provozu a použití. Teoretický materiál je doplněn o praktická doporučení pro připojení a nastavení dočasného ovládacího zařízení.

Princip činnosti časového relé

Elektronická zařízení jsou zastoupena v různých provedeních, takže princip návrhu časového relé by měl být zvažován s ohledem na každou variantu návrhu samostatně.

Takto vypadá jeden z mnoha návrhů časových relé. Zařízení ve své podstatě připomíná obyčejný vypínač, jehož činnost je však svázána s koloběhem času.

Z hlediska prováděných úkonů se v praxi uplatňují elektromagnetické, pneumatické, elektronické konstrukce a hodinová zařízení.

Možnost č. 1: elektromagnetická zařízení

Zařízení, která podporují elektromagnetický princip činnosti, jsou obecně navržena pro provoz výhradně v obvodech napájených stejnosměrným proudem.

Provedení elektromagnetického časového relé REV-814: 1 – sestava pevného kontaktu; 2 – držák; 3 – tlumicí mechanismus z mědi; 4 – čtverec; 5 – jádro vinutí hlavního obvodu; 6 – kotva; 7 – kontakty pohyblivé kotvy

Rozsah časové odezvy je obvykle 0,07 – 0,11 sekundy při zapnutí a 0,5 – 1,4 sekundy při vypnutí. Konstrukce takových časových relé obsahuje dvě pracovní vinutí, z nichž jedno je zkratovaný obvod ve formě měděného kroužku.

Když elektrický proud prochází hlavním vinutím, je pozorován nárůst magnetického toku. Tento tok tvoří proud zkratovaného vinutí, díky čemuž je omezen růst magnetického toku hlavního vinutí.

Tím se vytvoří časová charakteristika pohybu kotvy akčního členu, nebo jinými slovy časové zpoždění pro zapnutí.

Vylepšená konstrukce časového relé elektromagnetického typu. Tento model zařízení podporuje přepínání čtyř nezávislých zátěžových kanálů. Zároveň z hlediska aktuálních parametrů vypadá přístroj slabší než starší modely (+)

Pokud dojde k zastavení přívodu proudu do obvodu hlavního vinutí, vlivem indukčnosti zůstává magnetické pole zkratovaného vinutí po určitou dobu aktivní. V souladu s tím se během této doby relé nevypne.

Možnost č. 2: pneumatická zařízení

Návrhy založené na pneumatických systémech jsou druhem exkluzivních zařízení. Taková zařízení jsou vybavena speciálním zpomalovacím mechanismem – pneumatickým tlumičem.

Dobu zdržení pneumatických relé lze upravit snížením nebo zvýšením průtokové plochy trubky, kterou je přiváděn vzduch. Pro tyto účely jsou provedení pneumatických relé vybavena seřizovacím šroubem.

Jedna z nejběžnějších konstrukcí pneumatických zařízení. Docela jednoduchý a spolehlivý design. Přepínání proudových parametrů až do 16 ampér. Jako přepínač se používá dvoukanálový minipřepínač

Rozsah nastavení časového zpoždění pneumatických relé je v průměru 1 – 60 sekund. Existují však exempláře, které tento rozsah pokrývají téměř dvakrát. Je pravda, že v praxi jsou zaznamenány malé chyby (asi 10%) z hlediska přesnosti provozu podle nastavených hodnot.

Možnost č. 3: úpravy hodin

Takzvaná hodinová časová relé jsou široce používána v elektrotechnice. Tento typ zařízení se často používá v návrzích jističů určených k ochraně obvodů s napětím 500 – 10000 0,1 voltů. Rozsah rychlosti závěrky je 20 – XNUMX s.

Princip činnosti modelů hodinek je založen na činnosti pružiny nabíjené mechanickým pohonem (kotvou) elektromagnetu. Přepínání skupin kontaktů časového relé se provádí na základě skutečnosti uplynulého času, jehož hodnota byla dříve nastavena na stupnici zařízení.

Zástupce poměrně starobylé řady zařízení – časové relé s hodinovým mechanismem. Mezitím tento typ zařízení prokázal spolehlivý a bezproblémový provoz v různých podmínkách.

Rychlost mechanismu zařízení je přímo úměrná síle proudu tekoucího ve vinutí elektromagnetu. Tento faktor umožňuje nakonfigurovat zařízení tak, aby vykonávalo ochranné funkce. Zvláštnost takové ochrany je vyjádřena úplnou nezávislostí na vlivu okolní teploty.

Možnost č. 4: elektronická relé

V posledních několika letech byly téměř všude tam, kde lze použít časová relé, zastaralé elektromechanické modely nahrazeny elektronickými verzemi.

Tento typ zařízení má řadu výhod:

• malé rozměry těla;
• vysoká provozní přesnost;
• pohodlný nastavovací mechanismus;
• vizuální zobrazení informací.

Elektronické verze pracují zpravidla na bázi digitálních počítadel impulzů. Mnoho moderních zařízení je postaveno na vysoce výkonných mikroprocesorech. Digitální relé jsou obvykle určena pro spínání nízkoinduktivních nebo neindukčních zátěží.

Moderním vývojem je digitální relé určené k zajištění časového spínání. Zaujme snadnou správou a ovládáním, flexibilní konfigurací a vzhledem

Pro konfiguraci digitálního časového relé stačí nastavit požadované časové parametry pomocí funkčních kláves umístěných přímo na předním panelu skříně.

Nastavení jsou obvykle dostupná v širokém časovém rozsahu, což vám umožní pokrýt nejen sekundy, minuty, hodiny, ale i dny v týdnu. Za příklad můžeme uvažovat model týdenního elektronického relé – časovače.

Elektronický časovač s funkcemi automatického zapnutí/vypnutí lze úspěšně použít v řídicích obvodech pro různé typy zařízení. Takzvané „týdenní“ časové relé zajišťuje, že spínací funkce jsou prováděny v souladu s nastaveným časovým úsekem v rámci týdenního cyklu. Taková zařízení se používají v systémech chytré domácnosti.

Například díky zařízení se otevírají následující příležitosti:

• spínat osvětlovací systémy v daném čase;
• spustit nebo zastavit procesní zařízení;
• aktivovat/deaktivovat bezpečnostní systémy.

Zařízení je malých rozměrů a má několik funkčních ovládacích kláves. Pomocí systémové klávesnice jej uživatel může snadno nakonfigurovat (naprogramovat).

Uživatelskou funkcí digitálního časového relé je ovládací panel s tlačítky pro nastavení parametrů. Plus displej z tekutých krystalů, který zobrazuje všechny potřebné informace

Režim programování se aktivuje stisknutím a podržením tlačítka označeného symbolem „P“. Tlačítko „Reset“ vám pomůže provést reset systému. Změna nastavení času relé se provádí pomocí tlačítek pro nastavení minut, hodin, dnů v týdnu, kdy je aktivní programovací režim.

Standardní schéma zapojení pro časové relé umožňuje nastavení jednoho ze dvou režimů řízení akce – ruční nebo automatický. Pohodlné nastavení digitálního relé zajišťuje informační displej z tekutých krystalů.

Konfigurace elektronicko-mechanických analogových relé

Průmyslové automatizační systémy, stejně jako různé moduly pro domácnost, jsou často vybaveny elektromechanickými zařízeními, jejichž konstrukce umožňuje nastavení pomocí potenciometrů.

Elektromechanický typ zařízení pro počítání času s nastavením parametrů pomocí potenciometrů. Existují různé konfigurace takových zařízení, což umožňuje jejich použití v obvodech různé složitosti.

Na předním panelu krytu takových zařízení je tyč potenciometru (nebo několik tyčí) určená pro otáčení pomocí čepele šroubováku. Po obvodu tyče (tyčí) je aplikována vyznačená stupnice instalačních hodnot.

Štěrbina na tyči pro čepel šroubováku je druh ukazatele, který mění svou polohu, když se tyč otáčí. Umístěním tohoto ukazatele naproti určitým hodnotám označené stupnice lze upravit požadovaný parametr.

Vícekanálové zařízení elektronicko-mechanického typu. Nastavení je snadné a jednoduché otáčením potenciometrů pomocí šroubováku. Přední panel má také LED indikaci stavu

Zařízení tohoto typu (např. NTE8) jsou široce používány v řídicích obvodech ventilačních systémů, topných modulů a zařízení umělého osvětlení.

Seřizovací přístroje s digitální váhou

Použití zařízení s funkcí mechanického nastavení lze demonstrovat na příkladu časovače značky pro domácnost REV rytíři, určený k zapojení do domácí elektrické zásuvky.

Takzvané „zásuvkové“ relé, určené pro použití v domácích podmínkách. Doba působení je obvykle omezena na denní rozsah. Tato doba je pro domácí použití poměrně dostačující.

Pomocí zásuvky s časovačem můžete ovládat téměř jakýkoli domácí spotřebič v daném časovém rozmezí. Chcete-li použít tento denní časovač, stačí zapojit zařízení do elektrické zásuvky a nastavit jej.

Nastavení je doprovázeno následujícími akcemi:

1. Zvedněte všechny segmenty umístěné po obvodu ladícího kolečka.
2. Vynechejte pouze ty segmenty, které odpovídají času nastavení.
3. Otáčením ovladače nastavte ukazatel na aktuální čas.

Pokud byly například vynechány segmenty mezi číslicemi 18 a 20 na stupnici, po spuštění časování relé bude zátěž zapnuta v 18 hodin a vypnuta ve 20 hodin.

Konstrukce mechanického relé REV Ritter obecně umožňuje až 48 aktivací za celých 24 hodin.

Úprava „zásuvkového“ časového relé: 1 – zásuvka pro připojení zátěže; 2 – ruční ovládání; 3 – stupnice označená na 24 hodinách; 4 – programové segmenty; 5 – ukazatel aktuálního času; 6 – zástrčka do domácí zásuvky (+)

Zařízení zároveň podporuje funkci mimoprogramového spínání zátěže. K tomuto účelu slouží samostatné tlačítko umístěné na boku pouzdra. Pokud uživatel toto tlačítko aktivuje, zátěž je připojena k síti přímo, bez ohledu na stav kontaktů relé.

Připojení časového relé v řídicím obvodu

Zařízení musí být připojeno s ohledem na shodu místa instalace s podmínkami uvedenými v technickém listu zařízení. Instalace zpravidla zahrnuje vertikální instalaci zařízení s odchylkou od vertikální tolerance maximálně 10º.

Teplotní limity místnosti, kde má být časové relé instalováno a provozováno, obvykle nepřekračují rozsah -20°C + 50°C.

Vlhkost vzduchu v prostoru, kde je zařízení instalováno, by neměla překročit 80 %. Elektrický obvod, kde je nainstalován časovač, by měl být během instalace odpojen od síťového napájení.

Klasické schéma pro připojení časového relé, v tomto případě pro zařízení, které spíná dva kanály se zátěží. Na stejném principu jsou zařízení připojena na různé počty sepnutí (+)

Zařízení jakéhokoli designu má tradičně technický pas, který ukazuje schéma připojení. Mnoho elektronicko-mechanických a digitálních časovačů je doplněno schématem vytištěným přímo na pouzdru a znázorňujícím, jak a v jakém pořadí zapojit časové relé.

Klasická možnost připojení vypadá takto:

1. Připojení napěťového vedení k napájecím svorkám zařízení.
2. Fázové vedení je připojeno přes jistič ke vstupnímu zátěžovému kontaktu relé.
3. Výstupní kontakt zátěže relé je připojen přímo k fázovému vedení zátěže.

Ve skutečnosti je schéma zapojení pro většinu zařízení postaveno na identickém principu: připojení napájení k samotnému zařízení a zapnutí zátěže pomocí skupiny spínaných kontaktů.

V závislosti na typu relé (jednofázové, třífázové) a také na konstrukčních prvcích může být těchto skupin kontaktů několik.

Jednoduchou verzi časového relé lze vyrobit vlastními rukama. Schémata různých domácích produktů jsou popsána v tomto článku.

Závěry a užitečné video k tématu

Video pojednává o možnosti použití modulárního zařízení, kde jsou dvě nezávislá časově spínaná zařízení. Schéma umožňuje zapnutí dvou domácích spotřebičů, nastavení jejich provozu v časových intervalech a další funkce.

Všechny existující úpravy časových relé samozřejmě nelze obsáhnout v jedné skromné ​​recenzi. Abyste si mohli prohlédnout celou řadu zařízení, museli byste napsat celou knihu. Ve skutečnosti jsou k dispozici referenční knihy o různých typech časovačů, a pokud si přejete, vždy najdete potřebné informace.

Máte co dodat, nebo máte nějaké dotazy k provozu, výběru, zapojení a konfiguraci časového relé? K publikaci můžete zanechat komentáře a zapojit se do diskuzí. Kontaktní formulář je umístěn ve spodním bloku.