Az időrelék a különböző eszközök, áramköri elemek, riasztásjelzés előre beállított be- és kikapcsolási sorrendjének megvalósítására szolgálnak. Az idővezérlő eszközök segítségével az előre beállított kapcsolási és vezérlési késleltetések alakulnak ki. A legtöbb idővezérlő konstrukció lehetővé teszi a BE- vagy KI-intervallum időtartamának beállítását. Az időrelé kialakításától függően a beállítás történhet mechanikusan, elektronikusan vagy programozottan.
Tartalomjegyzék
Az időrelék működési elve
Az időrelék alapelve az érintkezők vezérlőcsoportjainak bekapcsolásának, kikapcsolásának vagy kapcsolásának késleltetése. A késleltetés megvalósítása az eszköz kialakításától függ. A különböző relétípusok közötti általános különbségek a kapcsolási művelet résznél vannak. Ennek alapján a reléeszközök két csoportját különböztetjük meg:
- Késleltetett kikapcsolással;
- bekapcsolási késleltetéssel.
Sok relé lehetővé teszi a kapcsolási típus megváltoztatását, vagy mindkettővel rendelkezik.
Az időzítés és az érintkezők vezérlésének elve a relék kialakításától függ, de az általános algoritmus a következő:
- indításkor az érintkezőcsoport a kapcsolás típusa szerint szerveződik (a késleltetett kapcsolású időzített relék esetében az érintkezők zárva vannak.);
- egyidejűleg az időkésleltetési mechanizmus is működésbe lép (az elektronikus eszközökben az óraoszcillátort elindítják);
- A beállított időintervallum letelte után a kapcsolati csoport megfordítja az állapotát.
A háromlépcsős relét összetettebb működési algoritmus jellemzi. A művelet sorrendje a következő:
- Az áramkör nyitva.
- Indulás. Az áramkör bezárul, a visszaszámlálás megkezdődik.
- A leolvasás véget ér. A kör bezárult.
A ciklikus eszközökben a fenti sorrend többször is megismétlődik.
Az időzítés kézzel vagy automatikusan indul a hálózati érintkezők közvetlen zárásával vagy a szerkezetre ható elektromágnes segítségével.
A késleltetett aktiválási függvénnyel rendelkező időrelék ugyanígy.
Típusok és osztályozás
A következő időkapcsolótípusok használatosak, amelyek az időkapcsoló osztályozására szolgálnak
- pneumatikus;
- motor;
- elektromágneses;
- óra (horgony);
- elektronikus.
A következő különbség a vezérlő elektromágnes tápfeszültségének értéke, amely az indító működtetést vagy a mechanizmus működtetését végzi, és a kimeneti kapcsok kapcsolását vezérlő elektromágnesé. A leggyakoribb időrelék a következők feszültség:
- 12 V DC feszültség;
- 24 V DC;
- 220 voltos váltakozó áram.
A 380 V-os időzített reléket háromfázisú, deltacsatlakozású hálózatokban használják.
Az üzemi feszültség eltér a kapcsolási feszültségtől, amely az érintkezőcsoportok kialakításától és teljesítményétől függ. Az üzemi feszültség a készülék működéséhez szükséges, és a szigorúan meghatározott határértékeken belül kell lennie. A minimális kapcsolási feszültség nincs korlátozva. A megengedett értékek túllépése esetén fennáll az érintkezők közötti meghibásodás veszélye.
Ugyanez vonatkozik a kapcsolási áramra is, ha az áram meghaladja a megengedett értéket, az az érintkezőcsoportok égését vagy szintereződését, illetve az érintkezők törésekor ívek keletkezését eredményezheti.
Az üzemi feszültséget a biztonsági követelmények határozzák meg. Minél nagyobb a működtető mágnesszelep teljesítménye, annál nagyobb az áramfelvétel. A 24 voltos időzítő relék a legelterjedtebbek, mivel ez a relé feszültségének és áramfelvételének legelőnyösebb kombinációja.
A járművekben 12 V-os tápfeszültségű időreléket használnak, mivel ez a leggyakoribb érték a jármű fedélzeti hálózatán. Például az ablaktörlők és az irányjelzők vezérlésére szolgáló időrelék. Ezeknek a készülékeknek az érintkezőcsoportjai rendkívül megbízhatóak, és nagy áramtartalékkal rendelkeznek a leégés elkerülése érdekében, mivel a közúti biztonság a zavartalan működésen múlik.
A fent említett típusok mindegyike lehetővé teszi a többcsatornás időrelék használatát. Ilyen esetben az áramköröket több független érintkezőcsoport kapcsolja. Egyszerű kivitelben a csoportok egyidejűleg, összetett kivitelben a programozott algoritmustól függően működnek.
A csoportok számát és a működési algoritmust illetően nagy változatosságot biztosítanak az elektronikus eszközök. A mikrokontrollerekkel tervezett áramkörök kis alapterületűek, csak a terhelést kapcsoló működtető elemek típusa és mérete korlátozza őket.
Az eszközök és mechanizmusok megbízhatósága a tervezés alkalmasságától függ. Az időrelé kiválasztása az összes követelménynek megfelelő típus kiválasztásában rejlik, amelyek a következők:
- üzemi feszültség;
- kapcsolási feszültség és áram;
- az időintervallumok időtartama;
- a késleltetés beállításának pontossága;
- bekapcsolási vagy kikapcsolási művelet;
- be- és kikapcsolásvezérlés.
Ciklikus időrelék
Ez a fajta időrelé automatikusan és folyamatosan előre beállított időintervallumokat generál. Ha azt kérdezi, hogy miért van szükség ciklikus relékre, akkor ezeket leggyakrabban a következő esetekben használják automatikus világításvezérlő rendszerek (közvilágítás, állattartó telepek, akváriumok stb.).
Elektromágneses
Az elektromágneses eszközöket elektromágneses időreléknek is nevezik. Egyszerű felépítésük jellemzi őket, és automatikus átjátszórendszerekben használják. A szolenoid tekercse egy rézhenger alakú, rövidre zárt tekercset tartalmaz, amely megakadályozza a mágneses fluxus gyors emelkedését és csökkenését, és ennek következtében a mozgó rendszer armatúrája késleltetve mozog. A késleltetési idő a működtetéshez 0,07-0,11 másodperc, a kioldáshoz pedig 0,5-1,4 másodperc. Hátrányok:
- a késleltetési idő korrekciójának lehetetlensége;
- csak egyenárammal működik.
Pneumatikus
A lassító ebben a konstrukcióban egy pneumatikus csillapító, amely egy kalibrált nyíláson keresztül kapja a levegőt. Az áramlási keresztmetszetet egy speciális csavarral ellátott tűvel szabályozzák.
Előnyök: Nem igényel tápegységet.
Hátrányok:
- Alacsony időzítési pontosság (10% felett);
- a levegőszennyezésre való érzékenység.
Motor:
Olyan szinkronmotort ábrázol, amely egy érintkezőcsoportokkal ellátott tengelyt hajt meg egy sebességváltón keresztül. Tartalmazhat elektromágneses tengelykapcsolót, amely a motortengelyt leválasztja a sebességváltóról. A tartási idő néhány másodperctől több tíz óráig terjed.
Hátrányok:
- gyenge tartózkodási idő pontosság;
- csak egy szűk hőmérsékleti tartományban működik hibásan;
- A mechanizmus rendszeres tisztítást és kenést igényel.
Órával és rögzítő mechanizmussal.
A mechanikus órák elvére épül. Az iparban a rugó felhúzására áramfelhúzást használnak. Minél nagyobb az áram a tekercsben, annál jobban összenyomódik a rugó, és annál gyorsabban mozog a szerkezet. Nem túl pontosak az idő beállításában. A mechanikus relék beállítása hasonló az ébresztőóra beállításához.
Elektronikus .
A leggyakoribb eszközosztály. Elektronikus alkatrészekből készülnek. Időbeállító elemként frekvenciaoszcillátort vagy a hálózati frekvenciából történő frekvencia-szinkronizálást használnak.
A legszélesebb frekvenciaablak jellemzi őket. A minimális intervallum mikroszekundumokban, a maximális pedig napokban, hónapokban és években van megadva. A frekvencialépcsők elektronikusan kerülnek beállításra (kapcsolókon keresztül) vagy szoftver (a belső programkoefficiensek megváltoztatásával vagy külső berendezés interfészén keresztül).
Az óra, nap vagy hét relé gyakran opció az elektronikus órákban.
Az elektronikus időrelék a legszélesebb körű vezérlési áramköri lehetőségeket kínálják, beleértve a többcsatornás változatokat vagy a ciklikus működést.
A releterhelés kapcsolására a különböző érintkezőcsoportokkal rendelkező szilárdtest-kulcsok vagy elektromágnesek szolgálnak működtetőként.
Az elektronikus eszközök előnyei a következők:
- a késleltetés beállításának legszélesebb tartománya;
- a legkisebb méret és súly;
- nagy megbízhatóság;
- az időintervallumok beállításának legnagyobb pontossága.
Az expozíciós pontosság csak a referenciaoszcillátor frekvenciastabilitásától függ. A hőstabilizált kristályos oszcillátorok használatával ezred százalékos pontosság érhető el.
HátrányokAz időzítő relé áramköröknek a következő hátrányai vannak: az elektronikus alkatrészek működtetéséhez külső tápegységre van szükség.
Az időrelék sokféle áramkörben kaphatók. Ezek a legegyszerűbbektől a legbonyolultabb mikrokontroller-alapúakig terjednek.
Alkalmazások
Az időreléket olyan alkalmazásokban használják, ahol szigorúan be kell tartani a berendezések be- és kikapcsolásának időközeit, és előre beállított időközönként jeleket kell adni.
A helyi körülmények és követelmények diktálják, hogy az egyik vagy másik típusú eszközt kell-e használni.
Az elektronikus eszközök képesek a fentiek mindegyikét helyettesíteni, feltéve, hogy van külső tápegység.
Kapcsolódó cikkek:
