Relai waktu dirancang untuk menerapkan urutan yang telah ditetapkan untuk menghidupkan dan mematikan berbagai perangkat, elemen sirkuit, alarm. Dengan bantuan perangkat kontrol waktu, penundaan switching dan kontrol yang ditentukan dibentuk. Sebagian besar desain perangkat kontrol waktu menyediakan penyesuaian durasi interval hidup atau mati. Tergantung pada desain relai waktu, penyetelan dapat dilakukan secara mekanis, elektronik, atau terprogram.
Isi
Prinsip Operasi Relai Waktu
Prinsip umum relai waktu adalah menyediakan waktu tunda untuk mengaktifkan, menonaktifkan, atau mengakhiri grup kontak. Implementasi penundaan tergantung pada fitur desain perangkat. Perbedaan umum dalam berbagai jenis relay adalah pada switching bagian eksekutif. Menurut fitur ini, dua kelompok perangkat relai dibedakan:
- dengan shutdown yang tertunda;
- dengan penundaan.
Banyak relay memungkinkan untuk mengubah jenis switching atau memiliki keduanya.
Prinsip pengaturan waktu dan kontrol kontak tergantung pada desain relai, tetapi algoritma umumnya adalah sebagai berikut:
- Saat start-up, grup kontak digerakkan, diatur menurut jenis switching (untuk relai waktu dengan pengalihan tertunda, kontak ditutup);
- pada saat yang sama mekanisme penundaan waktu berakhir (generator jam di perangkat elektronik dimulai);
- setelah interval yang ditentukan, grup kontak membalikkan keadaannya.
Relai tiga posisi berbeda dalam algoritma operasi yang lebih kompleks. Urutan operasinya adalah sebagai berikut:
- Sirkuit terbuka.
- Awal. Sirkuit ditutup, hitungan mundur dimulai.
- Sirkuit berakhir. Sirkuit ditutup.
Dalam perangkat siklik, urutan di atas diulang berkali-kali.
Pengaturan waktu dimulai secara manual atau otomatis dengan penutupan langsung kontak daya atau melalui elektromagnet yang bekerja pada mekanisme.
Relai waktu dengan aktivasi tertunda bekerja dengan cara yang sama.
Jenis dan klasifikasi
Jenis perangkat pengatur waktu interval waktu berikut digunakan, sesuai dengan klasifikasinya:
- pneumatik;
- motor;
- elektromagnetik;
- jam (jangkar);
- elektronik.
Perbedaan selanjutnya terletak pada nilai tegangan suplai elektromagnet pengontrol, yang menjalankan aktuator atau mekanisme awal dan elektromagnet, yang mengontrol switching terminal output. Jenis relai waktu yang paling umum adalah sebagai berikut: voltase:
- tegangan 12 V DC;
- 24VDC;
- 220 volt AC.
Relai waktu untuk 380V digunakan dalam jaringan tiga fase dengan koneksi delta.
Tegangan operasi berbeda dari tegangan switching, yang tergantung pada desain dan kapasitas grup kontak. Tegangan operasi diperlukan untuk fungsi perangkat dan harus dalam batas yang ditentukan secara ketat. Batas tegangan switching minimum tidak dibatasi. Jika nilai yang diizinkan terlampaui, mungkin ada kerusakan di antara kontak.
Persyaratan yang sama dikenakan pada arus switching, melebihi nilai yang diizinkan yang penuh dengan risiko pembakaran dan sintering grup kontak, terjadinya busur listrik pada saat pembukaan.
Tegangan operasi ditentukan oleh persyaratan keselamatan. Diperhitungkan bahwa semakin tinggi kekuatan solenoida kontrol, semakin tinggi konsumsi solenoida saat ini. Relay waktu 24 volt yang paling banyak digunakan adalah rele waktu 24 volt, karena dalam hal ini terdapat kombinasi konsumsi tegangan dan arus rele yang paling menguntungkan.
Di mobil, relai waktu dengan tegangan suplai 12 V digunakan, karena ini adalah nilai paling umum dari jaringan on-board mobil. Misalnya, relai waktu untuk kontrol wiper kaca depan dan indikator arah. Grup kontak perangkat ini sangat andal, memiliki margin besar pada nilai arus untuk menghindari pembakaran, karena keselamatan lalu lintas di jalan bergantung pada pengoperasian yang sempurna.
Semua jenis ini memungkinkan produksi relai waktu multisaluran. Dalam kasus seperti itu, switching sirkuit dilakukan oleh beberapa kelompok kontak independen. Dalam desain sederhana, grup dipicu secara bersamaan, dalam kompleks - tergantung pada algoritma yang diprogram.
Variasi besar dalam jumlah grup dan algoritma operasi disediakan oleh perangkat elektronik. Sirkuit yang dirancang dengan menggunakan mikrokontroler memiliki dimensi kecil, yang hanya dibatasi oleh jenis dan ukuran elemen penggerak yang mengalihkan beban.
Keandalan perangkat dan mekanisme tergantung pada kepatuhan desain dengan persyaratan. Pemilihan relai waktu adalah pemilihan jenis yang memenuhi semua persyaratan, antara lain:
- tegangan operasi;
- switching tegangan dan arus;
- durasi interval waktu;
- akurasi pengaturan interval waktu;
- operasi hidup atau mati;
- penyesuaian hidup dan mati.
Relai waktu siklik
Relai waktu jenis ini secara otomatis dan terus menerus menghasilkan interval waktu yang ditetapkan. Jika Anda bertanya mengapa relai tipe siklik diperlukan, kami dapat mengatakan bahwa mereka paling sering digunakan di sistem kontrol pencahayaan otomatis (penerangan jalan, peternakan, akuarium, dll.).
elektromagnetik
Perangkat elektromagnetik juga disebut relay waktu tunda elektromagnetik. Mereka memiliki desain yang sederhana dan digunakan dalam perangkat otomasi relai. Gulungan elektromagnet juga mengandung koil hubung singkat dalam bentuk silinder tembaga, yang mencegah naik turunnya fluks magnet dengan cepat, yang mengakibatkan angker sistem bergerak bergerak dengan penundaan. Waktu tunda untuk aktuasi adalah 0,07 hingga 0,11 detik, dan untuk pelepasan adalah 0,5 hingga 1,4 detik. Kekurangan:
- Ketidakmungkinan koreksi waktu tunda;
- beroperasi hanya dengan arus searah.
Pneumatik
Retarder dalam desain ini adalah peredam pneumatik, yang disuplai dengan udara melalui lubang yang dikalibrasi. Penampang alirannya diatur oleh jarum dengan sekrup khusus.
Keuntungan: Tidak memerlukan catu daya
Kekurangan:
- Akurasi waktu rendah (lebih dari 10%);
- Kepekaan terhadap kontaminasi udara.
Motor
Merupakan motor sinkron yang, melalui peredam, mentransmisikan rotasi ke poros dengan grup kontak. Mungkin termasuk kopling elektromagnetik yang melepaskan poros motor dan gearbox. Waktu penahanan berkisar dari beberapa detik hingga puluhan jam.
Kekurangan:
- Akurasi waktu rendah;
- kemampuan untuk beroperasi hanya dalam kisaran suhu yang sempit;
- Perlunya pembersihan dan pelumasan mekanisme secara teratur.
Dengan mekanisme jam dan jangkar.
Dibangun berdasarkan prinsip jam tangan mekanik. Dalam industri, belitan arus digunakan untuk memutar pegas. Dengan demikian, semakin tinggi arus dalam belitan, semakin banyak pegas yang dikompresi dan semakin cepat gerakannya. Mereka dicirikan oleh akurasi pengaturan waktu yang rendah. Menyetel relai mekanis mirip dengan menyetel jam alarm.
Elektronik
Kelas perangkat yang paling umum. Mereka dibuat pada komponen elektronik. Sebagai elemen pengaturan waktu digunakan generator frekuensi clock, atau sinkronisasi dari frekuensi listrik.
Mereka dicirikan oleh batas penyetelan frekuensi terluas. Interval minimum adalah satuan mikrodetik, dan maksimum - hari, bulan, dan tahun. Langkah frekuensi diatur secara elektronik (melalui sakelar) atau secara terprogram (dengan mengubah koefisien program bawaan atau melalui antarmuka dari peralatan eksternal).
Relai jam, hari atau minggu sering menjadi pilihan dalam jam elektronik.
Relai pengatur waktu elektronik menawarkan pilihan rangkaian kontrol terluas, termasuk versi multi-saluran atau operasi siklik.
Kunci semikonduktor atau elektromagnet dengan kelompok kontak yang berbeda digunakan sebagai bagian eksekutif untuk mengalihkan beban relai.
Keuntungan dari perangkat elektronik:
- Rentang pengaturan terluas dari shutdown;
- ukuran dan berat minimum;
- keandalan yang tinggi;
- akurasi tertinggi dari pengaturan interval waktu.
Akurasi eksposur hanya bergantung pada stabilitas frekuensi osilator master. Penggunaan osilator pada elemen kuarsa dengan stabilisasi termal dapat mencapai akurasi seperseribu persen.
KekuranganKekurangan: Kebutuhan akan catu daya eksternal untuk mengoperasikan komponen elektronik rangkaian.
Rangkaian relai waktu sangat beragam. Di antara mereka ada yang paling sederhana dan kompleks berdasarkan mikrokontroler.
Aplikasi
Relai waktu digunakan dalam aplikasi di mana perlu untuk mengamati secara ketat interval antara menyalakan dan mematikan peralatan, untuk memberikan sinyal pada interval yang telah ditentukan.
Kebutuhan untuk menggunakan satu atau beberapa jenis perangkat ditentukan oleh kondisi dan persyaratan lokal untuk parameternya.
Perangkat elektronik mampu menggantikan semua hal di atas, asalkan ada catu daya eksternal.
Artikel terkait:
