Особенности реле времени с задержкой выключения на 220В

4012

28.05.2019

Для создания автоматизации многих процессов производятся специальные устройства под названием реле времени. В статье детально описывается их предназначение, технические характеристики, как использовать, какие существуют виды, достоинства и недостатки, как не ошибиться при выборе продукции. Также прилагаются схемы подключения устройства и как сделать своими руками.

Что это такое

Реле времени – прибор, основанный на работе по принципу аккумулятора. Зачастую он выполняет функции переключателя и прерывателя. Продолжительность рабочего времени этого устройства может быть часовая, суточная или недельная. Многие виды переключателей оснащены электромагнитом для механического управления переключателем. Существуют также — твердотельные реле —, у которых нет механически движущихся частей. С помощью низких уровней напряжения, которые подаются на клеммы управления, такие аппараты используются для включения и выключения высокомощной цепи.

Когда электрический ток проходит через катушку, он генерирует магнитное поле. Поле активирует якорь, и последующее движение подвижного контакта (или контактов) создает или разрывает (в зависимости от конструкции) соединение с фиксированным контактом. Если группа контактов была закрыта, когда аппарат был обесточен, то движение размыкает контакты и разрывает соединение, и наоборот, если контакты были разомкнуты. Когда ток в катушке отключается, якорь возвращается силой, примерно вдвое меньшей магнитной, в своё естественное положение. Как правило, эта сила обеспечивается пружиной, но гравитация также широко используется в промышленных пускателях двигателей. Большинство таких приборов изготавливаются для более ускоренной работы. В низковольтный условиях уменьшает шум, а в условиях высокого напряжения тока уменьшает искрение.

Обычно производятся и выпускаются реле времени с задержкой выключения 12 В, 24 В и 220 В.

Ответы на 2 самых задаваемых вопроса

• Вопрос.
  Есть ли аналоги у ne555?

Ответ:

да, очень много. Все похожи на друг друга, как две капли воды по внутренней архитектуре. КР1006ВИ1 — ближайший отечественный аналог ne555

• Вопрос.
  Как работает реле?

Ответ:

реле состоит из якоря, электромагнитов и коммутирующих элементов. При подаче тока необходимой величины для смыкания контактов, якорь замыкается – реле начинает пропускать ток. При уменьшении управляющего тока до величины отсечения, якорь размыкается в исходное положение из-за постоянного давящей на него механической пружины – ток перестает течь.

Где и как используется

Реле времени с задержкой выключения 220 В распространены в областях распределения и производства электрической энергии. Защита, которую они обеспечивают высоковольтным линиям, создаёт безаварийный режим работы подстанций, а также иного оборудования.

Элементы управлений защиты изготовлены для коммутации присоединения при очень высоких рабочих напряжениях (несколько тысяч Вольт).

Благодаря установке защиты реле возможно резервирование линий электропередач, а также мгновенное отключение поврежденных или опасных участков электросетей.

Устройства электромагнитного типа повсеместно используются в разных видах бытовой техники, таких как стиральные машины, холодильники и т. д.

Сегодня — реле времени — такого типа широко используется в системах управления производственными и конвейерными линиями. Такие системы управления, как правило, применяются на производствах с высокими паразитными потенциалами, при которых управление полупроводниковых систем становится невозможным.

РВ с задержкой выключения 220в с 3 лучших устройства с алиэкспресс

Покупка реле на портале алиэкспресс экономит деньги. Мы приводим три лучших устройства на этом сервисе.

Первый, второй и третий номер в нашем рейтинге реле

Особенности конструкции

1. Катушка.
2. Неподвижный магнитопровод.
3. Якорь (катушка или подвижная часть магнитопровода).
4. Оттяжная пружина и блок-контакты.
5. Регулировочный винт.
6. Траверса.

В месте, где соприкасаются якорь и сердечник, размещена немагнитная прокладка. Она нужна для того, чтобы якорь не прилипал непосредственно к сердечнику. Если же прокладки нет, то отбрасывающая пружина не сможет перенести удерживающее усилие остаточного магнетизма сердечника. В таком случае прибор не сможет отключиться.

Выдержкой реле времени называется время с момента подачи импульса на саму катушку до периода срабатывания контактов. Регуляция выдержки делается изменением толщины прокладки и натяжением оттяжной пружины с помощью винта в зависимости от типа устройства. Длительность выдержки зависит от толщины натяжения пружины и толщины немагнитной прокладки. Чем меньше напряжение и чем тоньше прокладка, тем выдержка больше.

Программирование микропроцессорных устройств

Как уже было описано ранее, вехой развития реле времени стали микропроцессорные устройства. Суть того, для чего они нужны, заключается в универсальности прибора. Его можно запрограммировать на выполнение функций отключения, включения, поддержки активности линии в установленный период, причем все названое выполнить без изменения самой конструкции прибора. Любая сложность операций будет выполнена силами всего лишь одной микросхемы, расположенной на плате устройства.

Кроме указанных возможностей, хорошим бонусом идет расширение функциональности за счет интерфейсов связи с системами «умного» дома. Последние могут не только контролировать состояние реле времени, но и задавать его параметры или непосредственно воздействовать на механизмы отключения.

К примеру, универсальное двухканальное программируемое реле времени УТ24 от производственного объединения «Овен» показано на картинке ниже:

Чтобы запрограммировать его таймеры требуется обратиться к блок-схеме и следовать по пунктам, узнать назначение настраиваемого пункта можно в руководстве пользователя, которая прилагается к каждому устройству:

Как можно заметить микропроцессорные устройства кажутся только на первый взгляд сложными, но стоит немного разобраться, и вы сможете с легкостью применять их для своих целей и настраивать.

Технические характеристики

Размеры реле времени 12 Вольт с задержкой выключения: 65х36х23 мм.

Размеры устройства 220 вольт с задержкой выключения: 68х86х18мм.

• Сетевое напряжение. Пределы: верхний – от 220 В до 280 В, нижний – от 120 В до 210 В.
• Напряжение питание в пределах от 100 В до 420 В.
• Номинальный ток – 5 А, 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63 А.
• Потребляемый ток – 2.8 мА, 5.8 мА (у модели SR 1), 10 мА, 76 мА, 86 мА.
• Номинальная мощность нагрузки – 1 кВА, 3 кВА, 5.5 кВА, 7 А, 8.8 кВА, 11 кВА, 13.9 кВА.
• Период задержки подключения нагрузки (регулируемый) от 3 до 600 секунд.
• Время отключения питания нагрузи во время снижения напряжения от 1 до 0.04 секунды в зависимости от вида устройства. Во время повышения напряжения – от 0.01 до 0.05 секунды.
• Допустимое количество включений (при подключённой нагрузке) от 50 000 до 100 000 раз.
• Для трёхфазной конструкции существует возможность настроить величину перекоса фаз в пределах от 10 В до 80 В.
• Настраиваемое время при заданном перекосе от 0 до 30 секунд.

Стандарты защиты:

• IP 20 – защита устройства от проникновения внутрь его корпуса предметов с диаметром, превышающим 12.5 мм.
• IP 56 – защита от обычных и сильных водяных струй.

Принцип действия

Таблица степеней защиты

Основная функция РВ – это формирование временной задержки коммутации управляющих групп контактов. Осуществление задержки зависит от особенностей конструкции прибора. Есть много разновидностей РВ. С функциональной точки зрения они бывают пневматические, моторные, электромагнитные, электронные, а также устройства на часовом механизме. Различаются по параметрам, внешнему виду и способу установки, имеют следующие технические характеристики:

• максимальный коммутируемый ток;
• номинальное напряжение коммутации;
• тип контактов, их количество;
• износоустойчивость (предполагаемое количество включений);
• степень защиты IP.

Приборы делятся на устройства с задержкой выключения или включения. Многие реле имеют сразу два варианта, осуществляя смену типа коммутации. Алгоритм работы следующий:

1. Во время запуска срабатывает контактная группа – контакты замыкаются для реле с задержкой выключения.
2. Взводится механизм задержки времени.
3. По истечении запрограммированного интервала контактная группа меняет порядок.

Подобным образом работает реле задержки включения. В устройствах цикличного типа заданная последовательность повторяется многократно.

Какие есть виды

Электронные типы

Это наиболее распространённая разновидность. У них есть функция контроля процессов с выдержкой в несколько долей секунд. Время беспрерывной эксплуатации составляет несколько тысяч часов. Они небольшие, мало потребляют электроэнергии и имеют разные дополнительные функции в зависимости от производителя.

Устройства с электромагнитным замедлением

Для их работы нужен постоянный ток. Во время нарастания основного магнитного тока срабатывает задержка устройства, поэтому в дополнительной обмотке делается ещё один поток, которой не даёт возрастать основному.

Импульсное или бистабильное реле

—Импульсное реле — отличаются от электронных тем, что когда на них подаётся импульс напряжения, то оно включается, когда подаётся следующий импульс – отключается. Оно применяется в автоматике и системах охраны. Во время подачи импульса с одной полярности и якорь занимает одно положение, одновременно замыкая пару контактов. Во время подачи импульса обратной полярности якорь занимает диаметрально противоположное напряжение, также замыкая пару контактов.

Реле давления

—Реле давления — предназначено для автоматизации системы водоснабжения. Оно отвечает за включение и выключение насоса в автоматическом режиме при изменении водного давления

С пневматическим замедлением

У этого вида имеется пневматический демпфер. Чтобы регулировать время, нужно изменить сечение отверстия. В этих устройствах большое количество контактов, которые могут переходить из нормально разомкнутого в нормально-закрытое состояние. Такая разновидность переключателей используется там, где нужен последовательный контроль. У них легко заменяются катушки, а выдержка времени составляет от 0.4 до 180 секунд.

Приборы с часовым или анкерным механизмом

Они работают с помощью пружины, которую заводят под электромагнит. Анкерный механизм начинает работать, когда на шкале выставляется заданное время. Устройство 2РВМ является классическим представителем данной разновидности. Его назначение – управление двумя электроцепями (независимыми) на замыкание и размыкание. Управляются они благодаря посуточным программам, которые устанавливаются при помощи установки штырей в два специальных диска.

Моторные устройства

Они отличаются высокой выдержкой времени – от пяти секунд до трёх-пяти часов.

Программное реле

Оно применяется для коммуникации электродвигателей, автоматизации локальных контуров и осветительных нагрузок. Отличаются от других видов тем, что контакты делаются из серебра, а от программируемых логических контроллеров малым количеством каналов ввода-вывода, небольшим объёмом памяти и невозможностью совершать сложные математические операции.

Реле времени для автоматического отключения нагрузки

Иногда бывает необходимо выключить приемник или лампу подсветки через определенный интервал времени. Эту задачу может решить схема, приведенная на рис. 1.

Рис. 1. Схема таймера для автоматического отключения нагрузки.

При указанных на схеме номиналах времязадающих элементов задержка отключения составит около 40 минут (для микромощных таймеров это время может быть значительно увеличено, так как они позволяют R2 установить с большим номиналом).

В ждущем режиме устройство не потребляет энергии, так как при этом транзисторы VT1 и VT2 заперты. Включение производится кнопкой SB1 — при ее нажатии открывается транзистор VT2 и подает питание на микросхему. На выходе 3 таймера при этом появляется напряжение, которое открывает транзисторный ключ VT1 и подает напряжение в нагрузку, например на лампу BL1.

Кнопка блокируется, и схема будет находиться в таком состоянии, пока заряжается конденсатор С2, после чего отключит нагрузку. Резистор R3 ограничивает ток разряда емкости времязадающего конденсатора, что повышает надежность работы устройства. Для получения больших интервалов задержки конденсатор С2 необходимо применять с малым током утечки, например танталовый из серии К52-18.

Как выбрать

Основные критерии выбора продукции:

• Упаковка должна быть без повреждений, а также чистой и сухой.
• Обязательное наличие штрихкода (и/или QR-кода).
• Правильность написания названия продукции и производителя.
• Наличие паспорта и/или инструкцию.
• Все технические характеристики содержатся на коробке или в паспорте и/или в инструкции

При выборе устройства важно обращать внимание на такие характеристики:

• репутация производителя;
• допустимый предел напряжения;
• мощность;
• уровень защиты от влаги и пыли;
• предел срабатывания;
• отсутствие любых повреждений на корпусе;
• источник питания (от сети или автономный).

Принцип работы защитных устройств

Для защиты от электроимпульсов, возникающих под действием молнии, устанавливается грозозащитный разрядник вместе с УЗИП. А обезопасить линию от потока электронов, параметры которого не соответствуют рабочим характеристикам сети, можно с помощью специальных датчиков, а также реле перенапряжения.

Следует сказать, что как ДПН, так и реле по принципу действия и назначению отличаются от стабилизатора.

Задача этих элементов состоит в том, чтобы прекратить подачу электроэнергии в случае превышения величиной перепада максимального порога, указанного в техническом паспорте средства защиты или выставленного регулятором.

После нормализации параметров электрической линии происходит самостоятельное включение реле. ДПН для защиты линии следует устанавливать только в паре с устройством защитного отключения. Его задача заключается в том, чтобы при обнаружении неполадок вызвать утечку тока, под воздействием которой сработает УЗО.

Наглядно про реле напряжения на видео:

Недостаток такой схемы заключается в необходимости ее ручного включения после того, как напряжение придет в норму. В этом плане выгодно отличается стабилизатор напряжения. Это устройство предусматривает регулируемую временную задержку токоподачи, если происходит его срабатывание под воздействием чрезмерного напряжения. Стабилизатор часто используют для подключения кондиционеров и холодильных аппаратов.

Примеры использования

Рассмотрим некоторые сценарии применения таймеров в реальных ситуациях.

Освещение в парке, на крыльце, в доме

Сегодня эта схема весьма популярна. При организации системы освещения в парке или сквере в цепь закладывается детектор движения с таймером (как правило, инфракрасный, как самый простой и надежный).

При появлении человека в своем поле зрения датчик срабатывает и отправляет сигнал на включающее фонари реле. В это же время активируется счетчик времени, и при истечении заданного интервала лампы гаснут (при условии, что сенсор не обнаруживает нового движения). Это позволяет добиться двух задач:

• экономии электроэнергии;
• освещения пути по требованию.

Аналогичным образом реализуются схемы в жилых и нежилых помещениях.

Автоматическая вытяжка

Об этом сценарии уже говорилось выше. Здесь также используется датчик движения. Когда в его поле зрения появляются люди, он запускает вытяжную систему и освежает воздух в помещении. Когда люди уходят, реле времени через определенный промежуток выключает прибор.

Электронные замки

Многие современные запирающие системы оснащаются таймером, закрывающим замок через некоторый установленный период бездействия.

Умные розетки

Розетка со встроенным электронным счетчиком времени способна отключать подсоединенную к ней нагрузку по расписанию или результатам мониторинга параметров потребления энергии. Как уже указывалось, это позволяет избежать неприятностей из-за забытых электроприборов.

Это лишь небольшой список примеров использования таймеров — их область применения весьма широка.

Схема для 220 Вольт

Таймеры на транзисторах и микросхемах работают от 5–14 В (стандартно от 12 В). Реле времени на 220 Вольт — это сборки диодные с магнитными пусктелями. Если обслуживаемая техника маломощная (например, освещение, лампы, паяльники, кипятильники, маленькие моторчики и подобное), то последний можно не устанавливать — диодный мост, тиристор трансформируют напряжение сами.

Рассмотрим таймер лампочки, основные части: диодный мост, тиристор. Подключать еще какую-либо нагрузку не рекомендуется: тиристор пропустит только положительную синусоиду переменных 220 Вольт. Для перечисленных потребителей этого хватит, но иные электроприборы могут не выдержать.

Что потребуется:

• резисторы: 4.3 мОм (R1), 200 Ом (R2) и регулируемый 1.5 кОм (R3);
• 4 диода с макс. током от 1 А, обратным напряжением от 400 В;
• конденсатор 0.47 мкФ;
• тиристор (можно аналоги) BT151;
• обычный микропереключатель.

Принцип стандартный для таких сборок: постепенная зарядка конд. C1 (начинается после активации S1). Тиристор VS1 при этом открыт, на нагрузку L1 от сети идут 220В. После зарядки он закрывается, отсекая ток — лампа выключается. Пауза регулируется установкой значения на R3, подбором емкости C1.

Сборка имеет минус: прикосновение к любому оголенному проводку, ножке грозит сильным ударом тока, так как на элементы поступает сильный ток.