Časovni rele z elektromagnetno in mehansko zakasnitvijo

Pri delu z zaščitnimi in avtomatiziranimi vezji je pogosto potrebno ustvariti časovni zamik med delovanjem dveh ali več naprav. Pri avtomatizaciji tehnoloških procesov bo morda treba izvajati operacije v določenem časovnem zaporedju.

Za ustvarjanje časovne zakasnitve se uporabljajo naprave, imenovane časovni releji.

Zahteve za časovni rele

Splošne zahteve za časovne releje so:

a) stabilnost zakasnitve, ne glede na nihanja napajalne napetosti, frekvence, temperature okolja in drugih dejavnikov;

b) nizka poraba energije, teža in dimenzije;

c) zadostna moč kontaktnega sistema.

Časovni rele se praviloma vrne v prvotni položaj, ko je izklopljen. Zato za stopnjo donosa ni posebnih zahtev in je lahko zelo nizka.

Glede na namen releja so zanje naložene posebne zahteve.

Releji so potrebni za sheme avtomatskega krmiljenja pogona z visoko frekvenco zagona na uro časa z visoko mehansko odpornostjo proti obrabi. Zahtevani časovni zamiki so v razponu od 0,25 do 10 s. Za te releje ne veljajo visoke zahteve glede natančnosti delovanja. Porazdelitev odzivnega časa je lahko do 10 %. Relejni čas mora delovati v pogojih proizvodnih delavnic, z vibracijami in tresenjem.

Časovni releji za zaščito elektroenergetskega sistema morajo imeti visoko natančnost časovnega zamika. Ti releji delujejo relativno redko, zato ni posebnih zahtev glede vzdržljivosti. Zakasnitve takih relejev so 0,1-20 s.

Časovni rele z elektromagnetnim zamikom

Zasnova elektromagnetnega releja s časovnim zamikom tipa REV-800. Magnetno vezje releja je sestavljeno iz magnetnega vezja 1, armature 2 in nemagnetnega distančnika 3. Magnetno vezje je pritrjeno na ploščo 4 z aluminijastim podstavkom 5. Isti podstavek se uporablja za pritrditev kontaktnega sistema 6 .

Na jarmu pravokotnega odseka magnetnega vezja je nameščen kratek stik v obliki sploščenega tulca 8. Magnetna tuljava 7 je nameščena na cilindričnem jedru. Armatura se vrti glede na palico 1 prizme. Sila, ki jo razvije vzmet 9, se spreminja z zobato matico 10, ki je po nastavitvi pritrjena z zatičem. Magnetno vezje releja je izdelano iz EAA jekla. Jedro tuljave ima krožni prerez, kar omogoča uporabo cilindrične tuljave, ki je primerna za izdelavo.Palica 1 ima prečni prerez podolgovatega pravokotnika, kar poveča dolžino naležne črte med armaturo in koncem jarma in poveča mehansko vzdržljivost releja.

Da bi dosegli dolg čas sproščanja, je potrebna visoka magnetna prevodnost delovnih in parazitskih rež v zaprtem stanju magnetnega sistema. V ta namen so konci jarma in jedra ter sosednja površina armature skrbno polirani.

Podstavek iz litega aluminija ustvarja dodaten zavoj kratkega stika, kar poveča časovni zamik (v ekvivalentnem vezju se vsi kratki stiki navitij nadomestijo z enim zavojem skupne električne prevodnosti).

V pravih magnetnih materialih po izklopu magnetizacijske tuljave pretok pade na Fost, kar je določeno z lastnostmi materiala magnetnega vezja in geometrijskimi dimenzijami magnetnega vezja. Manjša kot je prisilna sila magnetnega materiala za določeno velikost magnetnega kroga, nižja je vrednost preostale indukcije in s tem tudi preostali tok. To poveča najdaljši čas zakasnitve, ki ga je mogoče dobiti iz releja. Uporaba jekla EAA omogoča povečanje zakasnitvenega časa releja.

Da bi dosegli dolgo zakasnitev, je zaželeno imeti visoko magnetno prepustnost v nenasičenem delu krivulje magnetizacije. Jeklo EAA izpolnjuje tudi to zahtevo.

Časovni zamik, če so druge stvari enake, je določen z začetnim tokom Fo enačbe. Ta tok je določen s krivuljo magnetizacije magnetnega sistema v zaprtem stanju.Ker sta napetost in tok v tuljavi med seboj sorazmerna, odvisnost Ф (U) ponavlja, le v drugem merilu, odvisnost Ф (Iw). Če sistem pri nazivni napetosti ni nasičen, bo pretok Fo v veliki meri odvisen od napajalne napetosti. V tem primeru bo časovni zamik odvisen tudi od napetosti, ki se uporablja za tuljavo.

V pogonskih tokokrogih se na tuljavo releja za nekaj časa pogosto uporablja napetost pod nazivno napetostjo, medtem ko bo imel rele zmanjšane časovne zakasnitve. Da je zakasnitev releja neodvisna od napajalne napetosti, je magnetno vezje močno nasičeno. Pri nekaterih vrstah časovnih relejev padec napetosti za 50% ne povzroči opazne spremembe v času zakasnitve.

V avtomatskih tokokrogih se lahko za kratek čas zagotovi napetost do napajalne tuljave časovnega releja. Da bi bila stabilnost časa sproščanja stabilna, je potrebno, da je trajanje dovajanja napetosti na napajalno tuljavo dovolj dolgo, da se doseže stabilen tok. Ta čas se imenuje čas priprave releja ali čas polnjenja. Če je trajanje napajanja krajše od časa priprave, se zakasnitev zmanjša.

Na zakasnitev releja močno vpliva temperatura kratkega stika. V povprečju lahko domnevamo, da sprememba temperature za 10 °C povzroči 4 % spremembo zadrževalnega časa. Temperaturna odvisnost zakasnitve je ena glavnih pomanjkljivosti tega releja.

Releji REV811 … REV818 zagotavljajo časovni zamik od 0,25 do 5,5 s. Proizvedeno z 12, 24, 48, 110 in 220 V DC tuljavami.

Preklopni diagrami časovnega releja

Odzivni čas releja ob vklopu napetosti je zelo kratek, od pm s. zagona je veliko manjša od vrednosti v stanju dinamičnega ravnovesja. Tako so zmogljivosti elektromagnetnega releja za zakasnitev dviga zelo omejene. Če so potrebne velike zamude pri zapiranju krmilnih kontaktov, je priporočljivo uporabiti vezje z vmesnim relejem RP. Tuljava časovnega releja PB je pod napetostjo, ves čas pod napetostjo preko odpirajočega kontakta releja RP. .Ko se na tuljavo RP dovede napetost, ta odpre kontakt in izklopi rele PB. Armatura PB izgine, kar ustvari potrebno časovno zakasnitev. Rele PB v tem vezju mora biti v kratkem stiku.

V nekaterih tokokrogih časovni rele morda ne bo v kratkem stiku. Vlogo tega obrata igra sama kratkostična magnetna tuljava. Tuljava RV se napaja skozi Raddov upor. Napetost na RV mora biti zadostna za doseganje pretoka nasičenja v zaprtem stanju magnetnega kroga. Ko se krmilni kontakt K zapre, je tuljava releja v kratkem stiku, kar zagotavlja počasno upadanje toka v magnetnem krogu. Odsotnost kratkega stika omogoča, da celotno okno magnetnega sistema zasede magnetna tuljava in ustvari veliko rezervo v ppm.s. V tem primeru se časovni zamik ne zmanjša niti v primeru, ko je napajalna napetost tuljave 0,5 Un. Ta shema se pogosto uporablja v električnih pogonih. Rele je povezan vzporedno s stopnjo zagonskega upora v armaturnem vezju.Ko je ta stopnja zaprta, se tuljava časovnega releja zapre in z zakasnitvijo ta rele vklopi kontaktor, tako da obide naslednjo stopnjo zagonskega upora.

Sheme za vklop časovnega releja z zakasnitvijo elektromagneta

Uporaba polprevodniškega ventila omogoča tudi uporabo releja brez kratkega stika. Ko je napajalna tuljava vklopljena za časovni rele, je tok skozi ventil praktično enak nič, ker je vklopljen v neprevodni smeri. Ko je kontakt K zaprt, se tok v magnetnem krogu zmanjša, medtem ko se na sponkah tuljave pojavi emf. s polarnostjo. V tem primeru skozi ventil teče tok, ki ga določa ta EMF, aktivni upor tuljave in ventila ter induktivnost tuljave.

Da neposredni upor ventila ne povzroči zmanjšanja časovne zakasnitve (aktivni upor kratkega stika se poveča), mora biti ta upor za en do dva reda velikosti manjši od upora magnetne tuljave releja. .

Pri vseh tokokrogih mora biti magnetizacijska tuljava releja napajana bodisi iz vira enosmernega toka ali vira izmeničnega toka z uporabo polprevodniškega mostičnega vezja.

Časovni rele z mehansko zakasnitvijo

Časovni rele s pnevmatsko zakasnitvijo in zaskočnim mehanizmom. V takih relejih deluje elektromagnet z enosmernim ali izmeničnim tokom na kontaktni sistem, povezan z zavorno napravo v obliki pnevmatskega amortizerja ali v obliki urnega (armaturnega) mehanizma. Zakasnitev se spreminja z nastavitvijo retarderja.

Velika prednost tega tipa časovnega releja je možnost ustvarjanja releja AC in DC.Delovanje releja praktično ni odvisno od vrednosti napajalne napetosti, frekvence napajanja, temperature.

Pnevmatsko časovno stikalo RVP, ki se uporablja v avtomatskih vezjih za krmiljenje pogona strojev za rezanje kovin in drugih mehanizmov. Ko se elektromagnet 1 aktivira, se sprosti blok 2, ki pod delovanjem vzmeti 3 pade in deluje na mikrostikalo 4. Blok 2 je povezan z membrano 5. Hitrost gibanja bloka je določena s prerezom luknje, skozi katero zrak se vsesa v zgornjo votlino do moderatorja. Zakasnitev se prilagodi z iglo 6, ki spremeni prerez sesalne luknje.

Pnevmatski zakasnitveni časovni rele omogoča zelo enostavno nastavitev zakasnitve.

Delovanje časovnega releja z retarderjem v obliki armaturnega mehanizma poteka v naslednjem vrstnem redu. Ko se na elektromagnet priključi napetost, armatura sproži vzmet, pod delovanjem katere se sproži relejni mehanizem. Kontakti releja so povezani z armaturnim mehanizmom in se začnejo premikati šele, ko armaturni mehanizem odšteje določen čas.

Časovni rele RVP ima tudi neregulirane, trenutne kontakte, ki so povezani z armaturo solenoida. Časovni releji zanesljivo delujejo pri napetostih do 0,85 Un.

Časovni rele motorja

Za ustvarjanje časovne zakasnitve 20-30 minut se uporabljajo motorni časovni releji.

Načelo delovanja časovnega releja motorja RVT-1200

Ko je časovni rele sprožen, se napetost istočasno uporablja za solenoid 1 in motor 2.V tem primeru motor vrti diske 5 z odmikači 6, ki delujejo na kontaktni sistem 7 preko sklopke 3,4 in zobnika 8, zakasnitev releja pa se vrti s spremembo začetnega položaja diska 5.

Rele omogoča nastavitev različnih časovnih zakasnitev v petih popolnoma neodvisnih tokokrogih. Izhodni kontakti časovnega releja imajo dolgotrajno dovoljen tok 10 A.