Mūsdienu sadzīves tehnika (piemēram, veļas mazgājamās mašīnas vai mikroviļņu krāsnis) obligāti ir aprīkota ar iebūvētiem taimeriem. Turklāt ierīces ir uzstādītas vienas līnijas barošanas shēmās un veic funkciju, kontrolējot kravas darbību, ieslēdzot vai izslēdzot to pareizajā laikā. Lai pats izveidotu mājas laika releju, jums jāizpēta dizaina iezīmes un viņu darbības princips.
Darba princips un darbības joma
Vienkāršākais piemērs, lai izprastu releja darbības principu, ir mehānisks vai elektronisks modinātājs, kas iestatīts uz noteiktu laiku. Lai iegūtu pilnvērtīgu taimeri, tam tiek pievienota izpildierīce, kas veic nepieciešamo funkciju - piemēram, enerģijas piegādi lustrai vai ventilatoram. Šāda releja darbības secība:
- Tiklīdz taimeram iestatītais laika intervāls (stundas) ir beidzies, vadības signāls nonāk releja spolē.
- Tūlīt pēc tam tā darba kontakti atver vai aizver barošanas ķēdi.
- Tā rezultātā ar to saistītā ierīce tiek izslēgta vai ieslēgta.
Īstās ierīcēs šis darbības režīms tiek ieviests, ņemot vērā iepriekš noteiktu laika aizkavēšanos.
Dažādu veidu taimeri tiek plaši izmantoti, lai kontrolētu rūpniecības uzņēmumu darbību, kā arī ieslēdzot un izslēdzot sadzīves tehniku. Kā pārslēgtas mājsaimniecības kravas parasti izmanto:
- jebkuras klases apgaismes ierīces;
- dažādi klimatiskā aprīkojuma paraugi;
- ventilācijas sistēmas un līdzīgas ierīces.
Sadzīves tehnikas izmantošana ar laika vadību ļauj samazināt izmaksas, kas saistītas ar elektrības apmaksu.
Pirms jūs izveidojat taimeri elektrisko ierīču ieslēgšanai un izslēgšanai ar savām rokām, jums būs jāiepazīstas ar šo ierīču šķirnēm.
Releju veidi
Atkarībā no izejas elementa veida, ko izmanto komutācijas ķēdē, zināmos laika releju paraugus iedala šādos veidos:
- releju sistēmas, kuru galvenais komutācijas elements ir darba kontakts;
- tranzistors ieslēdz galvenos pusvadītāju elementus;
- triac vai tiristora slēdži.
Pirmais no variantiem nav ļoti piemērots neatkarīgai ražošanai, jo tā izkārtojums ir samērā sarežģīts - tajā ir pārāk daudz elementu.
Tiristoru shēmas risinājumu ieteicams izvēlēties, kad pievienotā slodze ir nejutīga pret barošanas sprieguma formu.
Pašmāju izstrādājumos nav saprātīgi izmantot modernus mikrokontrollerus, kas ievērojami sarežģī ķēdes izpildvaras iestatīšanas un pielāgošanas procesu. Vēlamāki ir tranzistora releji, kurus ir viegli salikt un iepriekš atkļūdot.
Praktiskās shēmas
Visas piedāvātās iespējas mājās gatavotiem relejiem satur lētus elementus, kurus var brīvi pārdot jebkurā radio veikalā. Viņu shēma darbojas pēc vienkāršākā algoritma, saskaņā ar kuru vispirms tiek iedarbināts tajā iebūvētais taimeris, un pēc atpakaļskaitīšanas tiek iedarbināta izpildvienība. Tā rezultātā barošanas spriegums tiek piegādāts vai noņemts no slodzes, kas savienota ar releju.
Tranzistora laika ierīce
Laika releja elektrisko ķēdi uz vairākiem tranzistoriem ir visvieglāk realizēt, jo tajā ir tikai 8 aktīvi elementi. Uz tā pamata ir iespējams salikt ierīces, kas kontrolē, piemēram, apgaismojuma izslēgšanas laiku.Lai darbinātu šādu ķēdi, jums ir nepieciešams 9 voltu akumulators vai 12 voltu automašīnas akumulators.
Lai izveidotu mājās gatavotu releju, nepieciešams šāds detaļu komplekts:
- divi nemainīgi rezistori un viens mainīgs potenciometrs - to vērtības izvēlas konkrētai shēmai;
- duālais tranzistors KT937A vai ārvalstu analogs;
- slodzes nodošanas relejs;
- pastāvīgs vajadzīgās jaudas laika iestatīšanas kondensators;
- diode ar apzīmējumu KD105B;
- poga, lai palaistu releju.
Laika kavējums mājās gatavotā ierīcē tiek organizēts, uzlādējot nemainīgu kondensatoru līdz tranzistora atslēgas elementa jaudas līmenim. Visa šī procesa laikā, kamēr spriegums sasniedz 9–12 voltus, izvades taustiņš paliek atvērts, un ar to savienotā spuldze spīd pilnā siltumā. Pēc laika, ko nosaka mainīgā rezistora pašreizējā vērtība, tranzistors pilnībā aizveras. Tā rezultātā tinumā tā kolektorā tiek izslēgta enerģija, un slodze tiek atvienota no strāvas ķēdes.
Laika parametrus sekundēs vai minūtēs relejam, kas samontēts saskaņā ar tranzistora ķēdi, izvēlas eksperimentāli - mainot regulējamā rezistora pretestību. Lai ērtāk vēlāk iestatītu ieslēgšanas vai izslēgšanas momentu, uz releja korpusa ieteicams likt norādes, kas norāda eksperimentāli iegūtus laika iestatījumus.
Čipu relejs
Elektroniskā taimera ķēde, kas samontēta, pamatojoties uz mikroshēmu ar savām rokām, ļauj atbrīvoties no šādiem tranzistora analoga trūkumiem kā kavēšanās laika aprēķināšanas sarežģītība. Turklāt tranzistora ķēdē katru reizi pirms nākamā palaišanas ir jāiztukšo laika iestatīšanas kondensators. Mikroshēmu izmantošana, no vienas puses, novērš šos trūkumus, un, no otras puses, nedaudz sarežģī ierīci. Izvēloties laika relejam piemērotu mikroshēmu, ievērojiet šādus apsvērumus:
- ja jums nepieciešama kavēšanās diapazonā no desmit minūtēm līdz vienai stundai, vislabākā ir TL431 sērijas mikroshēma;
- ja nepieciešams, strādājiet ar plašāku diapazonu - ar laika aizkavēšanos no 1 sekundes līdz vairākām stundām - visērtāk ir izgatavot taimeri klasiskajā NE555 sērijā;
- aptuveni tādus pašus laika parametrus var iegūt, izmantojot KR512PS10 mikroshēmu.
Sakarā ar atsauces sprieguma avota klātbūtni tiem ir stingri noteikts reakcijas slieksnis, kas ļauj precīzi iestatīt nepieciešamo kavēšanās laiku.
Iespēja palielināt pārslēgšanas spriegumu ļauj palielināt laika aizkavēšanās diapazonu. Sakarā ar to, ka ir iebūvēts bloks lādēšanas ķēžu nullei, nav jāveic piespiedu atiestatīšana. Šīs mājās gatavotās laika releja versijas priekšrocības ietver viltus pozitīvu rezultātu samazināšanu, kas tiek izskaidrots ar vairāk "stingriem" pašreizējiem režīmiem.
Uz mikrokontrolleru balstītas releju shēmas ir kļuvušas ļoti populāras. Tomēr paškopēšanai tie nav pilnīgi ērti. Izmantojot tos, pastāv zināmas grūtības, kas saistītas ar mikroshēmu lodēšanu un to programmēšanu. Mājas atkārtošanai parasti pietiek ar piedāvātajām laika ierīču iespējām.
Ierīce komutācijas aprīkojumam 220 volti
Lai kontrolētu enerģijas iekārtu (piemēram, elektromotorus) darbību, parastās 12 voltu shēmas nav piemērotas. Šajā gadījumā jums ir nepieciešams magnētiskais starteris, pārslēgšanas spriegums 220 vai 380 volti (atkarībā no fāžu skaita). Lai tās spolei piegādātu vadības spriegumu, ir nepieciešams arī jaudīgs 220 voltu draiveris.
Šāda releja vienkāršākajai shēmai, ko izmanto tikai apgaismojuma kontrolei, nav nepieciešami jaudīgi kontaktori, un to var samontēt no ierobežota skaita detaļām. Lai to izdarītu, jums ir nepieciešams taisngrieža tilts no 4 vārstu diodēm un pusvadītāju tiristoru, ko kontrolē maiņstrāvas sprieguma līmenis.Darbojoties kā regulators, vārsts iziet tikai pozitīvo 220 voltu sinusoidālā viļņa daļu. Šis režīms ir spēkā tikai ķēdēm, kas ielādētas uz kvēlspuldzēm, kā arī uz ventilatora motoriem vai sildīšanas elementiem. Tie nav jutīgi pret izmantotā sprieguma formu, atšķirībā no citiem ieslēgtu elektrisko iekārtu paraugiem.
Šāda taimera patstāvīgai montāžai būs nepieciešami šādi komponenti un detaļas:
- pastāvīga pretestība pie 4,3 megomiem un 200 omi plus mainīgs rezistors pie 1,5 kOhm;
- četras diodes, kas paredzētas strāvai virs 1 A un reversajam spriegumam līdz 400 voltiem (tas var būt, piemēram, KD202R);
- 0,47 uF laika kondensators;
- Tiristoru vai līdzīgu elementu VT151.
Ķēdes darbības princips ir līdzīgs iepriekš jau apskatītajiem gadījumiem, un tas tiek samazināts līdz laika iestatīšanas kondensatora uzlādei ar barošanas spriegumu.
Lādēšanas cikla laikā tiristora vadības elektrodam tiek piemērots pozitīvs potenciāls, kas to uztur atvērtā stāvoklī. Tā rezultātā tīkla sprieguma pusviļņi tiek piegādāti spuldzei, kas savienota ar ķēdi. Uzlādes procesa beigās strāva ķēdē apstājas, tiristors aizveras un gaisma izdziest. Laika aizkavēšanos koriģē, iestatot spriegumu visā uzlādes kondensatorā, izmantojot mainīgu rezistoru.
Daudzfunkciju ierīces
Vietējās rūpniecības ražotie daudzfunkcionālie laika releji izceļas ar plašu iespēju klāstu, kas nozīmē, ka ir pieejamas šādas funkcijas:
- Produkti gadu, mēnesi vai nedēļu var strādāt saskaņā ar programmas noteikto grafiku.
- Tie var apkalpot no viena līdz četriem pārslēgtiem kanāliem.
- Aprīkots ar sešiem ieejas vadības moduļiem.
Nav jēgas kopēt daudzfunkcionālās ierīces pats. Tie būtu jāuzskata par paraugiem padziļinātai mūsdienu laika releju modeļu iespēju izpētei.
