Jak podłączyć przekaźnik czasowy: cykliczny, mechaniczny i elektroniczny

Istnieje wiele urządzeń elektrycznych i próbek urządzeń przemysłowych, charakteryzujących się przerywanym cyklem działania. Włączają się na określony czas, po czym konieczne jest usunięcie z nich napięcia elektrycznego. Właściciel musi być stale rozproszony, obserwując produkty podłączone do źródła. Ta funkcja może być realizowana przez nowoczesne przekaźniki czasowe, które umożliwiają automatyczne odłączanie obciążenia od sieci po określonym czasie (nazywa się to czasem otwarcia migawki). Może go ustawić sam użytkownik, który wcześniej obliczył niezbędny moment wyłączenia konsumenta.

Co to jest przekaźnik czasowy

Przekaźnik tymczasowy jest urządzeniem elektromechanicznym (elektronicznym), którego głównym celem jest automatyczne wyłączanie obciążenia z pewnym opóźnieniem. Urządzenia tej klasy są szeroko stosowane w sieciach elektrycznych zakładów przemysłowych, pozwalając kontrolować tryby ich pracy bez pomocy człowieka. Ponadto przekaźniki czasowe są używane w życiu codziennym, zapewniając terminowe usunięcie 220 woltów z podłączonych przez nie urządzeń. Jako takie obciążenia można zastosować:

• iluminatory domowe dowolnego typu;
• próbki sprzętu klimatycznego;
• systemy wentylacyjne i inne urządzenia.

Zastosowanie nowoczesnych urządzeń z opóźnieniem czasowym może znacznie zmniejszyć zużycie energii i ułatwić życie zwykłej osobie.

Pierwsze próbki - mechaniczne prototypy tych urządzeń - opracowano w połowie XIX wieku. Kontrolowali wtedy włączanie i wyłączanie linii komunikacji telegraficznej. Od tego czasu produkty te znacznie się poprawiły, ich funkcjonalność znacznie wzrosła. Jednocześnie zasada działania takich urządzeń pozostaje taka sama: po określonym czasie aktywowany jest siłownik, po którym napięcie zasilające jest automatycznie usuwane z obciążenia lub dostarczane do niego. W systemach sterowania urządzeniami przemysłowymi przełączanie obwodów sterowanych odbywa się zgodnie z pewnym algorytmem określonym przez programowanie przekaźników elektronicznych.

Algorytmy działania, schematy funkcjonalne, konwencje

W nowoczesnych programowalnych urządzeniach zapewniony jest złożony algorytm pracy, który obejmuje przerwy czasowe i cyklicznie powtarzane interwały. Istnieją następujące schematy działania przekaźnika czasowego:

• proste opóźnienie momentu włączenia;
• po dostarczeniu zasilania obciążenie jest podłączone, ale po czasie określonym przez program napięcie jest z niego usuwane;
• tak samo jak w poprzednim przypadku, ale wyłączenie następuje z pewnym opóźnieniem.

Kolejny schemat obejmuje bardziej złożony cykliczny tryb działania urządzenia. Dla jego zrozumienia należy wyjaśnić kolejność włączania i wyłączania obciążenia. To wygląda tak:

1. Po dostarczeniu energia jest dostarczana zgodnie z przeznaczeniem dopiero po upływie określonego czasu.
2. Przez określony czas linia pozostaje podłączona do sieci.
3. Po podłączeniu zasilania następuje wyłączenie i pauza równa czasowi jego trwania.
4. Obciążenie jest ponownie podłączane w tym samym czasie, co za pierwszym razem.
5. Sekwencja tych działań trwa aż do całkowitego usunięcia napięcia zasilania.

W badaniu algorytmów wyzwalania przekaźnika czasowego i cech jego zastosowania należy zapoznać się z jedną z najważniejszych cech urządzenia przedstawioną w postaci schematu funkcjonalnego.

Diagramy odpowiedzi

Ta charakterystyka odnosi się do diagramów graficznych opisujących stan przekaźnika czasowego w różnych punktach czasowych. Kiedy się z nimi zapoznasz, cały proces zmiany prezentowany jest w formie wizualnej.

Na schematach szczególnie wyraźnie widać cykliczność procesów obserwowanych, gdy urządzenia działają zgodnie ze złożonym algorytmem. Wskazane na nich przedziały czasowe są zwykle ustawiane przez użytkownika. Z drugiej strony znane są urządzenia, w których nie można regulować momentów odłączenia i podłączenia obciążenia. Jako stały parametr są zwykle wskazane w paszporcie produktu. Najczęściej są to urządzenia do wyznaczania czasu specjalnego przeznaczenia, instalowane w obwodach ochronnych zakładów przemysłowych.

W każdej indywidualnej próbce przekaźnika czasowego dostępnych jest kilka algorytmów działania, wybranych według uznania użytkownika. Wygląd schematów funkcjonalnych znajduje się na korpusie produktu, gdzie można również zapoznać się z lokalizacją jego styków.

Oznaczenia kontaktów na schematach

Wybierając przekaźnik czasowy, ważne jest, aby nauczyć się rozumieć nie tylko funkcjonalne diagramy reakcji, ale także układ jego styków roboczych. Wśród nich są następujące rodzaje grup kontaktów:

• jeden z nich w pozycji jałowej jest zawsze otwarty;
• druga grupa kontaktów w normalnych warunkach jest w stanie zamkniętym;
• trzecia odmiana ma neutralną pozycję.

Aby zrozumieć naturę działania przekaźnika na obwodach, są one oznaczone specjalnymi ikonami w postaci pół-owali, odcinków linii prostych i obciętych równoległych.

Rodzaje przekaźników

Zgodnie z metodą podłączenia do bieżącej sieci wszystkie przekaźniki są podzielone na następujące klasy:

• urządzenia typu blokowego;
• przełączniki wbudowane bezpośrednio w obwód elektroniczny;
• konstrukcje modułowe.

Urządzenia typu blokowego są wykonane w postaci monolitycznego adaptera, podłączanego bezpośrednio do gniazdka. Ich styki są bezpośrednio podłączone do fazy i zera obwodu przełączanego. Osadzone próbki nie potrzebują zewnętrznego źródła zasilania, ponieważ działają one jako część złożonych obwodów elektronicznych.

Timery modułowe są montowane na szynie DIN w szafie sterowniczej i podłączone do sąsiedniej szyny zerowej i fazowej. Zgodnie z cechami konstrukcyjnymi danego siłownika wszystkie znane konstrukcje przekaźników mają następujące konstrukcje:

• typ elektromagnetyczny;
• urządzenia wykonane na podstawie obwodu elektronicznego;
• urządzenia pneumatyczne i elektromechaniczne podobne do mechanizmów zegarowych (te ostatnie wyglądają jak zegarki).

W praktyce prywatnej urządzenia elektroniczne i elektromagnetyczne są szeroko stosowane ze względu na prostotę ich konstrukcji i stosunkowo niski koszt.

Według rodzaju mechanizmu zapewniającego opóźnienie czasowe urządzenia te dzielą się na następujące klasy:

• z opóźnieniem elektromagnetycznym;
• pneumatyczny (sprężarka);
• z mechanizmem opóźniającym zegar (kotwica);
• układy silnikowe;
• elektroniczne mechaniczne urządzenia analogowe.

Każda z wymienionych próbek różni się od analogów właściwościami i jest używana w określonych warunkach według uznania użytkownika. Konstrukcje modułowe zainstalowane na szynie DIN mogą być używane jako tymczasowy przekaźnik 220 V do oświetlenia wewnątrz budynków.

Tygodniowy zegar cyfrowy

Cyfrowy tygodniowy zegar lub elektroniczny wyłącznik czasowy to elastyczne programowalne urządzenie zaprojektowane do działania w ciągu siedmiu dni kalendarzowych. Za jego pomocą możliwe jest ustalenie dokładnych dat niezbędnych przełączeń (podłączeń lub odłączeń określonych obciążeń) w instytucjach publicznych, takich jak szkoła, biuro i podobne miejsca zbiorowego użytku.

W „zaawansowanych” próbkach liczników dziennych można zapisywać kopie kilku programów z możliwością odczytu. Jako nośniki danych stosowane są różne typy napędów, które umożliwiają ich usunięcie za pomocą klucza elektronicznego D KEY (w wersji systemów PLUS i SYNCHRO).

Konfigurowanie elektronicznych mechanicznych przekaźników analogowych

Przemysłowe systemy ACS i niektóre urządzenia gospodarstwa domowego są często wyposażone w urządzenia elektromechaniczne, do których normalnego funkcjonowania wymagana jest specjalna regulacja. Na przednim panelu znajduje się uchwyt potencjometru „pod szczeliną”, obracający się za pomocą śrubokręta z cienkim żądłem. Wokół koła obok zaznaczona jest skala skali ustawienia czasu.

W niektórych modelach przedni panel zapewnia wskaźnik LED. Aby ustawić żądany odstęp, wystarczy obrócić śrubokrętem potencjometru do odpowiedniego znaku o następnej wartości w minutach lub godzinach. Urządzenia tej klasy (w szczególności typu NTE8) są szeroko stosowane w systemach sterowania wentylacją domową, modułach grzewczych, a także w systemach sztucznego oświetlenia.

Regulacja instrumentu za pomocą wagi cyfrowej

Konfigurację tego typu urządzeń ilustruje przykład timera z cyfrową skalą marki REV Ritter, który jest podłączony do zwykłego gniazdka elektrycznego. Okres działania jego opóźnienia z reguły jest ograniczony do jednego dnia, co wystarcza na warunki życia. Instrukcje konfiguracji takiego przekaźnika obejmują następujące elementy:

1. Podłącz urządzenie do gniazdka elektrycznego.
2. Przesuń w górę wszystkie elementy regulacyjne (segmenty) ustawione na obwodzie tarczy strojenia.
3. Przesuń w dół tylko te, które odpowiadają ustawionemu czasowi.
4. Centralny wskaźnik dysku jest ustawiony na bieżącą godzinę.

Jeśli segmenty znajdujące się między liczbami 18 i 20 zostaną przesunięte w dół, żądane obciążenie włączy się po 18-godzinnym odstępie i wyłączy się po dwóch godzinach. Konstrukcja takiego półautomatycznego urządzenia umożliwia zorganizowanie do 48 cykli roboczych (włączanie i wyłączanie) w ciągu dwóch dni kalendarzowych.

Podłączenie do obwodu sterującego

Stosowany jest klasyczny schemat, który pozwala przełączać obciążenie wielopozycyjne zgodnie z atrybutem czasu (w tej sytuacji liczba stanów wynosi 2). Do urządzeń tej klasy koniecznie dołączony jest paszport techniczny, który opisuje nie tylko ich konstrukcję, ale także kolejność połączeń.

W niektórych modelach zegarów elektroniczno-mechanicznych i cyfrowych obwód jest wykreślany bezpośrednio na korpusie urządzenia.

Klasyczna wersja przełączania jest przedstawiona jako następująca sekwencja operacji:

1. Po podłączeniu do sieci zasilanie jest dostarczane bezpośrednio do zacisków urządzenia.
2. Poprzez wbudowaną automatyczną maszynę napięcie fazowe jest dostarczane do cewki przekaźnika wykonawczego.
3. Jego styczniki łączą obwód bezpośrednio z linią energetyczną.

Zasada podłączenia większości urządzeń przekaźnikowych jest zasadniczo taka sama. Po doprowadzeniu do niego zasilania następuje wyzwolenie obwodu wewnętrznego, dzięki któremu napięcie jest dostarczane do obciążenia przez grupę przełączanych styków.