Es gibt viele elektrische Geräte und Muster von Industrieanlagen, die durch einen intermittierenden Betriebszyklus gekennzeichnet sind. Sie schalten sich für eine bestimmte Zeit ein, danach muss die elektrische Spannung von ihnen entfernt werden. Der Besitzer muss ständig abgelenkt sein und die mit der Quelle verbundenen Produkte beobachten. Diese Funktion können moderne Zeitrelais übernehmen, die nach einem festgelegten Zeitintervall (sogenannte Verzögerung) die Last automatisch vom Netz trennen. Er kann vom Benutzer selbst eingestellt werden, nachdem er den erforderlichen Abschaltzeitpunkt des Verbrauchers im Voraus berechnet hat.
Was ist ein Zeitrelais
Das Zeitrelais ist ein elektromechanisches (elektronisches) Gerät, dessen Hauptzweck darin besteht, die Last mit einer bestimmten Verzögerung automatisch zu trennen. Geräte dieser Klasse werden häufig in Stromnetzen von Industrieanlagen eingesetzt und ermöglichen es ihnen, ihre Betriebsarten ohne menschliches Zutun zu steuern. Darüber hinaus werden im Alltag Zeitrelais verwendet, die die rechtzeitige Entfernung von 220 Volt von den über sie angeschlossenen Geräten sicherstellen. Als solche Lasten können verwendet werden:
- Haushaltsbeleuchtungen aller Art;
- Muster von Klimageräten;
- Lüftungsanlagen und andere Geräte.
Der Einsatz moderner Geräte mit Zeitverzögerung kann den Energieverbrauch deutlich senken und dem Durchschnittsbürger das Leben erleichtern.
Die ersten Muster – mechanische Prototypen dieser Geräte – wurden Mitte des 19. Jahrhunderts entwickelt. Sie kontrollierten das Ein- und Ausschalten der Leitungen der sich damals entwickelnden Telegrafenkommunikation. Seitdem wurden diese Produkte deutlich verbessert, ihre Funktionalität hat sich deutlich erhöht. Gleichzeitig ist das Funktionsprinzip solcher Geräte gleich geblieben: Nach einer bestimmten Zeit wird der Aktor ausgelöst, wonach die Versorgungsspannung automatisch von der Last getrennt oder ihr zugeführt wird. In Steuerungssystemen für Industrieanlagen werden die gesteuerten Stromkreise nach einem bestimmten Algorithmus geschaltet, der durch die Programmierung der elektronischen Relais eingestellt wird.
Arbeitsalgorithmen, Funktionsdiagramme, Konventionen
In modernen programmierbaren Geräten wird ein komplexer Betriebsalgorithmus bereitgestellt, der Zeitpausen und sich zyklisch wiederholende Intervalle umfasst. Für die Funktionsweise des Zeitrelais gibt es folgende Schemata:
- einfache Verzögerung des Einschaltmoments;
- nach dem Anlegen der Stromversorgung wird die Last angeschlossen, aber nach einer vom Programm festgelegten Zeit wird die Spannung von ihr entfernt.
- wie im vorherigen Fall, jedoch erfolgt die Abschaltung mit einer gewissen Verzögerung.
Ein anderes Schema geht von einem komplexeren zyklischen Betriebsmodus des Geräts aus. Um es zu verstehen, sollten Sie die Reihenfolge des Ein- und Ausschaltens der Last klären. Es sieht aus wie das:
- Nach der Versorgung wird der Strom erst nach einem bestimmten Zeitintervall an sein Ziel geliefert.
- Die Leitung bleibt für ein vorbestimmtes Intervall mit dem Netzwerk verbunden.
- Es gibt eine Abschaltung und eine Pause, die der Dauer entspricht, wenn Strom angelegt wird.
- Die Last wird zum gleichen Zeitpunkt wie beim ersten Mal wieder angeschlossen.
- Die Abfolge dieser Aktionen wird fortgesetzt, bis die Versorgungsspannung vollständig entfernt wird.
Beim Studium der Algorithmen zum Auslösen des Zeitrelais und der Merkmale seiner Anwendung müssen Sie sich mit einer der wichtigsten Eigenschaften des Geräts vertraut machen, die in Form eines Funktionsdiagramms dargestellt wird.
Auslösediagramme
Unter dieser Kennlinie versteht man grafische Diagramme, die den Zustand des Zeitrelais zu verschiedenen Zeitpunkten beschreiben. Beim Kennenlernen wird der gesamte Schaltvorgang in visueller Form dargestellt.
Auf den Diagrammen können wir besonders deutlich die Zyklizität der beobachteten Prozesse beim Betrieb von Geräten nach einem komplexen Algorithmus unterscheiden. Die darauf angegebenen Zeitintervalle werden in der Regel vom Benutzer selbst eingestellt. Andererseits sind Beispiele von Geräten bekannt, bei denen die Momente des Trennens und Zuschaltens der Last nicht korrigiert werden können. Als fester Parameter werden sie in der Regel im Produktpass angegeben. Meistens handelt es sich dabei um spezielle Zeitmessgeräte, die in Schutzschaltungen von Industrieanlagen eingebaut sind.
In jeder einzelnen Probe des Zeitrelais werden mehrere Arbeitsalgorithmen gleichzeitig bereitgestellt, die nach Belieben des Benutzers ausgewählt werden. Das Aussehen der Funktionsdiagramme wird auf dem Körper des Produkts angezeigt, dort können Sie sich auch mit der Lage seiner Kontakte vertraut machen.
Kontaktbezeichnungen auf den Diagrammen
Bei der Auswahl eines Zeitrelais ist es wichtig, nicht nur die Funktionsdiagramme, sondern auch die Anordnung seiner Arbeitskontakte zu verstehen. Darunter stechen die folgenden Arten von Kontaktgruppen hervor:
- einer von ihnen in der Ruhestellung ist immer geöffnet;
- eine andere Kontaktgruppe befindet sich unter normalen Bedingungen in einem geschlossenen Zustand;
- die dritte Sorte ist neutral.
Um die Art des Relaisbetriebs in den Diagrammen zu verstehen, werden sie durch spezielle Symbole in Form von Halbovalen, Segmenten von geraden Linien und abgeschnittenen Parallelen angezeigt.
Relaistypen
Alle Relaisgeräte sind nach der Art des Anschlusses an das aktuelle Stromnetz in die folgenden Klassen unterteilt:
- Geräte vom Blocktyp;
- Schalter direkt in die elektronische Schaltung eingebaut;
- modulare Ausführungen.
Blockgeräte werden in Form eines monolithischen Adapters hergestellt, der direkt in die Steckdose gesteckt wird. Ihre Kontakte sind direkt mit Phase und Null des geschalteten Stromkreises verbunden. Eingebettete Samples benötigen keine Stromquelle von Drittanbietern, da sie als Teil komplexer elektronischer Schaltungen arbeiten.
Modulare Zeitrelais werden in einem Schaltschrank auf einer Hutschiene montiert und mit dem benachbarten Neutral- und Phasenbus verbunden. Entsprechend den Konstruktionsmerkmalen eines bestimmten Aktors haben alle bekannten Relaismuster folgende Ausführungen:
- elektromagnetischer Typ;
- auf der Grundlage eines elektronischen Schaltkreises hergestellte Geräte;
- pneumatische und elektromechanische Geräte, die Aufzugsmechanismen ähnlich sind (letztere sehen im Aussehen wie Uhren aus).
In der Privatpraxis sind elektronische und elektromagnetische Geräte weit verbreitet, was durch die Einfachheit ihres Designs und die relativ geringen Kosten erklärt wird.
Nach der Art des Mechanismus, der eine Zeitverzögerung bereitstellt, werden diese Geräte in die folgenden Klassen eingeteilt:
- mit elektromagnetischer Verzögerung;
- pneumatisch (Kompressor);
- mit einem Uhr-(Anker-)Verzögerungsmechanismus;
- motorische Systeme;
- elektronisch-mechanische analoge Geräte.
Jedes der aufgeführten Muster unterscheidet sich in seinen Eigenschaften von Analoga und wird nach Ermessen des Benutzers unter bestimmten Bedingungen verwendet. Modulare Strukturen, die auf einer DIN-Schiene montiert sind, können als 220-Volt-Zeitrelais für die Beleuchtung von Innenräumen verwendet werden.
Wöchentliche digitale Zeitschaltuhr
Die digitale Wochenschaltuhr oder elektronische Zeitschaltuhr ist ein flexibel programmierbares Gerät, das für den Betrieb innerhalb von sieben Kalendertagen entwickelt wurde. Mit seiner Hilfe ist es möglich, in öffentlichen Einrichtungen wie Schulen, Büros und ähnlichen Orten der gemeinsamen Nutzung die genauen Termine der erforderlichen Kommutierungen (Zu- oder Abschalten bestimmter Verbraucher) festzulegen.
In den "erweiterten" Beispielen von Tageszeitrelais ist es möglich, Kopien mehrerer Programme mit Lesefähigkeit zu speichern. Als Informationsträger werden verschiedene Arten von Speichermedien verwendet, die mit dem elektronischen Schlüssel D KEY (in der Ausführung PLUS und SYNCHRO) entnommen werden können.
Einrichten von elektromechanischen Analogrelais
Einige Modelle verfügen über eine LED-Statusanzeige auf der Blende. Um das gewünschte Intervall einzustellen, genügt es, den Potentiometerschaft mit einem Schraubendreher auf die entsprechende Markierung zu drehen, daneben steht der Wert in Minuten oder Stunden. Geräte dieser Klasse (insbesondere Typ NTE8) werden häufig in Lüftungsregelkreisen in einem Haus, in Heizmodulen sowie in künstlichen Beleuchtungssystemen eingesetzt.
Justierung von Instrumenten mit Digitalskala
Die Einstellung derartiger Geräte wird am Beispiel einer Zeitschaltuhr mit Digitalwaage der Marke „REV Ritter“ an einer normalen Steckdose veranschaulicht. Die Gültigkeitsdauer seiner Zeitverzögerung ist in der Regel auf einen Tag begrenzt, was für die Lebensbedingungen ausreichend ist. Anweisungen zum Einrichten eines solchen Relais umfassen die folgenden Punkte:
- Stecken Sie das Gerät in eine Steckdose.
- Verschieben Sie alle Einstellelemente (Segmente) entlang des Umfangs des Stimmrads nach oben.
- Verschieben Sie nur diejenigen nach unten, die der eingestellten Zeit entsprechen.
- Der Zeiger des mittleren Zifferblatts wird auf die aktuelle Uhrzeit eingestellt.
Wenn die Segmente zwischen den Ziffern 18 und 20 nach unten verschoben werden, wird die erforderliche Last nach dem 18-Stunden-Intervall eingeschaltet und nach zwei Stunden ausgeschaltet. Das Design eines solchen halbautomatischen Geräts sieht die Möglichkeit vor, innerhalb von zwei Kalendertagen bis zu 48 Arbeitszyklen (ein und aus) zu organisieren.
Anschluss an den Steuerkreis
Bei einigen Modellen von elektronisch-mechanischen und digitalen Timern ist die Schaltung direkt auf das Gehäuse des Geräts gedruckt.
Die klassische Schaltmöglichkeit wird in folgendem Ablauf dargestellt:
- Bei Anschluss an das Stromnetz erfolgt die Stromversorgung direkt an den Klemmen des Gerätes.
- Durch den eingebauten Automaten wird die Phasenspannung an die Wicklung des Exekutivrelais geliefert.
- Seine Schütze verbinden den Stromkreis direkt mit der Stromleitung.
Das Anschlussprinzip für die meisten Relaisgeräte ist im Wesentlichen das gleiche. Beim Anlegen von Spannung wird eine interne Schaltung ausgelöst, wodurch die Last über eine Gruppe von geschalteten Kontakten mit Spannung versorgt wird.
