Šiuolaikinė namų apyvokos įranga (pavyzdžiui, skalbimo mašinos ar mikrobangų krosnelės) būtinai turi įmontuotas laiko reles. Be to, prietaisai yra sumontuoti vienos linijos maitinimo grandinėse ir atlieka apkrovos veikimo valdymo funkciją, įjungia arba išjungia ją tinkamu laiku. Norėdami namuose atlikti laiko relę savo rankomis, turite ištirti dizaino ypatybes ir jų veikimo principą.
Veikimo principas ir taikymo sritys
Paprasčiausias pavyzdys, leidžiantis suprasti relės veikimo principą, yra mechaninis arba elektroninis žadintuvas, nustatytas tam tikram laikui. Norint gauti pilnavertį laikmatį, prie jo pridedamas vykdomasis įrenginys, kuris atlieka norimą funkciją - pavyzdžiui, tiekia energiją šviestuvui ar ventiliatoriui. Tokios relės veikimo tvarka:
- Kai tik pasibaigia laikmačio (laikrodžio) nustatytas laiko intervalas, valdymo signalas siunčiamas į relės ritę.
- Iškart po to jo darbiniai kontaktai atidaro arba uždaro maitinimo grandinę.
- Todėl prie jo prijungtas įrenginys yra išjungtas arba įjungtas.
Realiuose įrenginiuose panašus veikimo būdas įgyvendinamas atsižvelgiant į iš anksto nustatytą laiko atidėjimą.
Įvairių tipų laikmačiai yra plačiai naudojami pramoninių įrenginių veikimui kontroliuoti, taip pat įjungiant ir išjungiant buitinius prietaisus. Toliau išvardyti dalykai paprastai naudojami kaip perjungiamos namų apkrovos:
- bet kurios klasės apšvietimo prietaisai;
- įvairūs klimato įrangos pavyzdžiai;
- vėdinimo sistemos ir panašūs įtaisai.
Laiko kontroliuojamų buitinių prietaisų naudojimas leidžia sumažinti sąskaitas už elektrą.
Prieš padarydami elektrinių prietaisų įjungimo ir išjungimo laikmatį savo rankomis, turėsite susipažinti su šių prietaisų veislėmis.
Relių tipai
Pagal perjungimo grandinėje naudojamo išvesties elemento tipą žinomi laiko relių pavyzdžiai yra suskirstyti į šiuos tipus:
- relių sistemos, kurių pagrindinė jungimo jungtis yra darbinis kontaktas;
- tranzistorių jungikliai ant pagrindinių puslaidininkinių elementų;
- triaciniai arba tiristoriniai jungikliai.
Pirmasis iš variantų nėra labai tinkamas nepriklausomai gamybai, nes jo schema yra gana sudėtinga - joje yra per daug elementų.
Tiristorių pagrindu rekomenduojama pasirinkti grandinės sprendimą, kai prijungta apkrova nejautri maitinimo įtampos formai.
Namų gaminiuose neprotinga naudoti šiuolaikinius mikrovaldiklius, kurie labai apsunkina vykdomosios grandinės dalies nustatymo ir derinimo procesą. Labiau pageidaujamos yra tranzistorių relės, kurias lengva surinkti ir iš anksto derinti.
Praktinės schemos
Visose siūlomose namų relių parinktyse yra nebrangūs daiktai, kurie yra laisvai parduodami bet kurioje radijo parduotuvėje. Jų schema veikia pagal paprasčiausią algoritmą, pagal kurį pirmiausia įjungiamas jame įmontuotas laikmatis, o pasibaigus atgaliniam skaičiavimui, suveikia vykdomasis vienetas. Dėl to maitinimo įtampa naudojama arba pašalinama iš apkrovos, prijungtos prie relės.
Tranzistoriaus laiko įtaisas
Kelių tranzistorių laiko relės elektros grandinę įgyvendinti yra lengviausia, nes joje yra tik 8 aktyvieji elementai. Jo pagrindu galima surinkti prietaisus, kurie valdo, pavyzdžiui, apšvietimo išjungimo laiką. Norėdami maitinti tokią grandinę, jums reikės 9 voltų arba 12 voltų automobilio akumuliatoriaus.
Norėdami pagaminti namų relę, jums reikia šių dalių rinkinio:
- du fiksuoti rezistoriai ir vienas kintamas potenciometras - jų vertės parenkamos konkrečiai grandinei;
- dvigubas tranzistorius KT937A arba užsienio analogas;
- apkrovos perjungimo relė;
- pastovus reikalingos galios laiko nustatymo kondensatorius;
- diodas su žymėjimu KD105B;
- mygtuką, kad paleistumėte relę.
Laiko uždelsimas namuose pagamintame įrenginyje organizuojamas įkraunant pastovų kondensatorių iki tranzistoriaus pagrindinio elemento galios lygio. Viso šio proceso metu, kol įtampa pasiekia 9–12 voltų, išėjimo jungiklis lieka atidarytas, o prie jo prijungta lempa šviečia visu įsižiebimu. Praėjus tam tikram laikotarpiui, nustatytam kintamo rezistoriaus srovės verte, tranzistorius yra visiškai uždarytas. Dėl to jo kolektoriaus apvija yra išjungta, o apkrova atjungiama nuo maitinimo grandinės.
Pagal tranzistoriaus grandinę surinktos relės laiko parametrai sekundėmis arba minutėmis parenkami eksperimentiškai - pakeičiant reguliuojamo rezistoriaus varžą. Kad būtų patogiau įjungti arba išjungti momentą, rekomenduojama ant relės korpuso taikyti rodykles, kurios nurodo eksperimentiškai gautus laiko nustatymus.
Lustinė estafetė
Elektroninio laikmačio grandinė, surinkta rankiniu būdu mikroschemos pagrindu, leidžia atsikratyti tokių tranzistoriaus analogo trūkumų, kaip uždelsimo laiko skaičiavimo sudėtingumas. Be to, tranzistoriaus grandinėje kiekvieną kartą prieš kitą startą būtina iškrauti laiko kondensatorių. Viena vertus, naudojant mikroschemas, pašalinami šie trūkumai, kita vertus, prietaisas šiek tiek apsunkinamas. Rinkdamiesi laiko relei tinkamą mikroschemą, vadovaukitės šiais argumentais:
- jei jums reikia uždelsti nuo dešimties minučių iki vienos valandos, geriausiai tinka TL431 serijos lustas;
- jei reikia dirbti didesniu diapazonu - vėluojant nuo 1 sekundės iki kelių valandų - patogiausia pasidaryti laikmatį klasikinėje NE555 serijoje;
- maždaug tuos pačius laiko parametrus galima gauti naudojant mikroschemą KR512PS10.
Dėl to, kad yra atskaitos įtampos šaltinis, jų atsako riba yra griežtai nustatyta, o tai leidžia tiksliai nustatyti reikiamą vėlavimo laiką.
Galimybė padidinti perjungimo įtampą leidžia padidinti laiko uždelsimo diapazoną į viršų. Dėl įmontuoto įkrovimo grandinių atstatymo įrenginio priverstinio atstatymo nereikia Šios namuose pagamintos laiko relės versijos pranašumai apima melagingų pavojaus signalų sumažėjimą, kuris paaiškinamas „griežtesniais“ dabartiniais režimais.
Relinės grandinės, pagrįstos mikrovaldikliais, tapo labai populiarios. Tačiau norint savarankiškai kopijuoti, jie nėra visiškai patogu. Naudojant juos, kyla tam tikrų sunkumų, susijusių su mikroschemų litavimu ir jų programavimu. Siūlomų laiko prietaisų variantų dažniausiai pakanka pakartoti namuose.
Įrenginys perjungimo įrangai 220 voltų
Elektros įrangos (pavyzdžiui, elektrinių variklių) veikimui valdyti įprastos 12 voltų grandinės netinka. Šiuo atveju reikalingas magnetinis starteris, perjungiantis 220 arba 380 voltų įtampą (priklausomai nuo fazių skaičiaus). Norėdami tiekti valdymo įtampą į savo ritę, jums taip pat reikės galingo 220 voltų tvarkyklės.
Paprasčiausiai tokios relės grandinei, naudojamai tik apšvietimo valdymui, nereikia galingų kontaktorių ir ją galima surinkti iš riboto dalių skaičiaus. Tam reikės 4 vožtuvų diodų ir puslaidininkio tiristoriaus, valdomo kintamos įtampos lygiu, lygintuvo tilto. Veikdamas kaip reguliatorius, vožtuvas praleidžia tik teigiamą 220 voltų sinusoido dalį. Šis režimas leidžiamas tik grandinėms, pakrautoms ant kaitinamųjų lempučių, taip pat ventiliatorių varikliams ar kaitinimo elementams. Jie nėra jautrūs naudojamos įtampos formai, skirtingai nuo kitų perjungiamų elektros įrenginių tipų.
Norėdami savarankiškai surinkti tokį laikmatį, jums reikės šių komponentų ir dalių:
- fiksuotos 4,3 MΩ ir 200 omų varžos plius kintamasis 1,5 kΩ rezistorius;
- keturi diodai, skirti didesnei kaip 1 ampero srovei ir atvirkštinei įtampai iki 400 voltų (tai gali būti, pavyzdžiui, KD202R);
- laiko kondensatorius 0,47 μF;
- tiristorius VT151 ar panašus elementas.
Grandinės veikimo principas yra panašus į jau nagrinėtus atvejus ir yra sumažintas iki laiko kondensatoriaus įkrovimo maitinimo įtampa.
Įkrovimo ciklo metu tiristoriaus valdymo elektrodui yra taikomas teigiamas potencialas, kuris palaiko jį atidarytą. Dėl to į grandinę prijungtai lemputei tiekiamos pusės tinklo įtampos bangos. Įkrovimo proceso pabaigoje grandinėje esanti srovė sustoja, tiristorius užsidaro ir šviesa užgęsta. Laiko vėlavimas sureguliuojamas nustatant įkrovimo kondensatoriaus įtampos vertę naudojant kintamą rezistorių.
Daugiafunkciniai prietaisai
Vidaus pramonės gaminamos daugiafunkcinės laiko relės turi daugiau galimybių, o tai reiškia šias galimybes:
- Produktai gali dirbti pagal programos nustatytą tvarkaraštį metams, mėnesiui ar savaitei.
- Jie gali aptarnauti nuo vieno iki 4 perjungtų kanalų.
- Įrengtas šeši įvesties valdymo moduliai.
Nėra prasmės savarankiškai kopijuoti daugiafunkcių įrenginių. Jie turėtų būti laikomi pavyzdžiais atliekant išsamų šiuolaikinių laiko relių modelių galimybių tyrimą.
