Jak podłączyć przekaźnik czasowy: cykliczny, mechaniczny i elektroniczny?

Istnieje wiele urządzeń elektrycznych i próbek urządzeń przemysłowych, które charakteryzują się przerywanym cyklem pracy. Włączają się na pewien czas, po czym należy usunąć z nich napięcie elektryczne. Właściciel musi być stale rozproszony, obserwując produkty podłączone do źródła. Funkcję tę mogą pełnić nowoczesne przekaźniki czasowe, które umożliwiają automatyczne odłączenie obciążenia od sieci po ustalonym przedziale czasowym (nazywa się to opóźnieniem). Może być ustawiony przez samego użytkownika, po wcześniejszym obliczeniu wymaganego momentu wyłączenia konsumenta.

Co to jest przekaźnik czasowy

Przekaźnik czasowy jest urządzeniem elektromechanicznym (elektronicznym), którego głównym celem jest automatyczne odłączenie obciążenia z pewnym opóźnieniem. Urządzenia tej klasy znajdują szerokie zastosowanie w sieciach elektroenergetycznych instalacji przemysłowych, pozwalając im sterować trybami 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 mogą być używane:

• oświetlacze 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 przeciętnemu człowiekowi.

Pierwsze próbki - mechaniczne prototypy tych urządzeń - powstały w połowie XIX wieku. Kontrolowali włączanie i wyłączanie linii rozwijającej się wówczas łączności telegraficznej. Od tego czasu produkty te zostały znacznie ulepszone, ich funkcjonalność znacznie wzrosła. Jednocześnie zasada działania takich urządzeń pozostała taka sama: po określonym czasie uruchamiany jest siłownik, po czym napięcie zasilania jest automatycznie usuwane z obciążenia lub do niego dostarczane. W układach sterowania urządzeniami przemysłowymi obwody sterowane są przełączane według określonego algorytmu, ustalonego przez zaprogramowanie przekaźników elektronicznych.

Algorytmy pracy, diagramy funkcjonalne, konwencje

W nowoczesnych programowalnych urządzeniach zapewniony jest złożony algorytm działania, obejmujący przerwy czasowe i cyklicznie powtarzające się interwały. Istnieją następujące schematy działania przekaźnika czasowego:

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

Inny schemat zakłada bardziej złożony cykliczny tryb pracy urządzenia. Aby to zrozumieć, powinieneś wyjaśnić kolejność włączania i wyłączania obciążenia. To wygląda tak:

1. Po zasileniu zasilanie jest dostarczane do miejsca przeznaczenia dopiero po pewnym czasie.
2. Linia pozostaje podłączona do sieci przez określony czas.
3. Po włączeniu zasilania następuje wyłączenie i przerwa równa czasowi trwania.
4. Obciążenie jest ponownie podłączane w tym samym czasie, co za pierwszym razem.
5. Sekwencja tych działań trwa do całkowitego usunięcia napięcia zasilającego.

Studiując algorytmy wyzwalania przekaźnika czasowego i cechy jego zastosowania, będziesz musiał zapoznać się z jedną z najważniejszych cech urządzenia, przedstawioną w postaci schematu funkcjonalnego.

Schematy wyzwalania

Ta cecha jest rozumiana jako wykresy graficzne opisujące stan przekaźnika czasowego w różnych punktach w czasie. Po zapoznaniu się z nimi cały proces przełączania jest przedstawiony w formie wizualnej.

Cykliczność procesów obserwowanych podczas pracy urządzeń według złożonego algorytmu jest szczególnie wyraźnie widoczna na wykresach. Wskazane na nich przedziały czasowe z reguły ustala sam użytkownik. Z drugiej strony znane są przykłady urządzeń, w których nie można skorygować momentów odłączenia i podłączenia obciążenia. Jako stały parametr są one zwykle wskazane w paszporcie produktu. Najczęściej są to przyrządy czasowe specjalnego przeznaczenia instalowane w obwodach ochronnych instalacji przemysłowych.

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

Oznaczenia styków na schematach

Przy wyborze przekaźnika czasowego ważne jest, aby nauczyć się rozumieć nie tylko schematy działania funkcjonalnego, ale także układ jego styków roboczych. Wśród nich wyróżniają się następujące rodzaje grup kontaktów:

• jeden z nich w pozycji nieoperacyjnej jest zawsze otwarty;
• inna grupa styków w normalnych warunkach jest w stanie zamkniętym;
• trzecia odmiana jest neutralna.

Aby zrozumieć charakter działania przekaźnika na schematach, są one oznaczone specjalnymi ikonami w postaci półowali, odcinków linii prostych i obciętych równoleżników.

Typy przekaźników

Wszystkie urządzenia przekaźnikowe są podzielone na następujące klasy zgodnie z metodą podłączenia do bieżącej sieci elektrycznej:

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

Urządzenia typu blokowego wykonane są w postaci monolitycznego adaptera podłączanego bezpośrednio do gniazdka. Ich styki są bezpośrednio połączone z fazą i zerem przełączanego obwodu. Wbudowane próbki nie wymagają źródła zasilania innej firmy, ponieważ działają jako część złożonych obwodów elektronicznych.

Modułowe przekaźniki czasowe są montowane na szynie DIN w szafie rozdzielczej i podłączone do sąsiedniej szyny neutralnej i fazowej. Zgodnie z cechami konstrukcyjnymi konkretnego siłownika wszystkie znane próbki przekaźników mają następujące wersje:

• typ elektromagnetyczny;
• urządzenia wykonane na bazie obwodu elektronicznego;
• urządzenia pneumatyczne i elektromechaniczne podobne do mechanizmów naciągowych (te ostatnie z wyglądu przypominają zegarki).

W praktyce prywatnej szeroko stosowane są urządzenia elektroniczne i elektromagnetyczne, co tłumaczy się prostotą ich konstrukcji i stosunkowo niskim kosztem.

Według rodzaju mechanizmu zapewniającego opóźnienie czasowe urządzenia te są podzielone na następujące klasy:

• ze spowolnieniem elektromagnetycznym;
• pneumatyczny (sprężarka);
• z mechanizmem opóźniającym zegar (kotwica);
• systemy motoryczne;
• elektroniczne i mechaniczne urządzenia analogowe.

Każda z wymienionych próbek różni się od analogów swoją charakterystyką i jest używana w określonych warunkach według uznania użytkownika. Konstrukcje modułowe instalowane na szynie DIN mogą służyć jako przekaźnik tymczasowy 220 V do oświetlenia pomieszczeń wewnętrznych.

Tygodniowy zegar cyfrowy

Cyfrowy zegar tygodniowy lub elektroniczny przekaźnik czasowy to elastyczne programowalne urządzenie zaprojektowane do działania w ciągu siedmiu dni kalendarzowych. Za jego pomocą możliwe jest ustalenie dokładnych terminów koniecznych dojazdów (podłączenia lub odłączenia określonych odbiorników) w instytucjach publicznych takich jak szkoły, urzędy i tym podobne miejsca wspólnego użytku.

W „zaawansowanych” próbkach dobowych przekaźników czasowych możliwe jest zapisanie kopii kilku programów z możliwością odczytu. Jako nośniki informacji wykorzystywane są różnego rodzaju nośniki informacji, umożliwiające ich usunięcie za pomocą klucza elektronicznego D KEY (w wersji systemów PLUS i SYNCHRO).

Konfigurowanie elektromechanicznych przekaźników analogowych

Przemysłowe systemy ACS i niektóre urządzenia gospodarstwa domowego są często wyposażone w urządzenia typu elektromechanicznego, do normalnego działania których wymagana jest specjalna regulacja. Na ich przedniej ściance znajduje się szczelinowa gałka potencjometru, którą można obracać za pomocą śrubokręta z cienkim ostrzem. Na całym okręgu obok jest zaznaczona skala gradacji do ustawiania czasu.

Niektóre modele mają wskaźnik stanu LED na ramce. Aby ustawić żądany interwał wystarczy przekręcić śrubokrętem trzpień potencjometru do odpowiedniego znaku z nałożoną wartością w minutach lub godzinach. Urządzenia tej klasy (w szczególności typu NTE8) znajdują szerokie zastosowanie w obwodach sterowania wentylacją w domu, modułach grzewczych, a także w systemach sztucznego oświetlenia.

Kalibracja instrumentów z wagą cyfrową

Ustawienie urządzeń tego typu ilustruje przykład timera z cyfrową wagą marki „REV Ritter”, wpiętego do zwykłego gniazdka elektrycznego. Okres ważności jego opóźnienia czasowego jest z reguły ograniczony do jednego dnia, co wystarcza na warunki życia. Instrukcje dotyczące konfiguracji takiego przekaźnika obejmują następujące elementy:

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

Jeżeli segmenty znajdujące się pomiędzy cyframi 18 i 20 zostaną przesunięte w dół, wymagane obciążenie włączy się po upływie 18 godzin i wyłączy po dwóch godzinach. Konstrukcja takiego półautomatycznego urządzenia przewiduje możliwość zorganizowania do 48 cykli pracy (włącz i wyłącz) w ciągu dwóch dni kalendarzowych.

Połączenie z obwodem sterującym

Stosowany jest schemat klasyczny, który umożliwia przełączanie obciążenia wielopozycyjnego według kryterium czasowego (w tej sytuacji liczba stanów wynosi 2). Do urządzeń tej klasy należy dołączyć paszport techniczny, który opisuje nie tylko ich konstrukcję, ale także kolejność połączeń.

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

Klasyczna opcja przełączania przedstawiona jest w następującej kolejności operacji:

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

Zasada połączenia dla większości urządzeń przekaźnikowych jest zasadniczo taka sama. Po doprowadzeniu do niego zasilania wyzwalany jest obwód wewnętrzny, dzięki któremu napięcie jest dostarczane do obciążenia przez grupę przełączanych styków.