Электронные программируемые реле времени с задержкой включения и выключения

Для рациональной работы электрических устройств используют автоматизированные системы управления. Реле времени программируемое способно выполнять массу полезных функций, в том числе включать и выключать приборы по заданному алгоритму.

Что такое реле времени

С французского слово «реле» переводится как «заменить», а на практике термин обозначает электрический или электронный ключ, который необходим для коммутации участков электрических цепей и контроля расхода электроэнергии. Это понятие характерно для обычных электромагнитных устройств. Программируемый прибор, или таймер, подает команду подключения или отключения электрических цепей автоматически, соответственно настройкам, установленным пользователем.

Электромеханическое устройство замыкает или размыкает контакты, когда на обмотку катушки реле поступает небольшой электрический ток. Возникающее магнитное поле приводит в движение «якорь», с которым соединены коммутирующие контакты. Благодаря этому процессу происходит размыкание и замыкание сети. В последнее время широко используются твердотельные реле. Они имеют мощные полупроводниковые ключи и способны выдержать большие нагрузки.

Если цепь необходимо коммутировать не в период подачи сигнала, а в определенный момент, применяют более сложное устройство – реле времени (РВ). Они срабатывают по истечении определенного периода, обеспечивая последовательность действий. Благодаря принципу работы можно построить разные по сложности электрические схемы. С помощью таких схем осуществляют функции управления различной техникой.

Например, реле незаменимо для организации автоматического полива, отключения света в общем коридоре, включения и отключения компрессора в аквариуме.

Принцип действия

Основная функция РВ – это формирование временной задержки коммутации управляющих групп контактов. Осуществление задержки зависит от особенностей конструкции прибора. Есть много разновидностей РВ. С функциональной точки зрения они бывают пневматические, моторные, электромагнитные, электронные, а также устройства на часовом механизме. Различаются по параметрам, внешнему виду и способу установки, имеют следующие технические характеристики:

• максимальный коммутируемый ток;
• номинальное напряжение коммутации;
• тип контактов, их количество;
• износоустойчивость (предполагаемое количество включений);
• степень защиты IP.

На электронных таймерах указано номинальное напряжение питания и потребляемая мощность. А также период хранения в памяти запрограммированных данных в случае отключения питания. Наличие информативного экрана и системы управления дает возможность поддерживать одновременно несколько заданий.

Приборы делятся на устройства с задержкой выключения или включения. Многие реле имеют сразу два варианта, осуществляя смену типа коммутации. Алгоритм работы следующий:

1. Во время запуска срабатывает контактная группа – контакты замыкаются для реле с задержкой выключения.
2. Взводится механизм задержки времени.
3. По истечении запрограммированного интервала контактная группа меняет порядок.

Подобным образом работает реле задержки включения. В устройствах цикличного типа заданная последовательность повторяется многократно.

Какие элементы включает в себя реле времени

Моноблочное устройство – это независимый прибор в отдельном корпусе с встроенным питанием, входами и выходами, дисплеем и панелью управления. Реле задержки выключения имеет катушку и контакты двух типов – нормально открытые и нормально закрытые. На передней панели возле экрана расположены клавиши для настройки.

Реле может иметь автономное питание, включаемое в сеть и вход для электрического прибора. В этом случае реле является самостоятельной управляемой розеткой.

Встраиваемые устройства являются частью электрического прибора, не имеют собственного корпуса. Примером служит программируемый режим работы микроволновой печи, электрической духовки или стиральной машины.

Программа задается вручную. Устанавливается нужный промежуток времени, через который реле выполнит коммутацию электрической цепи. При необходимости можно запрограммировать определенный день недели, выходные или рабочую смену. Устройство имеет параметры, которые объясняют его программируемую функциональность:

• возможный диапазон временной задержки (в секундах, минутах, часах, сутках);
• количество коммутаций;
• особенности настроек;
• погрешность по времени за сутки, в секундах.

Электронные РВ имеют магнитопровод, управляющую обмотку и короткозамкнутый виток. Они снабжены компьютерными портами ввода-вывода, что значительно расширяет функции устройства. Различные типы отличаются количеством входов и выходов, коммутационной способностью, родом тока, напряжением и числом этапов настройки. Некоторые из них позволяют выполнять мониторинг онлайн подключенных реле и отображать соответствующую информацию.

Схема работы прибора

Реле времени с задержкой выключения 220в РЗВ-1 применяется в схемах автоматики, например, на лестничной площадке, для вентилятора в санузле. Диапазон времени срабатывания от 1 секунды до 60 минут. Чтобы задать время, нужно нажать и отпустить кнопку «ПРОГ». Контакты размыкаются, а время до следующего нажатия сохраняется в памяти устройства.

Чтобы изменить период задержки, операцию повторяют. Минимальная задержка 1 секунда, если повторного нажатия не будет, реле сработает через 60 минут. Память прибора зафиксирует максимальное время задержки – 1 час. При замыкании контакта включается реле, при размыкании – таймер. РВ отключает нагрузку по истечении заданного времени.

Контакт может быть представлен как кнопкой без фиксации, так и обычным выключателем. При коммутации включается лампочка или любая другая нагрузка и начинается отсчет запрограммированного времени. По окончании заданного периода прибор отключится.

Регулируемый прибор с цифровой шкалой – розетка с таймером, широко используется в домашних условиях, дает возможность управлять любой бытовой техникой. Время действия настраивается в суточном диапазоне, чего вполне достаточно для ежедневного применения. Инструкция объясняет, как выставить указатель диска на текущее время. Конструкция такого механического реле позволяет организовывать до 48 включений на протяжении суток.

Тестирование реле

Электронные аппараты работают на основе цифровых импульсов. Современные устройства имеют высокопроизводительные микропроцессоры. Обычно РВ расчитано на коммутацию индуктивных или неиндуктивных нагрузок. Для настройки прибора цифрового типа потребуется ввести нужные параметры времени, используя функциональные клавиши. Возможность широкой настройки позволяет выставлять не только секунды, но и дни недели.

Цель тестирования – разобраться с конструкцией и принципом действия реле времени. Проверка прибора при новом включении производится в следующей последовательности.

• Внешний осмотр и проверка механической части.
• Проверка действия искрогасительного контура.
• Тестирование выпрямительного устройства.
• Определение сопротивления току цепи обмотки.
• Проверка напряжения при срабатывании и возврате.
• Контроль времени срабатывания.

Тестирование основных параметров проводится с помощью специального устройства. При осмотре механической части выявляют коррозию, загрязнения. Проверяют ход и балансировку подвижных частей, состояние осей и пружин, затяжку винтов и осевой люфт.

Важным моментом является проверка прочности изоляции. Напряжением поочередно воздействуют на все цоколи и зажимы. Изоляция должна выдерживать напряжение 1000 В при частоте переменного тока 50 герц.

Вероятная погрешность кроется в пайках, выводах катушек и сопротивлений. А также в месте прохода проводника через отверстие платы, пластмассовых шайбах, которые крепят контакты на оси.

Другие функции

Современные системы управления обладают разнообразием возможностей. В некоторых моделях дополнительные функции программируемых реле отображены в трех основных и двух смешанных режимах, которые обозначаются следующим образом:

• H – таймер недельный;
• U – реле напряжения;
• F – фотореле;
• HU – недельный таймер с контролируемым напряжением;
• FU – фотореле с контролем напряжения.

Таймер недельный автоматически выполняет ежедневную важную функцию. Например, оптимизация параметров тепличного или инкубаторного хозяйства. Может управлять работой фонтанных устройств, рекламных конструкций.

Реле U обеспечивает защиту электрооборудования от возможных колебаний сетевого напряжения. Подключенное устройство отображает на дисплее его реальную величину.

Если значение в заданных пределах – включается нагрузка. Когда напряжение выходит за пределы верхнего или нижнего порога, нагрузка не подключается.

Фотореле – оптимальный вариант программируемой работы осветительной арматуры. Может применяться как в быту, так и для управления подсветкой различных сооружений, освещением садово-парковых площадей, улиц, других публичных мест.

Также существуют приборы, совмещающие функции таймера, фотореле и реле напряжения. Энергонезависимая память такого устройства позволяет сохранять запрограммированные параметры не только при перепадах напряжения, но даже при отключениях питания. Обычно, допустимое значение тока нагрузки для реле прибора – до 16 ампер. Если же рабочий ток больше, оборудование комплектуется магнитным пускателем или контактором.

Перечисленные приборы предназначены для коммутации нагрузки, согласно установленному времени, контроля напряжения и отключения потребителей при значительных колебаниях в электрической сети. Причем после восстановления параметров происходит их автоматическое включение. Выполняется переключение установленного уровня освещенности, другие программируемые действия.

Преимущества реле времени

Аналоговые и цифровые реле времени очень удобны для управления исполнительными цепями различных бытовых и промышленных устройств.

Реле включения и выключения имеет ряд положительных факторов:

• оптимизирует работу бытовых электрических и насосных приборов;
• экономия энергоресурсов при подключении системы «умный дом»;
• коммутация производственной техники, механизмов и прочих устройств;
• настройки позволяют выбрать режим, удобный отдельно взятому пользователю;
• возможна установка цикличного отключения и включения;
• о срабатывании устройства извещает звуковой сигнал.

В быту таймер применяют для работы вентилятора, холодильника, кондиционера, оптимизации освещения. Приспособление может использоваться в учебных организациях, цехах и школах, например, для подачи звонка. Фермерские хозяйства устанавливают специальный искусственный свет для роста и развития животных. На производстве с помощью реле включаются и выключаются различные станки и механизмы. В сельском хозяйстве реле контролирует системы орошения и полива, насосные станции и вентиляционные блоки.

На что обратить внимание при покупке

Для выбора подходящей модели следует руководствоваться основными параметрами прибора. Различные модели могут подключаться к бытовой сети в 220 В, а также к пониженным управленческим сетям на 12, 42 и 127 В.

Пропускная способность контактов без перегрева зависит от допустимого тока нагрузки. Там где условия не допускают переключения контактов ввиду взрывоопасности, нужно устанавливать бесконтактные устройства.

Показатели защищенности от влаги и условий температурного режима определяют допустимые параметры среды эксплуатации. Для корректной работы реле следует обратить внимание на такие нюансы:

• предпочтение следует отдать приборам с широкой возможностью установки времени;
• панель управления должна быть простой, понятной;
• картинка дисплея четкой и яркой;
• цифры и значки хорошо видны, легко читаемы.

Несложный язык программирования, возможность перехода от устаревших систем на основе релейно-контакторных схем к микропроцессорным приборам позволили программируемым реле занять достойное место на рынке новых устройств автоматизации.