Ivalt.ru

И-Вольт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатели с функцией задержки

Реле времени с задержкой выключения 220 В и его применение

Для управления последовательностью работы электрических приборов используется реле времени с задержкой выключения 220 В. После включения электрического аппарата через заданное время происходит отключение нагрузки. Таким образом регулируется последовательность работы элементов электрической цепи и производится управление электроприборами и технологическими процессами.

  • Типы реле
  • Применение таймеров
  • Характеристики установок

Типы реле

Все реле подразделяются на устройства с гальванической развязкой и без гальванической развязки. Под гальванической развязкой понимается электрическая изоляция цепей по отношению к другим цепям, находящимся рядом. Имеется полная изоляция между контролирующей цепью и управляемыми цепями.

На практике применяются следующие устройства:

  • Устройства, основанные на электромагнитном принципе. Предназначены для работы в цепях постоянного тока. На катушке устройства добавлен отдельно короткозамкнутый контур. За счёт остаточного магнитного поля происходит замедление на отпускание или замыкание контактов. Пределы регулирования — до 5 секунд.
  • Устройства с пневматическим замедлением. После поступления сигнала якорь не может включить контакт, пока воздух находится в демпфере. Время задержки задаётся путём регулирования отверстия. Задержка возможна до 60 секунд. Реле времени пневматического типа возможно использовать для управления металлорежущими станками или для ступенчатого регулирования разгона и торможения.
  • Моторные реле задержки включения 220 В используются для задержки времени от 10 секунд до десятков часов. Они состоят из синхронного электродвигателя, редуктора, электромагнита и контактов.
  • Устройства на часовом механизме осуществляют регулировку за счёт пружины, взведённой под действием электромагнита. Контакт реле срабатывает только после отсчёта времени часовым механизмом. До появления электронных реле часовые механизмы имели большое распространение. Их отличает простота регулирования, точность отсчёта времени и лёгкая перенастройка.
  • Электронные реле времени с задержкой включения применяются при коммутации малоиндуктивных или неиндуктивных нагрузок. При использовании электронного реле можно сэкономить электроэнергию. Оно может отключать освещение в подъездах и коридорах через некоторое расчётное время, которого достаточно, чтобы покинуть помещение.

Электронные таймеры обладают большой точностью, но интервал задержки у них значительно меньше, чем у электромагнитных, и они требуют программирования. Электромагнитные устройства имеют меньшую стоимость, их проще настраивать. Они не требуют обслуживания, но ресурс работы у них ограничен.

Применение таймеров

Реле времени можно разделить на встроенные в технику и отдельно приобретаемые. В мультиварках, стиральных и посудомоечных машинах таймеры запрограммированы, на их работу повлиять нельзя. Самостоятельно можно применить отдельные таймеры, управляющие освещением, отоплением, открыванием дверей. Самыми распространёнными считаются цифровые таймеры, в основе которых лежит кварцевый резонатор со стабильной частотой.

Замена человеческого труда при управлении различными механическими устройствами, увеличение производительности устройств без участия человека, повышение безопасности производства — эти задачи способны выполнять реле времени.

Характеристики установок

По характеристикам определяется возможность использования приборов в тех или иных рабочих условиях. Свойства установок задержки времени имеют четыре направления:

  • Диапазон времени задержки. Он может регулироваться в больших пределах.
  • Стабильность работы. Этот параметр относится к электронным приборам и характеризует возможность прибора функционировать при изменении напряжения питания.
  • Долговечность, измеряемая в циклах включения-выключения.
  • Электронные приборы характеризуются потребляемой мощностью.

Каждый таймер характеризуется определёнными параметрами. Важным является алгоритм работы, а именно последовательность включений и отключений.

Наиболее часто используемые алгоритмы:

  • Задержка включения — после подачи электропитания на таймер выходной импульс образуется после отсчёта установленного времени.
  • Импульс формируется при включении — сигнал появляется в момент включения электропитания таймера и исчезает после окончания установленного времени.
  • После включения электропитания таймера выходной сигнал появляется в момент снятия управляющего сигнала и исчезает через установленное время.
  • Задержка выключения после отключения электропитания — выходной сигнал появляется в момент включения питания таймера и исчезает через установленное время после отключения.
  • Циклический режим — после включения электропитания таймера время импульса чередуется со временем паузы и так до отключения электропитания.

Для того чтобы подключить таймер, необходимо знать, в какой сети он будет монтироваться — однофазной или трехфазной. Важно учитывать, что будет коммутировать этот таймер, какую нагрузку нужно отключать или включать. Используя эти данные, можно подобрать устройство с необходимыми характеристиками.

Выключатели с функцией задержки

Таймер задержки отключения вентиляции на NE556

Автор: mattheus, mattheus2010@mail.ru
Опубликовано 08.04.2014
Создано при помощи КотоРед.

Опыт эксплуатации принудительной вентиляции в ванной и туалете показывает, что очень неудобно включать и выключать ее обычным выключателем. Включать вентиляцию с освещением не всегда разумно (можно ведь и рука в ванную зайти помыть — зачем же включать вентиляцию?), во время купания она тоже создает ненужное движение воздуха (сквозняк). А если включать ее выключателем выходя из ванной/туалета, то потом нужно возвращаться для ее выключения.

Поэтому решил применить у себя малую автоматизацию и собрать автомат отключения вентиляции после некоторой задержки по времени. Чтобы включить вентиляцию достаточно выходя из ванной/туалета кратковременно включить/выключить вентиляцию с помощью выключателя на стене и после включения вентиляция будет сама работать еще некоторое время (в моем случае около 7 минут). Преимущества очевидны — не нужно помнить о том, что ты включил вентиляцию и возвращаться ее выключить.

Читать еще:  Выключатель ip66 для открытого монтажа

Сама схема основана на широко известном таймере NE555 работающем в режиме моностабильного генератора (т.е. после подачи низкого уровня на вход на выходе устанавливается логическая 1 в течение некоторого времени определяемого внешними компонентами резистором и конденсатором):

Время определяется как:

Поскольку требуется два канала управления (для вытяжки в туалете и в ванной), то вместо NE555 используется микросхема NE556, которая является просто объединением двух NE555 в одном корпусе.

Поскольку схема потребляет очень малый ток, то питание схемы организовано по принципу «конденсаторного питания» и не содержит гальванической развязки от сети.

Управление нагрузкой осуществляется с помощью симисторов BT-136 (ток до 4А), управление которыми реализовано с помощью MOC3021 (хоть в схеме и нет гальванической развязки от сети и по этому критерию опторазвязка не нужна, но использование драйвера симисторов позволяет управлять ими малым током и снизить потребление схемы в режиме ожидания).

Получилась такая схема:

Для схемы развел плату:

Размеры платы 60х62.5 мм и предполагается ее размещение в распределительной коробке диаметром 100 мм (так что она в нее не только помещается сама, но и оставляет достаточно места для соединения остальных проводов).

Замеры на собранной схеме показали, что по 5В она потребляет максимум 30 мА, так что конденсатор C5 можно заменить на 470-680мкФ, что немного уменьшит потребление схемы от сети. Поскольку схема постоянно включена в сеть, то резистор R6, ограничивающий ток заряда конденсатора C5 можно заменить перемычкой. Резистор R5 нужен только для разряда конденсатора C5 и по той же причине его можно не ставить. Цепочки R7-C7 и C8-R10 тоже опциональные. Если ток потребления ваших вентиляторов меньше 100 мА (до 20 Ватт), то можно даже не ставить внешний симистор вообще, т.к. MOC3021 может сам коммутировать до 100 мА. Но если собирать схему «для себя», то просто так отказывать от установки дополнительных компонентов не стоит, т.к. все они работают на надежность схемы.

С приведенными на схеме номиналами RV1-C1 и RV2-C3 время отключения вентиляции регулируется от 0 до примерно 10 минут (на практике получилось до 7 минут).

Вот что получилось в результате:

В прилагаемом архиве схема и плата в формате Proteus 7.7 и схема и маски дорожек и надписей на плату в формате .PDF для изготовления с помощью ЛУТ.

Весенней свежести вашему санузлу! Пусть он благоухает валерьянкой! Помните, что хоть у кота и 9 жизней не стоит их тратить раньше времени (схема не имеет гальванической развязки от сети и требует аккуратности при работе с ней)! Берегите лапы и хвосты! Мяу!

Основные виды и принцип работы реле времени

Реле времени предназначены для осуществления заданной последовательности включения и выключения различных устройств, элементов схем, подачи сигнализации. При помощи устройств временного управления формируются заданные задержки коммутации и управления. Большая часть конструкций устройств управления временем предусматривает регулировку длительности интервала включения или отключения. В зависимости от конструктивного исполнения реле времени регулировка может осуществляться механическим, электронным или программным способом.

Принцип работы реле времени

Общий принцип работы реле времени заключается в формировании временной задержки на включение, выключение или переключение управляющих групп контактов. Реализация задержки зависит от конструктивных особенностей устройства. Общие различия в реле разных типов состоит в коммутации исполнительной части. По этому признаку различают две группы устройств реле:

  • с задержкой выключения;
  • с задержкой включения.

Многие реле позволяют осуществлять смену типа коммутации или имеют оба варианта.

Принцип отсчета времени и управления контактами зависит от конструкции реле, но общий алгоритм работы следующий:

  • при запуске срабатывает контактная группа, организованная в соответствии с типом коммутации (для реле времени с задержкой выключения контакты замыкаются);
  • одновременно взводится механизм задержки времени (запускается тактовый генератор в электронных устройствах);
  • по истечении заданного интервала контактная группа меняет свое состояние на противоположное.

Трехпозиционное реле отличается более сложным алгоритмом работы. Последовательность работы такова:

  1. Цепь разомкнута.
  2. Пуск. Цепь замыкается, начитается отсчет.
  3. Отсчет закончен. Цепь замкнута.

В цикличных устройствах перечисленная последовательность повторяется многократно.

Запуск отсчета осуществляется вручную или автоматически непосредственным замыканием контактов подачи питания или через электромагнит, воздействующий на механизм.

Реле времени с задержкой включения работает аналогично.

Виды и классификация

Применение находят следующие типы отсчета временных интервалов, по которым и производится классификация времязадающих устройств:

  • пневматические;
  • моторные;
  • электромагнитные;
  • часовые (анкерные);
  • электронные.

Следующее различие заключается в значении напряжения питания управляющего электромагнита, которым осуществляется первоначальный взвод исполнительного устройства или механизма и электромагнита, управляющего коммутированием выходных клемм. Наибольшее распространение получили такие типы реле времени по напряжению:

  • 12 В напряжения постоянного тока;
  • 24 В постоянного тока;
  • 220 вольт переменного тока.

Реле времени на 380В используются в трехфазных сетях с включением по схеме «треугольник».

Читать еще:  Инструкция по эксплуатации выключатель нагрузки внп

Рабочее напряжение отличается от напряжения коммутации, которое зависит от исполнения и мощности контактных групп. Рабочее напряжение является необходимым для функционирования устройства и должно находиться в строго заданных пределах. Минимальный предел напряжения коммутации не ограничен. При превышении допустимых значений возможен пробой промежутка между контактами.

Такие же требования предъявляются и к току коммутации, превышение которого более допустимого значения чревато обгоранием и спеканием контактных групп, возникновением электрической дуги в момент размыкания.

Значение рабочего напряжения диктуется требованиями безопасности. При этом учитывается то, что чем больше мощность управляющего электромагнита, тем сильнее потребляемый им ток. Наибольшее распространение получили реле времени на 24 вольта, поскольку в данном случае имеется наиболее выгодное сочетание напряжения и тока потребления реле.

В автомобилях используются реле времени с напряжением питания 12 В, поскольку это самое распространенное значение бортовой сети автомобиля. Например, реле времени управления стеклоочистителями и указателями поворота. Контактные группы этих устройств отличаются высокой надежностью, имеют большой запас по величине тока для исключения обгорания, поскольку от исправной работы зависит безопасность движения по дорогам.

Все перечисленные типы допускают выпуск многоканальных реле времени. В таком случае коммутация цепей осуществляется несколькими независимыми группами контактов. В простых конструкциях срабатывание групп происходит одновременно, в сложных — в зависимости от запрограммированного алгоритма.

Большое разнообразие по количеству групп и алгоритму работы предоставляют электронные устройства. Схемы, разработанные с применением микроконтроллеров, имеют малые габариты, которые ограничены только типом и размерами исполнительных элементов, коммутирующих нагрузку.

От соответствия конструкции предъявляемым требованиям зависит надежность работы устройств и механизмов. Выбор реле времени заключается в подборе такого типа, который соответствует всем предъявляемым требованиям, в числе которых:

  • рабочее напряжение;
  • напряжение и ток коммутации;
  • длительность временных интервалов;
  • точность установки выдержки;
  • работа на включение или выключение;
  • регулировка включения и отключения.

Цикличные реле времени

Данный тип реле времени автоматически и непрерывно формирует заданные промежутки времени. Если задать вопрос о том, зачем нужны реле циклического типа, то можно сказать, что наибольшее распространение они получили в автоматических системах управления освещением (уличным, в животноводческих хозяйствах, в аквариумах).

Электромагнитные

Электромагнитные устройства еще называют реле времени с электромагнитным замедлением. Отличаются простой конструкцией и используются в устройствах релейной автоматики. Обмотка электромагнита дополнительно содержит короткозамкнутый виток в виде медного цилиндра, который препятствует быстрому нарастанию и спаду магнитного потока, в результате чего якорь подвижной системы двигается с замедлением. Время задержки на срабатывание составляет от 0,07 до 0,11 секунды, а на отпускание от 0,5 до 1,4 секунды. Недостатки:

  • невозможность коррекции времени задержки;
  • работа только на постоянном токе.

Пневматические

Замедляющим устройством в такой конструкции является пневматический демпфер, воздух в который поступает через калиброванное отверстие. Его проходное сечение регулируется иглой со специальным винтом.

Достоинства: не требует подачи питания

  • низкая точность установки времени (свыше 10 %);
  • чувствительность к загрязнению воздуха.

Моторные

Представляет собой синхронный двигатель, который через редуктор передает вращение валу с контактными группами. Может включать в себя электромагнитную муфту, расцепляющую вал двигателя и редуктор. Время выдержки составляет от нескольких секунд до десятков часов.

  • малая точность выдержки времени;
  • работоспособность только в узком диапазоне температур;
  • необходимость в регулярной чистке и смазки механизма.

С часовым или анкерным механизмом

Устроены по принципу механических часов. В промышленности для взвода пружины используется токовая обмотка. Таким образом, чем выше ток в обмотке, тем сильнее сжимается пружина и быстрее ход механизма. Отличаются невысокой точностью установки времени. Настройка механического реле подобна регулировке будильника.

Электронные

Самый распространенный класс устройств. Выполнены на электронных компонентах. В качестве времязадающего элемента применяется генератор тактовой частоты или синхронизация от частоты питающей сети.

Отличаются самыми широкими пределами перестройки частоты. Минимальный интервал составляет единицы микросекунд, а максимальный — дни, месяцы и годы. Перестройка интервала выполняется электронным способом (при помощи переключателей) или программным (путем изменения коэффициентов встроенной программы или посредством интерфейса от внешнего оборудования).

Часовое, суточное или недельное реле часто является опцией в электронных часах.

Электронные реле установки времени предоставляют самые широкие возможности построения цепей управления, включая многоканальные варианты исполнения или цикличный режим работы.

В качестве исполнительной части используются полупроводниковые ключи или электромагниты с различными группами контактов для коммутации нагрузки реле.

Достоинства электронных устройств:

  • самый широкий диапазон установки выдержки;
  • минимальные габариты и вес;
  • высокая надежность;
  • самая высокая точность установки временных интервалов.

Точность выдержки зависит только от стабильности частоты задающего генератора. Использование генераторов на кварцевых элементах с термостабилизацией позволяет достигнуть точности тысячных долей процента.

Недостатки: необходимость в подаче внешнего питания для работы электронных компонентов схемы.

Схемы реле времени имеют большое разнообразие. Среди них встречаются и простейшие, и сложные на основе микроконтроллеров.

Простое реле времени с задержкой включения

17 Июн 2014г | Раздел: Радио для дома

Читать еще:  Евро стандарт выключателя от пола

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Совсем недавно возникла необходимость в реле времени с задержкой включения, через которое планировалось питать вытяжные вентиляторы в туалете и ванной комнате. Идея заключалась в том, чтобы зря не гонять вентиляторы если находишься в указанных помещениях менее минуты: здесь и экономия электроэнергии и меньший износ деталей вентилятора.

Покупать реле выходило дороговато, а в интернете схему с нужными параметрами не нашел. Поэтому пришлось заняться разработкой схемы реле времени самостоятельно, после чего на свет родилась вот такая простенькая конструкция. Причем такое реле может собрать любой начинающий радиолюбитель всего за один день.

Внимание! Эта конструкция имеет бестрансформаторное питание от сети переменного тока. Собирая ее, обращайте особое внимание на соблюдение техники безопасности при работе с электроустановками.

1. Принципиальная схема реле времени с задержкой включения.

Реле времени содержит 12 деталей и состоит из двух частей: узла питания и узла реле времени.

Узел реле времени собран на интегральном таймере DA1 и реле KL1. Если узел питания убрать, то узел реле времени можно использовать для включения нагрузки на напряжение питания 12 Вольт, например, включение магнитолы, света или подсветки в салоне автомобиля.

Устройство работает так: при включении выключателя SA1 запускается счетчик таймера DA1 и с этого момента начинается отчет времени задержки, по истечении которого на выходе таймера DA1 формируется сигнал, включающий реле KL1, которое своими контактами KL1.1 включает вытяжной вентилятор.

Узел питания собран по бестрансформаторной схеме с гасящим конденсатором С3. Резистор R2 служит для ускорения процесса разрядки конденсатора С3 при выключении устройства. Напряжение после конденсатора С3 выпрямляется диодами VD4 и VD5 и стабилизируется стабилитроном VD3. Конденсатором С2 сглаживаются пульсации выходного напряжения, которое составляет 12 Вольт.

На интегральном таймере NE555 (отечественный аналог КР1006ВИ1) собран узел задержки включения реле. Узел задержки представляет схему одновибратора, управляемого по цепи питания.

В момент подачи питания таймер DA1 начинает отчет времени, по истечении которого на выходе (вывод №3) формируется положительный импульс выходного напряжения, включающий реле KL1, которое замыканием своих контактов KL1.1 подает питание на вытяжной вентилятор.

За счет того, что таймер NE555 обеспечивает на выходе ток нагрузки до 200mA, не пришлось устанавливать транзистор для управления выходным реле KL1.

Время задержки включения реле задается емкостью электролитического конденсатора С1 и величиной сопротивления резистора R1. При указных номиналах этих деталей на принципиальной схеме время задержки составляет 70 секунд.

Диод VD1 устраняет влияние возможных выбросов напряжения питания таймера в течение отчета времени задержки, а диод VD2 служит для надежного срабатывания реле KL1. Время задержки в секундах рассчитывается по формуле: Т = 1,1*R1*C1.

2. Конструкция и детали.

Все детали реле времени размещены на печатной плате размерами 84х29 мм, которая вмонтирована в корпус вентилятора.

Печатная плата рассчитана на установку постоянных резисторов типа МЛТ или на аналогичные импортные. Времязадающий резистор R1 составлен из резисторов 1МОм и 510 кОм мощностью по 0,125 Вт и включенных последовательно. Резистор R2 мощностью 0,5 Вт и сопротивлением 470 кОм.

Постоянный конденсатор С3 может быть емкостью от 0,68 до 1,0 микрофарад и напряжением не менее 400В. Времязадающий электролитический конденсатор С1 емкостью 47 микрофарад и напряжением 15В, а С2 емкостью 220 микрофарад и напряжением не менее 25 Вольт.

В конструкции использованы импортные диоды типа 1N4007. Можно устанавливать любые выпрямительные диоды, рассчитанные на ток 1 Ампер и напряжение не менее 300 Вольт. Стабилитрон VD3 с напряжением стабилизации 12 В. Обмотка реле KL1 на напряжение 12 В, а контакты KL1.1 должны коммутировать напряжение 220 В.

При исправных деталях и правильном монтаже реле времени начинает работать сразу и в налаживании не нуждается. Реле подключается параллельно лампе туалета или ванной комнаты в точках 1 и 2, указанных на схеме. Чтобы в процессе налаживания схемы не ждать полторы минуты, уменьшите сопротивление резистора R1 до 100 кОм.

Вы можете сделать свой чертеж печатной платы, используя материал этого видеоролика, в котором показан процесс, начиная от компоновки деталей на плате и заканчивая рисованием дорожек. Посмотрев этот видеоролик, Вы сможете составить чертеж печатной платы практически для любой конструкции такой сложности.

В этом ролике показан процесс подготовки печатной платы: сверление отверстий, нанесение рисунка дорожек, травление дорожек. Далее идет распайка деталей на плату и монтаж реле времени в корпус вытяжного вентилятора.

Как Вы уже поняли, это реле времени с задержкой включения универсально, и поэтому его можно приспособить под любые нужды. Также можно ознакомиться со схемой и конструкцией реле времени с задержкой выключения, материал которой для публикации на странице сайте предоставил один из читателей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector