Un dispositivo que se activa al expirar el intervalo de tiempo designado se denomina relé de tiempo; el dispositivo se ha utilizado ampliamente en ingeniería eléctrica, electricidad y electrónica. Gracias a su uso en soluciones de circuitos, es posible implementar funciones de control más flexibles para diversos equipos y dispositivos.
Según el diseño y el principio de funcionamiento del dispositivo, es posible organizar circuitos eléctricos de diversa complejidad.
Ofrecemos comprender qué tipos de temporizadores existen, cuáles son sus características específicas de operación y aplicación. El material teórico se complementa con recomendaciones prácticas para conectar y configurar un dispositivo de control temporal.
El principio de funcionamiento del temporizador.
Los dispositivos electrónicos están representados por una variedad constructiva, por lo tanto, el principio de un temporizador debe considerarse teniendo en cuenta cada variación de diseño individualmente.
Este es uno de los muchos diseños de temporizadores. De hecho, el dispositivo se asemeja a un interruptor convencional, cuya acción, sin embargo, está vinculada a un ciclo del paso del tiempo.
Desde el punto de vista de las acciones realizadas, en la práctica, se utilizan estructuras electromagnéticas, neumáticas, electrónicas y dispositivos de relojería.
Opción # 1: dispositivos electromagnéticos
Los dispositivos que admiten el principio de funcionamiento electromagnético, por regla general, están diseñados para funcionar exclusivamente en circuitos alimentados por CC.
El diseño del relé de tiempo electromagnético REV-814: contactos fijos de 1 nodo; 2 - un soporte; 3 - mecanismo de amortiguación de cobre; 4 - cuadrado; 5 - devanado central del circuito principal; 6 - ancla; 7 - contactos móviles de la armadura
El rango de respuesta en el tiempo suele ser de 0.07 - 0.11 segundos al encender y 0.5 - 1.4 segundos al apagar. El diseño de tales temporizadores contiene dos devanados de trabajo, uno de los cuales es un circuito en cortocircuito en forma de anillo de cobre.
Cuando una corriente eléctrica pasa a través del devanado principal, se observa un aumento en el flujo magnético. Esta corriente forma la corriente del devanado en cortocircuito, debido a que el crecimiento del flujo magnético del devanado principal es limitado.
Como resultado, se forma una característica temporal del movimiento de la armadura del actuador o, en otras palabras, se crea un retraso de tiempo para el encendido.
Diseño avanzado del temporizador electromagnético. Este modelo de dispositivo admite la conmutación de cuatro canales de carga independientes. Sin embargo, en términos de parámetros actuales, el dispositivo se ve más débil que los modelos anteriores (+)
Si el suministro de corriente al circuito del devanado principal se interrumpe debido al efecto de inductancia, el campo magnético del devanado en cortocircuito permanece activo durante algún tiempo. En consecuencia, durante este tiempo el relé no se apaga.
Opción # 2: dispositivos neumáticos
Las estructuras basadas en sistemas neumáticos son un tipo de dispositivo exclusivo. Dichos dispositivos están equipados con una mecánica de desaceleración especial: un mecanismo de amortiguador neumático.
Puede ajustar el tiempo de exposición de los relés neumáticos reduciendo o aumentando el orificio del tubo a través del cual se suministra aire. Para estos fines, los diseños de relés neumáticos están provistos de un tornillo de ajuste.
Uno de los diseños comunes de dispositivos neumáticos. Más bien simple ejecución confiable. Cambio de parámetros actuales hasta 16 amperios. Un mini interruptor de dos canales se usa como interruptor
El rango de ajuste de retardo de tiempo de los relés neumáticos es en promedio de 1 a 60 segundos. Sin embargo, hay casos que casi duplican este rango. Es cierto que, en la práctica, se observaron pequeños errores (alrededor del 10%) en términos de precisión de operación de acuerdo con los valores establecidos.
Opción # 3: modificaciones de tipo de reloj
Los llamados temporizadores de reloj son ampliamente utilizados en electricidad. Este tipo de dispositivo se usa a menudo en el diseño de disyuntores diseñados para proteger circuitos con un voltaje de 500 - 10,000 voltios. El rango de exposición es 0.1 - 20 segundos.
El principio de funcionamiento de los modelos de reloj se basa en el trabajo de un resorte armado por un accionamiento mecánico (ancla) de un electroimán. Los grupos de contactos del reloj de tiempo se cambian por el tiempo transcurrido, cuyo valor se configuró previamente en la escala del dispositivo.
El representante de una serie bastante antigua de dispositivos: un relé de tiempo con un mecanismo de relojería. Mientras tanto, este tipo de dispositivo ha demostrado un tiempo de actividad confiable en una variedad de condiciones.
La velocidad del mecanismo del dispositivo está directamente relacionada con la corriente que fluye en el devanado del electroimán. Este factor le permite configurar el dispositivo para cumplir con las funciones de protección. La peculiaridad de dicha protección se expresa por la independencia total de la influencia de la temperatura ambiente.
Opción # 4: relés electrónicos
En los últimos años, en casi todas partes donde se pueden usar relés de tiempo, las versiones electrónicas reemplazaron a los modelos electromecánicos obsoletos.
Este tipo de dispositivo tiene una serie de ventajas:
- pequeñas dimensiones de la caja;
- alta precisión de operación;
- mecanismo de ajuste conveniente;
- Visualización visual de la información.
Las versiones electrónicas funcionan, por regla general, sobre la base de contadores de pulsos digitales. Muchos dispositivos modernos se basan en microprocesadores de alto rendimiento. Los relés digitales generalmente están diseñados para conmutar cargas poco inductivas o no inductivas.
Un desarrollo moderno es un relé digital, diseñado para proporcionar conmutación de tiempo. Atrae con facilidad de gestión y control, configuración y apariencia flexibles
Para configurar un temporizador digital, es suficiente establecer los parámetros de tiempo necesarios utilizando las teclas de función ubicadas directamente en el panel frontal de la carcasa.
La configuración generalmente está disponible en un amplio rango de tiempo; cubre no solo segundos, minutos, horas, sino también días de la semana. Por ejemplo, podemos considerar el modelo de un relé electrónico semanal - temporizador.
Un temporizador electrónico con funciones automáticas de encendido y apagado se puede utilizar con éxito en esquemas de control para diferentes tipos de dispositivos. El denominado relé de tiempo "semanal" proporciona funciones de conmutación de acuerdo con el período de tiempo establecido dentro de un ciclo semanal. Dichos dispositivos se utilizan en sistemas domésticos inteligentes.
Por ejemplo, gracias al dispositivo, hay oportunidades:
- cambiar los sistemas de iluminación en un momento dado;
- iniciar o detener equipos de proceso;
- activar / desactivar sistemas de seguridad.
El dispositivo es pequeño, tiene varias teclas de función. Usando el teclado del sistema, el usuario puede configurarlo fácilmente (programa).
Relé de tiempo digital funcional para el usuario: panel de control con teclas para configurar los parámetros. Además de una pantalla de cristal líquido, que muestra toda la información necesaria
El modo de programación se activa presionando y manteniendo presionado el botón indicado por el símbolo "P". Para realizar un reinicio del sistema, la tecla Restablecer ayuda. El cambio de la configuración del tiempo del relé se realiza con las teclas para configurar los minutos, las horas, los días de la semana con el modo de programación activo.
El esquema de conexión de relé de tiempo estándar proporciona la instalación de uno de los dos modos de control de acción: manual o automático. La conveniencia de sintonizar un relé de tipo digital es proporcionada por una pantalla informativa de cristal líquido.
Sintonización de relés analógicos mecánicos electrónicos
Los sistemas de automatización industrial, así como varios módulos domésticos, a menudo están equipados con dispositivos electromecánicos, cuyo diseño implica el ajuste mediante potenciómetros.
Un tipo de medidor de tiempo electromecánico con potenciómetros ajustables. Existen diversas configuraciones de dichos dispositivos, lo que hace posible su uso en circuitos de diversa complejidad.
En el panel frontal de la carcasa de dichos dispositivos hay una varilla de potenciómetro (o varias varillas) diseñada para girar con una punta de destornillador. En la circunferencia de la (s) barra (s), se aplica una escala marcada de valores de instalación.
La ranura en la varilla debajo de la punta del destornillador es una especie de puntero que cambia su posición cuando la varilla gira. Al establecer este puntero opuesto a ciertos valores de la escala marcada, se establece el parámetro deseado.
Dispositivo multicanal de tipo electrónico-mecánico. Se configura de forma fácil y sencilla girando los potenciómetros con un destornillador. El panel frontal también tiene un LED de estado.
Aparatos de este tipo (p. Ej. NTE8) son ampliamente utilizados en esquemas de control para sistemas de ventilación, módulos de calefacción, dispositivos de iluminación artificial.
Ajuste del instrumento con balanza digital.
El uso de dispositivos con funciones de ajuste mecánico se puede demostrar con el ejemplo de un temporizador de marca doméstica REV Ritterdiseñado para enchufarlo a una toma de corriente doméstica.
El llamado relé "socket", diseñado para su uso en condiciones domésticas. La duración de la acción generalmente se limita al rango diario. Este tiempo es suficiente para uso doméstico.
Con un enchufe con temporizador, puede controlar casi cualquier electrodoméstico en un rango de tiempo determinado. Para usar este temporizador diario, simplemente conecte el dispositivo a una toma de corriente y configúrelo.
La configuración se acompaña de los siguientes pasos:
- Levante todos los segmentos ubicados alrededor de la circunferencia del dial de configuración.
- Omita solo aquellos segmentos que corresponden al tiempo de configuración.
- Gire el dial para configurar el puntero del disco para la hora actual.
Por ejemplo, si se omitieron segmentos entre los dígitos de la escala 18 y 20, después de que el relé comience a contar el tiempo, la carga se encenderá a las 18 horas y se apagará a las 20 horas.
En general, el diseño del relé mecánico REV Ritter le permite organizar hasta 48 arranques en 24 horas completas.
Modificación del relé de tiempo "socket": 1 - socket de conexión de carga; 2 - control manual; 3 - escala, marcada por 24 horas; 4 - segmentos de software; 5 - indicador de tiempo actual; 6 - conéctelo a la red de una red doméstica (+)
Al mismo tiempo, el dispositivo admite la función de conmutación de carga fuera del programa. Para hacer esto, hay un botón separado ubicado en el costado de la caja. Si el usuario activa este botón, la carga se conecta a la red directamente, independientemente del estado de los contactos del relé.
Conexión de relé de tiempo en el circuito de control
El dispositivo debe estar conectado teniendo en cuenta la conformidad del sitio de instalación con las condiciones establecidas en la hoja de datos técnicos del dispositivo. Como regla, la instalación implica la instalación vertical del dispositivo con tolerancias de desviación de la vertical de no más de 10º.
Los límites de temperatura de la habitación donde se supone que la instalación y el funcionamiento del relé de tiempo generalmente no exceden el rango de -20 ° C + 50 ° C.
El nivel de humedad en la zona de instalación del dispositivo no debe exceder el valor del 80%. El circuito eléctrico donde está instalado el temporizador debe desconectarse de la red eléctrica durante la instalación.
El diagrama de conexión de relé de tiempo clásico, en este caso, para un dispositivo que conmuta dos canales con una carga. Por el mismo principio, los dispositivos están conectados a un número diferente de conmutación (+)
Un dispositivo de cualquier diseño tradicionalmente tiene un pasaporte técnico, donde se indica el diagrama de conexión. Muchos temporizadores electrónicos, mecánicos y digitales se complementan con un circuito impreso directamente en la caja y que muestra cómo y en qué secuencia conectar el relé de tiempo.
La opción de conexión clásica se ve así:
- Conecte la línea de voltaje a los terminales de la fuente de alimentación del dispositivo.
- La línea de fase a través del interruptor automático está conectada al contacto de entrada de la carga del relé.
- El contacto de salida de carga del relé está conectado directamente a la línea de fase de carga.
De hecho, el diagrama de conexión para la mayor parte de los dispositivos se basa en un principio idéntico: conectar la alimentación al dispositivo y encender la carga a través de un grupo de contactos conmutados.
Dependiendo del tipo de relé (monofásico, trifásico), así como de las características de diseño, puede haber varios de estos grupos de contacto.
Se puede hacer una versión simple del temporizador con sus propias manos. Los esquemas de varios productos caseros se describen en este artículo.
El video considera la posibilidad de usar un dispositivo modular, donde hay dos dispositivos independientes de conmutación de tiempo. El esquema prevé la inclusión de dos electrodomésticos de electrodomésticos, el ajuste de su trabajo en intervalos de tiempo y otras funciones.
Por supuesto, todas las modificaciones existentes del relé de tiempo no pueden ser cubiertas por una modesta revisión. Para considerar toda la gama de dispositivos, deberá escribir un libro completo. En realidad, hay disponibles libros de referencia sobre temporizadores de varios tipos, y siempre puede encontrar la información necesaria si lo desea.
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