Электроника:Цифровая электроника/Электромеханические реле/Реле с задержкой времени

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Перевод: Макаров В. (valemak) Контакты:</br>* Habr: @vakemak</br>* Сайт: www.valemak.com</br>Перевёл статей: 656.
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Реле с задержкой времени[1]

Что такое реле с задержкой времени?

В некоторые реле встроен своеобразный «амортизирующий» механизм, прикреплённый к якорю, который откладывает начало любого немедленного движения, если катушка находится под напряжением или обесточена. Это дополнение даёт реле свойство срабатывания с задержкой по времени.

Реле с задержкой времени могут быть сконструированы так, чтобы задерживать движение якоря как при подаче напряжения на катушку или её обесточивании, так и в обоих случаях. Контакты реле с задержкой времени определяются не просто как нормально разомкнутые или нормально замкнутые, но и указывается, действует ли задержка при замыкании или размыкании.

Ниже приводится описание четырёх основных типов контактов реле с задержкой времени.

Нормально разомкнутый, временно замыкающий контакт

Во-первых, у нас есть нормально разомкнутый (открытый), временно замыкающий (закрывающий) контакт (сокр. НОВЗ). Этот тип контакта обычно разомкнут, когда катушка обесточена. Контакт замыкается в результате подачи питания на катушку реле, но только после того, как катушка непрерывно запитана в течение заданного времени. Другими словами, направление движения контакта (замыкание или размыкание) идентично обычному замыкающему контакту, но есть задержка в направлении замыкания. Поскольку задержка происходит в направлении подачи питания на катушку, этот тип контакта также известен как нормально разомкнутый с задержкой включения:

Рис. 1. Нормально разомкнутый контакт с задержкой включения.
Рис. 1. Нормально разомкнутый контакт с задержкой включения.

Временна́я диаграмма НОВЗ

Ниже представлена временна́я диаграмма работы этого контакта реле:

Рис. 2. Временна́я диаграмма нормально разомкнутого, временно замыкающего состояния.
Рис. 2. Временна́я диаграмма нормально разомкнутого, временно замыкающего состояния.

Нормально разомкнутый, временно размыкающий контакт

Затем у нас есть нормально разомкнутый (открытый), временно размыкающий (закрывающий) контакт (сокр. НОВО). Как и контакт НОВЗ, этот тип контакта обычно разомкнут, когда катушка обесточена, и замкнут в случае подачи питания на катушку реле.

Однако, в отличие от контакта НОВЗ, временно́е срабатывание происходит при обесточивании катушки, а не при подаче напряжения. Поскольку задержка происходит в направлении обесточивания катушки, этот тип контакта также известен как нормально разомкнутый с задержкой выключения:

Рис. 3. Нормально разомкнутый контакт с задержкой выключения.
Рис. 3. Нормально разомкнутый контакт с задержкой выключения.

Временна́я диаграмма НОВО

Ниже представлена временна́я диаграмма работы этого контакта реле:

Рис. 4. Временная диаграмма нормально разомкнутого, временно размыкающего состояния.
Рис. 4. Временная диаграмма нормально разомкнутого, временно размыкающего состояния.

Нормально замкнутый, временно размыкающий контакт

Затем у нас есть нормально замкнутый (закрытый), временно размыкающий (открывающий) контакт (сокр. НЗВО). Этот тип контакта обычно замкнут, когда катушка обесточена.

Контакт размыкается при подаче питания на катушку реле, но только после того, как на катушку непрерывно подаётся питание в течение заданного времени. Другими словами, направление движения контакта (замыкание или размыкание) идентично обычному размыкающему контакту, но есть задержка в направлении размыкания.

Поскольку задержка происходит в направлении подачи питания на катушку, этот тип контакта также известен как нормально замкнутый с задержкой включения:

Рис. 5. Нормально замкнутый контакт с задержкой включения.
Рис. 5. Нормально замкнутый контакт с задержкой включения.

Временна́я диаграмма НЗВО

Ниже представлена временна́я диаграмма работы этого контакта реле:

Рис. 6. Временна́я диаграмма нормально замкнутого, временно размыкающего состояния.
Рис. 6. Временна́я диаграмма нормально замкнутого, временно размыкающего состояния.

Нормально замкнутый, временно замыкающий контакт

Наконец, у нас есть нормально замкнутый (закрытый), временно замыкающий (закрывающий) контакт (сокр. НЗВЗ). Как и контакт НЗВО, этот тип контакта обычно замыкается, когда катушка обесточена, и размыкается при подаче питания на катушку реле.

Однако, в отличие от контакта НЗВО, задержка по времени происходит при обесточивании катушки, а не при подаче напряжения. Поскольку задержка происходит в направлении обесточивания катушки, этот тип контакта также известен как нормально замкнутый с задержкой выключения:

Рис. 7. Нормально замкнутый контакт с задержкой выключения.
Рис. 7. Нормально замкнутый контакт с задержкой выключения.

Временна́я диаграмма НЗВЗ

Ниже представлена временна́я диаграмма работы этого контакта реле:

Рис. 8. Временна́я диаграмма нормально замкнутого, временно замыкающего состояния.
Рис. 8. Временна́я диаграмма нормально замкнутого, временно замыкающего состояния.

Использование реле с задержкой времени в промышленных логических схемах управления

Реле с задержкой времени очень важны для использования в промышленных логических схемах управления. Вот некоторые примеры их использования:

  • Управление мерцающим светом (временно замыкающий + временно размыкающий):
    • два реле с задержкой времени используются вместе для обеспечения замыкания/размыкания с постоянной частотой импульсов контактов для подачи порционной энергии на лампу.
  • Управление автозапуском двигателя:
    • Двигатели, которые используются для питания аварийных генераторов, часто оснащены средствами управления «автозапуском», которые позволяют автоматически запускать их в случае отказа основного источника электроэнергии.
    • Чтобы правильно запустить крупный двигатель, сначала необходимо запустить некоторые вспомогательные устройства и дать им некоторое время для стабилизации (топливные насосы, масляные насосы предварительной смазки) перед подачей питания на стартер двигателя.
    • Реле с задержкой времени помогают упорядочить эти события для правильного запуска двигателя.
  • Управление безопасной продувкой печи:
    • Прежде чем топку можно будет безопасно зажечь, необходимо запустить воздушный вентилятор на определённое время, чтобы «очистить» топочную камеру от потенциально легковоспламеняющихся или взрывоопасных паров.
    • Реле с задержкой времени обеспечивает логику управления печью с этим необходимым дополнительным временем.
  • Управление задержкой при плавном пуске двигателя:
    • Вместо того, чтобы запускать большие электродвигатели путём переключения полной мощности из предшествующего состояния полной остановки, пониженное напряжение может переключаться для более «мягкого» пуска и меньшего пускового тока. После заданной задержки времени (обеспечиваемой соответствующим реле) подаётся полная мощность.
  • Периодическая задержка при движении конвейерной ленты:
    • Когда для транспортировки материала установлено несколько конвейерных лент, конвейерные ленты должны запускаться в обратной последовательности (последняя первой и первая последней), чтобы материал преждевременно не попал на остановившийся или медленно движущийся конвейер. Чтобы разогнать большие ременные ленты до полной скорости, может потребоваться некоторое время (особенно, если используются средства управления двигателем с плавным пуском). По этой причине на каждом конвейере обычно имеется схема задержки по времени, чтобы дать достаточно времени для достижения полной скорости ленты перед запуском следующей подачи конвейерной ленты.

Расширенные функции таймера

В устаревших механических реле с задержкой времени использовались пневматические дроссельные заслонки или заполненные жидкостью поршневые/цилиндровые устройства для обеспечения «амортизации», необходимой для замедления движения якоря.

В современных конструкциях реле с задержкой времени используются электронные схемы с цепями резистор/конденсатор (RC-контуры) для создания временно́й задержки, а затем для подачи питания на нормальную (в том смысле, что немедленно срабатывающую) катушку электромеханического реле с выходом электронной схемы.

Реле с электронным таймером более универсальны, чем более старые механические модели, и реже выходят из строя.

Многие модели имеют расширенные функции таймера, как-то:

  • «Однотактный» (один измеренный выходной импульс для каждого перехода входа из обесточенного состояния в возбуждённое).
Рис. 9. Однотактный нормально разомкнутый контакт реле.
Рис. 9. Однотактный нормально разомкнутый контакт реле.
  • «Рециркулирующий» (повторяющиеся выходные циклы замыкания/размыкания до тех пор, пока входное соединение находится под напряжением).
Рис. 10. Рециркулирующий нормально разомкнутый контакт реле.
Рис. 10. Рециркулирующий нормально разомкнутый контакт реле.
  • «Сторожевой» (меняет состояние только тогда, когда входной сигнал повторно не включается или не выключается).
Рис. 11. Сторожевой контакт реле.
Рис. 11. Сторожевой контакт реле.

Реле со «сторожевым» контактом с задержкой времени

«Сторожевой» таймер особенно полезен для мониторинга компьютерных систем. Если компьютер используется для управления критическим процессом, обычно рекомендуется предусмотреть автоматический сигнал тревоги при «зависании» компьютера (ненормальная остановка выполнения программы по произвольной причине).

Простой способ настроить такую систему мониторинга – заставить компьютер регулярно включать и выключать катушку «сторожевого» реле (аналогично выходу «рециркулирующего» таймера). Если выполнение компьютера останавливается по какой-либо причине, сигнал, который таймер выдаёт на катушку сторожевого реле, перестанет циклически повторяться и зависнет в том или ином состоянии.

Через некоторое время сторожевое реле «отключится» и просигнализирует о проблеме.

Итог

  • Конструкции реле с задержкой времени возможны в таких четырёх основных режимах работы контактов:
    1. Нормально разомкнутый, временно замыкающий контакт (НОВЗ). Эти реле размыкаются сразу после обесточивания катушки и замыкаются, только если катушка постоянно находится под напряжением в течение определённого периода времени. Их также называют нормально разомкнутыми реле с задержкой включения.
    2. Нормально разомкнутый, временно размыкающий контакт (НОВО). Эти реле замыкаются сразу после подачи питания на катушку и размыкаются через определённый период времени после того, как катушка была обесточена. Их также называют нормально разомкнутыми реле с задержкой выключения.
    3. Нормально замкнутый, временно размыкающий контакт (НЗВО). Эти реле замыкаются сразу после обесточивания катушки и размыкаются, только если катушка постоянно находится под напряжением в течение определённого периода времени. Их также называют нормально замкнутыми реле с задержкой включения.
    4. Нормально замкнутый, временно замыкающий контакт (НЗВЗ). Эти реле размыкаются сразу после подачи питания на катушку и замыкаются после того, как катушка была обесточена определённый период времени. Их также называют нормально замкнутыми реле с задержкой выключения.
  • Однотактные таймеры обеспечивают однократный контактный импульс заданной длительности для каждого включения катушки (переход от выключения катушки к включению катушки).
  • Рециркулирующие таймеры обеспечивают повторяющуюся последовательность импульсов включения/выключения, пока катушка находится под напряжением.
  • Сторожевые таймеры приводят в действие свои контакты только в том случае, если катушка не может непрерывно включаться/выключаться даже с минимальной частотой.

См.также

Внешние ссылки