Rơle thời gian: nguyên lý hoạt động, sơ đồ kết nối và khuyến nghị cấu hình

Một thiết bị được kích hoạt khi hết khoảng thời gian được chỉ định được gọi là rơle thời gian - thiết bị được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện, kỹ thuật điện và điện tử. Nhờ sử dụng nó trong các giải pháp mạch, có thể thực hiện các chức năng điều khiển linh hoạt hơn cho các thiết bị và thiết bị khác nhau.

Tùy thuộc vào thiết kế và nguyên lý hoạt động của thiết bị, các mạch điện có độ phức tạp khác nhau có thể được tổ chức.

Chúng tôi đề xuất tìm hiểu những loại rơle thời gian tồn tại, các tính năng hoạt động và ứng dụng cụ thể của chúng là gì. Tài liệu lý thuyết được bổ sung các khuyến nghị thực tế để kết nối và thiết lập thiết bị điều khiển tạm thời.

Nguyên lý hoạt động của rơle thời gian

Các thiết bị điện tử được thể hiện bằng nhiều kiểu dáng khác nhau, vì vậy nguyên tắc thiết kế rơle thời gian cần được xem xét có tính đến từng biến thể thiết kế riêng biệt.

Đây là hình dáng của một trong nhiều thiết kế rơle thời gian. Về bản chất, thiết bị này giống như một công tắc thông thường, tuy nhiên, hoạt động của nó gắn liền với chu kỳ thời gian.

Từ quan điểm của các hành động được thực hiện, các cấu trúc điện từ, khí nén, điện tử và thiết bị đồng hồ được sử dụng trong thực tế.

Tùy chọn số 1: thiết bị điện từ

Các thiết bị hỗ trợ nguyên lý hoạt động điện từ thường được thiết kế để hoạt động độc quyền trong các mạch cấp nguồn DC.

Thiết kế của rơle thời gian điện từ REV-814: 1 – cụm tiếp điểm cố định; 2 – dấu ngoặc; 3 – cơ cấu giảm chấn bằng đồng; 4 – hình vuông; 5 – lõi cuộn dây mạch chính; 6 – mỏ neo; 7 – tiếp điểm phần ứng di động

Khoảng thời gian đáp ứng thường là 0,07 - 0,11 giây khi bật và 0,5 - 1,4 giây khi tắt. Thiết kế của rơle thời gian như vậy bao gồm hai cuộn dây làm việc, một trong số đó là mạch ngắn mạch ở dạng vòng đồng.

Khi dòng điện đi qua cuộn dây chính, từ thông tăng lên được quan sát thấy. Từ thông này tạo thành dòng điện trong cuộn dây ngắn mạch, do đó sự tăng từ thông của cuộn dây chính bị hạn chế.

Kết quả là, một đặc tính thời gian của chuyển động phần ứng của bộ truyền động được hình thành hay nói cách khác là tạo ra độ trễ thời gian để bật.

Cải tiến thiết kế của rơle thời gian loại điện từ. Model thiết bị này hỗ trợ chuyển đổi bốn kênh tải độc lập. Đồng thời xét về thông số hiện tại thì máy trông yếu hơn các dòng cũ (+)

Nếu nguồn cung cấp dòng điện cho mạch của cuộn dây chính bị dừng do ảnh hưởng của điện cảm, từ trường của cuộn dây ngắn mạch vẫn hoạt động trong một thời gian. Theo đó, trong thời gian này rơle không tắt.

Tùy chọn số 2: thiết bị khí nén

Thiết kế dựa trên hệ thống khí nén là một loại thiết bị độc quyền. Các thiết bị như vậy được trang bị cơ chế giảm tốc đặc biệt - cơ cấu giảm chấn khí nén.

Thời gian giữ của rơle khí nén có thể được điều chỉnh bằng cách giảm hoặc tăng diện tích dòng chảy của ống mà không khí được cung cấp qua đó. Đối với những mục đích này, thiết kế rơle khí nén được trang bị vít điều chỉnh.

Một trong những thiết kế phổ biến nhất của thiết bị khí nén. Thiết kế khá đơn giản và đáng tin cậy. Chuyển đổi các thông số hiện tại lên đến 16 ampe. Công tắc mini hai kênh được sử dụng làm công tắc

Phạm vi cài đặt thời gian trễ của rơle khí nén trung bình là 1 – 60 giây. Tuy nhiên, có những mẫu vật bao phủ phạm vi này gần như gấp đôi. Đúng, trong thực tế, các lỗi nhỏ (khoảng 10%) được ghi nhận về độ chính xác của hoạt động theo các giá trị đã đặt.

Tùy chọn số 3: sửa đổi đồng hồ

Cái gọi là rơle thời gian đồng hồ được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện. Loại thiết bị này thường được sử dụng trong các thiết kế bộ ngắt mạch, được thiết kế để bảo vệ các mạch có điện áp 500 - 10.000 volt. Phạm vi tốc độ màn trập là 0,1 – 20 giây.

Nguyên lý hoạt động của các mẫu đồng hồ dựa trên hoạt động của một lò xo được tích điện bởi một bộ truyền động cơ học (neo) của nam châm điện. Việc chuyển đổi các nhóm tiếp điểm của rơle đồng hồ thời gian được thực hiện dựa trên thực tế thời gian đã trôi qua, giá trị đã được đặt trước đó trên thang đo của thiết bị.

Một đại diện của một loạt thiết bị khá cổ xưa - rơle thời gian với cơ chế đồng hồ. Trong khi đó, loại thiết bị này đã cho thấy khả năng hoạt động đáng tin cậy, không gặp sự cố trong nhiều điều kiện khác nhau.

Tốc độ của cơ cấu thiết bị liên quan trực tiếp đến cường độ dòng điện chạy trong cuộn dây nam châm điện. Yếu tố này cho phép bạn định cấu hình thiết bị để thực hiện các chức năng bảo vệ.Tính đặc thù của việc bảo vệ như vậy được thể hiện bằng sự độc lập hoàn toàn khỏi ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường.

Tùy chọn số 4: rơle điện tử

Trong vài năm qua, hầu hết mọi nơi có thể sử dụng rơle thời gian, các mẫu cơ điện lỗi thời đã được thay thế bằng phiên bản điện tử.

Loại thiết bị này có một số ưu điểm:

• kích thước cơ thể nhỏ;
• độ chính xác vận hành cao;
• cơ chế cài đặt thuận tiện;
• hiển thị thông tin trực quan.

Các phiên bản điện tử thường hoạt động trên cơ sở bộ đếm xung kỹ thuật số. Nhiều thiết bị hiện đại được xây dựng trên bộ vi xử lý hiệu suất cao. Rơle kỹ thuật số thường được thiết kế để chuyển đổi các tải có cảm ứng thấp hoặc không cảm ứng.

Sự phát triển hiện đại là một rơ-le số được thiết kế để cung cấp khả năng chuyển mạch thời gian. Thu hút dễ dàng quản lý và kiểm soát, cấu hình và hình thức linh hoạt

Để định cấu hình rơle thời gian kỹ thuật số, chỉ cần đặt các tham số thời gian cần thiết bằng cách sử dụng các phím chức năng nằm ngay trên mặt trước của vỏ.

Cài đặt thường có sẵn trong một phạm vi thời gian rộng, cho phép bạn bao gồm không chỉ giây, phút, giờ mà còn cả các ngày trong tuần. Ví dụ, chúng ta có thể xem xét mô hình rơle điện tử hàng tuần - bộ đếm thời gian.

Bộ hẹn giờ điện tử có chức năng bật/tắt tự động có thể được sử dụng thành công trong các mạch điều khiển cho các loại thiết bị khác nhau. Cái gọi là rơ-le thời gian “hàng tuần” đảm bảo rằng các chức năng chuyển mạch được thực hiện theo một khoảng thời gian đã định trong chu kỳ hàng tuần. Các thiết bị như vậy được sử dụng trong các hệ thống "ngôi nhà thông minh".

Ví dụ: nhờ thiết bị, các cơ hội sau sẽ mở ra:

• chuyển đổi hệ thống chiếu sáng tại một thời điểm nhất định;
• khởi động hoặc dừng thiết bị xử lý;
• kích hoạt/hủy kích hoạt hệ thống an ninh.

Thiết bị có kích thước nhỏ và có một số phím điều khiển chức năng. Sử dụng bàn phím hệ thống, người dùng có thể dễ dàng cấu hình (chương trình) nó.

Chức năng người dùng của rơle thời gian kỹ thuật số là bảng điều khiển có các phím để cài đặt thông số. Cộng với màn hình tinh thể lỏng hiển thị tất cả thông tin cần thiết

Chế độ lập trình được kích hoạt bằng cách nhấn và giữ nút được biểu thị bằng biểu tượng “P”. Phím “Đặt lại” giúp bạn thực hiện thiết lập lại hệ thống. Việc thay đổi cài đặt thời gian chuyển tiếp được thực hiện bằng các phím cài đặt phút, giờ, ngày trong tuần khi chế độ lập trình được kích hoạt.

Sơ đồ kết nối tiêu chuẩn cho rơle thời gian cung cấp khả năng thiết lập một trong hai chế độ điều khiển hành động - thủ công hoặc tự động. Sự thuận tiện của việc thiết lập rơle kỹ thuật số được cung cấp bởi màn hình tinh thể lỏng thông tin.

Cấu hình rơle analog cơ-điện tử

Các hệ thống tự động hóa công nghiệp, cũng như các mô-đun gia dụng khác nhau, thường được trang bị các thiết bị cơ điện, thiết kế của chúng cho phép điều chỉnh bằng chiết áp.

Loại thiết bị đếm thời gian cơ điện có điều chỉnh thông số bằng chiết áp. Có nhiều cấu hình khác nhau của các thiết bị như vậy, giúp bạn có thể sử dụng chúng trong các mạch có độ phức tạp khác nhau.

Trên mặt trước của vỏ các thiết bị như vậy có một thanh chiết áp (hoặc một số thanh) được thiết kế để quay bằng lưỡi tuốc nơ vít.Một thang giá trị lắp đặt được đánh dấu được áp dụng xung quanh chu vi của (các) thanh.

Khe trên thanh dành cho lưỡi tuốc nơ vít là một loại con trỏ thay đổi vị trí khi thanh quay. Bằng cách đặt con trỏ này đối diện với các giá trị nhất định của thang đo được đánh dấu, có thể điều chỉnh tham số mong muốn.

Thiết bị đa kênh thuộc loại cơ-điện tử. Việc điều chỉnh rất dễ dàng và đơn giản bằng cách xoay chiết áp bằng tuốc nơ vít. Mặt trước còn có đèn LED báo trạng thái

Các thiết bị thuộc loại này (ví dụ: NTE8) được sử dụng rộng rãi trong các mạch điều khiển hệ thống thông gió, mô-đun sưởi ấm và thiết bị chiếu sáng nhân tạo.

Điều chỉnh dụng cụ bằng cân kỹ thuật số

Việc sử dụng các thiết bị có chức năng điều chỉnh cơ học có thể được minh họa bằng ví dụ về đồng hồ bấm giờ thương hiệu gia dụng REV Ritter, được thiết kế để cắm vào ổ cắm điện trong nhà.

Cái gọi là rơle “ổ cắm”, được thiết kế để sử dụng trong điều kiện gia đình. Thời gian tác dụng thường được giới hạn trong phạm vi hàng ngày. Thời gian này là khá đủ để sử dụng trong gia đình.

Với sự giúp đỡ ổ cắm có hẹn giờ Bạn có thể điều khiển hầu hết mọi thiết bị gia dụng trong một khoảng thời gian nhất định. Để sử dụng bộ hẹn giờ hàng ngày này, bạn chỉ cần cắm thiết bị vào ổ điện và thiết lập.

Việc thiết lập đi kèm với các hành động sau:

1. Nâng tất cả các đoạn nằm xung quanh chu vi của mặt số điều chỉnh.
2. Chỉ bỏ qua những phân đoạn tương ứng với thời gian thiết lập.
3. Xoay nút xoay để đặt con trỏ quay số về thời gian hiện tại.

Ví dụ: nếu bỏ qua các phân đoạn giữa số tỷ lệ 18 và 20, sau khi rơle bắt đầu tính thời gian, tải sẽ được bật lúc 18 giờ và tắt lúc 20 giờ.

Nhìn chung, thiết kế của rơle cơ REV Ritter cho phép kích hoạt tối đa 48 lần trong 24 giờ.

Sửa đổi rơle thời gian “ổ cắm”: 1 – ổ cắm kết nối tải; 2 – điều khiển bằng tay; 3 – thang đo đánh dấu 24 giờ; 4 – phân đoạn chương trình; 5 – chỉ báo thời gian hiện tại; 6 – cắm điện vào ổ cắm gia đình (+)

Đồng thời, thiết bị hỗ trợ chức năng chuyển tải ngoài chương trình. Với mục đích này, có một nút riêng biệt nằm ở bên cạnh hộp đựng. Nếu người dùng kích hoạt nút này, tải sẽ được kết nối trực tiếp với mạng, bất kể trạng thái của các tiếp điểm rơle.

Kết nối rơle thời gian trong mạch điều khiển

Thiết bị phải được kết nối có tính đến việc tuân thủ vị trí lắp đặt với các điều kiện được nêu trong bảng dữ liệu kỹ thuật của thiết bị. Theo quy định, việc cài đặt liên quan đến việc lắp đặt thiết bị theo chiều dọc với độ lệch so với dung sai dọc không quá 10 độ.

Giới hạn nhiệt độ của phòng nơi lắp đặt và vận hành rơle thời gian thường không vượt quá phạm vi -20°C + 50°C.

Độ ẩm không khí ở khu vực lắp đặt thiết bị không được vượt quá 80%. Mạch điện nơi lắp đặt bộ hẹn giờ phải được ngắt khỏi nguồn điện trong quá trình lắp đặt.

Trong trường hợp này, một sơ đồ cổ điển để kết nối rơle thời gian dành cho một thiết bị chuyển mạch hai kênh có tải. Sử dụng cùng một nguyên tắc, các thiết bị được kết nối với số lần chuyển mạch khác nhau (+)

Thiết bị thuộc bất kỳ thiết kế truyền thống nào đều có hộ chiếu kỹ thuật hiển thị sơ đồ kết nối. Nhiều bộ hẹn giờ cơ-điện tử và kỹ thuật số được bổ sung bằng một sơ đồ được in trực tiếp trên vỏ và chỉ ra cách thức và trình tự kết nối rơle thời gian.

Tùy chọn kết nối cổ điển trông như thế này:

1. Đấu nối đường dây điện áp vào các cực nguồn của thiết bị.
2. Đường pha được kết nối thông qua bộ ngắt mạch với tiếp điểm tải đầu vào của rơle.
3. Tiếp điểm đầu ra tải của rơle được kết nối trực tiếp với đường pha tải.

Trên thực tế, sơ đồ kết nối của phần lớn các thiết bị đều được xây dựng theo nguyên tắc giống hệt nhau: kết nối nguồn điện với chính thiết bị và bật tải thông qua một nhóm tiếp điểm chuyển mạch.

Tùy thuộc vào loại rơle (một pha, ba pha), cũng như các đặc điểm thiết kế, có thể có một số nhóm tiếp điểm này.

Một phiên bản đơn giản của rơle thời gian có thể được thực hiện bằng tay của chính bạn. Đề án của các sản phẩm tự chế khác nhau được mô tả trong bài viết này.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video thảo luận về khả năng sử dụng một thiết bị mô-đun, trong đó có hai thiết bị chuyển đổi thời gian độc lập. Sơ đồ này cung cấp cách bật hai thiết bị gia dụng, thiết lập hoạt động của chúng theo các khoảng thời gian và các chức năng khác.

Tất nhiên, tất cả các sửa đổi hiện có của rơle thời gian không thể được đề cập trong một lần xem xét khiêm tốn. Để xem lại toàn bộ phạm vi thiết bị, bạn cần phải viết cả một cuốn sách. Trên thực tế, có sẵn sách tham khảo về các loại đồng hồ tính giờ khác nhau và nếu muốn, bạn luôn có thể tìm thấy những thông tin cần thiết.

Bạn có điều gì cần bổ sung hoặc có thắc mắc gì về hoạt động, lựa chọn, kết nối và cấu hình của rơle thời gian không? Bạn có thể để lại nhận xét về ấn phẩm và tham gia thảo luận. Biểu mẫu liên hệ nằm ở khối bên dưới.