Tidsrelä med elektromagnetisk och mekanisk fördröjning

När man arbetar med skydds- och automationskretsar är det ofta nödvändigt att skapa en tidsfördröjning mellan driften av två eller flera enheter. Vid automatisering av tekniska processer kan det vara nödvändigt att utföra operationer i en viss tidssekvens.

För att skapa en tidsfördröjning används enheter som kallas tidsreläer.

Tidsreläkrav

De allmänna kraven för tidsreläer är:

a) fördröjningsstabilitet, oberoende av fluktuationer i matningsspänning, frekvens, omgivningstemperatur och andra faktorer;

b) låg energiförbrukning, vikt och dimensioner;

c) tillräcklig effekt för kontaktsystemet.

Tidsreläet återgår som regel till sitt ursprungliga läge när det stängs av. Därför finns det inga särskilda krav på avkastningen och den kan vara väldigt låg.

Beroende på syftet med reläet ställs specifika krav på dem.

Reläer krävs för automatiska drivsystem med hög startfrekvens per timme med hög mekanisk motståndskraft mot slitage. De erforderliga tidsfördröjningarna ligger i intervallet 0,25 - 10 s. Dessa reläer är inte föremål för höga krav på driftnoggrannhet. Svarstidsfördelningen kan vara upp till 10 %. Relätiden måste fungera under produktionsverkstädernas förhållanden, med vibrationer och skakningar.

Tidsreläer för kraftsystemskydd måste ha hög tidsfördröjningsnoggrannhet. Dessa reläer fungerar relativt sällan, så det finns inga speciella uthållighetskrav. Fördröjningarna för sådana reläer är 0,1 - 20 s.

Tidsrelä med elektromagnetisk tidsfördröjning

REV-800-typ elektromagnetisk tidsfördröjningsrelädesign. Reläets magnetkrets består av en magnetisk krets 1, en ankare 2 och en omagnetisk distans 3. Den magnetiska kretsen är fixerad på en platta 4 med hjälp av en aluminiumbas 5. Samma bas används för att fixera kontaktsystemet 6 .

På oket av en rektangulär sektion av magnetkretsen är en kortslutning i form av en tillplattad hylsa 8. Magnetspolen 7 är monterad på en cylindrisk kärna. Ankaret roterar i förhållande till prismats stav 1. Den kraft som utvecklas av fjädern 9 ändras med hjälp av en kronmutter 10, som fixeras efter justering med hjälp av en tapp. Reläets magnetiska krets är gjord av EAA-stål. Spolekärnan har ett cirkulärt tvärsnitt, vilket gör det möjligt att använda en cylindrisk spole, som är bekväm att tillverka.Stång 1 har ett tvärsnitt av en långsträckt rektangel, vilket ökar längden på kontaktlinjen mellan ankaret och okets ände och ökar reläets mekaniska hållbarhet.

För att erhålla en lång utlösningstid är det nödvändigt att ha en hög magnetisk ledningsförmåga för arbets- och parasitgap i magnetsystemets stängda tillstånd. För detta ändamål poleras ändarna av oket och kärnan och den intilliggande ytan av ankaret noggrant.

Den gjutna aluminiumbasen skapar en extra kortslutningsvarv, vilket ökar tidsfördröjningen (i den ekvivalenta kretsen ersätts alla kortslutningar i lindningarna med ett varv av gemensam elektrisk ledningsförmåga).

I verkliga magnetiska material, efter att magnetiseringsspolen stängts av, sjunker flödet till Fost, vilket bestäms av egenskaperna hos det magnetiska kretsmaterialet och de geometriska dimensionerna hos den magnetiska kretsen. Ju lägre koercitivkraften hos det magnetiska materialet för en given storlek av den magnetiska kretsen, desto lägre är värdet på restinduktionen och följaktligen restflödet. Detta ökar den längsta fördröjningstiden som kan erhållas från reläet. Att använda EAA-stål gör det möjligt att öka reläets fördröjningstid.

För att erhålla en lång fördröjning är det önskvärt att ha en hög magnetisk permeabilitet i den omättade delen av magnetiseringskurvan. Även EAA-stål uppfyller detta krav.

Tidsfördröjningen, allt annat lika, bestäms av det initiala flödet Fo av ekv. Detta flöde bestäms av magnetiseringskurvan för det magnetiska systemet i stängt tillstånd.Eftersom spänningen och strömmen i spolen är proportionella mot varandra, upprepar beroendet Ф (U) beroendet Ф (Iw), endast i en annan skala. Om systemet med märkspänning inte är mättat kommer flödet Fo till stor del att bero på matningsspänningen. I detta fall kommer tidsfördröjningen också att bero på spänningen som appliceras på spolen.

I drivkretsar appliceras ofta en spänning under märkspänningen på reläspolen under en tid medan reläet har reducerade tidsfördröjningar. För att göra reläfördröjningen oberoende av matningsspänningen är den magnetiska kretsen kraftigt mättad. I vissa typer av tidsreläer orsakar ett spänningsfall på 50 % ingen märkbar förändring av fördröjningstiden.

I automationskretsar kan spänningen till matningsspolen till tidreläet tillhandahållas under en kort tid. För att stabiliteten i utlösningstiden ska vara stabil är det nödvändigt att varaktigheten av att lägga spänning på matningsspolen är tillräcklig för att nå en stabil ström. Denna tid kallas reläförberedelsetid eller laddningstid. Om spänningsförsörjningens varaktighet är kortare än förberedelsetiden, reduceras fördröjningen.

Reläfördröjningen påverkas kraftigt av kortslutningstemperaturen. I genomsnitt kan vi anta att en temperaturförändring på 10°C resulterar i en förändring på 4 % av uppehållstiden. Temperaturberoendet av fördröjningen är en av de största nackdelarna med detta relä.

REV811 … REV818 reläer ger en tidsfördröjning från 0,25 till 5,5 s. Tillverkad med 12, 24, 48, 110 och 220 V DC-spolar.

Tidsreläkopplingsdiagram

Reläets svarstid när spänning läggs är mycket kort, från pm s. uppstart är mycket mindre än steady-state-värdet. Således är kapaciteten hos ett elektromagnetiskt lyftfördröjningsrelä mycket begränsade. Om det är nödvändigt att ha långa fördröjningar vid stängning av styrkontakterna, rekommenderas det att använda en krets med ett mellanrelä RP. Spolen till PB-tidreläet är strömsatt, hela tiden strömsatt genom öppningskontakten på RP-reläet. .När spänning läggs på RP-spolen öppnar den senare sin kontakt och kopplar från PB-reläet. PB-armaturen försvinner, vilket skapar den nödvändiga tidsfördröjningen. PB-reläet i denna krets måste vara kortslutet.

I vissa kretsar kan tidreläet inte vara kortslutet. Rollen för denna tur spelas av den kortslutna magnetiseringsspolen själv. RV-spolen matas genom ett Radd-motstånd. Spänningen över RV måste vara tillräcklig för att uppnå mättnadsflöde i magnetkretsens stängda tillstånd. När styrkontakten K sluter kortsluts reläspolen, vilket ger en långsam avklingning av flödet i magnetkretsen. Frånvaron av kortslutning gör att hela fönstret i det magnetiska systemet kan upptas av magnetspolen och skapa en stor marginal i ppm.s. I det här fallet minskar inte tidsfördröjningen även om spolens matningsspänning är 0,5 Un. Detta schema används ofta i elektriska enheter. Reläet är parallellkopplat med startmotståndssteget i ankarkretsen.När detta steg är stängt stänger tidsreläets spole och med en fördröjning slår detta relä på kontaktorn och förbigår nästa steg i startmotståndet.

Schema för att slå på ett tidsrelä med en fördröjningssolenoid

Användningen av en halvledarventil tillåter också användningen av ett relä utan kortslutning. När matningsspolen är påslagen för ett tidsrelä är strömmen genom ventilen praktiskt taget noll eftersom den är påslagen i icke-ledande riktning. När kontakten K är sluten minskar flödet i magnetkretsen samtidigt som en emk uppträder vid spolklämmorna. med polaritet. I detta fall flyter en ström genom ventilen, som bestäms av denna EMF, spolens och ventilens aktiva resistans och spolens induktans.

Så att ventilens direkta motstånd inte leder till en minskning av tidsfördröjningen (kortslutningens aktiva motstånd ökar), måste detta motstånd vara en till två storleksordningar lägre än resistansen hos reläets magnetiseringsspole .

För alla kretsar måste reläets magnetiseringsspole strömförsörjas från antingen en likströmskälla eller en växelströmskälla med hjälp av en solid state-ventilbryggkrets.

Tidsrelä med mekanisk fördröjning

Tidsrelä med pneumatisk fördröjning och spärrmekanism. I sådana reläer verkar en likströms- eller växelströmselektromagnet på ett kontaktsystem anslutet till en retarderingsanordning i form av en pneumatisk stötdämpare eller i form av en klockmekanism (armatur). Fördröjningen ändras genom att justera retardern.

Den stora fördelen med denna typ av tidsrelä är möjligheten att skapa ett AC- och DC-relä.Funktionen av reläet beror praktiskt taget inte på värdet på matningsspänningen, matningsfrekvensen, temperaturen.

RVP pneumatisk tidbrytare som används i automatiska kretsar för att styra drivningen av metallskärmaskiner och andra mekanismer. När elektromagneten 1 aktiveras frigörs block 2, som under inverkan av fjäder 3 faller och verkar på mikrobrytare 4. Block 2 är anslutet till membran 5. Blockets rörelsehastighet bestäms av den sektion av hålet genom vilken luft sugs in i den övre kaviteten till moderatorn. Fördröjningen justeras av nålen 6, som ändrar sektionen av sughålet.

Det pneumatiska fördröjningstidsreläet gör det mycket enkelt att justera fördröjningen.

Driften av ett tidsrelä med en retarder i form av en ankarmekanism fortsätter i följande ordning. När spänning appliceras på elektromagneten startar ankaret en fjäder, under vars verkan relämekanismen sätts i rörelse. Reläets kontakter är anslutna till ankarmekanismen och börjar röra sig först efter att ankarmekanismen räknat ner en viss tid.

RVP-tidsreläet har också oreglerade, momentana kontakter som är anslutna till solenoidens ankare. Tidsreläer fungerar tillförlitligt vid spänningar upp till 0,85 Un.

Motortidrelä

För att skapa en tidsfördröjning på 20-30 minuter används motortidsreläer.

Funktionsprincipen för motortidsreläet RVT-1200

När tidsreläet aktiveras läggs spänningen på magneten 1 och motorn 2 samtidigt.I detta fall roterar motorn skivorna 5 med kammar 6 som verkar på kontaktsystemet 7 genom kopplingen 3,4 och växeln 8 och reläfördröjningen roteras genom att ändra utgångsläget för skivan 5.

Reläet låter dig ställa in olika tidsfördröjningar i fem helt oberoende kretsar. Tidsreläutgångskontakter har en långtidstillåten ström på 10 A.