Реле времени: как подключить своими руками? для чего используется и обзор уровней автоматизации. виды, маркировка и принцип работы устройства

Пример видео, где показана работа реле напряжения

Решать проблему скачков напряжения в сетях помогают специальные устройства – реле контроля напряжения. Принцип действия таких реле достаточно прост, есть “электронный блок”, который следит, чтобы напряжение находилось в заданных уставками пределах и при отклонениях сигнализирует расцепителю (силовой части), который отключает сеть. Все бытовые реле контроля напряжения включаются автоматически через определенное время. Для обычных потребителей достаточно задержки в несколько секунд, но для холодильников и кондиционеров с компрессорами нужна задержка в несколько минут.

Реле контроля напряжения бывают однофазные и трехфазные. Однофазные реле напряжения отключают одну фазу, а трехфазные – одновременно все три фазы. При трехфазном подключении в быту, следует применять однофазные реле напряжение, чтобы колебания напряжения на одной фазе, не привели к отключению других фаз. Трехфазные используют для защиты двигателей и других трехфазных потребителей.

Я разделяю приборы защиты от перенапряжений на три типа: УЗМ-51М от “Меандра”, Zubr от “Электроникс” и все остальные. Никому ничего не навязываю – это мое личное мнение.

Реле напряжения Zubr (Rbuz)

Данное устройство предназначено для защиты от перепадов напряжения (отгорания нуля). Производят ЗУБР в Донецке.

Отмечу особенности этого реле напряжения.

Индикация напряжения на устройстве – показывает значение напряжения в реальном времени. Это достаточно удобно и необходимо для оценки ситуации с напряжением в сети. Погрешность показаний низкая, разница относительно высокоточного мультиметра Fluke 87 всего 1-2 Вольта.

Реле напряжения Zubr выпускают на различные номинальные токи: 25, 32, 40, 50 и 63А. Устройство при номинальном токе на 63А выдерживает в течение 10 минут ток 80А.

Верхнее значение по напряжению выставляется от 220 до 280 В с шагом 1 Вольт, нижнее – от 120 до 210 В. Время повторного включения от 3 до 600 сек., с шагом 3 секунды.

Я выставляю на реле Zubr, максимальное (верхнее) значение по напряжению 250 Вольт, а нижнее значение – 190 Вольт.

У приборов с индексом t в названии, например Zubr D63t, есть термозащита от внутреннего перегрева. Т.е. при увеличении температуры самого прибора до 80 градусов (например из-за нагрева контактов) – он отключается.

Реле Zubr занимает 3 модуля или 53 мм на дин-рейке и бывают только однофазными.

В паспорте и приведенных схемах подключения Зубр, не сказано про ограничения по току, но в старой документации, ранее указывалось, что не более 0,75 от номинального.

Основные характеристики

Каждое ТР имеет индивидуальные технические характеристики (ТХ). Реле нужно выбирать согласно характеристикам по нагрузке и условиям применения при работе электродвигателя или другого потребителя электроэнергии:

1. Значение Iн.
2. Диапазон регулировки I срабатывания.
3. Напряжение.
4. Дополнительное управление работой ТР.
5. Мощность.
6. Граница срабатывания.
7. Чувствительность к фазному перекосу.
8. Класс отключения.

Номинальное значение тока – значение I, на которое рассчитано ТР. Выбирается по значению Iн потребителя, к которому непосредственно подключается. Кроме того, нужно выбирать с запасом по Iн и руководствоваться следующей формулой: Iнр = 1.5 * Iнд, где Iнр – Iн ТР, который должен быть больше номинального тока двигателя (Iнд) в 1.5 раза.

Граница регулировки I срабатывания является одним из важных параметров устройства термозащиты. Обозначение этого параметра является диапазоном регулировки значения Iн. Напряжение – значение силового напряжения, на которое рассчитаны контакты реле; при превышении допустимой величины произойдет выход из строя устройства.

Некоторые виды реле снабжены отдельными контактами для управления работой устройства и потребителя. Мощность – это один из основных параметров ТР, которое определяет выходную мощность подключенного потребителя или группы потребителей.

Граница срабатывания или порог срабатывания является коэффициентом, зависящим от номинального тока. В основном его значение находится в диапазоне от 1,1 до 1,5.

Чувствительность к фазному перекосу (асимметрии фаз) показывает процентное соотношение фазы с перекосом к фазе, по которой протекает номинальный ток необходимой величины.

Класс отключения – параметр, представляющий среднее время срабатывания ТР в зависимости от кратности тока уставки.

Основной характеристикой, по которой нужно выбирать ТР, является зависимость времени срабатывания от тока нагрузки.

Преимущества и недостатки устройства

Одним из плюсов реле является большой диапазон настроек

Достоинства электронных изделий проявляются в их высокой надежности и функциональности. К числу недостатков относят ограниченность интервалов, на которые можно настроить реле при программировании, а также высокую стоимость в сравнении с электромагнитными образцами.

Основными достоинствами э/м приборов являются:

• относительно низкая стоимость в сочетании с большим диапазоном настроек – возможностью задания суточных интервалов;
• простота конструкции в сравнении с электронными моделями;
• отсутствие необходимости в программировании и коррекции настроек реле времени для включения света или силового оборудования.

К минусам этих устройств относят ограниченный ресурс эксплуатации, а также некоторые сложности с установкой и использованием в цепях постоянного тока.

Виды и классификация

• устройства блочного типа;
• коммутаторы, встраиваемые в электронную схему;
• модульные приборы.

Образцы первого типа устанавливаются непосредственно в коммутируемые цепи, а шины их питания подключаются прямо к фазе и нулю. Иногда для этого используется распредкоробка.

Встраиваемые реле не нуждаются в отдельном питании, поскольку входят в состав более сложных электронных схем.

Модульные устройства крепятся на DIN-рейке в распределительном шкафу и подключаются к выведенным сюда же шинам нуля и фазы.

По принципу своего действия реле времени имеют следующие исполнения:

• электромагнитного типа;
• пневматические и механические устройства;
• электронные реле.

В быту чаще всего применяются приборы электронного и электромагнитного типа, что объясняется эффективностью их работы и доступностью.

Временная диаграмма работы

Потихоньку подбираемся к сути. Сейчас будет подробно рассказан алгоритм работы устройства.

Временная диаграмма на основе предыдущей статьи:

Диаграмма работы реле “Звезда-Треугольник”

Что изменилось по сравнению со схемой на реле времени? Добавилась пауза между «Звездой» и «Треугольником», 75 или 150 мс.

Та же диаграмма, в инструкции к реле:

Диаграмма работы из инструкции к реле “Звезда-Треугольник”

На диаграммах показано условно подача питания и включение внутренних реле (выходов «Звезды» и «Треугольника»). Реле имеют два дискретных состояния – «включено» и «выключено». Странно, что на третьем графике во время паузы реле «Треугольника» включено «чуть-чуть». Что это может означать?

Такая же диаграмма приведена боковой стороне устройства:

Сторона реле с диаграммой и схемой

Итак, согласно диаграмме, при подаче питания на реле (U) запускаются одновременно общий контактор КМ1 и контактор «Звезды» КМ2 (перевернутая «Y»).

Это длится в течение времени, устанавливаемое пользователем. Далее, после истечения этого времени выключается контактор КМ2, и наступает пауза 75 или 150 мс, длительность которой также можно выбрать. Во время паузы на двигатель подается напряжение через общий контактор КМ1, но ток не идёт, т.к. цепь разорвана. Благодаря инерционности двигателя, пауза не оказывает никакого влияния на скорость вращения.

После окончании паузы включается контактор КМ3, и двигатель включается в «Треугольник», легко выходя на номинальный режим.

Универсальный одноканальный циклический таймер

Еще вариант: Универсальный одноканальный циклический таймер.

Схема:

Принцип работы: таймер повторяет записанные действия (вкл/откл) с определенным периодом (цикл), задаваемым пользователем в памяти EEPROM при прошивке контроллера. Пример задачи: необходимо включить нагрузку в 21:00 и отключить ее в 7:00 и так делать каждые три дня. Решение: прошиваем таймер с циклом «3 дня», запускаем. Первый раз подходим к таймеру в 21:00, зажимаем кнопку PROG и не отпуская ее нажимаем кнопку ON, светодиод засветится на 0,5 секунды и выход включится. Второй раз подходим к таймеру в 7:00, зажимаем кнопку PROG и не отпуская ее нажимаем кнопку OFF, светодиод засветится на 0,5 секунды и выход отключится. Все, таймер запрограммирован и будет выполнять эти действия каждые три дня в тоже самое время. Если нагрузку необходимо включить или отключить минуя таймер, необходимо нажать кнопки ON или OFF без кнопки PROG, программа не собьется и нагрузка в следующий раз включится/выключится в ранее установленное время.. Проверить работоспособность таймера можно нажав кнопку PROG, светодиод будет мигать раз в секунду.

Описание тестирования с разными конденсаторами в предыдущей статье.

Для более простой настройки устройства так же был написан калькулятор (генератор кода EEPROM). С помощью него можно создать HEX-файл для замены части кода в файле прошивки.

Обновление 29.02.2016Конфигуратор 16.04.2016 Форум

ucprog.ucoz.ru

Приборы с механической шкалой

Одним из приборов, который имеет механическую шкалу, является бытовой таймер. Работает он от обычной розетки. Такой прибор позволяет управлять домашней техникой в определенном диапазоне времени. В нем установлено «розеточное» реле, которое ограничено суточным циклом срабатывания.

Для использования суточного таймера его нужно настроить:

• Приподнять все элементы, которые располагаются по дисковой окружности.
• Опустить все элементы, которые отвечают за настройку времени.
• Прокручивая диск, установить его на текущий промежуток времени.

К примеру, если элементы опущены на шкале, отмеченной цифрами 9 и 14, то нагрузка активируется в 9 часов утра и будет выключена в 14:00. За сутки можно создать до 48 включений аппарата.

Для этого нужно активировать кнопку, которая находится на боковой части корпуса. Если ее запустить, таймер включится в срочном режиме, даже если он был включен.

Как сделать реле времени: два лучших способа

Благодаря реле времени можно серьезно экономить средства. К примеру, его можно установить в кладовке, коридоре или подъезде, одним нажатием вы сможете включать свет, а через определенный промежуток времени он отключится в автоматическом режиме. Этого времени вам будет достаточно, чтобы найти предмет в кладовке или просто пройти участок в коридоре. В данной статье мы расскажем вам, как сделать реле времени своими руками, рассмотрим пошаговую инструкцию и самые простые схемы подключения.

Как сделать реле времени – самый простой вариант

Мы понимаем, что основная часть наших читателей – это любители. Поэтому решили не вдаваться в сложные технические термины, которые могут ввести в ступор. Специально для наших подписчиков мы нашли вот такое видео, посмотрев которое вы сможете понять, как сделать самодельный таймер для отключения электричества.

Хотим обратить ваше внимание, что никаких сложностей у вас возникнуть не должно, ведь инструкция предельно простая для восприятия. Чтобы сделать реле времени нам необходимы следующие материалы:

Чтобы сделать реле времени нам необходимы следующие материалы:

Следующим образом выглядит схема подключения реле времени:

Конденсатором здесь выступает С1. Время задержки такого реле составляет 10 минут. Если говорить за другие характеристики КИТ, то он может похвастаться 1000 мкФ/16 Вольт. Регулируется время с помощью стандартного резистора R1. Управляется устройство с помощью контактов, специально под него плату делать не нужно, ее можно собрать, как показано на макете.

Собираем реле времени на базе таймера NE 555

Вторая схема реле времени также элементарна. Но, для ее сборки нам необходим таймер NE 555. Данный таймер предназначен для включения и отключения различных устройств. Его схема выглядит следующим образом.

Главным составляющим этого устройства выступает микросхема, именно он используется в построении самых популярных электрических устройств и таймеров. Микросхема позволяет наладить управление нагрузкой с помощью специального электромеханического реле. Поэтому вы сможете его настроить на выключение и включение света.

Управление таким таймером довольно простое, на корпусе вы найдете две кнопки:

Для запуска времени необходимо нажать кнопку «старт». Если нужно вернуть в первоначально состояние, тогда нажимаем «стоп»

Обратите внимание, что интервал времени управляется резистором R1 и конденсатором С1. Именно от их номинала и зависит время, через которое лампа и другой осветительный прибор будет гаснуть

Настроить время вы сможете от двух секунд до трех минут. Поэтому вы сможете без особых усилий подобрать лучшее время выключения. Данная модель требует постоянное питание от источника в 12 Вольт.

Более подробно о нем вы сможете узнать, посмотрев вот такое видео.

Рекомендуем прочесть: как установить ленту в фару.

dekormyhome.ru

Как работает микросхема 555

Перед тем, как перейти к примеру устройства реле, рассмотрим структуру микросхемы. Все дальнейшие описания будут делаться для микросхемы серии NE555 производства Texas Instruments.
Как видно из рисунка, основа — это RS-триггер с инверсным выходом, управляемый выходами с компараторов. Положительный вход верхнего компаратора называется THRESHOLD, отрицательный вход нижнего — TRIGGER. Другие входы компараторов подключены к делителю напряжения питания из трех резисторов по 5 кОм.

Как вы скорее всего знаете, RS-триггер может находиться в устойчивом состоянии (обладает эффектом памяти, объемом 1 бит) либо в логическом «0», либо в логической «1». Как он функционирует:

• Приход положительного импульса на вход R (RESET) устанавливает выход в логическую «1» (именно «1», а не «0», так как триггер инверсный — об это говорит кружок на выходе триггера);
• Приход положительного импульса на вход S (SET) устанавливает выход в логический «0».

Резисторы по 5 кОм в количестве 3-х штук делят напряжение питания на 3, что приводит к тому, что опорное напряжение верхнего компаратора (вход «–» компаратора, он же, вход CONTROL VOLTAGE микросхемы) составляет 2/3 Vcc. Опорное напряжение нижнего — 1/3 Vcc.

С учетом сказанного, можно составить таблицы состояний микросхемы относительно входов TRIGGER, THRESHOLD и выхода OUT

Обратите внимание, что выход OUT — это инвертированный сигнал с RS-триггера

В нашем случае, для создания реле времени применяется такая хитрость: входы TRIGGER и THRESHOLD объединяются вместе и к ним подается сигнал с RC-цепочки. Таблица состояний в таком случае будет выглядеть так:

Схема включения NE555 для такого случая следующая:

После подачи питания конденсатор начинает заряжаться, что приводит к постепенному увеличению напряжения на конденсаторе с 0В и далее. В свою очередь, напряжение на входах TRIGGER и THRESHOLD будет наоборот, убывать, начиная с Vcc+. Как видно из таблицы состояний, на выходе OUT присутствует логический «0» после подачи питания Vcc+, а переключение выхода OUT в логическую «1» произойдет, когда на указанных входах TRIGGER и THRESHOLD напряжение опустится ниже 1/3 Vcc.

Важен тот факт, что время задержки реле, то есть промежуток времени между подачей питания и зарядкой конденсатора до момента переключения выхода OUT в логическую «1», можно рассчитать по очень простой формуле:

T = 1.1 * R * C

Далее приведем рисунок варианта исполнения микросхемы в DIP-корпусе и покажем расположения выводов чипа:

Также стоит упомянуть, что кроме 555 серии производится серия 556 в корпусе с 14-ю выводами. Серия 556 содержит два таймера 555.

Отключение катушки реле

При отключении катушки реле можно также достичь замедленного спадания магнитного потока в магнитопроводе (рис. 2 б). Для этого применяются различ­ные демпферы. Демпфером называется толстая гильза, выполнен­ная из меди или алюминия, которая насаживается на общий сердеч­ник со втягивающей катушкой. Эта гильза создает вторичный контур. При исчезновении основного магнитного потока при раз­мыкании РП в гильзе индуктируется ток, который по правилу Ленца стремится поддержать основной поток. Чем больше масса демпфера, тем больше выдержка времени реле. Роль демпфера одно­временно выполняет также и алюминиевое основание реле. Раз­личные диапазоны выдержки реле (0,3—5,5 сек) достигаются за счет применения дополнительных съемных демпферов.

Следует иметь в виду, что реле типа РЭ-500 предназначено для постоянного тока, и в цепь управления двигателями переменного тока оно включается через выпрямители.

Чем отличается автоматика ABB от изделий других брендов

Такие РВ имеют некоторые преимущества перед устройствами производства остальных фирм, среди которых:

• Простота монтажа и использования. Благодаря нанесенным на корпус РВ схемам вопроса, как подключить реле времени ABB, у пользователя не возникает. Настройки циклов достаточно просты, независимо от того, цифровое или аналоговое устройство используется. Циферблат, как и экран, четко читаем при любом освещении.
• Такие реле времени можно отключить принудительно. Подобное действие необходимо, когда требуется срочная ревизия или обслуживание устройства. При этом предустановленные программы циклов не сбиваются. Говоря о сертификации, можно отметить, что все устройства проходят обязательное тестирование по стандартам EN 60730-1 и EN 60730-2-7.
• Реле времени ABB довольно компактны. При монтаже на ДИН-рейку подобное устройство занимает всего 2 модульных места. Но, несмотря на малые габариты, производитель смог добиться довольно малого минимального шага по времени, который составляет всего 15 мин.
• Некоторые модели предусматривают использование собственной аккумуляторной батареи, которая не даст программам сбиться, обеспечив автономное питание при непредвиденном отключении электроэнергии.

Многофункциональные устройства

Выпускаемые отечественной промышленностью многофункциональные реле времени отличаются расширенным диапазоном опций, что означает наличие следующих возможностей:

• Изделия способны работать по графику, заданному программой на год, месяц или неделю.
• Могут обслуживать от одного до 4-х коммутируемых каналов.
• Оснащаются шестью входными контрольными модулями.

Самостоятельно копировать многофункциональные устройства не имеет смысла. Их следует рассматривать как образцы для углубленного изучения возможностей современных моделей реле времени.

Преимущества реле времени

Реле времени экономит электроэнергию

Аналоговые и цифровые реле времени очень удобны для управления исполнительными цепями различных бытовых и промышленных устройств.

Реле включения и выключения имеет ряд положительных факторов:

• оптимизирует работу бытовых электрических и насосных приборов;
• экономия энергоресурсов при подключении системы «умный дом»;
• коммутация производственной техники, механизмов и прочих устройств;
• настройки позволяют выбрать режим, удобный отдельно взятому пользователю;
• возможна установка цикличного отключения и включения;
• о срабатывании устройства извещает звуковой сигнал.

Назначение

Реле времени предназначено для формирования нормируемых временных задержек при работе каких-либо устройств. Такие логические элементы позволяют выстраивать определенную последовательность в переключениях и срабатывании приборов. Благодаря отложенной подаче напряжения производится автоматическое управление выдаваемыми с реле времени сигналами.

Реле времени устанавливают в цепях защит в качестве промежуточного элемента для обеспечения селективности, построения ступеней, сценарных переходов и т.д.

Схема реле времени | Электрик в доме

Схема реле времени

Схема реле времени

Рассмотрим простейшую схему реле времени на 220 вольт. Данная схема реле времени может применяться для разных нужд. Например, при указанных элементах, для фотоувеличителя или для временного освещения лестницы, площадки.

На схеме обозначено:

• D1-D4 — диодный мост КЦ 405А или любые диоды с максимально допустимым прямым выпрямленным током(Iв.max) не ниже 1А и максимально допустимым обратным напряжением(Uобр.max) не ниже 300 В.
• D5 — диод КД 105Б или любой диод с Iв.max не менее 0,3А и с Uобр.max не ниже 300В.
• VS1 — тиристор КУ 202Н или КУ 202К(Л,М), ВТ151, 2У202М(Н).
• R1 — резистор МЛТ — 0,5, 4,3 мОм.
• R2 — резистор МЛТ — 0,5, 220 Ом.
• R3 — резистор МЛТ — 0,5, 1,5 кОм.
• С1 — конденсатор 0,5 мкФ, 400 В.
• L1 — лампа(лампы) накаливания мощностью не более 200 Вт.
• S1 — выключатель или кнопка.

Работа схемы реле времени

При замыкании контактов S1 конденсатор С1 начинает заряжаться, на управляющий электрод тиристора подаётся «+», тиристор открывается, схема начинает потреблять большой ток и лампа L1, включённая последовательно со схемой загорается. Лампа выполняет также роль ограничителя тока через схему, поэтому с энергосберегающими лампами схема работать не будет. При полной зарядке конденсатора С1 через него перестаёт протекать ток, тиристор закрывается, лампа L1 гаснет. При размыкании контактов S1 конденсатор разряжается через резистор R1 и реле времени приходит в исходное состояние.

Доработка схемы реле времени

При указанных параметрах элементов схемы время горения L1 будет составлять 5-7 сек. Для изменения времени срабатывания реле нужно конденсатор С1 заменить на конденсатор другой ёмкости. Соответственно при увеличении ёмкости время работы реле времени увеличивается. Можно поставить два или больше конденсаторов в параллель и подключать или отключать их выключателями, в этом случае получится ступенчатая регулировка времени срабатывания реле времени. Для плавной регулировки времени необходимо добавить переменный резистор R4. Можно совместить оба способа регулировки, получится реле практически с любой длительностью срабатывания.

Доработанная схема реле времени

Изменения в схеме:

• C2 — дополнительный конденсатор, можно взять такой же, как и С1.
• S2 — выключатель(тумблер) подключающий конденсатор С2 (увеличение времени работы реле времени).
• R4 — переменный резистор, можно взять СП-1, 1,0- 1,5 кОм, или близкий по номиналу.

При макетировании, при указанных на схемах номиналах деталей лампочка (60Вт) загоралась на время около 5 сек. При добавлении в параллель конденсатора С2 ёмкостью 1 мкФ и резистора R4 на 1,0 кОм время горения лампочки стало возможным регулировать от 10 до 20 секунд (с помощью R4).

Другую схему реле времени можно взять из статьи «Автоматический освежитель воздуха«, такую схему можно использовать практически для любых устройств.

Будьте осторожны при настройке и эксплуатации устройства, детали схемы находятся под опасным напряжением.

P.S. Большое спасибо г-ну Яковлеву В.М. за помощь.

Будет интересно почитать:

Полезные устройства, Электронные устройства, Электросхемы своими руками, электроника, электросхема

elektricvdome.ru

Самый простой таймер 12В в домашних условиях

Наиболее простое решение — это реле времени 12 вольт. Такое реле может быть запитано от стандартного блока питания на 12v, каких очень много продается в различных магазинах.

На рисунке ниже приведена схема устройства включения и автоматического выключения осветительной сети, собранная на одном счетчике интегрального типа К561ИЕ16.

Рисунок. Вариант схемы 12v реле, при подаче питания включающего нагрузку на 3 минуты.

Данная схема интересная тем, что в качестве генератора тактирующих импульсов выступает мигающий светодиод VD1. Частота его мерцаний составляет 1,4 Гц. Если светодиод конкретно такой марки найти не удастся, то можно использовать подобный.

Рассмотрим исходное состояние срабатывания, в момент подачи питания 12v. В начальный момент времени конденсатор С1 полностью заряжается через резистор R2. На выводе под №11 появляется лог.1, делающий данный элемент обнуленным.

Транзистор, подсоединенный к выходу интегрального счетчика, открывается и подает напряжение 12В на катушку реле, через силовые контакты которого замыкается цепь включения нагрузки.

Дальнейший принцип действия схемы, работающей на напряжении 12В, состоит в считывании импульсов, поступающих с индикатора VD1 с частотой 1,4 Гц на контакт №10 счетчика DD1. С каждым снижением уровня поступающего сигнала происходит, так сказать, приращение значения счетного элемента.

При поступлении 256 импульса (это равняется 183 секундам или 3 минутам) на контакте №12 появляется лог. 1. Такой сигнал является командой для закрывания транзистора VT1 и прерывания цепи подключения нагрузки, через контактную систему реле.

Одновременно с этим, лог.1 с вывода под №12 поступает через диод VD2 на тактовую ногу C элемента DD1. Этот сигнал блокирует в дальнейшем возможность поступления тактовых импульсов, таймер срабатывать больше не будет, вплоть до пересброса питания 12В.

Исходные параметры для таймера срабатывания задаются разными способами подсоединения транзистора VT1 и диода VD3, указанных на схеме.

Немного преобразив такое устройство можно сделать схему, имеющую обратный принцип действия. Транзистор КТ814А следует поменять на другой тип — КТ815А, эмиттер подключить к общему проводу, коллектор к первому контакту реле. Второй контакт реле следует подключить к напряжению питания 12В.

Рисунок. Вариант схемы 12v реле, включающего нагрузку через 3 минуты после подачи питания.

Теперь после подачи питания реле будет отключено, а открывающий реле управляющий импульс в виде лог.1 выхода 12 элемента DD1 будет открывать транзистор и подавать на катушку напряжение 12В. После чего, через силовые контакты будет происходить подключение нагрузки к электрической сети.

Данный вариант таймера, функционирующий от напряжения 12В, на отрезке времени 3 минуты будет держать нагрузку в отключенном состоянии, а затем подключит её.

При изготовлении схемы, не забудьте расположить конденсатор ёмкостью 0.1 мкФ, на схеме имеющий обзначение C3 и напряжением 50В как можно ближе к питающим выводам микросхемы, иначе счетчик будет часто сбоить и время выдержки реле будет иногда меньше, чем должно быть.

В частности, это программирование времени выдержки. Применив, к примеру, такой DIP-переключатель как показано на рисунке, вы можете соединить одни контакты переключателей с выходами счетчика DD1, а вторые контакты объединить вместе и подключить к точке соединения элементов VD2 и R3.

Таким образом, с помощью микропереключателей вы сможете программировать время выдержки реле.

Подключение точки соединения элементов VD2 и R3 к различным выходам DD1 изменит время выдержки следующим образом:

Для чего необходимо реле времени

Назначение реле времени варьируется, исходя из его функциональности и технических особенностей. Так, электромагнитное реле, позволяющее выполнить секундную задержку включения, применяется в электрических щитах управления запуском электрических двигателей больших мощностей.

Домохозяйки используют совершенно другой тип реле с целью выключения бытовых электроприборов по требуемому временному интервалу.

Регулировать включение/выключение освещения на протяжении целой недели можно с помощью программирования электронного таймера. Ряд устройств, применяемых в работе с уличным освещением, через выполнение программы способны отслеживать колебания уровня естественного освещения в течение суток.

Цикличное реле времени дает возможность вентилировать внутреннее пространство через установленные временные интервалы. А дополнив систему датчиками, измеряющими температурный режим и влажность, можно наладить комфортное обслуживание таких объектов, как теплица или парник.

Удобство самоделок

Практически нет ситуаций, когда пользователи вынуждены делать временное реле своими руками из-за отсутствия в продаже подходящего устройства для их нужд.

Всевозможные таймеры, а точнее модули, монтажные комплекты, если рассматривать этот вопрос близко к самодельным изделиям, можно приобрести на интернет-сайтах. Например, цена описываемых нами аналогов сборок на NE555 колеблется от 1 до 3 долларов. Стоит ли заморачиваться? Кроме того, вы можете подобрать устройство с широким диапазоном, с множеством каналов, многофункциональным и с дисплеем; для слаботочного питания 5, 12, 24 В и др., а также на 220 Вольт.

Желательно заниматься самоделками, если у вас под рукой есть необходимые запчасти, у пользователя есть навыки работы с электроникой, и даже когда вы не хотите заказывать и ждать форму, когда их нет радиодетали магазины в районе. К тому же поделки часто создаются по интересам, с целью увеличения опыта, знаний в этой сфере.

Алгоритмы работы, функциональные диаграммы, условные обозначения

Функциональная схема двухканального реле времени

В современных программируемых устройствах предусматривается сложный алгоритм работы, включающий в себя временные паузы и циклически повторяющиеся интервалы. Различают следующие схемы функционирования реле времени:

• простая задержка момента включения;
• после подачи питания нагрузка подключается, но через заданное программой время напряжение с нее снимается;
• то же что и в предыдущем случае, но отключение происходит с некоторой задержкой.

Еще одна схема предполагает более сложный цикличный режим работы устройства. Для его понимания следует уточнить порядок включения и отключения нагрузки. Он выглядит так:

1. После подачи питание поступает по назначению лишь спустя некоторый временной промежуток.
2. В течение заранее заданного интервала линия остается подключенной к сети.
3. Происходит выключение и выдержка паузы, равной ее длительности при подаче питания.
4. Нагрузка вновь подключается на то же время, что и в первый раз.
5. Последовательность этих действий продолжается вплоть до полного снятия питающего напряжения.

При исследовании алгоритмов срабатывания реле времени и особенностей его применения потребуется ознакомиться с одной из важнейших характеристик прибора, представленной в виде функциональной диаграммы.

Диаграммы срабатывания

Диаграммы работы реле времени

Под этой характеристикой понимаются графические эпюры, описывающие состояние реле времени в различные моменты времени. При знакомстве с ними весь процесс коммутаций представляется в наглядном виде.

Особенно четко различим на диаграммах циклический характер процессов, наблюдаемых при работе устройств по сложному алгоритму. Указанные на них промежутки времени, как правило, задаются самим пользователем. С другой стороны, известны образцы устройств, в которых моменты отключения и подключения нагрузки корректировке не подлежит. Как фиксированный параметр, они обычно указываются в паспорте изделия. Чаще всего – это времязадающие приборы специального назначения, устанавливаемые в защитных цепях промышленных установок.

Обозначения контактов на схемах

Графическое обозначение контактов

При выборе реле времени важно научиться разбираться не только в функциональных диаграммах срабатывания, но и в схеме расположения его рабочих контактов. Среди них выделяются следующие виды контактных групп:

• одна из них в нерабочем положении всегда разомкнута;
• другая группа контактов в нормальных условиях находится в замкнутом состоянии;
• третья разновидность имеет нейтральное положение.

Для понимания характера срабатывания реле на схемах они обозначаются специальными значками в виде полуовалов, отрезков прямых линий и усеченных параллелей.

Сфера применения

В процессе развития человеческой цивилизации люди всегда старались облегчить себе жизнь и придумывали различные полезные приспособления. После популяризации среди населения электрического оборудования возникла необходимость в изобретении таймера, который бы отключал устройство через определённое время. То есть можно включить агрегат и идти заниматься своими делами, после чего таймер автоматически его отключит в указанное или запрограммированное время. Для этих целей и создали реле времени. 12 В устройство характеризуется простотой изготовления, поэтому сделать его самостоятельно будет нетрудно.

В качестве примера можно привести реле со старой стиральной машинки, которые были популярны в годы Советского союза. В классическом исполнении они имели механическую круглую ручку с делениями. После прокручивания её в определённом направлении начинался обратный отсчёт, и машинка останавливалась, когда таймер внутри реле доходил до значения «ноль».

Реле времени существует и в современной электротехнике:

• микроволновые печи или другая похожая по своей специфике техника;
• системы автополива;
• вентиляторы для нагнетания воздуха или для вытяжки;
• автоматические системы управления освещением.

Так проще и экономичнее для производителя, поскольку не нужно устанавливать два элемента, которые выполняют одну и ту же функцию, если все задачи может обеспечивать один блок управления.

Все модели (как заводские, так и самодельные) по типу элемента, располагающегося на выходе, делятся на:

• релейные;
• симисторные;
• тиристорные.

В первом варианте вся нагрузка подключается и проходит через «сухой контакт». Он является самым надёжным среди аналогов. Для самостоятельного изготовления можно также использовать и микроконтроллер. Но делать это нецелесообразно, поскольку обычные самодельные реле времени изготавливаются для простых задач. Поэтому использование микроконтроллеров является лишней тратой денег. Лучше в этом случае воспользоваться простыми схемами на конденсаторах и транзисторах.

Схема подключения пускателя с катушкой 220 В

В любой схеме подключения магнитного пускателя есть две цепи. Одна силовая, через которую подается питание. Вторая — сигнальная. При помощи этой цепи происходит управление работой устройства. Рассматривать их надо отдельно — проще понять логику.

В верхней части корпуса магнитного пускателя находятся контакты, к которым подключается питание для этого устройства. Обычное обозначение — A1 и A2. Если катушка на 220 В, сюда подается 220 В. Куда подключить «ноль» и «фазу» — без разницы. Но чаще «фазу» подают на А2, так как тут этот вывод обычно продублирован в нижней части корпуса и довольно часто подключать сюда удобнее.

Подключение питания к магнитному пускателю

Ниже на корпусе расположены несколько контактов, подписанных L1, L2, L3. Сюда подключается источник питания для нагрузки

Тип его не важен (постоянное или переменное), важно чтобы номинал не был выше чем 220 В. Таким образом через пускатель с катушкой на 220 В можно подавать напряжение от аккумулятора, ветрогенератора и т.д

Снимается оно с контактов T1, T2, T3.

Назначение гнезд магнитного пускателя

Самая простая схема

Если к контактам A1 — A2 подключить сетевой шнур (цепь управления), подать на L1 и L3 напряжение 12 В с аккумулятора, а к выводам T1 и T3 — осветительные приборы (силовая цепь), получим схему освещения, работающую от 12 В. Это лишь один из вариантов использования магнитного пускателя.

Но чаще, все-таки эти устройства используют для подачи питания на элетромоторы. В этом случае к L1 и L3 подключается тоже 220 В (и снимаются с T1 и T3 все те же 220 В).

Простейшая схема подключения магнитного пускателя — без кнопок

Недостаток этой схемы очевиден: чтобы выключить и включить питание, придется манипулировать вилкой — вынимать/вставлять ее в розетку. Улучшить ситуацию можно, если перед пускателем установить автомат и включать/выключать подачу питания на цепь правления с его помощью. Второй вариант — в цепь управления добавить кнопки — Пуск и Стоп.

Схема с кнопками «Пуск» и «Стоп»

При подключении через кнопки изменяется только цепь управления. Силовая остается без изменения. Вся схема подключения магнитного пускателя изменяется незначительно.

Кнопки могут быть в отдельном корпусе, могут в одном. Во втором варианте устройство называется «кнопочный пост». Каждая кнопка имеет два входа и два выхода. Кнопка «пуск» имеет нормально разомкнутые контакты (питание подается когда она нажата), «стоп» — нормально замкнутые (при нажатии цепь обрывается).

Схема подключения магнитного пускателя с кнопками «пуск» и «стоп»

Встраиваются кнопки перед магнитным пускателем последовательно. Сначала — «пуск», затем — «стоп». Очевидно, что при такой схеме подключения магнитного пускателя, работать нагрузка будет только пока удерживается кнопка «пуск». Как только ее отпустят, питание пропадет. Собственно, в данном варианте кнопка «стоп» лишняя. Это не тот режим, который требуется в большинстве случаев. Необходимо, чтобы после отпускании пусковой кнопки питание продолжало поступать до тех пор, пока цепь не будет разорвана нажатием кнопки «стоп».

Схема подключения магнитного пускателя с цепью самоподхвата — после замыкания контакта шунтирующего кнопку «Пуск», катушка становиться на самоподпитку

Данный алгоритм работы реализуется с помощью вспомогательных контактов пускателя NO13 и NO14. Они подключаются параллельно с пусковой кнопкой. В этом случае все работает как надо: после отпускания кнопки «пуск» питание идет через вспомогательные контакты. Останавливают работу нагрузки нажав «стоп, схема возвращается в рабочее состояние.

Как читать маркировку

Маркировка реле на примере CHINT Electric серии NJS3
При выборе маркировочного кода производители постарались по возможности упростить его восприятие. На корпусе реле указывают только самые необходимые данные:

• фирма производитель;
• модель устройства;
• номинальное напряжение (обычно это 220 Вольт).

При маркировке иногда указывается вид тока, на котором работает данная марка устройства: постоянный или переменный.

На корпусе могут приводиться данные о максимально допустимой токовой нагрузке. У большинства образцов реле времени на нем также наносится маркировка входных и выходных контактов с раздельным обозначением «ноля» и «фазы». Среди известных производителей этих изделий особо выделяются российские , а также «Реле-Автоматика» и «Новатек-Электро».

Настройка электронно-механических аналоговых реле

Системы промышленной автоматики, а также различные бытовые модули часто оснащаются электромеханическими устройствами, конструкция которых предусматривает настройку при помощи потенциометров.

Электромеханический тип устройства отсчёта времени с регулировкой параметров потенциометрами. Существуют различные конфигурации подобных приборов, что делает возможным применять их в схемах разной сложности

На передней панели корпуса таких устройств располагается шток потенциометра (или несколько штоков), предназначенный под вращение лезвием отвёртки. По окружности штока (штоков) наносится размеченная шкала значений установки.

Прорезь на штоке под лезвие отвёртки является своеобразным указателем, изменяющим своё положение при вращении штока. Установкой этого указателя напротив определённых значений размеченной шкалы достигается настройка нужного параметра.

Многоканальный прибор электронно-механического типа. Настраивается легко и просто путём вращения потенциометров с помощью отвёртки. На фронтальной панели также имеется светодиодная индикация состояния

Приборы подобного типа (например, NTE8) нашли широкое применение в схемах управления вентиляционными системами, отопительными модулями, приборами искусственного освещения.

Принцип работы и области применения

Электромагнитное реле времени потребляет мало электроэнергии

Самый простой пример, позволяющий понять принцип работы реле, – заведенный на определенное время механический или электронный будильник. Для получения полноценного таймера к нему добавляется исполнительное устройство, выполняющее нужную функцию – подачу питания на люстру или вентилятор, например. Порядок работы такого реле:

1. Как только установленный на таймере (часах) временной интервал истек, сигнал управления поступает на катушку реле.
2. Сразу вслед за этим его рабочие контакты размыкают или замыкают питающую цепь.
3. В результате отключается или включается подсоединенный к ней прибор.

В реальных устройствах подобный режим работы реализуется с учетом заранее заданной задержки по времени.

Таймеры различного типа широко применяются для управления функционированием промышленных установок, а также при включении и отключении бытовых приборов. В качестве коммутируемых домашних нагрузок обычно используются:

• осветительные приборы любого класса;
• различные образцы климатического оборудования;
• вентиляционные системы и подобные им устройства.

Перед тем как сделать таймер включения и выключения электроприборов своими руками, потребуется ознакомиться с разновидностями этих устройств.