Temporizzatore con ritardo elettromagnetico e meccanico

Quando si lavora con circuiti di protezione e automazione, è spesso necessario creare un ritardo temporale tra il funzionamento di due o più dispositivi. Quando si automatizzano i processi tecnologici, potrebbe essere necessario eseguire operazioni in una determinata sequenza temporale.

Per creare un ritardo temporale, vengono utilizzati dispositivi chiamati relè temporali.

Requisiti per il temporizzatore

I requisiti generali per i relè temporizzati sono:

a) stabilità del ritardo, indipendentemente dalle fluttuazioni della tensione di alimentazione, della frequenza, della temperatura ambiente e di altri fattori;

b) basso consumo energetico, peso e dimensioni;

c) potenza sufficiente del sistema di contatto.

Il relè orario ritorna nella sua posizione originale, di norma, quando viene spento. Pertanto, non ci sono requisiti speciali per il tasso di rendimento e può essere molto basso.

A seconda dello scopo del relè, vengono loro imposti requisiti specifici.

I relè sono necessari per schemi di controllo automatico dell'azionamento con alta frequenza di avviamento per ora con elevata resistenza meccanica all'usura. I ritardi richiesti sono compresi tra 0,25 e 10 s. Questi relè non sono soggetti a requisiti elevati per quanto riguarda la precisione di funzionamento. La distribuzione del tempo di risposta può arrivare fino al 10%. Il tempo di inoltro deve funzionare nelle condizioni delle officine di produzione, con vibrazioni e scuotimenti.

I relè temporizzati per la protezione del sistema di alimentazione devono avere un'elevata precisione di temporizzazione. Questi relè funzionano relativamente di rado, quindi non ci sono particolari requisiti di resistenza. I ritardi di tali relè sono 0,1 - 20 s.

Relè a tempo con ritardo elettromagnetico

Il design del relè a ritardo elettromagnetico di tipo REV-800. Il circuito magnetico del relè è costituito da un circuito magnetico 1, un'armatura 2 e un distanziatore non magnetico 3. Il circuito magnetico è fissato su una piastra 4 utilizzando una base in alluminio 5. La stessa base viene utilizzata per fissare il sistema di contatto 6 .

Sul giogo di una sezione rettangolare del circuito magnetico è montato un cortocircuito sotto forma di un manicotto appiattito 8. La bobina magnetica 7 è montata su un nucleo cilindrico. L'armatura ruota rispetto all'asta 1 del prisma. La forza sviluppata dalla molla 9 viene modificata mediante un dado a corona 10, che viene fissato dopo la regolazione mediante un perno. Il circuito magnetico del relè è realizzato in acciaio EAA. Il nucleo della bobina ha una sezione trasversale circolare, che consente di utilizzare una bobina cilindrica, che è conveniente da fabbricare.L'asta 1 ha una sezione trasversale di un rettangolo allungato, che aumenta la lunghezza della linea di contatto tra l'armatura e l'estremità del giogo e aumenta la durata meccanica del relè.

Per ottenere un lungo tempo di rilascio, è necessario avere un'elevata conducibilità magnetica dei gap di lavoro e parassiti nello stato chiuso del sistema magnetico. A tale scopo, le estremità del giogo e del nucleo e la superficie adiacente dell'armatura vengono accuratamente lucidate.

La base in fusione di alluminio crea un'ulteriore spira di cortocircuito, aumentando la temporizzazione (nel circuito equivalente, tutti i cortocircuiti degli avvolgimenti sono sostituiti da una spira di comune conducibilità elettrica).

Nei materiali magnetici reali, dopo che la bobina magnetizzante è stata spenta, il flusso scende a Fost, che è determinato dalle proprietà del materiale del circuito magnetico e dalle dimensioni geometriche del circuito magnetico. Minore è la forza coercitiva del materiale magnetico per una data dimensione del circuito magnetico, minore è il valore dell'induzione residua e, di conseguenza, il flusso residuo. Ciò aumenta il tempo di ritardo più lungo che può essere ottenuto dal relè. L'utilizzo dell'acciaio EAA consente di aumentare il tempo di ritardo del relè.

Per ottenere un lungo ritardo, è desiderabile avere un'elevata permeabilità magnetica nella parte insatura della curva di magnetizzazione. Anche l'acciaio EAA soddisfa questo requisito.

Il ritardo temporale, a parità di altre condizioni, è determinato dal flusso iniziale Fo dell'Eq. Questo flusso è determinato dalla curva di magnetizzazione del sistema magnetico nello stato chiuso.Poiché la tensione e la corrente nella bobina sono proporzionali tra loro, la dipendenza Ф (U) ripete, solo su scala diversa, la dipendenza Ф (Iw). Se il sistema alla tensione nominale non è saturo, allora il flusso Fo dipenderà in gran parte dalla tensione di alimentazione. In questo caso la temporizzazione dipenderà anche dalla tensione applicata alla bobina.

Nei circuiti di azionamento, una tensione inferiore alla tensione nominale viene spesso applicata alla bobina del relè per un certo periodo mentre il relè avrà ritardi di tempo ridotti. Per rendere il ritardo del relè indipendente dalla tensione di alimentazione, il circuito magnetico è fortemente saturato. In alcuni tipi di relè temporizzati, una caduta di tensione del 50% non provoca una variazione apprezzabile del tempo di ritardo.

Nei circuiti di automazione, la tensione alla bobina di alimentazione del temporizzatore può essere fornita per un breve periodo. Affinché la stabilità del tempo di rilascio sia stabile, è necessario che la durata dell'applicazione della tensione alla bobina di alimentazione sia sufficiente per raggiungere una corrente stabile. Questo tempo è chiamato tempo di preparazione del relè o tempo di ricarica. Se la durata dell'alimentazione di tensione è inferiore al tempo di preparazione, il ritardo si riduce.

Il ritardo del relè è fortemente influenzato dalla temperatura di cortocircuito. In media, possiamo presumere che una variazione di temperatura di 10°C si traduca in una variazione del 4% del tempo di ritenzione. La dipendenza dalla temperatura del ritardo è uno dei principali svantaggi di questo relè.

I relè REV811 … REV818 forniscono una temporizzazione da 0,25 a 5,5 s. Prodotto con bobine da 12, 24, 48, 110 e 220 V CC.

Schemi di commutazione dei relè temporizzati

Il tempo di risposta del relè quando viene applicata la tensione è molto breve, da pm s. l'avvio è molto inferiore al valore di stato stazionario. Pertanto, le capacità di un relè di ritardo di sollevamento elettromagnetico sono molto limitate. Se è necessario avere lunghi ritardi nella chiusura dei contatti di controllo, si consiglia di utilizzare un circuito con un relè intermedio RP. La bobina del relè a tempo PB è eccitata, essendo sempre eccitata attraverso il contatto di apertura del relè RP. .Quando viene applicata tensione alla bobina RP, quest'ultima apre il suo contatto e diseccita il relè PB. L'armatura PB scompare, creando il ritardo necessario. Il relè PB in questo circuito deve essere cortocircuitato.

In alcuni circuiti, il temporizzatore potrebbe non essere in corto. Il ruolo di questa svolta è svolto dalla stessa bobina magnetizzante in cortocircuito. La bobina RV è alimentata attraverso un resistore Radd. La tensione ai capi di RV deve essere sufficiente per raggiungere il flusso di saturazione nello stato chiuso del circuito magnetico. Quando il contatto di controllo K si chiude, la bobina del relè viene cortocircuitata, il che fornisce un lento decadimento del flusso nel circuito magnetico. L'assenza di un cortocircuito fa sì che l'intera finestra del sistema magnetico sia occupata dalla bobina magnetizzante e crei un ampio margine in ppm.s. In questo caso la temporizzazione non diminuisce anche nel caso in cui la tensione di alimentazione della bobina sia di 0,5 Un. Questo schema è ampiamente utilizzato negli azionamenti elettrici. Il relè è collegato in parallelo con lo stadio del resistore di avviamento nel circuito dell'indotto.Quando questo stadio è chiuso, la bobina del relè temporale si chiude e con un ritardo questo relè accende il contattore, bypassando lo stadio successivo del resistore di avviamento.

Schemi per l'accensione di un relè a tempo con un solenoide di ritardo

L'utilizzo di una valvola allo stato solido consente anche l'utilizzo di un relè senza cortocircuito. Quando la bobina di alimentazione è accesa per un relè temporizzato, la corrente attraverso la valvola è praticamente nulla perché è accesa nella direzione non conduttiva. Quando il contatto K è chiuso, il flusso nel circuito magnetico diminuisce mentre appare una fem ai terminali della bobina. con polarità. In questo caso, una corrente scorre attraverso la valvola, che è determinata da questo EMF, dalla resistenza attiva della bobina e della valvola e induttanza della bobina.

Affinché la resistenza diretta della valvola non comporti una diminuzione del tempo di ritardo (la resistenza attiva del cortocircuito aumenta), questa resistenza deve essere da uno a due ordini di grandezza inferiore alla resistenza della bobina magnetizzante del relè .

Per tutti i circuiti, la bobina di magnetizzazione del relè deve essere alimentata da una sorgente CC o da una sorgente CA utilizzando un circuito a ponte di valvole a stato solido.

Relè a tempo con ritardo meccanico

Temporizzatore con ritardo pneumatico e meccanismo di ritenuta. In tali relè, un elettromagnete CC o CA agisce su un sistema di contatto collegato a un dispositivo di ritardo sotto forma di un ammortizzatore pneumatico o sotto forma di un meccanismo di orologio (armatura). Il ritardo viene modificato regolando il rallentatore.

Il grande vantaggio di questo tipo di relè temporizzato è la possibilità di creare un relè AC e DC.Il funzionamento del relè praticamente non dipende dal valore della tensione di alimentazione, dalla frequenza di alimentazione, dalla temperatura.

Interruttore orario pneumatico RVP utilizzato nei circuiti automatici per il controllo dell'azionamento di macchine per il taglio dei metalli e altri meccanismi. Azionando l'elettromagnete 1 si libera il blocco 2 che sotto l'azione della molla 3 cade ed agisce sul microinterruttore 4. Il blocco 2 è collegato alla membrana 5. La velocità di movimento del blocco è determinata dalla sezione del foro attraverso il quale l'aria viene aspirata nella cavità superiore al moderatore. Il ritardo è regolato dallo spillo 6, che cambia la sezione del foro di aspirazione.

Il relè del tempo di ritardo pneumatico rende molto semplice la regolazione del ritardo.

Il funzionamento di un relè orario con un rallentatore sotto forma di un meccanismo di armatura procede nel seguente ordine. Quando viene applicata tensione all'elettromagnete, l'armatura avvia una molla, sotto l'azione della quale viene messo in moto il meccanismo del relè. I contatti del relè sono collegati al meccanismo dell'indotto e iniziano a muoversi solo dopo che il meccanismo dell'indotto esegue il conto alla rovescia per un certo tempo.

Il relè temporizzato RVP ha anche contatti momentanei non regolati che sono collegati all'armatura del solenoide. I relè temporizzati funzionano in modo affidabile con tensioni fino a 0,85 Un.

Relè temporizzazione motore

Per creare un ritardo di 20-30 minuti, vengono utilizzati i relè temporizzati del motore.

Il principio di funzionamento del relè di fasatura del motore RVT-1200

Quando viene azionato il relè temporizzato, la tensione viene applicata contemporaneamente al solenoide 1 e al motore 2.In questo caso, il motore fa ruotare i dischi 5 con camme 6 che agiscono sul sistema di contatto 7 attraverso la frizione 3,4 e l'ingranaggio 8 e il relè di ritardo viene ruotato modificando la posizione iniziale del disco 5.

Il relè consente di impostare diversi tempi di ritardo in cinque circuiti completamente indipendenti. I contatti di uscita del relè temporizzato hanno una corrente consentita a lungo termine di 10 A.