Aikarele sähkömagneettisella ja mekaanisella viiveellä

Suojaus- ja automaatiopiirien kanssa työskennellessä on usein tarpeen luoda aikaviive kahden tai useamman laitteen toiminnan välille. Teknologisia prosesseja automatisoitaessa voi olla tarpeen suorittaa toimintoja tietyssä aikajärjestyksessä.

Aikaviiveen luomiseen käytetään aikareleiksi kutsuttuja laitteita.

Aikareleen vaatimukset

Aikaviestien yleiset vaatimukset ovat:

a) viiveen stabiilisuus riippumatta syöttöjännitteen, taajuuden, ympäristön lämpötilan ja muiden tekijöiden vaihteluista;

b) alhainen energiankulutus, paino ja mitat;

c) kosketinjärjestelmän riittävä teho.

Aikarele palaa pääsääntöisesti alkuperäiseen asentoonsa, kun se sammutetaan. Siksi tuottoprosentille ei ole asetettu erityisiä vaatimuksia ja se voi olla hyvin alhainen.

Releen tarkoituksesta riippuen niille asetetaan erityisiä vaatimuksia.

Releitä tarvitaan automaattisissa taajuusmuuttajan ohjausjärjestelmissä, joissa on korkea käynnistystaajuus tunnissa ja korkea mekaaninen kulumiskestävyys. Tarvittavat aikaviiveet ovat 0,25 - 10 s. Näille releille ei aseteta korkeita toiminnan tarkkuutta koskevia vaatimuksia. Vasteaikajakauma voi olla jopa 10 %. Releajan tulee toimia tuotantopajojen olosuhteissa tärinän ja tärinän kanssa.

Sähköjärjestelmän suojauksen aikareleillä on oltava korkea aikaviivetarkkuus. Nämä releet toimivat suhteellisen harvoin, joten erityisiä kestävyysvaatimuksia ei ole. Tällaisten releiden viiveet ovat 0,1 - 20 s.

Aikarele sähkömagneettisella aikaviiveellä

REV-800-tyyppinen sähkömagneettinen aikaviiverele. Releen magneettipiiri koostuu magneettipiiristä 1, ankkurista 2 ja ei-magneettisesta välikappaleesta 3. Magneettipiiri on kiinnitetty levylle 4 alumiinipohjalla 5. Samaa alustaa käytetään kosketinjärjestelmän 6 kiinnittämiseen. .

Magneettipiirin suorakaiteen muotoisen osan ikeeseen on asennettu litistetyn holkin 8 muodossa oleva oikosulku. Magneettikela 7 on asennettu sylinterimäiseen ytimeen. Ankkuri pyörii suhteessa prisman tankoon 1. Jousen 9 kehittämää voimaa muutetaan kierremutterilla 10, joka kiinnitetään säädön jälkeen tapilla. Releen magneettipiiri on valmistettu EAA-teräksestä. Kelan sydämen poikkileikkaus on pyöreä, mikä mahdollistaa sylinterimäisen kelan käytön, joka on kätevä valmistaa.Tanko 1 on poikkileikkaukseltaan pitkänomainen suorakulmio, mikä lisää ankkurin ja ikeen pään välisen kosketuslinjan pituutta ja lisää releen mekaanista kestävyyttä.

Pitkän vapautumisajan saavuttamiseksi on välttämätöntä, että magneettijärjestelmän suljetussa tilassa työ- ja parasiittirakojen magneettinen johtavuus on korkea. Tätä tarkoitusta varten ikeen ja ytimen päät sekä ankkurin viereinen pinta kiillotetaan huolellisesti.

Valettu alumiinipohja luo ylimääräisen oikosulkukierroksen, mikä lisää aikaviivettä (vastaavassa piirissä kaikki käämien oikosulut korvataan yhdellä yhteisen sähkönjohtavuuden kierroksella).

Todellisissa magneettisissa materiaaleissa, kun magnetointikela on kytketty pois päältä, vuo putoaa Fostiin, joka määräytyy magneettipiirin materiaalin ominaisuuksien ja magneettipiirin geometristen mittojen perusteella. Mitä pienempi magneettisen materiaalin pakottava voima on tietylle magneettipiirin koolle, sitä pienempi on jäännösinduktion arvo ja vastaavasti jäännösvuo. Tämä lisää pisintä viiveaikaa, joka voidaan saada releestä. EAA-teräksen käyttö mahdollistaa releen viiveajan pidentämisen.

Pitkän viiveen saavuttamiseksi on toivottavaa, että magnetointikäyrän tyydyttymättömässä osassa on korkea magneettinen permeabiliteetti. Myös EAA-teräs täyttää tämän vaatimuksen.

Aikaviive muiden asioiden ollessa sama, määräytyy yhtälön alkuvuon Fo avulla. Tämä vuo määräytyy suljetussa tilassa olevan magneettijärjestelmän magnetointikäyrästä.Koska käämin jännite ja virta ovat verrannollisia toisiinsa, riippuvuus Ф (U) toistuu, vain eri mittakaavassa, riippuvuus Ф (Iw). Jos järjestelmä nimellisjännitteellä ei ole kyllästynyt, vuo Fo riippuu suurelta osin syöttöjännitteestä. Tässä tapauksessa aikaviive riippuu myös kelaan syötetystä jännitteestä.

Käyttöpiireissä nimellisjännitteen alapuolella oleva jännite syötetään usein relekelaan jonkin aikaa, kun taas releen aikaviiveet ovat pienemmät. Jotta releen viive olisi riippumaton syöttöjännitteestä, magneettipiiri on voimakkaasti kyllästetty. Joissakin aikareletyypeissä 50 %:n jännitehäviö ei aiheuta havaittavaa muutosta viiveaikaan.

Automaatiopiireissä jännite ajoitusreleen syöttökäämiin voidaan antaa lyhyeksi ajaksi. Jotta vapautusajan stabiilisuus olisi vakaa, on välttämätöntä, että jännitteen syöttö käämiin on riittävä stabiilin virran saavuttamiseksi. Tätä aikaa kutsutaan releen valmisteluajaksi tai latausajaksi. Jos jännitteensyötön kesto on lyhyempi kuin valmisteluaika, viive pienenee.

Oikosulkulämpötila vaikuttaa suuresti releen viiveeseen. Keskimäärin voimme olettaa, että 10°C lämpötilan muutos johtaa 4 %:n muutokseen retentioajassa. Viiveen lämpötilariippuvuus on yksi tämän releen tärkeimmistä haitoista.

REV811 … REV818-releet tarjoavat aikaviiveen 0,25 - 5,5 s. Valmistettu 12, 24, 48, 110 ja 220 V DC käämeillä.

Aikareleen kytkentäkaaviot

Releen vasteaika jännitteen ollessa päällä on hyvin lyhyt, alkaen pm s. käynnistys on paljon pienempi kuin vakaan tilan arvo. Näin ollen sähkömagneettisen nostoviivereleen ominaisuudet ovat hyvin rajalliset. Jos ohjauskoskettimia suljettaessa tarvitaan pitkiä viiveitä, on suositeltavaa käyttää piiriä, jossa on välirele RP. PB-aikareleen kela on jännitteellinen, koko ajan jännitettynä RP-releen avautuvan koskettimen kautta. .Kun RP-kelaan syötetään jännite, se avaa koskettimensa ja vapauttaa PB-releen. PB-ankkuri katoaa, mikä luo tarvittavan aikaviiveen. Tämän piirin PB-releen on oltava oikosulussa.

Joissakin piireissä ajoitusrele ei ehkä ole oikosulussa. Tämän käännöksen roolia hoitaa itse oikosuljettu magnetointikela. RV-kela syötetään Radd-vastuksen kautta. Jännitteen RV:n yli on oltava riittävä kyllästysvuon saavuttamiseksi magneettipiirin suljetussa tilassa. Kun ohjauskosketin K sulkeutuu, relekäämi on oikosulussa, mikä saa aikaan hitaan vuon vaimenemisen magneettipiirissä. Oikosulun puuttuminen mahdollistaa sen, että magnetointikela täyttää koko magneettijärjestelmän ikkunan ja muodostaa suuren marginaalin ppm.s. Tässä tapauksessa aikaviive ei pienene edes siinä tapauksessa, että kelan syöttöjännite on 0,5 Un. Tätä järjestelmää käytetään laajalti sähkökäytöissä. Rele on kytketty rinnan käynnistysvastusasteen kanssa ankkuripiirissä.Kun tämä vaihe on kiinni, aikareleen kela sulkeutuu ja viiveellä tämä rele kytkee kontaktorin päälle ohittaen käynnistysvastuksen seuraavan vaiheen.

Kaaviot aikareleen kytkemiseksi päälle viivesolenoidilla

Puolijohdeventtiilin käyttö mahdollistaa myös releen käytön ilman oikosulkua. Kun syöttökäämi kytketään päälle aikareleen, venttiilin läpi kulkeva virta on käytännössä nolla, koska se on kytketty päälle ei-johtavaan suuntaan. Kun kosketin K on kiinni, magneettipiirin vuo pienenee ja emf ilmestyy kelan liittimiin. napaisuuden kanssa. Tässä tapauksessa venttiilin läpi kulkee virta, jonka määrää tämä EMF, kelan ja venttiilin aktiivinen vastus ja kelan induktanssi.

Jotta venttiilin suora vastus ei johtaisi aikaviiveen pienenemiseen (oikosulun aktiivinen vastus kasvaa), tämän vastuksen on oltava yhdestä kahteen suuruusluokkaa pienempi kuin releen magnetointikelan resistanssi .

Kaikissa piireissä releen magnetointikäämin on saatava virta joko tasavirtalähteestä tai vaihtovirtalähteestä puolijohdeventtiilin siltapiiriä käyttäen.

Aikarele mekaanisella viiveellä

Aikarele pneumaattisella viiveellä ja lukitusmekanismilla. Tällaisissa releissä DC- tai AC-sähkömagneetti vaikuttaa kosketusjärjestelmään, joka on liitetty hidastuslaitteeseen pneumaattisen iskunvaimentimen muodossa tai kellomekanismin (ankkuri) muodossa. Viivettä muutetaan säätämällä hidastin.

Tämän tyyppisen aikareleen suuri etu on kyky luoda AC- ja DC-rele.Releen toiminta ei käytännössä riipu syöttöjännitteen, syöttötaajuuden, lämpötilan arvosta.

RVP pneumaattinen aikakytkin, jota käytetään automaattisissa piireissä metallinleikkauskoneiden ja muiden mekanismien ohjaamiseen. Kun sähkömagneettia 1 käytetään, lohko 2 vapautuu, joka jousen 3 vaikutuksesta putoaa ja vaikuttaa mikrokytkimeen 4. Lohko 2 on kytketty kalvoon 5. Lohkon liikenopeus määräytyy sen reiän poikkileikkauksen perusteella, jonka läpi kulkee ilma imetään yläonteloon moderaattorille. Viivettä säädetään neulalla 6, joka muuttaa imureiän osuutta.

Pneumaattisen viiveaikareleen ansiosta viiveen säätäminen on helppoa.

Aikareleen toiminta hidastimella ankkurimekanismin muodossa etenee seuraavassa järjestyksessä. Kun sähkömagneettiin syötetään jännite, ankkuri käynnistää jousen, jonka vaikutuksesta relemekanismi käynnistyy. Releen koskettimet on kytketty ankkurimekanismiin ja alkavat liikkua vasta, kun ankkurimekanismi on laskenut tietyn ajan.

RVP-aikareleessä on myös säätelemättömät, hetkelliset koskettimet, jotka on kytketty solenoidin ankkuriin. Aikareleet toimivat luotettavasti jännitteillä 0,85 Un asti.

Moottorin ajoitusrele

20-30 minuutin aikaviiveen luomiseksi käytetään moottorin aikareleitä.

Moottorin ajoitusreleen RVT-1200 toimintaperiaate

Kun aikarele aktivoituu, jännite syötetään samanaikaisesti solenoidiin 1 ja moottoriin 2.Tässä tapauksessa moottori pyörittää kiekkoja 5, joiden nokat 6 vaikuttavat kosketinjärjestelmään 7 kytkimen 3, 4 ja vaihteen 8 kautta ja releen viivettä pyöritetään muuttamalla levyn 5 alkuasentoa.

Rele mahdollistaa eri aikaviiveiden asettamisen viiteen täysin itsenäiseen piiriin. Aikareleen lähtökoskettimien pitkäaikainen sallittu virta on 10 A.