Los relés de tiempo están diseñados para implementar una secuencia determinada de encendido y apagado de varios dispositivos, elementos de circuitos y señalización. Con la ayuda de dispositivos de control temporales, se forman los retrasos de conmutación y control especificados. La mayoría de los diseños de dispositivos de control de tiempo permiten ajustar la duración del intervalo de encendido o apagado. Dependiendo del diseño del relé de tiempo, el ajuste se puede realizar de forma mecánica, electrónica o por software.
Contenido
El principio de funcionamiento del relé de tiempo.
El principio general de la operación del relé de tiempo es formar un retardo de tiempo para encender, apagar o cambiar los grupos de control de contactos. La implementación del retraso depende de las características de diseño del dispositivo. Las diferencias comunes en los relés de diferentes tipos es la conmutación de la parte ejecutiva. Sobre esta base, se distinguen dos grupos de dispositivos de relé:
- con retardo de apagado;
- con retardo de puesta en marcha.
Muchos relés le permiten cambiar el tipo de conmutación o tener ambas opciones.
El principio de temporización y control de contacto depende del diseño del relé, pero el algoritmo general de operación es el siguiente:
- al inicio, se activa un grupo de contactos, organizado de acuerdo con el tipo de conmutación (para relés de tiempo con retardo a la desconexión, los contactos se cierran);
- al mismo tiempo, el mecanismo de retardo de tiempo está amartillado (inicia el generador de reloj en dispositivos electrónicos);
- después del intervalo especificado, el grupo de contacto cambia su estado al opuesto.
El relé de tres posiciones tiene un algoritmo de operación más complejo. La secuencia de trabajo es la siguiente:
- El circuito está abierto.
- Comienzo. El circuito se cierra, comienza la cuenta atrás.
- La cuenta regresiva ha terminado. El circuito está cerrado.
En los dispositivos cíclicos, la secuencia enumerada se repite muchas veces.
La cuenta atrás se inicia de forma manual o automática mediante el cierre directo de los contactos de alimentación o mediante un electroimán que actúa sobre el mecanismo.
Un relé de tiempo con retardo de encendido funciona de manera similar.
Tipos y clasificación
Se utilizan los siguientes tipos de intervalos de tiempo de conteo, según los cuales se realiza la clasificación de los dispositivos de ajuste de tiempo:
- neumático;
- motor;
- electromagnético;
- centinelas (ancla);
- electrónico.
La siguiente diferencia radica en el valor de la tensión de alimentación del electroimán de control, que realiza el pelotón inicial del actuador o mecanismo y el electroimán que controla la conmutación de los terminales de salida. Los más extendidos son este tipo de relés de tiempo según Voltaje:
- voltaje de 12 V CC;
- 24 V CC;
- 220 voltios CA.
Los relés de tiempo de 380V se utilizan en redes trifásicas con conexión en triángulo.
El voltaje de funcionamiento difiere del voltaje de conmutación, que depende del diseño y la potencia de los conjuntos de contactos. El voltaje de funcionamiento es necesario para el funcionamiento del dispositivo y debe estar dentro de los límites estrictamente especificados. No hay límite mínimo de tensión de conmutación. Si se exceden los valores permitidos, es posible que se rompa la brecha entre los contactos.
Los mismos requisitos se aplican a la corriente de conmutación, cuyo exceso es mayor que el valor permitido, está plagado de quemaduras y sinterización de los grupos de contacto, la aparición de un arco eléctrico en el momento de la apertura.
El valor de la tensión de funcionamiento está dictado por los requisitos de seguridad. Esto tiene en cuenta el hecho de que cuanto mayor sea la potencia del electroimán de control, más fuerte será la corriente consumida por él. El relé de tiempo más utilizado es el de 24 voltios, ya que en este caso existe la combinación más ventajosa de tensión y consumo de corriente del relé.
En los automóviles, se utilizan relés de tiempo con una tensión de alimentación de 12 V, ya que este es el valor más común para la red de a bordo del automóvil. Por ejemplo, un relé de tiempo para controlar limpiaparabrisas e indicadores de dirección. Los grupos de contactos de estos aparatos son de gran fiabilidad, tienen un gran margen de corriente para evitar quemaduras, ya que de su correcto funcionamiento depende la seguridad vial.
Todos los tipos enumerados permiten la liberación de relés de tiempo multicanal. En este caso, la conmutación de circuitos se realiza mediante varios grupos de contactos independientes.En construcciones simples, los grupos se disparan simultáneamente, en construcciones complejas, según el algoritmo programado.
Los dispositivos electrónicos proporcionan una amplia variedad en el número de grupos y el algoritmo de operación. Los circuitos desarrollados con microcontroladores tienen pequeñas dimensiones, que están limitadas solo por el tipo y tamaño de los elementos de accionamiento que conmutan la carga.
La confiabilidad de la operación de dispositivos y mecanismos depende del cumplimiento del diseño con los requisitos. La elección de un relé de tiempo consiste en la selección de un tipo que cumpla con todos los requisitos, incluidos:
- tensión de funcionamiento;
- voltaje y corriente de conmutación;
- duración de los intervalos de tiempo;
- precisión de ajuste de la velocidad de obturación;
- trabajar encendido o apagado;
- ajuste de encendido/apagado.
Temporizadores cíclicos
Este tipo de relé de tiempo genera automática y continuamente los intervalos de tiempo especificados. Si se pregunta por qué se necesitan relés de tipo cíclico, entonces podemos decir que se usan más ampliamente en sistemas automáticos de control de iluminación (al aire libre, granjas ganaderas, acuarios).
electromagnético
Los dispositivos electromagnéticos también se denominan relés de tiempo con retardo electromagnético. Tienen un diseño simple y se utilizan en dispositivos de automatización de relés. El devanado del electroimán contiene además una bobina cortocircuitada en forma de cilindro de cobre, que impide el rápido ascenso y descenso del flujo magnético, como resultado de lo cual la armadura del sistema móvil se mueve con desaceleración.El tiempo de retraso para la operación es de 0,07 a 0,11 segundos y para la liberación de 0,5 a 1,4 segundos. Defectos:
- la imposibilidad de corregir el tiempo de retraso;
- trabajar solo en corriente continua.
Neumático
El dispositivo de retardo en este diseño es un amortiguador neumático, el aire que ingresa a través de un orificio calibrado. Su área de flujo está regulada por una aguja con un tornillo especial.
Pros: No requiere energía
Defectos:
- baja precisión de ajuste de tiempo (más de 10%);
- Sensibilidad a la contaminación del aire.
Motor
Es un motor síncrono que transmite la rotación a un eje con grupos de contacto a través de una caja de cambios. Puede incluir un embrague electromagnético que desacopla el eje del motor y la caja de cambios. El tiempo de mantenimiento varía desde unos pocos segundos hasta decenas de horas.
Defectos:
- baja precisión del retardo de tiempo;
- rendimiento solo en un rango de temperatura estrecho;
- la necesidad de limpieza regular y lubricación del mecanismo.
Mecanismo de relojería o escape
Dispuesto sobre el principio de un reloj mecánico. En la industria, se utiliza un devanado de corriente para cargar un resorte. Por lo tanto, cuanto mayor sea la corriente en el devanado, más fuerte se comprime el resorte y más rápido es el movimiento del mecanismo. Difieren en baja precisión de instalación de tiempo. Configurar un relé mecánico es similar a configurar un reloj despertador.
Electrónico
La clase más común de dispositivos. Hecho en componentes electrónicos. Como elemento de puesta en hora se utiliza un generador de frecuencia de reloj o sincronización desde la frecuencia de red.
Difieren en los límites más amplios de sintonización de frecuencia.El intervalo mínimo son unidades de microsegundos y el intervalo máximo son días, meses y años. El ajuste del intervalo se realiza electrónicamente (con interruptores) o software (cambiando los coeficientes del programa incorporado o a través de una interfaz desde un equipo externo).
Un relevo por hora, diario o semanal suele ser una opción en los relojes electrónicos.
Los relés temporizadores electrónicos brindan las más amplias posibilidades para construir circuitos de control, incluidas las versiones multicanal o la operación cíclica.
Como parte ejecutiva, se utilizan interruptores semiconductores o electroimanes con diferentes grupos de contactos para conmutar la carga del relé.
Ventajas de los dispositivos electrónicos:
- la gama más amplia de ajustes de exposición;
- dimensiones y peso mínimos;
- alta fiabilidad;
- la máxima precisión en el establecimiento de intervalos de tiempo.
La precisión de la exposición depende únicamente de la estabilidad de frecuencia del oscilador maestro. El uso de generadores basados en elementos de cuarzo con estabilización térmica permite lograr una precisión en milésimas de porcentaje.
Defectos: La necesidad de una fuente de alimentación externa para el funcionamiento de los componentes electrónicos del circuito.
Los circuitos de relé de tiempo tienen una amplia variedad. Entre ellos hay tanto simples como complejos basados en microcontroladores.
Área de aplicación
Los relés de retardo de tiempo se utilizan en áreas donde es necesario observar estrictamente los intervalos entre el encendido y el apagado del equipo, para dar señales a intervalos específicos.
La necesidad de usar uno u otro tipo de dispositivo está dictada por las condiciones locales y los requisitos para sus parámetros.
Los dispositivos electrónicos pueden reemplazar todo lo anterior, siempre que haya energía externa disponible.
Artículos similares:
