Для чего применяются электромагнитные реле времени на лифтах
157. Назначение электромагнитных реле в управлении лифтов
Электромагнитные реле предназначены для усиления управляющих сигналов, их используют для переключения электрических аппаратов в цепях управления. Реле изготовляют с катушками для включения на напряжение постоянного и переменного тока (рис. 40, а, б). Рассмотрим, как работает электромагнитное реле времени постоянного тока. Катушка реле укреплена на сердечнике. К сердечнику на качающейся опоре прикреплен якорь, удерживаемый в отключенном положении возвратной пружиной. Работа реле времени основана на том, что при отключении или закорачивании катушки реле ток в катушке исчезает не мгновенно, а постепенно уменьшается за счет явлении самоиндукции. При включении катушки в сеть в магнитной системе реле возникает магнитный поток, под действием которого якорь быстро, без выдержки времени, притягивается к сердечнику.
Если закоротить или отключить катушку, то постепенно уменьшающийся в ее обмотке ток будет поддерживать магнитный поток реле. Вот почему якорь остается притянутым к сердечнику еще некоторое время после отключения катушки. Когда сила притяжения якоря к сердечнику (в связи с уменьшением потока) станет меньше усилия возвратной пружины, якорь реле отпадет. Время, в течение которого якорь остается притянутым после отключении или закорачивания катушки, называется временем выдержки реле. Так как якорь связан с подвижным мостиковым контактом контактной системы, то контакты реле будут замыкаться (или размыкаться) с выдержкой времени. Время выдержки реле зависит от типа реле, способа выключения катушки, регулировки и находится в пределах ОД—3 с.
Рис. 40, Электромагнитное реле времени постоянного тока
в —схема реле времени; б — общий вид в сборе реле; 1 — катушка; 2— сердечник; 3 — гильза; 4 — возвратная пружена; 5 — регулировочная гайка; 6 — упорный винт; 7 — якорь; 8 — прокладка; 9 —контактная система
Электромагнитные реле времени на лифтах
Электромагнитные реле времени (рис. 74), применяемые на лифтах, служат для обеспечения определенной последовательности срабатывания электроаппаратов схемы управления лифтами. По своему устройству они мало отличаются от обыкновенных реле постоянного тока. Разница заключается в том, что на неподвижной части магнитопровода (ярме) такого реле устанавливается массивный цилиндрический или другой формы диамагнетик (магнитонепроводящий материал — алюминий, латунь, медь и др.) — магнитный демпфер.
Принцип действия такого реле заключается в том, что после снятия напряжения с катушки исчезающий в магнитопроводе магнитный поток индуктирует в магнитном демпфере э. д. с.
Так как этот демпфер представляет собой короткозамкнутый виток провода, то в нем под действием э. д. с. протекает электрический ток. Этот ток, в свою очередь, создает дополнительный магнитный поток, совпадающий по направлению с основным и замыкающийся в этом же магнитопроводе.
На рис. 75 показана примерная кривая изменения тока в магнитном демпфере после отключения катушки реле от электрического тока. Как видноо из ряс. 75, ток в магнитном демпфере с течением времени уменьшается в достигает нуля через промежуток времени t. Время t1 — это время удержания якоря в притянутом положении после снятия напряжения с катушки реле при отсутствии воздушного зазора между якорем и ярмом и при определенном сжатии пружины, отталкивающей якорь от ярмы. Это время несколько меньше, чем время изменения тока в демпфере до нуля.
Реле и контакторы лифтов
Реле служат для автоматизации коммутационных операций (включений, переключений, отключений) в слаботочных электрических цепях управления электрическими машинами и аппаратами.
Контакторы осуществляют дистанционные коммутационные операции в силовых электрических цепях (включение и отключение электродвигателей, генераторов, трансформаторов и т д.), Реле и контакторы изготовляются для работы как в цепях переменного, так и в цепях постоянного электрического тока Электромагнитное реле, работающее на переменном токе (рис 73), состоит из магнитопровода, набранного из отдельных листов специальной электротехнической стали с высокой магнитной проводимостью, катушки, намотанной изолированным
медным проводом (диаметр провода и число витков в катушке определяется расчетом), контактной группы Магнитопровод, в свою очередь, состоит из неподвижной (ярмо) и подвижной частей (якорь), кроме того, ярмо снабжается полюсным наконечником Магнитопровод служит для концентрации и усиления магнитного потока Катушка создает магнитный поток Определенное для данного типа реле число з- и р контактов в контактной группе предназначено для производства необходимых коммутационных операций в электрической схеме лифта Реле крепятся на специальных панелях как на изолированных, а также неизолированных основаниях. В отличие от реле контакторы имеют, кроме контактов, производящих коммутационные операции в цепях управления, еще и силовые контакты, при помощи которых производятся коммутационные операции в силовых электрических цепях. Кроме этого, они отличаются от
реле увеличенными габаритами и их снабжают дугогасительными камерами Эти камеры имеют металлические пластины, которые расположены над силовыми контактами При размыкании контактов между ними возникает электрическая дуга, которая создает сильное магнитное поле. Силовые линии этого поля за мыкаются в пластинах Электрическая дуга вместе с силовыми линиями как бы засасывается в пластины и, удлиняясь, разры вается При снятых дугогасительных камерах условия дугога-шения ухудшаются
Рис 73 Реле РП-23:
1— пластина, 2— контактный угольник р контакта; 3 — упор траверсы; 4 — траверса, 5 — контактный угольник з контакта, 6 — контактная пластина, 7 — корпус; 8 — направляющая скоба, 9 — винты, 10 — верхний упор; 11— хвостовик якоря, 12— выдавка, 13 — якорь, 14— полюсный наконечник, 15 — упор, 16 — катушка, 17 — ярмо, 18 — пружина
Реле и контакторы, работающие на постоянном токе, конструктивно ничем не отличаются от рассмотренных Различие их заключается в том, что магнитопровод изготавливается сплошным из специальной электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью Катушка электроаппарата, работающего на постоянном токе, имеет в несколько раз большее число витков, чем катушка электроаппарата, работающего на переменном токе Это объясняется тем, что полное сопротивление катушки электроаппарата, работающего на переменном токе, слагается из двух составляющих — активного и индуктивного сопротивлений В начальный момент после подачи напряжения пусковой ток в катушке превышает номинальный в несколько раз и созданный им магнитный поток достаточен для притягивания якоря После замыкания магнитопровода усиливается магнитный поток, увеличивается общее сопротивление катушки за счет увеличения индуктивного, ток в катушке резко падает и достигает значения, достаточного для длительной работы электроаппарата без перегрева Если катушки электроаппаратов питаются постоянным током, индуктивное сопротивление катушки отсутствует и ток в цепи ограничивается только сопротивлением меди катушки Чтобы снизить силу тока, протекающего в катушке, необходимо увеличить ее сопротивление, а это приводит к увеличению длины провода и, следовательно, числа витков
Контакторы, работающие на постоянном токе, кроме дугогасительных камер, имеют еще и магнитное дутье Оно представлено в контакторе в виде массивных витков, являющихся продолжением неподвижных губок силовых контактов
При замкнутых силовых контактах по ним также течет ток и возбуждает вокруг них магнитные поля При размыкании силовых контактов вокруг каждого из них возникают электрические душ, которые возбуждают здесь же свои магнитные поля. Магнитные поля, созданные витками магнитного дутья, взаимодействуют с магнитными полями, созданным» электрическими дугами, отталкиваясь друг от друга, при этом электрические Дуги, удлиняясь, разрываются Этот способ эффективен, если между контактами при размыкании тянется большая дуга, например при размыкании цепей постоянного тока
Принцип работы реле (контактора) заключается в том, что после подачи напряжения на катушку протекающий в ней электрический ток создает магнитный поток, который замыкается в магнитопроводе и усиливается им Этот магнитный поток обладает энергией, достаточной для притягивания якоря к ярму и удержания его в притянутом положении Тяговая сила, действующая на якорь, зависит от параметров реле (контактора), от величины воздушного зазора между якорем и ярмом:
где k — коэффициент, зависящий от параметров реле или контактора; d — воздушный зазор между якорем и ярмом.
Под действием тяговой силы якорь реле (контактора) притягивается к ярму и находится в таком положении все время, пока по катушке протекает электрический ток.
При снятом с катушки реле напряжении и разомкнутом магнитопроводе в зависимости от назначения реле или контактора контакты могут быть замкнуты или разомкнуты.
Так как при включении реле (контактора) первые контакты размыкаются и называются размыкающими контактами (р-контакты), вторые замыкаются и называются замыкающими контактами (з-контакты).
В зависимости от назначения реле или контактора они имеют разное число контактов.
Характеристики применяемых в лифтостроении реле и контакторов приведены в табл. 15, 16.
Технические характеристики электромагнитных реле, применяемых на лифтах
Что такое реле времени и как оно работает?
Для обеспечения выдержки защит или построения логических электронных схем в их состав включаются элементы, обеспечивающие задержку срабатывания. В качестве такого элемента большинство современных электрических цепей использует реле времени.
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.
Устройство и принцип работы
Конструктивно реле времени состоит из нескольких элементов, число и функции которых могут существенно отличаться в зависимости от типа реле. Общими блоками являются измерительный, блок задержки и рабочий.
В зависимости от конструктивных особенностей конкретной модели будет отличаться и принцип ее работы.
Принцип действия реле времени заключается в создании временного интервала от начала подачи сигнала на реле времени до получения этого сигнала потребителем. Дальнейшие операции и подача питания на рабочий элемент будет коренным образом отличаться в соответствии с типом устройства, поэтому рассматривать принцип действия следует для каждого вида реле времени отдельно.
С электромагнитным замедлением
Конструктивно такое реле времени состоит из электромагнитной катушки, магнитопровода (ярма), подвижного якоря, короткозамкнутой гильзы и блока отключения, которые представлены на рисунке ниже:
Рис. 1: конструкция электромагнитного реле
Принцип работы электромагнитного реле заключается в создании магнитного потока в магнитосердечнике, наводимого от катушки. Магнитный поток притягивает якорь с контактами. Но, в таком режиме работы устройство представляло бы собой обычное промежуточное реле, поэтому для задержки замыкания контактов используется гильза. Она и создает в короткозамкнутом контуре встречный по направленности электромагнитный поток, задерживающий нарастание основного и обуславливающий выдержку временного промежутка.
Как правило, в электромагнитных моделях задержка составляет от 0,07 до 0,15 секунд, работа устройства осуществляется от цепей постоянного тока.
С пневматическим замедлением
Данный тип применяется в станочном оборудовании различных сфер промышленности, в частных случаях встречаются и гидравлические модели. Такое реле времени состоит из рабочей катушки, посаженной на магнитопровод, контактов и пневматической мембраны или диафрагмы, выполняющей роль демпфера.
Рис. 2: конструкция пневматического реле
Принцип работы пневматического реле времени заключается в том, что при подаче напряжения на обмотку в сердечнике возникает магнитный поток, приводящий его в движение. Но моментальная переброска контактов не происходит за счет наличия воздушного промежутка под мембраной. Время задержки включения будет определяться количеством воздуха в демпфере и скоростью его удаления. Для регулировки этого параметра в пневматических моделях предусматривают винт, увеличивающий или уменьшающий объем камеры или ширину выпускного клапана.
С анкерным или часовым механизмом
Конструктивным отличием реле времени с часовым механизмом является наличие пружинного устройства, которое заводится за счет электрического привода или вручную. Замедление срабатывания для него определяется положением замыкающего флажка на циферблате.
Рис. 3: конструкция реле с часовым механизмом
При появлении управляющего сигнала отпускается механизм, и пружина медленно перемещает рабочий элемент, вращающийся по шкале циферблата. При достижении установленной отметки происходит включение нагрузки путем замыкания пары контактов. Пределы выдержки времени можно выбрать специальными зажимами или установкой регулируемой ручки в определенное положение. Конкретный способ управления будет отличаться в зависимости от модели и производителя.
Моторных реле времени
Отличительной особенностью моторных реле является наличие собственного двигателя, который включается в работу вместе с катушкой. Принцип работы такого устройства приведен на рисунке ниже:
Рис. 4: конструкция моторного реле
Напряжение подается на электрическую схему, состоящую из катушки 1 и синхронного двигателя 2. После возбуждения обмоток статора в двигателе его вал приводит в движение систему зубчатой передачи 3 и 4, состоящую, как правило, из нескольких шестеренок. Вращение шестерней моторного реле приводит к механическому нажатию на рычаг, прижимающий контакты. Регулировка диапазона выдержки производится за счет перемещения фиксатора 8.
Электронных реле времени
Современные электронные реле представляют собой автоматический выключатель, принцип подачи сигнала с выхода которого регулируется настройкой R – C цепочки, параметрами микросхем или полупроводниковых элементов. Наиболее простым вариантом является совместная работа конденсатора и резистора, приведенная на рисунке ниже:
Рис. 5: принцип логической цепочки электронного реле
В зависимости от соотношения омического сопротивления резистора и емкости конденсатора, время заряда последнего и будет определять подачу напряжения питания в электронном устройстве. В данном примере приведен простейший вариант времязадающей цепочки, современные модели могут содержать более сложные структуры, включающие несколько R – C ветвей или их комбинации с транзисторами, мостами и другими элементами. Электронные модели обладают рядом весомых преимуществ, в сравнении с другими типами реле:
Эти преимущества обуславливают повсеместное вытеснение электронными реле других устаревших моделей.
Цикличных
Под цикличными реле времени подразумевают такие устройства, которые выдают управляющий сигнал через какой-либо заданный промежуток времени (для подогрева чайника, открытия окон сутра, включения сигнализации на ночь и т.д.). Такое автоматическое включение имеет определенный сценарий, повторяющийся через какой-либо промежуток времени, из-за чего эту группу устройств также называют сценарными выключателями. Ранее циклическое включение осуществлялось посредством механического пружинного устройства, сегодня эта функция перешла к микропроцессорным элементам. Электронные таймеры находят широкое применение в самых различных сферах, некоторые из которых приведены на рисунке:
Рис. 6: сфера применения цикличных реле
Как выбрать?
При выборе конкретной модели реле времени необходимо руководствоваться такими принципами относительно их параметров:
Примеры схем подключения
В зависимости от конкретной модели реле времени или поставленных задач, которое оно должно решать, схема подключения может коренным образом отличаться.
Рис. 7: пример схемы подключения
Посмотрите на рисунок 7, в данном примере приведен один из простейших вариантов управления осветительными приборами при помощи реле времени. Подача управляющего сигнала осуществляется на выводы 1 и 2, а к нагрузке от вывода 3 и нулевого провода. Клемма 4 получает питание от сети 220В. Данная схема широко используется для бытовых нужд и практически не применяется для промышленных целей, так как обеспечивает работу только с одним потребителем (прибором освещения, линией, сигнализацией и т.д.).
Рис. 8: Еще одна схема подключения реле времени
На рисунке 8 приведена схема включения реле времени, здесь способ питания аналогичен предыдущей схеме. Но на выходе устройства реализовано подключение двух независимых групп потребителей от контактов 3 и 5, которые могут иметь индивидуальную логику работы. Такой способ подключения предоставляет куда больший функционал, за счет чего он применяется в местах, где требуется управление сразу несколькими приборами.
Рис. 9: схема включения реле через контактор
Как видите на рисунке 9, при подключении мощного оборудования, для которого реле времени не может осуществлять его электроснабжение из-за недостаточной проводимости собственных цепей, применяется подключение логического элемента через силовой контактор. В данной схеме рабочим органом выступает контактор, управляющий сигнал на который подается с контактов реле времени. Основным преимуществом такой схемы подключения является возможность запитать потребитель любой мощности и принципа действия.
Реле времени: что это и зачем оно нужно
Приветствуют! С вами снова инженер Рик. В этой статье я хочу рассказать о таком замечательном электронном устройстве как реле времени. Объясню, зачем оно нужно бытовому потребителю, приведу практические советы по использованию.
Что такое реле времени
Даже из названия прибора становится понятно, что реле времени это — устройство, предназначенное для автоматического отключения или подключения нагрузки в зависимости от заданных временных параметров. Однако это только одна из функций, которую выполняют представленные приборы. Реле времени применяются в сложных электрических схемах. Например, для автоматизации технологического процесса на промышленных предприятиях, когда необходимо автоматизировать включение и отключение освещения, подача корма животным по расписанию и многое другое.
Устройства на самом деле крайне разнообразны и делятся на группы в зависимости от доступных временных интервалов работы.
Циклические
Распространенный тип реле управления, которые широко используются как среди бытовых, так и среди промышленных потребителей. Они способны работать с напряжением от 12 вольт до 220 В. Цикличные (их еще называют логическими) реле времени срабатывают при подаче управляющего сигнала. При этом пользователь может задать интервал переключение режимов работы. Отличными примерами этих приборов является реле времени TDR1, TDR26 и TDR 60s.
Пример циклического реле времени
Суточные, недельные и годовые
Как и предыдущий тип устройств, здесь выполняется включение/отключение нагрузки в соответствии с установленными настройками таймера. Только для автоматического переключения здесь не нужен импульс: срабатывание осуществляется за счет внутреннего механизма. Достаточно запрограммировать устройство, указав, в какой промежуток времени выполняется подача и отключение нагрузки.
Астрономические
Этот тип реле управления фактически объединяет в себе все предыдущие. Работа устройства основана на запрограммированном астрономическом календаре. При правильной настройке текущей даты географической широты он самостоятельно рассчитывает время восхода и заката солнца.
Важно! При выборе конкретного варианта следует учитывать не только то, какие задачи должно решать реле времени, но и на какие токи рассчитан прибор.
Принцип работы реле времени
От внутреннего строения зависит задержка на срабатывание и технические параметры реле времени. Они также делятся на категории в зависимости от принципа работы.
Электромагнитные
Представленный тип реле времени преимущественно рассчитан на работу в электрических схемах с постоянным током. Основными компонентами здесь выступают две обмотки: основная и коротко замыкающая. Первая генерирует магнитный поток, а вторая его накапливает. Когда подача тока прекращается, на вторичной обмотке еще некоторое
Важно! При выборе конкретного варианта следует учитывать не только то, какие задачи должно решать реле времени, но и на какие токи рассчитан прибор. Поэтому если не уверены, всегда можете обращаться к инженеру Рику за помощью. ремя удерживается заряд, который и не дает реле моментально отключиться. Время срабатывания — от 0,7 до 0,11 секунд.
Пневматические
За отсрочку отключения здесь отвечает демпферный механизм. В зависимости от настроек, он способен удерживать реле времени во включенном состоянии от 1 до 60 секунд после прекращения подачи тока. Устройства способны работать с токами большой силы, поэтому они преимущественно используются на предприятиях в щитовых КИПиА.
Часовые
Применяются в высоковольтных системах для защиты подключенного оборудования от скачков напряжения. Пользователю нужно только указать время, по завершению которого прекращается подача нагрузки. Сигналом срабатывания является сила тока, протекающего в обмотке установленного внутри электромагнита.
Электронные
Работа прибора основана на свойствах заряда и разряда конденсаторов, которые при достижении полного объема перестают проводить электрический ток. Когда заряд падает, автоматически возобновляется подача питания на нагрузку. Интенсивность заряда конденсатора регулируется сопротивлением резистора.
Логические
Относятся к наиболее современным типам оборудования. За исчисление времени здесь отвечают сумматоры, основываясь на количестве тактов. Когда значение тактов достигает определенного показателя, подается сигнал на включение питания на нагрузку, второго показателя тактов — отключение. Процесс выполняется циклично.
Настройка
Если впервые сталкиваетесь с логическими реле времени (например TDR1, TDR26 и TDR 60s), их настройка может показаться странной и сложной, но инженер Рик объяснит все просто и понятно.
В представленных устройствах имеются клеммы питания и управления. Кроме клемм на устройстве расположено три механических переключателя, которые отвечают за установку выдержки до момента срабатывания и режим работы. Если настроена задержка на включение, устройство начинает подачу питания на нагрузку только после истечения заданного времени. В случае задержки на выключение реле работает в обратном порядке.
Чтобы настроить время задержки срабатывания, необходимо сначала выбрать подходящий диапазон, после множитель. Например, для настройки срабатывания на 30 секунд необходимо: установить значение диапазона на 10 s, а множитель задать — 30.
Расположение элементов управления на изделии
Схема подключения
Давайте рассмотрим схему подключения реле времени на примере реле TRD26.
Принципиальная схема подключения реле времени
Как видно из схемы в подключение реле времени нет никаких подводных камне и трудностей. Важно лишь внимательно ознакомиться с документацией прибора который вы покупаете. И соблюдать полярность при подключении устройства.
Диаграммы работы
Ну тут все совсем просто. Точно так же обращаемся к документации устройства и смотрим на сравнительную таблицу режимов работы реле времени.
Режимы работы реле времени
Ознакамливаемся с режимами работы устройства и выбираем режим работы исходя из наших задач. Как мы видим, при грамотном изучении документации к реле времени разобраться в его настройке и подключении можно за 5 минут. Главное, внимательно прочитать документацию, что в наше время делают так редко, а ведь то снимает многие вопросы.
Реле времени — полезная вещь, которая обязательно пригодится в вашем хозяйстве. С его помощью можно настроить автоматическое включение или отключение света в подъезде или вытяжки санузла. Это только некоторые задачи, которые может решить небольшой прибор, способный вместиться на стандартную рейку в щитовой.