Включение и отключение нагрузки по расписанию

Таймер периодического включения нагрузки

altКонструкция простого таймера, позволяющего включать и выключать нагрузку, через заданные интервалы времени. Время работы и время паузы друг от друга не зависят.

Разновидности таймеров

Применение таймеров в быту сейчас стало достаточно распространенным. Поэтому такое устройство можно просто купить в магазине электротоваров. Чаще всего это многоканальные таймеры, позволяющие программировать включение – выключение нагрузки в определенное время суток, и даже с учетом дня недели.

Но иногда требуется таймер, работающий просто по алгоритму «работа – пауза». Включать его можно просто вручную, а вот время работы и паузы регулировать независимо друг от друга. Одним из примеров, когда может понадобиться именно такое реле времени, может служить «люстра Чижевского».

Немного истории

Люстра Чижевского это устройство для насыщения воздуха отрицательными ионами кислорода. Изобретатель люстры известный советский ученый Александр Леонидович Чижевский начал заниматься опытами по аэроионизации воздуха еще в 1922 году в одной из лабораторий Главнауки. Но, как часто случалось в то время, в 1942 году ученый был репрессирован и пробыл в ссылке в Караганде вплоть до 1950 года. Но свою работу Чижевский продолжал и там: сеансы аэроионотерапии в областной Карагандинской больнице помогли многим больным при заживлении ран. В 1958 году ученый вернулся в Москву, где до последних дней жизни занимался внедрением аэроионизации.

Кроме заживления ран, люстра Чижевского является прекрасным профилактическим средством, предотвращающим развитие многих заболеваний, а также повышает работоспособность, как умственную, так и физическую. В литературе было много споров о пользе или вреде люстры, и даже статей под названием «Люстра Чижевского своими руками».

Применять люстру Чижевского рекомендуется начиная с коротких сеансов, постепенно увеличивая их количество и время. Но, если люстра будет включена постоянно, концентрация аэроионов в воздухе может превысить оптимальную, что не совсем хорошо для здоровья. Управлять этой концентрацией можно просто включая и выключая устройство вручную, что, согласитесь, не очень удобно. Облегчить этот процесс поможет простейший таймер, выполненный всего на одной логической микросхеме.

Конечно, такой таймер может найти еще множество применений, когда требуется периодическое включение – выключение нагрузки. На рисунке 1 показана принципиальная схема таймера.

Таймер периодического включения нагрузки

Рисунок 1. Таймер периодического включения нагрузки.

Собственно таймером в данном случае является генератор прямоугольных импульсов на элементах DD1.1…DD1.4. Скважность импульсов может регулироваться, причем независимо устанавливается как время импульса, так и время паузы.

Питание всего устройства осуществляется от бестрансформаторного источника питания с балластным конденсатором С1 и выпрямительным мостом VD1. Транзистор VT1 используется в качестве стабилитрона. Напряжение стабилизации в этом случае около 10 В – микросхемы серии К561 работоспособны в диапазоне напряжения питаний 3…15 В. Поэтому, напряжения 10 В вполне достаточно для нормальной работы схемы в целом.

Нагрузка включается симистором VS1, который, в свою очередь, включается маломощной симисторной оптронной парой U1.1. Последняя содержит встроенную схему определения перехода через нуль сетевого напряжения. Поэтому коммутационных помех в сети не будет. Именно этим обстоятельством объясняется отсутствие в схеме входного сетевого фильтра.

Для управления оптронной парой служит ключевой каскад, выполненный на транзисторе VT2. В его коллекторную цепь включен светодиод оптронной пары U1.1 и светодиод HL1, индицирующий включение нагрузки. Резистор R10 ограничивает ток через светодиоды.

Работает схема следующим образом. В исходном состоянии все конденсаторы, естественно, разряжены. При включении питания через резисторы R3 и R4 начинает заряжаться конденсатор С3. Пока он не зарядился, на входе элемента DD1.1 логический нуль, а на выходе, естественно, единица. Такое состояние приводит к тому, что на выходе элемента DD1.4 также логическая единица, которая открывает транзистор VT2, через его переход коллектор – эмиттер включается светодиод оптрона U1.1. Последний включает симистор VS1, подключающий нагрузку. Также засвечивается светодиод HL1, сигнализирующий о включении нагрузки. Это положение таймера называется «Работа».

В таком положении генератора на выходе элемента DD1.2 напряжение логического нуля, что не позволяет заряжаться конденсатору С4.

Конденсатор С3, не следует об этом забывать, уже заряжается от момента включения питания. Когда напряжение на нем достигнет уровня логической единицы, на выходе логического элемента DD1 появится низкий уровень, а на выходе элемента DD1,3 высокий. Такое состояние схемы приводит к закрыванию транзистора VT2, а, следовательно, к отключению нагрузки.

Конденсатор С4 начнет заряжаться через элемент DD1.3 и резисторы R6…R8. При этом достаточно быстро разрядится конденсатор С3 через диод VD2, резистор R6, логический элемент DD1.2, находящийся в это время в состоянии логического нуля на выходе.

Когда конденсатор С4 зарядится, на выходе элемента DD1.2 установится уровень логической единицы. Это приведет к установке низкого уровня на выходе DD1.3. Поэтому через элемент DD1.4 откроется транзистор VT2, нагрузка будет подключена. Также через элемент DD1.3 и резисторы R6…R8 разрядится конденсатор С4.

Кроме этого появление логической единицы на выходе элемента DD1.2 предотвращает разряд конденсатора С3 через диод VD2 и резистор R5. с зарядкой конденсатора С3 начинается новый цикл работы таймера.

Длительность времени работы и паузы устанавливается с помощью переменных резисторов R4 и R7 соответственно. При указанных на схеме номиналах ее можно изменять в пределах 3…30 минут. При этом время паузы от времени работы не зависит, поскольку цепи зарядки конденсаторов разные. Собранное из исправных деталей устройство наладки не требует, кроме установки желаемого времени работы и паузы.

Если все же наладка потребуется, следует помнить о том, что устройство не имеет гальванической развязки с сетью. Поэтому лучше в случае наладки пользоваться трансформатором безопасности. При этом в качестве нагрузки можно использовать обычную осветительную лампу мощностью 25…100 Вт.

Несколько слов о деталях. Номиналы деталей в основном указаны на принципиальной схеме. Все постоянные резисторы типа МЛТ или импортные, скорее всего китайские, переменные СПО, СП4-1. Конденсатор С1 на рабочее переменное напряжение не менее 250В, такие обычно применяются в сетевых фильтрах, либо типа К73-17 на рабочее напряжение не менее 400В. Электролитические конденсаторы С3 и С4 с малым током утечки, иначе выдержки будут нестабильны. Тут тоже лучше подойдут импортные конденсаторы, например марки JAMICON.

Если мощность нагрузки не превышает 400Вт симистор VS1 можно устанавливать без радиатора.

Транзистор КТ 816Б можно заменить на стабилитрон Д 815Б. При этом его катод следует подключить к + конденсатора С2.

Конструкция

Прибор можно выполнить в пластмассовом корпусе подходящего размера, таких сейчас в продаже предостаточно. Не следует забывать о том, что конструкция имеет бестрансформаторное питание, то есть находится под напряжением сети. Поэтому ручки переменных резисторов также лучше сделать из пластмассы.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Обучение Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Принципиальные схемы реле задержки времени, автоматических включателей и выключателей нагрузки 220В с заданым интервалом времени. Схемы просты в сборке и построены на основе микросхемы LM555.

Реле времени для автоматического отключения нагрузки

Иногда бывает необходимо выключить приемник или лампу подсветки через определенный интервал времени. Эту задачу может решить схема, приведенная на рис. 1.

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Рис. 1. Схема таймера для автоматического отключения нагрузки.

При указанных на схеме номиналах времязадающих элементов задержка отключения составит около 40 минут (для микромощных таймеров это время может быть значительно увеличено, так как они позволяют R2 установить с большим номиналом).

В ждущем режиме устройство не потребляет энергии, так как при этом транзисторы VT1 и VT2 заперты. Включение производится кнопкой SB1 — при ее нажатии открывается транзистор VT2 и подает питание на микросхему. На выходе 3 таймера при этом появляется напряжение, которое открывает транзисторный ключ VT1 и подает напряжение в нагрузку, например на лампу BL1.

Кнопка блокируется, и схема будет находиться в таком состоянии, пока заряжается конденсатор С2, после чего отключит нагрузку. Резистор R3 ограничивает ток разряда емкости времязадающего конденсатора, что повышает надежность работы устройства. Для получения больших интервалов задержки конденсатор С2 необходимо применять с малым током утечки, например танталовый из серии К52-18.

Таймер с увеличенным временным интервалом

Схема устройства аналогичного назначения показана на рис. 2. Она позволяет дискретно изменять время задержки отключения нагрузки от 5 до 30 мин (с шагом 5 мин) при помощи переключателя SA1. Благодаря использованию микромощного таймера, обладающего большим входным сопротивлением, имеется возможность использовать времязадающие резисторы значительно больших номиналов (от 8,2 до 49,2 МОм), что позволяет увеличить и временной интервал: Т= 1,1 * С2 * (R1 + . + Rn).

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Рис. 2. Схема таймера с увеличенным временным интервалом для отключения нагрузки.

Схемы реле времени на симисторах

Схемы, позволяющие непосредственно (без реле) управлять отключением сетевой нагрузки, приведены на рис. 3 и 4. В них в качестве коммутатора использован симистор. По сравнению с оригиналом, в приведенных здесь вариантах некоторые номиналы изменены для работы устройств от сетевого напряжения 220 В.

В схеме на рис. 3 включение нагрузки происходит сразу при замыкании контактов SA1, а выключение с задержкой, определяемой номиналами R2-C2 (для указанных на схеме она составляет 11 секунд). Цепь R1-C1 обеспечивает запуск одновибратора при включении.

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Рис. 3. Бестрансформаторная схема управления сетевой нагрузкой.

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Рис. 4. Вариант схемы для автоматического отключения сетевой нагрузки.

Во второй схеме (рис. 4) включение нагрузки будет при первоначальном подключении к сети или при нажатии на кнопку SB1. Для питания микросхемы использовано реактивное сопротивление, которым является конденсатор С1 (он не греется, что лучше по сравнению с гасящим напряжение активным сопротивлением, как это сделано в предыдущей схеме).

Стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение питания микросхемы, а диод VD3 позволяет уменьшить время готовности схемы для частого нажатия на кнопку. Время задержки выключения может регулироваться резистором R3 от 0 до 8,5 мин. Времязадающий конденсатор СЗ обязательно должен иметь маленькую утечку.

Умный таймер на розетке — как сэкономить электричество

Розеточный таймер отключает электропитание приборов буквально по расписанию. Он выглядит как переходник, который включается в обычную розетку. А приборы, работой которых планируется управлять, включаются уже в него.

Вариантов умных таймеров много. Некоторые умеют только отключать питание через определенный промежуток времени. Другие модели могут не только отключать электропитание, но и включать его по определенному графику, включаться и выключаться удаленно, а также подсчитывать количество потребленной электроэнергии. Их называют уже не таймерами, а умными розетками. И такие приборы реально облегчают рутинные дела. И вот, как они это делают.

Таймер и умная розетка в быту

Функционала простейшего розеточного таймера достаточно только для простейшей операции «включил, а отключит через некоторое время таймер, чтобы я не забыл». С этой штукой вы можете больше не переживать, выключили ли утюг или обогреватель, уходя из дома. Еще один вариант — новогодний. Можно включить через такой таймер гирлянду на елке, чтобы через некоторое время она выключалась и не перегорала.

Намного интереснее таймеры и розетки, график работы которых можно программировать. Вариантов использования становится намного больше, а главное, они намного интереснее. Например:

  • Дачники и садоводы могут настроить работу системы полива по графику. Нужно поливать клумбы и грядки два раза в день? Нет проблем. Запрограммируйте таймер на включение в 6:00 и в 19:00. Система будет регулярно запускаться в нужное время, независимо от вашего присутствия.
  • Аквариумисты и вообще все, кто связан с разведением животных, смогут настроить включение по графику разных полезных и нужных вещей. Например, для аквариума полезно поставить даже пару таких таймеров: один на включение/отключение освещения по графику, второй — на аэрацию. В зимнее время с помощью такого таймера удобно управлять освещением в птичнике или сарае. Автоматическое включение освещения и отопления по графику оценят ваши цыплята, утята, кролики и телята. Кстати, рассаде тоже понравится имитация светового дня с помощью автоматической лампы.
  • Умную розетку можно использовать для котла в осенне-весенний период, чтобы он работал только в то время, когда действует ночной тариф. Это сэкономит немного денег при минимуме усилий. Точно также можно управлять обогревателями, бойлерами и водонагревателями.
  • Можно настроить включение интернет-роутера на определенное время, например, чтобы ограничить детям доступ в сеть.
  • Можно создавать «эффект присутствия» в доме — включать и отключать свет в помещениях и фонари на улице по сложному графику. Это, конечно, не стопроцентная панацея от нежелательных гостей, но как дополнительная защита вполне пригодится.
  • Пригодится забывчивым или рассеянным людям. И это не только пресловутый невыключенный утюг. Например, можно настроить таймер на отключение ночника. Или контролировать работу стиральной машины. Бывало у вас, что вы забыли вытащить белье после стирки и обнаружили его в машинке только утром? Настройте умную розетку так, чтобы она после цикла стирки прислала вам уведомление в мобильное приложение.
  • Защита от комаров и прочих вредителей. Включить фумигатор от комаров — легко, а вот вовремя его выключить… Вы уже поняли, что можно сделать?
  • Измерение реального потребления. Хотите сравнить, какой обогреватель экономичнее — включите в умную розетку на время сначала один прибор, а потом другой. Замерьте, сколько энергии израсходовано и оцените экономию.

Сколько можно сэкономить с умной розеткой

Надо понимать, что розеточный таймер или умная розетка — это в первую очередь про удобство в быту. Тем не менее, при наличии у вас «ночных» и «дневных» тарифов на оплату электроэнергии можно и сэкономить некоторую сумму денег.

Например, в Москве тариф для домов с электрическими плитами, на момент написания статьи в ночное время составляет 1,63 руб/кВт, в дневное — 5,60 руб/кВт. В Приморском крае в ночное время — 1,71 руб/кВт, в дневное — 4,57 руб/кВт. Таким образом, если с помощью умной розетки включать приборы, которые потребляют больше всего энергии, в ночное время, это позволит сократить оплату в среднем в три раза.

Конечно, это не значит, что оплата за электроэнергию сократится радикально, так как значительная часть бытовой техники все равно работает в дневное время. Но уменьшить счет за электричество таким способом вполне реально. Вы можете ночью стирать вещи, греть воду в бойлере, готовить еду в мультиварке или духовке — что угодно, где не нужно ваше прямое участие.

Циклический таймер включения и выключения: особенности работы, разновидности устройств

Циклический таймер включения и выключения: особенности работы, разновидности устройств

Использование таймеров позволяет запрограммировать работу бытовых приборов в течение различных периодов времени. Речь может идти о бойлерах, чайниках, кондиционерах и многих других. При выборе подходящего реле времени необходимо понимать, на какие характеристики нужно обращать внимание и знать, как найти модель, которая наилучшим образом подойдёт к конкретным условиям эксплуатации.

Что представляют собой таймеры

Они обеспечивают подачу определённых сигналов различным устройствам в точно установленные моменты времени. Природа бытовых приборов или промышленного оборудования при осуществлении управления не имеет решающего значения.

Выключатель с таймером отключения может работать как с небольшими промежутками времени, так и осуществлять управление на протяжении дней, недель или месяцев. Мастер должен обеспечить надлежащее электрическое соединение. При программировании нужно установить время, когда должен быть подан сигнал.

Иногда такие реле времени имеют дополнительные полезные свойства. Например, таймер для чайника или кофеварки может находиться в одном корпусе с розеткой. Таким образом владелец легко может сразу установить временные параметры работы устройства.

Для чего используются

Применение реле времени распространено в бытовых условиях. Например, при работе кондиционера могут потребоваться действия, осуществляемые циклически, через определённые промежутки времени. Например, охлаждение или подогрев (в зависимости от погодных условий), которые выполняются с часовым перерывом.

Переключатель поможет подогреть пищу перед обедом. Если хозяин оставляет дом на некоторое время в течение холодного сезона, ему лучше выключить отопление. Но если он делает это всего на пару дней, он может организовать его периодическое включение с минимальными параметрами.

Реле времени позволяет организовать управление любыми бытовыми устройствами, которые работают от электрического тока, установить нужный владельцу режим работы. Таймеры также широко применяются для управления различными промышленными процессами, обеспечивая точное соблюдения временной последовательности действий.

Можно привести другие примеры использования:

  • При использовании рекламы со светодиодным освещением можно определять режим её показа.
  • Те, кто ведут сельскохозяйственные работы, могут с помощью такого прибора управлять устройствами для полива.
  • Таймер позволяет обеспечить работу уличного освещения в соответствии с запланированным распорядком.
  • Выключатель света с таймером можно запрограммировать для управления обеспечением жизнедеятельности рыбок в аквариуме.
  • В помещении можно поддерживать микроклимат на комфортном уровне при наличии соответствующих бытовых приборов.
  • С помощью таймера можно управлять работой системы отопления.
  • Это устройство можно использовать при организации охранных мероприятий.

Если хозяева квартиры уехали в отпуск, с помощью реле времени можно обеспечить эффект присутствия жильцов в доме. Например, таймер может включать свет в заданное время до тех пор, пока люди не вернутся.

Особенности работы таймера

Применение реле времени поможет не только рационально управлять бытовыми приборами, но и позволит обеспечить экономию электроэнергии. Например, возможно использование выключателя с задержкой времени. Качественный прибор должен обладать следующими характеристиками:

  • Необходимо, чтобы таймер обеспечивал работу в течение промежутка времени, достаточного для выполнения планируемых задач. Реле может, например, использоваться для управления чайником в течение ближайшего часа или на протяжении нескольких недель для регуляции работы отопительного котла.
  • Должны быть предусмотрены все необходимые функции управления, чтобы обеспечить полноценную работу с оборудованием.
  • Необходима высокая точность работы встроенных часов. При подаче сигнала не должна возникать разница во времени от поступления команды до срабатывания тех реле, которые обеспечивают активизацию или выключение соответствующей техники.
  • Таймер должен обладать достаточной дискретностью для точного выполнения запрограммированных действий.

Этот прибор является сложным электронным устройством, которое может быть запрограммировано пользователем для различных целей.

Разновидности устройств

В таймерах механического типа присутствует циферблат с лепестками, расположенными по кругу. Каждый из них соответствует определённому времени. Дискретность составляет 15 или 30 минут. Комбинируя нажатые или отпущенные лепестки, можно установить, когда оборудование будет включено, а в каких случаях — нет. Также существуют марки, управление в которых построено на вращении специального колёсика и использовании нескольких рычажков. Один из простых вариантов — выключатель с задержкой времени.

Основным достоинством прибора является простая конструкция. Невысокая дискретность, отсутствие возможности реализации сложных алгоритмов ограничивает применение этого устройства.

Ролик поможет понять, как выбрать реле времени:

Видео описание

Как подобрать таймер, реле времени их виды и принцип работы.

Основой для отсчёта времени является работа встроенного двигателя. Такие таймеры отключения для выполнения работы должны иметь источник электропитания. При регулярном использовании могут быстро изнашиваться шестерёнки колёсика, с помощью которого делаются настройки времени.

Модели, в которых применяется электронный таймер, более сложно устроены, но предоставляют пользователям лучшие возможности. Большинство моделей рассчитано на программирование действий на протяжении недели, однако есть и такие, с которыми можно работать в течение более длительного времени. С помощью таких устройств можно также реализовать простые алгоритмы, например, для выключателя с задержкой отключения.

Здесь имеется удобный жидкокристаллический дисплей для отображения информации. При приобретении владелец сможет воспользоваться следующими особенностями:

  • В некоторых моделях имеется до 150 опций, доступных пользователю.
  • Программирование осуществляется с помощью использования нескольких функциональных кнопок и дисплея.
  • Обычно точность срабатывания при включении света по времени достигает минуты. В некоторых моделях время планирования может быть указано с точностью до секунды.
  • Установка реле времени происходит в соответствии с предоставляемой схемой. Подключение не представляет сложностей и доступно даже для тех, кто не имеет профессиональных навыков.
  • Существует разнообразный выбор электронных моделей, среди которых большинство людей найдут подходящий вариант.
  • На дисплее отображается вся информация, необходимая для функционирования.

При работе с электронным устройством можно заранее составить программу действий и записать в память. Наличие кнопок и дисплея придаёт наглядность процессу создания алгоритма.

Недостатком таких систем некоторые пользователи считают необходимость вводить программу.

Классификация таймеров

Распределение может быть сделано по различным признакам. Каждое реле времени требует наличия электропитания. Некоторые из устройств питаются из сети, в других используется аккумулятор. Есть модели, в которых предусмотрены оба способа.

В видео рассказано о таймере включения света для аквариума:

Видео описание

Таймер механический включения и выключения освещения в аквариуме.

В первом случае при сбое электропитания возможно возникновение проблем. Однако такие таймеры могут работать очень долго, не требуя к себе особого внимания. Устройства, использующие аккумулятор, обладают значительной степенью автономности, но действуют в течение ограниченного времени, до тех пор, пока заряд не закончится.

Для каждого такого устройства на практике устанавливается определённый режим работы. Важно, чтобы тот, который необходим владельцу был предусмотрен для этого прибора. Наиболее распространёнными являются следующие:

  • Таймер универсального назначения позволяет планировать алгоритмы работы в широких пределах.
  • Может быть использована случайная коммутация.
  • Применяется обратный отсчёт времени.
  • Ведётся астрономический отсчёт.
  • Использование недельных ритмов. Например, если требуется регулярно выполнять действия в определённые дни недели.
  • Действия на основе суточных ритмов.

Когда говорят об астрономическом отсчёте речь идёт о таймере для включения света с наступлением тёмного времени суток. При этом прибор отслеживает продолжительность дня в течение года. Каждый раз включение света происходит тогда, когда в этом появляется необходимость.

Устройства можно классифицировать в зависимости от применяемого способа монтажа. Могут использоваться следующие варианты:

  • монтаж с использованием DIN-рейки;
  • стационарные таймеры;
  • выполнение монтажа в распределительном щите;
  • установка таймера совместно с розеткой.

При приобретении нужно учитывать класс защищённости прибора от внешних условий. Также важно принимать во внимание мощность подключаемых к таймеру приборов.

Как выбрать подходящую модель

Таймер должен соответствовать задачам, для которых его приобретают. При изучении предложенных вариантов нужно учитывать следующее:

  • На какое напряжение питания рассчитано изделие.
  • Тип управления при определении алгоритма работы устройства. Можно выбрать механический или электронный вариант.
  • Покупаемое реле времени предусматривает определённый вариант монтажа. Он может быть розеточным, с использованием распределительной коробки или другим. Нужно выбрать тот, который подойдёт для применения.
  • Нужно учитывать степень защищённости прибора. В некоторых случаях могут, например, потребоваться устройства, имеющие влагозащиту.
  • Нужно обратить внимание на длительность периода, в течение которого можно запрограммировать таймер.

Если речь идёт о варианте, использующем сетевое питание, то нужно, чтобы он был не чувствителен к сбоям напряжения. В этих устройствах может быть предоставлен большой набор разнообразных функций. Необходимо убедиться, что среди них есть те, которые нужны.

Заключение

При выборе реле времени нужно решить, для выполнения каких задач покупается прибор. Важно, чтобы он имел подходящий уровень точности и был рассчитан на работу в соответствующем временном диапазоне. Нет необходимости покупать более сложный аппарат, чем нужно. Мощность таймера не должна быть меньше той, которые имеют подключаемые приборы. Правильно выбранный прибор поможет сделать жизнь покупателя намного комфортнее.

Включение и отключение нагрузки по расписанию

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.

Реле времени: что это и зачем оно нужно

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.

Циклическое реле времени

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.

Элементы управления

Расположение элементов управления на изделии

Схема подключения

Давайте рассмотрим схему подключения реле времени на примере реле TRD26.

Схема подключения реле

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

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.

Как подключить реле времени: циклическое, механическое и электронное

Известно множество электрических приборов и образцов промышленного оборудования, отличающихся прерывистым циклом эксплуатации. Они включаются на определенное время, по истечении которого требуется снять с них электрическое напряжение. Владельцу приходится постоянно отвлекаться, следя за подключенными к источнику изделиями. Выполнять эту функцию могут современные реле времени, позволяющие автоматически отключать нагрузку от сети по истечении фиксированного временного промежутка (его называют выдержкой). Задать его может сам пользователь, заранее вычислив нужный момент выключения потребителя.

Что такое реле времени

Временное реле представляет собой электромеханическое (электронное) устройство, основное назначение которого состоит в автоматическом отключении нагрузки с некоторой задержкой. Приборы этого класса широко применяются в электросетях промышленных установок, позволяя управлять режимами их работы без помощи человека. Кроме того, реле времени используются в быту, обеспечивая своевременное снятие напряжения 220 Вольт с подключенных через них приборов. В качестве таких нагрузок могут использоваться:

  • бытовые осветители любого типа;
  • образцы климатического оборудования;
  • системы вентиляции и другие устройства.

Использование современных приборов с временной задержкой позволяет существенно снизить энергопотребление и облегчить жизнь рядового человека.

Первые образцы – механические прототипы этих устройств – были разработаны еще в середине XIX века. Они управляли включением и выключением линий развивающейся тогда телеграфной связи. С тех пор эти изделия существенно усовершенствовались, их функциональность заметно возросла. При этом принцип работы таких приборов остался прежним: спустя заданный промежуток времени срабатывает исполнительное устройство, после чего напряжение питания автоматически снимается с нагрузки или подается на нее. В системах управления промышленным оборудованием коммутация контролируемых цепей осуществляется по определенному алгоритму, задаваемому путем программирования электронных реле.

Алгоритмы работы, функциональные диаграммы, условные обозначения

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

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.

В каждом отдельном образце реле времени предусматривается сразу несколько алгоритмов работы, выбираемых на усмотрение пользователя. Внешний вид функциональных диаграмм приводится на корпусе изделия, там же можно ознакомиться с расположением его контактов.

Обозначения контактов на схемах

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.

Виды реле

По способу подключения к действующей электросети все релейные устройства подразделяются на следующие классы:

  • приборы блочного типа;
  • переключатели, встраиваемые непосредственно в электронную схему;
  • модульные конструкции.

Устройства блочного типа выполняются в виде монолитного переходника, втыкаемого непосредственно в розетку. Их контакты напрямую подключаются к фазе и нулю коммутируемой цепи. Встраиваемые образцы не нуждаются в стороннем источнике питания, так как работают в составе сложных электронных схем.

Модульные реле времени крепятся на дин рейке в распределительном шкафу и подключаются к расположенной рядом нулевой и фазной шине. В соответствии с особенностями конструкции конкретного исполнительного механизма все известные образцы реле имеют следующие исполнения:

  • электромагнитного типа;
  • приборы, выполненные на основе электронной схемы;
  • похожие на заводные механизмы пневматические и электромеханические устройства (последние по внешнему виду напоминают часы).

В частной практике широко применяются приборы электронного и электромагнитного типа, что объясняется простотой их конструкции и сравнительно невысокой стоимостью.

По виду механизма, обеспечивающего задержку во времени, эти устройства делятся на следующие классы:

  • с электромагнитным замедлением;
  • пневматические (компрессорные);
  • с часовым (анкерным) замедляющим механизмом;
  • моторные системы;
  • электронно-механические аналоговые устройства.

Каждый из перечисленных образцов отличается от аналогов своими характеристиками и применяется в конкретных условиях на усмотрение пользователя. Устанавливаемые на дин рейку модульные конструкции могут использоваться в качестве временного реле 220 Вольт для освещения внутридомовых пространств.

Недельный цифровой таймер

Цифровой недельный таймер или электронное реле времени – это гибкое в управлении программируемое устройство, рассчитанное на срабатывание в течение семи календарных дней. С его помощью удается задавать точные даты необходимых коммутаций (подключений или отключений конкретных нагрузок) в общественных заведениях типа школы, офиса и подобных им мест коллективного пользования.

В «продвинутых» образцах суточных реле времени предусматривается возможность сохранения копий нескольких программ с возможностью считывания. В качестве носителей информации используются различные типы накопителей, позволяющие снимать ее с применением электронного ключа D KEY (в версии систем PLUS и SYNCHRO).

Настройка электронно-механических аналоговых реле

Промышленные системы АСУ и некоторые бытовые устройства нередко оснащаются приборами электромеханического типа, для нормального функционирования которых требуется специальная настройка. На их передней панели располагается ручка потенциометра «под шлиц», вращающаяся с помощью отвертки с тонким жалом. По всей окружности рядом с ней имеется размеченная шкала градаций установки времени.

На некоторых моделях на лицевой панели предусмотрена светодиодная индикация состояния. Для выставления нужного интервала достаточно повернуть отверткой шток потенциометра до соответствующей отметки с нанесенным рядом значением в минутах или часах. Приборы этого класса (типа NTE8, в частности) широко применяются в схемах управления вентиляцией в доме, отопительными модулями, а также в системах искусственного освещения.

Регулировка приборов с цифровой шкалой

Настройка приборов этого типа иллюстрируется на примере таймера с цифровой шкалой марки «REV Ritter», включаемого в обычную сетевую розетку. Период действия его временной задержки, как правило, ограничивается одними сутками, что вполне хватает для бытовых условий. Инструкция по настройке такого реле включает следующие пункты:

  1. Воткнуть устройство в сетевую розетку.
  2. Передвинуть вверх все регулировочные элементы (сегменты), выставленные по окружности настроечного диска.
  3. Сдвинуть вниз только те из них, что соответствуют выставляемому времени.
  4. Указатель центрального диска устанавливается на текущее время.

Если вниз смещены сегменты, расположенные между цифрами 18 и 20, нужная нагрузка включится по истечении 18 часового интервала и отключится через два часа. В конструкции такого полуавтомата предусмотрена возможность организации до 48 рабочих циклов (включений и выключений) в течение двух календарных суток.

Подключение в схему управления

Используется классическая схема, позволяющая коммутировать многопозиционную нагрузку по временному признаку (в данной ситуации число состояний равно 2-м). К приборам этого класса обязательно прикладывается технический паспорт, где описывается не только их конструкция, но и порядок подключений.

На некоторых моделях электронно-механических и цифровых таймеров схема нанесена непосредственно на корпусе прибора.

Классический вариант коммутаций представлен в виде следующей последовательности операций:

  1. При подключении к сети питание подается непосредственно на клеммы прибора.
  2. Через встроенный автомат фазное напряжение поступает на обмотку исполнительного реле.
  3. Его контакторы подключают схему непосредственно к линии электропитания.

Принцип подключения большинства релейных приборов по своей сути одинаков. При подаче питания на него срабатывает внутренняя схема, благодаря которой напряжение поступает к нагрузке через группу коммутируемых контактов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: