Rơle thời gian với độ trễ điện từ và cơ học

Khi làm việc với các mạch bảo vệ và tự động hóa, thường phải tạo khoảng thời gian trễ giữa các hoạt động của hai hay nhiều thiết bị. Khi tự động hóa các quy trình công nghệ, có thể phải thực hiện các thao tác theo một trình tự thời gian nhất định.

Để tạo thời gian trễ, người ta sử dụng các thiết bị gọi là rơle thời gian.

Yêu cầu về rơle thời gian

Các yêu cầu chung đối với rơle thời gian là:

a) độ ổn định trễ, bất kể sự dao động của điện áp nguồn, tần số, nhiệt độ xung quanh và các yếu tố khác;

b) mức tiêu thụ năng lượng, trọng lượng và kích thước thấp;

c) đủ năng lượng của hệ thống tiếp điểm.

Theo quy luật, rơle thời gian trở về vị trí ban đầu khi nó bị tắt. Do đó, không có yêu cầu đặc biệt nào về tỷ lệ hoàn vốn và nó có thể rất thấp.

Tùy thuộc vào mục đích của rơle, các yêu cầu cụ thể được áp dụng cho chúng.

Rơle được yêu cầu cho các sơ đồ điều khiển truyền động tự động với tần suất khởi động cao mỗi giờ với khả năng chống mài mòn cơ học cao. Độ trễ thời gian cần thiết nằm trong khoảng 0,25 - 10 giây. Các rơ le này không có yêu cầu cao về độ chính xác khi vận hành. Phân phối thời gian phản hồi có thể lên tới 10%. Rơle thời gian phải làm việc trong điều kiện xưởng sản xuất, có rung, lắc.

Rơle thời gian bảo vệ hệ thống điện phải có độ chính xác trễ thời gian cao. Các rơle này hoạt động tương đối không thường xuyên, vì vậy không có yêu cầu đặc biệt về độ bền. Độ trễ của các rơle như vậy là 0,1 - 20 giây.

Rơle thời gian với độ trễ thời gian điện từ

Thiết kế rơle trễ thời gian điện từ loại REV-800. Mạch từ của rơle bao gồm mạch từ 1, phần ứng 2 và miếng đệm không từ tính 3. Mạch từ được cố định trên tấm 4 bằng đế nhôm 5. Đế tương tự được sử dụng để cố định hệ thống tiếp điểm 6 .

Một ngắn mạch ở dạng ống bọc phẳng 8 được gắn trên ách của phần hình chữ nhật của mạch từ... Cuộn dây từ 7 được gắn trên lõi hình trụ. Phần ứng quay so với thanh 1 của lăng kính. Lực do lò xo 9 tạo ra được thay đổi bằng cách sử dụng đai ốc đúc 10, được cố định sau khi điều chỉnh bằng chốt. Mạch từ của rơle được làm bằng thép EAA. Lõi cuộn có tiết diện tròn nên có thể dùng cuộn hình trụ, thuận tiện trong chế tạo.Thanh 1 có tiết diện là hình chữ nhật thuôn dài làm tăng chiều dài đường tiếp xúc giữa phần ứng và đầu ách đồng thời tăng độ bền cơ học của rơle.

Để có được thời gian giải phóng dài, cần có độ dẫn từ cao của các khe hở làm việc và ký sinh ở trạng thái đóng của hệ thống từ tính. Với mục đích này, các đầu của ách, lõi và bề mặt liền kề của phần ứng được đánh bóng cẩn thận.

Đế nhôm đúc tạo thêm một vòng ngắn mạch, tăng thời gian trễ (trong mạch tương đương, tất cả các vòng ngắn mạch của cuộn dây được thay thế bằng một vòng dẫn điện thông thường).

Trong các vật liệu từ tính thực, sau khi tắt cuộn từ hóa, từ thông giảm xuống Fost, giá trị này được xác định bởi các đặc tính của vật liệu mạch từ và kích thước hình học của mạch từ. Lực cưỡng bức của vật liệu từ tính đối với một kích thước nhất định của mạch từ càng thấp, giá trị của cảm ứng dư và theo đó là từ thông dư càng thấp. Điều này làm tăng thời gian trễ dài nhất có thể thu được từ rơle. Sử dụng thép EAA giúp tăng thời gian trễ của rơle.

Để có được độ trễ dài, mong muốn có độ thấm từ cao trong phần chưa bão hòa của đường cong từ hóa. Thép EAA cũng đáp ứng yêu cầu này.

Thời gian trễ, những thứ khác không đổi, được xác định bởi thông lượng ban đầu Fo của phương trình. Từ thông này được xác định bởi đường cong từ hóa của hệ thống từ trường ở trạng thái đóng.Vì điện áp và cường độ dòng điện trong cuộn dây tỷ lệ thuận với nhau nên sự phụ thuộc Ф (U) lặp lại, chỉ ở một mức độ khác, sự phụ thuộc Ф (Iw). Nếu hệ thống ở điện áp định mức không bão hòa, thì từ thông Fo sẽ phụ thuộc phần lớn vào điện áp nguồn. Trong trường hợp này, thời gian trễ cũng sẽ phụ thuộc vào điện áp đặt vào cuộn dây.

Trong các mạch điều khiển, điện áp dưới điện áp định mức thường được đặt vào cuộn dây rơle trong một thời gian trong khi rơle sẽ giảm thời gian trễ. Để làm cho độ trễ của rơle không phụ thuộc vào điện áp cung cấp, mạch từ được bão hòa nhiều. Trong một số loại rơle thời gian, điện áp giảm 50% không gây ra sự thay đổi đáng kể về thời gian trễ.

Trong các mạch tự động hóa, điện áp đến cuộn dây nguồn của rơle thời gian có thể được cung cấp trong một thời gian ngắn. Để độ ổn định của thời gian nhả được ổn định, điều cần thiết là khoảng thời gian đặt điện áp vào cuộn dây cung cấp đủ để đạt được dòng điện ổn định. Thời gian này được gọi là thời gian chuẩn bị rơle hoặc thời gian sạc. Nếu thời gian cung cấp điện áp ngắn hơn thời gian chuẩn bị, thì độ trễ sẽ giảm.

Độ trễ của rơle bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nhiệt độ ngắn mạch. Trung bình, chúng ta có thể giả định rằng nhiệt độ thay đổi 10°C dẫn đến thời gian lưu thay đổi 4%. Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của độ trễ là một trong những nhược điểm chính của rơle này.

REV811 … Rơle REV818 cung cấp thời gian trễ từ 0,25 đến 5,5 giây. Được sản xuất với các cuộn dây DC 12, 24, 48, 110 và 220 V.

Sơ đồ chuyển mạch rơle thời gian

Thời gian đáp ứng của rơle khi có điện áp rất ngắn, từ pm s. khởi động ít hơn nhiều so với giá trị trạng thái ổn định. Do đó, khả năng của rơle độ trễ thang máy điện từ là rất hạn chế. Nếu cần phải có độ trễ dài khi đóng các tiếp điểm điều khiển, thì nên sử dụng mạch có rơle trung gian RP. Cuộn dây của rơle thời gian PB được cấp điện, luôn được cấp điện thông qua tiếp điểm mở của rơle RP. .Khi điện áp được đặt vào cuộn dây RP, cuộn dây sau sẽ mở tiếp điểm của nó và ngắt điện cho rơle PB. Phần ứng PB biến mất, tạo ra độ trễ thời gian cần thiết. Rơle PB trong mạch này phải được đoản mạch.

Trong một số mạch, rơle định thời có thể không bị chập. Vai trò của lượt này được thực hiện bởi chính cuộn dây từ hóa ngắn mạch. Cuộn dây RV được cấp qua một điện trở Radd. Điện áp trên RV phải đủ để đạt được từ thông bão hòa ở trạng thái đóng của mạch từ. Khi tiếp điểm điều khiển K đóng lại, cuộn dây rơle bị đoản mạch, điều này làm cho từ thông trong mạch từ giảm dần. Việc không xảy ra đoản mạch cho phép cuộn từ hóa chiếm toàn bộ cửa sổ của hệ thống từ tính và tạo ra một biên độ lớn tính bằng ppm.s. Trong trường hợp này, thời gian trễ không giảm ngay cả khi điện áp cung cấp cuộn dây là 0,5 Un. Đề án này được sử dụng rộng rãi trong các ổ điện. Rơ le được mắc song song với tầng điện trở khởi động trong mạch phần ứng.Khi đóng giai đoạn này, cuộn dây của rơle thời gian đóng lại và với độ trễ, rơle này sẽ bật công tắc tơ, bỏ qua giai đoạn tiếp theo của điện trở khởi động.

Sơ đồ bật rơle thời gian với điện từ trễ

Việc sử dụng van trạng thái rắn cũng cho phép sử dụng rơle mà không bị đoản mạch. Khi bật cuộn dây nguồn cho rơle thời gian, dòng điện qua van thực tế bằng không vì nó được bật theo hướng không dẫn điện. Khi tiếp điểm K đóng, từ thông trong mạch từ giảm trong khi một emf xuất hiện ở các đầu cuộn dây. với cực tính. Trong trường hợp này, một dòng điện chạy qua van, được xác định bởi EMF này, điện trở hoạt động của cuộn dây và van và độ tự cảm của cuộn dây.

Để điện trở trực tiếp của van không dẫn đến giảm thời gian trễ (điện trở hoạt động của ngắn mạch tăng), điện trở này phải thấp hơn một đến hai bậc độ lớn so với điện trở của cuộn dây từ hóa của rơle .

Đối với bất kỳ mạch nào, cuộn dây từ hóa của rơle phải được cấp nguồn từ nguồn DC hoặc nguồn AC sử dụng mạch cầu van trạng thái rắn.

Rơle thời gian với độ trễ cơ học

Rơle thời gian với cơ chế trễ và chốt khí nén. Trong các rơle như vậy, một nam châm điện DC hoặc AC hoạt động trên một hệ thống tiếp điểm được kết nối với một thiết bị làm chậm ở dạng giảm xóc khí nén hoặc ở dạng cơ cấu đồng hồ (phần ứng). Độ trễ được thay đổi bằng cách điều chỉnh bộ hãm.

Ưu điểm lớn của loại rơle thời gian này là khả năng tạo ra rơle AC và DC.Hoạt động của rơle thực tế không phụ thuộc vào giá trị của điện áp nguồn, tần số nguồn, nhiệt độ.

Công tắc thời gian khí nén RVP được sử dụng trong các mạch tự động để điều khiển truyền động của máy cắt kim loại và các cơ chế khác. Khi nam châm điện 1 được kích hoạt, khối 2 được giải phóng, khối này rơi xuống dưới tác động của lò xo 3 và tác động lên công tắc vi mô 4. Khối 2 được kết nối với màng ngăn 5. Tốc độ di chuyển của khối được xác định bởi tiết diện của lỗ xuyên qua đó không khí được hút vào khoang trên đến bộ điều hòa. Độ trễ được điều chỉnh bằng kim 6, làm thay đổi tiết diện của lỗ hút.

Rơle thời gian trễ khí nén giúp điều chỉnh độ trễ rất dễ dàng.

Hoạt động của rơle thời gian với bộ hãm ở dạng cơ chế phần ứng tiến hành theo thứ tự sau. Khi điện áp được đặt vào nam châm điện, phần ứng sẽ khởi động một lò xo, dưới tác động của nó, cơ chế rơle được thiết lập chuyển động. Các tiếp điểm của rơle được kết nối với cơ chế phần ứng và chỉ bắt đầu di chuyển sau khi cơ chế phần ứng đếm ngược một thời gian nhất định.

Rơle thời gian RVP cũng có các tiếp điểm tạm thời, không được điều chỉnh được kết nối với phần ứng của cuộn dây điện từ. Rơle thời gian hoạt động đáng tin cậy ở điện áp lên tới 0,85 Un.

Rơle thời gian động cơ

Để tạo thời gian trễ từ 20-30 phút, người ta sử dụng rơle thời gian của động cơ.

Nguyên lý hoạt động của rơle định thời động cơ RVT-1200

Khi rơle thời gian được kích hoạt, điện áp được đặt đồng thời vào nam châm 1 và động cơ 2.Trong trường hợp này, động cơ làm quay đĩa 5 với cam 6 tác động lên hệ thống tiếp điểm 7 thông qua ly hợp 3,4 và bánh răng 8 và rơle quay trễ bằng cách thay đổi vị trí ban đầu của đĩa 5.

Rơle cho phép bạn đặt các độ trễ thời gian khác nhau trong năm mạch hoàn toàn độc lập. Các tiếp điểm đầu ra của rơle thời gian có dòng điện cho phép dài hạn là 10 A.