Laiko relės ir solenoidiniai vožtuvai: išsamus vadovas

Laiko relė yra prietaisas, skirtas valdyti grandinių įjungimą arba išjungimą. Jos padeda sistemoms veikti geriau, saugoti jas ir užtikrinti tikslų veiksmų eiliškumą, įvedant iš anksto nustatytus laiko delsas tarp elektrinių operacijų. Šis universalus komponentas atlieka svarbų vaidmenį pramoninėje automatizacijoje ir valdymo sistemose, valdydamas laiko priklausomas operacijas su neįtikėtina tikslumu.

Pavyzdžiui, galbūt norėsite, kad variklis įsijungtų po kelių sekundžių paspaudus mygtuką, arba kad šviesa trumpam liktų įjungta, kai išeisite iš kambario. Įprasta relė perjungia iš karto, tačiau laiko relė laukia prieš perjungdama. Laiko relės padeda išvengti įrangos pažeidimų, taupyti energiją ir pagerinti saugumą.

Laiko relių veikimo principas ir komponentai

Pagrindinis laiko relės principas yra atidėti valdymo kontaktų grupių įjungimą, išjungimą arba perjungimą. Vėlavimo įgyvendinimas priklauso nuo prietaiso konstrukcijos. Laiko relė turi keletą pagrindinių dalių, kurios padeda valdyti laiką elektros grandinėse.

Kai naudojate laiko relę, pradedate siųsdami galią į ritę. Ritė sukuria magnetinį lauką, kuris traukia arba stumia kontaktus. Laiko vienetas laukia nustatyto vėlavimo, kol jis leidžia kontaktams judėti. Po vėlavimo kontaktai atidaro arba uždaro grandinę. Prieš prijungiant laiko relę, visada patikrinkite laidų schemą.

Laiko relės naudoja skirtingus metodus laikui įvertinti ir valdyti. Elektromechaninės laiko relės, randamos senesnėse mašinose, turi ritės, armatūros ir judančius kontaktus, naudojančios mechanines dalis vėlavimui sukurti. Jos tarnauja maždaug nuo 50 000 iki 100 000 ciklų esant pilnai apkrovai.

Elektroninės laiko relės naudoja tvirtas būsenos dalis be judančių kūrinių. Jos persijungia greičiau, tarnauja ilgiau, naudoja mažiau energijos ir gerai tinka naujuose valdymo skyduose.

Laiko relių tipai ir klasifikacija

Yra įvairių tipų laiko relių, skirtų specialiam laiko darbui sistemoje. Pagal perjungimo veiksmo dalį išskiriamos dvi relinių įrenginių grupės: su uždelstu išsijungimu ir su įjungimo uždelsimu. Daugelyje relių galima keisti perjungimo tipą arba naudoti abu tipus.

Pagal delsos tipą:

• Įjungimo delsos laiko relė (On-delay): Laukia, kol įsijungs. Naudojama, kai norima, kad kažkas prasidėtų po vėlavimo.
• Išjungimo delsos laiko relė (Off-delay): Pradeda skaičiavimą, kai išjungiate signalą. Prieš išjungdama, ji saugo grandinę nustatytam laikui. Tai padeda užbaigti svarbius darbus prieš uždarant. Saugos sistemose išjungimo delsos relės trumpam palaiko avarinius žibintus ar aliarmus.

Pagal konstrukciją:

• Ciklinės laiko relės: Automatiškai ir nepertraukiamai generuoja nustatytus laiko periodus. Dažniausiai naudojamos automatinėse apšvietimo valdymo sistemose (gatvių apšvietimas, gyvulių fermos, akvariumai ir kt.).
• Elektromagnetinės laiko relės: Pasižymi paprasta konstrukcija, naudojamos automatinėse perdavimo sistemose. Solenoido ritėje yra trumpai sujungta varinio cilindro formos ritė, kuri neleidžia magnetiniam srautui greitai kilti ir kristi, todėl judanti sistema juda su uždelsimu.
• Pneumatinės laiko relės: Lėtintuvas yra pneumatinė sklendė, kuriai oras tiekiamas per kalibruotą angą. Privalumai: nereikia maitinimo šaltinio. Trūkumai: mažas laiko tikslumas, jautrumas oro užterštumui.
• Variklinės laiko relės: Atvaizduoja sinchroninį variklį, kuris per pavarų dėžę suka veleną su kontaktų grupėmis. Trūkumai: prastas buvimo laiko tikslumas, veikia tik siaurame temperatūrų diapazone, mechanizmą reikia reguliariai valyti ir tepti.
• Laikrodinės ir inkaro mechanizmo laiko relės: Sukurtos mechaninių laikrodžių principu. Pramonėje spyruoklei vynioti naudojama srovės apvija. Kuo didesnė apvijos srovė, tuo labiau suspaudžiama spyruoklė ir tuo greičiau juda mechanizmas. Jos nėra labai tikslios.
• Elektroninės laiko relės: Labiausiai paplitusi prietaisų klasė, naudojanti elektroninius komponentus. Kaip laiko nustatymo elementas naudojamas laikrodžio dažnio osciliatorius arba tinklo dažnio sinchronizavimas. Joms būdingas plačiausias dažnių diapazonas ir didelis patikimumas.

Daugiafunkcinės laiko relės

Daugiafunkcinė laiko relė atlieka daug laiko funkcijų viename įrenginyje. Galite naudoti ją skirtingiems poreikiams, nepirkdami daugybės relių. Šias reles lengva nustatyti ir nereikia specialios programinės įrangos, taupoma vieta ir pinigai, nes reikia mažiau relių ir mažiau laidų. Daugiafunkcinės relės yra tinkamos sudėtingoms sistemoms, turinčioms daugybę saugos taškų.

Laiko relių pritaikymas

Laiko relės naudojamos tais atvejais, kai reikia griežtai laikytis įrangos įjungimo ir išjungimo intervalų ir iš anksto nustatytais intervalais perduoti signalus. Jos padeda sistemoms tapti saugiomis, efektyviomis ir gerai suderintomis daugelyje pramonės šakų.

Pramoninė automatizacija ir gamybos linijos

Gamyklose ir gamybos linijose laiko relės padeda valdyti mašinas tinkama tvarka. Pavyzdžiui, laiko relė gali paleisti konvejerio juostą, kai mašina baigia darbą, arba išjungti įrangą po nustatyto laiko. Pramoninėje automatizacijoje laiko relės padeda sistemoms veikti saugiai ir patikimai.

Šildymo, ventiliacijos ir oro kondicionavimo (ŠVOK) sistemos

ŠVOK sistemos naudoja laiko reles ventiliatoriams, siurbliams ir kompresoriams valdyti. Galima nustatyti, kad ventiliatorius veiktų kelias minutes po to, kai šildytuvas išsijungia, padedant judinti šiltą orą pastate. Taip pat laiko relė gali atidėti kompresoriaus paleidimą.

Automobilių pramonė

Daugelyje automobilių ir sunkvežimių laiko relės valdo žibintus, valytuvus ir kitas laiko nustatytas sistemas. Pavyzdžiui, laiko relė gali trumpam išlaikyti priekinius žibintus įjungtus, kai išjungiate variklį, arba kontroliuoti, kiek laiko valytuvai laukia tarp valymų. Automobilių relės pasižymi didele perjungimo galia ir atsparumu smūgiams bei vibracijai.

Saugos grandinės

Saugos grandinėse laiko relės naudojamos žmonių ir įrangos apsaugai. Jos gali nustatyti aliarmus, kurie skambės tam tikru metu po problemos, arba palaikyti avarinius žibintus per elektros energijos tiekimą, suteikdamos žmonėms laiko saugiai išeiti. Kai kuriose sistemose laiko relės padeda valdyti uždarytą mašinų tvarką.

Solenoidiniai vožtuvai

Solenoidinis vožtuvas elektros energiją paverčia mechanine energija. Pagrindinis skysčio valdymo solenoidinio vožtuvo tikslas yra reguliuoti skysčio judėjimą ir pašalinti inžinieriaus poreikį rankiniu būdu valdyti vožtuvą, o tai sutaupys ir laiko, ir pinigų.

Konstrukcija ir veikimo principas

Šis skysto kuro solenoidinis vožtuvas susideda iš dviejų dalių: solenoido ir vožtuvo. Vožtuvų sistemą sudaro dvi ar daugiau angų/angų, o solenoide yra kelios svarbios dalys, įskaitant ritę, įvorės mazgą ir stūmoklį. Šis solenoidinis vožtuvas veikia srovės, tekančios per solenoido varinę ritę, pagalba atidarydamas arba uždarydamas vožtuvo angą. Kai solenoido ritė įjungta, stūmoklis pakeliamas arba nuleidžiamas, kad atidarytų arba uždarytų angą. Tai savo ruožtu kontroliuoja srautą, reguliuodamas skysčio judėjimą.

Solenoidinio vožtuvo savybės ir privalumai

2542 srauto skysčio valdymo solenoidinio vožtuvo savybės apima aukštos kokybės anglinio plieno korpusą su teflono danga, 2 padėčių DC 12V solenoidinį vožtuvą, 5,8 W galią, 0,48 A srovę ir 25 Ω nuolatinės srovės varžą. Temperatūros kilimas yra maks. 65 laipsniai Celsijaus, o tikslus srauto skysčio valdymas pasiekiamas per 0,2 s įjungus ir 0,3 s išjungus 1,67 G skysčio. Tvirtinimą, stūmoklio jungtį, traukos strypo parinktis ir laido ilgį galima pritaikyti pagal užsakymą, užtikrinant stabilų veikimą su 300 000 eksploatavimo laiko.

Medicininio solenoidinio vožtuvo privalumai yra greitas reagavimo laikas, mažas energijos suvartojimas, darbinis žemoje ir aukštoje temperatūroje, galimybė montuoti vertikaliai arba horizontaliai, suderinamumas su tiek nuolatine, tiek kintama įtampa, tikslus skysčio srauto valdymas ir stabilus našumas.

Trūkumai ir veikimo problemos

Kiekvienas vožtuvas turi savo trūkumų. Dėl žmogiškųjų klaidų solenoidinis vožtuvas gali susidurti su problemomis, kai įtampa tampa per maža arba per didelė, todėl elektromagnetinis laukas sustiprėja arba susilpnėja. Pagrindiniai trūkumai yra: solenoidinis vožtuvas yra jautrus įtampai; vožtuvas gali iš dalies užsidaryti, jei magnetinis laukas nėra tinkamai nustatytas; ritė turi būti pakeista per visą vožtuvo eksploatavimo laiką; vožtuvo skystį gali paveikti srautas.

Relių parinkimas ir aplinkos veiksniai

Renkantis laiko relę, reikia atsižvelgti į kelis svarbius veiksnius, nes kiekviena sistema turi skirtingus poreikius. Svarbu įvertinti laiko diapazoną (kiek laiko norite, kad vėlavimas tęstųsi), relės tipą (pasirinkti tinkamą savo darbui), įtampą ir dabartinius įvertinimus (įsitikinti, kad relė atitinka jūsų grandinės įtampą ir srovę) bei taikymo poreikius (pagalvoti, kur naudosite estafetę). Prieš pirkdami relę, visada perskaitykite duomenų lapą.

Automobilinių relių parinkimo kriterijai:

• Forma ir montavimo būdas: PCB plokštės tipas, ISO lizdo montavimo tipas, ISO 280 lizdo montavimo tipas ir korpuso tvirtinimo bei kortelių montavimo būdai.
• Įvesties parametrai: 12VDC, 24VDC impulsų įvesties parametrai.
• Aplinkos temperatūra: Įtaka darbinei įtampai, ritės varža kinta priklausomai nuo temperatūros.
• Nominali ritės įtampa: Įtampa, tiekiama į ritę, viršijanti minimalią darbinę įtampą.
• Maksimali ritės darbinė įtampa: Paprastai neviršija 120% vardinės įtampos.
• Atleidimo įtampa: Paprastai 10% vardinės įtampos.

Relių išėjimo parametrų parinkimo kriterijai:

• Kontaktų grupių skaičius ir forma: Priklauso nuo konkrečios paskirties.
• Kontakto apkrova: Daugumos buitinių relių apkrovos žymimos tik maksimali grynoji varžinė apkrova, tačiau faktinis naudojimas dažnai apima indukcines, lempos ar variklio apkrovas, kurių įjungimo srovė yra didesnė.
• Kontakto medžiaga: Priklauso nuo aplinkos sąlygų ir apkrovos tipo.
• Elektrinis ir mechaninis tarnavimo laikas: Relės ilgaamžiškumas.

Aplinkos sąlygų įtaka relių veikimui:

• Temperatūra: Aukštoje temperatūroje izoliacinė medžiaga suminkštėja ir išsilydo, žemoje temperatūroje medžiaga trūkinėja.
• Drėgmė: Ilgalaikis drėgnas karštis sumažina izoliacijos varžos lygį, o esant drėgnoms sąlygoms, kontakto įjungimo metu sustiprėja lanko reiškinys. Kondensatas gali susidaryti staigiai keičiantis temperatūrai, ypač gabenant jūra.
• Smėlis ir dulkės: Gali prasiskverbti į relę per šilumos išsklaidymo angas ir įtrūkimus, sukeldamos komponentų strigimą ir nutrūkusį elektrinį kontaktą.
• Atmosferos teršalai: Organiniai garai, deguonis, sieros dioksidas, druskos dulksna ir kt. eroziškai veikia kontaktus, metalines dalis, ritinius ir izoliacines dalis.
• Vibracija ir smūgiai: Gali sukelti momentinį atsidarymą ar uždarymą kontaktų, viršijantį nurodytus reikalavimus, ir gedimus.

Relės veikimo principas ir savybės

Relė yra elektroninis valdymo įtaisas, turintis valdymo sistemą (dar vadinamą įvesties kilpa) ir valdymo sistemą (dar vadinamą išvesties kilpa). Paprastai naudojama automatinėse valdymo grandinėse kaip "automatinis jungiklis", kuris valdo mažesnę srovę didesnei srovei valdyti. Ji atlieka automatinio reguliavimo, saugos apsaugos, konvertavimo grandinės ir kt. vaidmenį grandinėje.

Kai įvesties dydis (pvz., įtampa, srovė, temperatūra ir kt.) pasiekia nurodytą vertę, valdoma išėjimo grandinė įjungiama arba išjungiama. Relės turi greito veikimo, stabilaus darbo, ilgo tarnavimo laiko ir mažo dydžio privalumus. Plačiai naudojamos elektros energijos apsaugos, automatikos, judėjimo, nuotolinio valdymo, matavimo ir ryšio įrenginiuose.

Elektromagnetinės relės

Elektromagnetinės relės paprastai sudarytos iš geležinių šerdžių, ričių, armatūros, kontaktinių liežuvėlių ir kt. Kai prie abiejų ritės galų pridedama tam tikra įtampa, per ritę tekės srovė, sukeldama elektromagnetinį efektą. Armatūra, veikiant elektromagnetinei traukai, įveiks grįžtamosios spyruoklės įtempimą ir pritrauks prie geležinės šerdies, taip uždarydama judantį armatūros kontaktą ir statinį kontaktą (normaliai atvirą kontaktą). Kai ritė išjungiama, elektromagnetinė siurbimo jėga išnyksta, ir armatūra grįžta į pradinę padėtį dėl spyruoklės reakcijos jėgos, todėl judantis kontaktas ir pradinis statinis kontaktas (normaliai uždaras kontaktas) yra uždaryti. Tokiu būdu pasiekiamas laidumo ir pjovimo grandinėje tikslas.

Terminės liežuvėlių relės

Tai naujo tipo terminis jungiklis, kuriame temperatūrai aptikti ir valdyti naudojamos termomagnetinės medžiagos. Ją sudaro termostatinis magnetinis žiedas, pastovaus magnetinio žiedo, liežuvėlių jungiklis, šilumai laidus tvirtinimo lakštas, plastikinis pagrindas ir kai kurie kiti priedai. Terminės liežuvėlių relės nenaudoja ritės sužadinimo, tačiau pastovaus magnetinio žiedo sukuriama magnetinė jėga valdo perjungimo veiksmą.

Kietojo kūno relės

Tai keturių gnybtų įtaisas, turintis du gnybtus kaip įvesties gnybtą ir kitus du gnybtus kaip išvesties galą, o viduryje naudojamas izoliacijos įtaisas, skirtas įvesties ir išvesties elektrinei izoliacijai pasiekti. Pagal apkrovos maitinimo tipą kietojo kūno relės gali būti skirstomos į kintamosios ir nuolatinės srovės. Pagal jungiklio tipą jas galima suskirstyti į normaliai atviro ir normaliai uždaro tipo. Pagal izoliacijos tipą jas galima suskirstyti į hibridinio tipo, transformatorinio tipo ir fotoelektrinio tipo izoliacijos, iš kurių labiausiai paplitęs yra fotoelektrinio tipo izoliacijos tipas.

Išvada

Laiko relės ir solenoidiniai vožtuvai yra esminiai komponentai šiuolaikinėse valdymo sistemose. Jos užtikrina tikslų laiko valdymą, padeda automatizuoti procesus ir apsaugoti įrangą. Nors jų veikimo principai skiriasi, abi technologijos prisideda prie sistemų efektyvumo, saugumo ir patikimumo daugelyje pramonės šakų ir kasdieniame gyvenime.

tags: #laiko #reles #solenoidui