Электронные программируемые реле времени с задержкой включения и выключения

Создаем реле времени на 12 и 220 вольт

Транзисторные и микросхемные таймеры работают при напряжении 12 вольт. Для использования при нагрузках 220 вольт устанавливают диодные устройства с магнитным пускателем.

Для сборки контроллера с выходом на 220 вольт запасаются:

• тремя сопротивлениями;
• четырьмя диодами (током более 1 А и обратным напряжением 400 В);
• конденсатором с показателем 0,47мФ;
• тирристором;
• кнопкой пуска.

После нажатия кнопки замыкается сеть, и конденсатор начинает заряжаться. Тирристор, который во время зарядки был открыт, закрывается после зарядки конденсатора. В результате подача тока прекращается, техника отключается.

Коррекция проводится выбором сопротивления R3 и мощностью конденсатора.

Изготовление на диодах

Для монтажа системы на диодах необходимые элементы:

• 3 резистора;
• 2 диода, рассчитанные на ток 1 А;
• тиристор ВТ 151;
• пусковое устройство.

Выключатель и один контакт диодного моста подключают к питанию на 220 вольт. Второй провод моста подсоединяют к выключателю. Тирристор соединяют с сопротивлениями на 200 и 1 500 Ом и диодом. К конденсатору подключают вторые выводы диода и 200-го резистора. Сопротивление на 4300 Ом включают параллельно конденсатору.

С помощью транзисторов

Для сборки схемы на транзисторах необходимо запастись:

• конденсатором;
• 2 транзисторами;
• тремя резисторами (номинал 100 кОм К1 и 2 модели R2, R3);
• кнопкой.

После включения кнопки заряжается конденсатор через резисторы r2 и r3 и эммитер транзистора. При этом на сопротивлении падает напряжение, так как транзистор открывается. После открытия второго транзистора срабатывает реле.

По мере зарядки емкости ток падает, а с ним напряжение на сопротивление до того показателя, при котором закрывается транзистор и отпускается реле. Для нового запуска необходима полная разрядка емкости, ее выполняют нажатием кнопки.

Создание на базе микросхем

Чтобы создать систему на основании микросхем потребуются:

• 3 резистора;
• диод;
• микросхема TL431;
• кнопка;
• емкости. 

Контакт реле подключают параллельно кнопке, к которой подключают «+» источника питания.  Второй контакт реле выводят на резистор 100 Ом. Резистор также соединяют с сопротивлениями.

Второй и третий вывод микросхемы соединяют с резистором на 510 Ом и диодом соответственно. Последний контакт реле также подключается к полупроводнику, с исполняющим устройством. «–» источника питания подключают к сопротивлению на 510 Ом.

С использованием таймера ne555

Наиболее простая в исполнении схема с интегральным таймером NE555, поэтому такой вариант используется во многих элекросхемах. Для монтажа контроллера времени потребуются:

• плата 35х65;
• файл программы Sprint Layout;
• резистор;
• винтовые клеммники;
• точечный паяльник;
• транзистор;
• диод.

Схема монтируется на плате, резистор располагается на ее поверхности либо выводится проводами. В плате есть места для винтовых клеммников. После впаивания комплектующих, излишки пайки удаляют и проверяют контакты. Для защиты транзистора параллельно реле монтируется диод. В устройстве устанавливается время срабатывания. Если к выходу подключить реле, можно корректировать нагрузку.

• пользователь нажимает кнопку;
• схема замыкается и появляется напряжение;
• загорается лампочка и начинается отсчет времени;
• после истечения установленного периода лампочка гаснет, напряжение становится равным 0.

Пользователь может регулировать интервал работы часового механизма в пределах 0 – 4 минуты, с конденсатором – 10 минут. Транзисторы, используемые в схеме – биполярные устройства малой и средней мощности типа n-p-n.

Задержка зависит от сопротивлений и конденсатора.

Многофункциональные устройства

Многофункциональные контроллеры времени выполняют:

• отсчет времени в двух вариантах одновременно в течение одного срока;
• параллельный отсчет временных отрезков постоянно;
• обратный отсчет;
• функцию секундомера;
• 2 варианта автозапуска (первый вариант после нажатия кнопки пуск, второй – после подведения тока и истечения установленного периода).

Для работы устройства в нем устанавливается блок памяти, в котором сохраняются установки и последующие изменения.

Что такое реле времени?

Надо полагать, что читатель этой статьи — не специалист в вопросах электротехники, а лишь пытливый пользователь, старающийся расширить свой кругозор и применить полученную информацию в повседневной жизни. Поэтому для начала будет полезно вспомнить, что же скрывается под общим термином «реле»?

Не будем приводить длинную «научную» формулировку этого понятия – она может быть не вполне понятна начинающему. А если говорить простыми словами, то реле – это электромеханическое или электронное устройство, которое производит коммутацию (соединение или разрыв) электрической цепи при получении внешнего управляющего сигнала. Если точнее, то срабатывание происходит, когда внешнее воздействие достигает какой-то заданной величины.

Первые реле были изобретены, изготовлены и применены еще в середине XIX века – они стали незаменимым компонентом аппаратов бурно развивающейся в те времена телеграфной связи. С тех пор, безусловно, эти устройства прошли длинный путь доработок и усовершенствований, повысилась их надежность, появились новые типы, способные работать в самых разных условиях эксплуатации. Но принцип остался неизменным – внешнее управляющее воздействие руководит замыканием, размыканием или переключением электрических цепей.

На схеме очень наглядно показан основной принцип работы электромеханического реле. Ну а количество контактов и схема их переключения при срабатывании устройства далеко не ограничивается этими двумя примерами.

По большей части реле управляются электрическими сигналами – когда показатели силы тока или напряжения достигают определенной величины. Но, кстати, управляющее воздействие вовсе не обязательно является электрическим. Существуют реле, срабатывание которых вызывается изменением давления в трубопроводе, температуры окружающей среды, освещенности объекта и другие. Все это открывает очень широкие возможности автоматизации и обеспечения безопасности эксплуатации разнообразной электрической техники.

Реле давления – в бытовых условиях обычно ставится в цепи питания насосного оборудования, что позволяет автоматизировать работу систем автономного водоснабжения или отопления.

Можно добавить, что в наше время наряду с электромеханическими реле все шире используются «твердотельные» — электронные ключи, в которых переключение контактов происходит за свет использования каскадов полупроводниковых элементов или интегральных микросхем.

Теперь – к вопросу о том, что же такое реле времени.

А подсказка кроется в самом названии. Это в принципе такое же реле, но срабатывание которого происходит с определенной задержкой после подачи (или снятия) управляющего сигнала. Или же коммутация цепей производится с определенным алгоритмом по времени.

Такие устройства нашли очень широкое применение в автоматизации промышленного оборудования. Но их широко используют и в бытовых условиях. Например, на них можно переложить часть забот по управлению осветительными приборами, климатическим оборудованием или системами вентиляции, с получением весьма впечатляющего эффекта экономии электроэнергии. Появляется возможность производить в заданное время необходимые действия с бытовыми электрическими приборами даже в отсутствие хозяев или без их вмешательства. Одним словом, реле времени способны значительно упростить жизнь владельцам дома.

Электромеханическое аналоговое реле времени в корпусе под установку на стандартную DIN-рейку. Даже внешне некоторые приборы такого предназначения напоминают обычные часы.

Это была, так сказать, общая информация. А теперь перейдем к более пристальному рассмотрению разнообразия этих устройств и алгоритмов их работы.

Это интересно: Принцип работы датчиков давления, расхода и уровня: объясняем во всех подробностях

Другие функции

Экран и панель управления реле времени Современные системы управления обладают разнообразием возможностей. В некоторых моделях дополнительные функции программируемых реле отображены в трех основных и двух смешанных режимах, которые обозначаются следующим образом:

• H – таймер недельный;
• U – реле напряжения;
• F – фотореле;
• HU – недельный таймер с контролируемым напряжением;
• FU – фотореле с контролем напряжения.

Таймер недельный автоматически выполняет ежедневную важную функцию. Например, оптимизация параметров тепличного или инкубаторного хозяйства. Может управлять работой фонтанных устройств, рекламных конструкций.

Реле U обеспечивает защиту электрооборудования от возможных колебаний сетевого напряжения. Подключенное устройство отображает на дисплее его реальную величину.

Если значение в заданных пределах – включается нагрузка. Когда напряжение выходит за пределы верхнего или нижнего порога, нагрузка не подключается.

Фотореле для уличного освещения

Фотореле – оптимальный вариант программируемой работы осветительной арматуры. Может применяться как в быту, так и для управления подсветкой различных сооружений, освещением садово-парковых площадей, улиц, других публичных мест.

Также существуют приборы, совмещающие функции таймера, фотореле и реле напряжения. Энергонезависимая память такого устройства позволяет сохранять запрограммированные параметры не только при перепадах напряжения, но даже при отключениях питания. Обычно, допустимое значение тока нагрузки для реле прибора – до 16 ампер. Если же рабочий ток больше, оборудование комплектуется магнитным пускателем или контактором.

Перечисленные приборы предназначены для коммутации нагрузки, согласно установленному времени, контроля напряжения и отключения потребителей при значительных колебаниях в электрической сети. Причем после восстановления параметров происходит их автоматическое включение. Выполняется переключение установленного уровня освещенности, другие программируемые действия.

Самодельный электроконтактный манометр своими руками

Здравствуйте! Многие знают не понаслышке о таком измерительном приборе как манометр. Но многие трудно представляют себе устройство и принцип его действия.

Манометр предназначен для измерения давления жидкости или газа. Причем манометр для измерения давления газа и жидкости конструктивно не отличаются друг от друга. Так что если у вас где нибудь завалялся манометр для измерения давления жидкости, то его можно смело использовать для измерения давления газа и наоборот.

Устройство и принцип действия манометра

Чтобы лучше понять как устроен и работает манометр посмотрите на рисунок ниже

Манометр состоит из корпуса со шкалой измерения, медной плоской трубочки 1 свернутой в форме окружности, штуцера 2, передаточного механизма 3 от трубочки на стрелку 4. При помощи штуцера манометр заворачивается в сосуд, где предстоит измерять давление среды(газа или жидкости).

Как работает манометр

При подаче через штуцер 2 газа и жидкости под давлением свернутая трубка 1 будет стремится распрямится, при этом через передаточный механизм движение трубки передастся на стрелку 4. Она в свою очередь укажет величину давления, которое можно считать при помощи шкалы. При уменьшении давления трубочка опять будет сворачиваться и стрелка укажет понижение давления.

Устройство электроконтактного манометра

Как устроен электроконтактный манометр думаю вы догадались сами. Он ни чем по конструкции не отличается почти от обычного манометра, только за исключением того, что имеет встроенные контакты. Их обычно бывает два и их положение на шкале манометра можно изменять.

А если у вас нет электроконтактного манометра, а он сильно нужен? Что тогда делать? Тогда нужно сделать самодельный электроконтактный манометр.

Как сделать самодельный электроконтактный манометр я расскажу. Для этого вам понадобится простой манометр, две небольшие полоски жести от консервной банки, двусторонний скотч и два тонких проводка.

При помощи острого шила подковырните и снимите большое стопорное кольцо. Затем снимите стекло и затем резиновую шайбу. Просверлите в корпусе манометра два отверстия, чтобы через них вывести два проводка.

Из жести вырежьте две полоски и согните их в форме буквы Г. К основанию припаяйте тонкий изолированный проводок. Из двустороннего скотча вырежьте две полоски, равные по размеру полоскам и наклейте его на полоски. Далее приклейте полученные контакты к шкале манометра в заданных пределах давления.

Проводки пропустите через отверстия и выведите наружу.

Установите на место резиновую прокладку а затем и стекло. Зафиксируйте все стопорным кольцом. Все, самодельный электроконтакный манометр готов. К примеру такой я использовал в самодельной автоматической системе водоснабжения частного дома.

Схема подключения электроконтактного манометра

Чтобы данным манометром воздействовать на какой либо исполнительный механизм, нужна специальная схема. Пример данной схемы вы видите ниже на рисунке

При минимальном давлении среды(газа или жидкости) в электроконтактном манометре окажутся замкнутыми контакты 1 и 2. При этом сработает электромагнитное реле К1. Оно в свою очередь своими контактами К1.1 подаст питание на обмотку магнитного пускателя К3. Контактами К3.1 оно зашунтирует контакты К1.1, при этом при размыкании контактов в манометре 1 и 2 реле К1 отпустит свои контакты К1.1. Но при этом обмотка К3 пускателя будет продолжать обтекаться током. Своими контактами К3.2 магнитный пускатель подаст питание на двигатель М насоса или компрессора.

При дальнейшем повышении давления в манометре замкнуться контакты 1 и 3. при этом сработает электромагнитное реле К2 и своими контактами разомкнет цепь питания катушки К3 магнитного пускателя. Контакты К3.2 при этом разомкнуться и питание двигателя М исчезнет. При дальнейшем понижении давления и замыкании контактов манометра 1 и 2 цикл повторится.

Пошаговая инструкция по установке

Прежде чем пытаться самостоятельно подключить реле времени к управляемой цепи, потребуется определиться с типом питания — однофазное или трехфазное. Также необходимо знать, какую нагрузку будет коммутировать прибор, и на какие интервалы времени он должен быть рассчитан. Исходя из этих данных, приобретается реле с подходящими для заявленных целей характеристиками. Дальнейшие действия по его установке выглядят следующим образом:

1. Посредством вводного автомата обесточивается электросеть, в которую планируется подключать реле времени.
2. Изделие фиксируется на DIN-рейке в шкафу рядом с электросчетчиком.
3. На корпусе реле находятся входные и выходные контакты, помеченные согласно общепринятой маркировке.
4. К входным клеммам подсоединяются идущие от счетчика фаза и нуль, а к выходным – отходящие в сторону УЗО или автомата проводники.

Специалисты советуют еще до отключения электричества и установки прибора в шкаф протестировать его на работоспособность. Для этого нужно подключить к входным клеммам обычный шнур с вилкой и воткнуть ее в сеть. Задав на приборе любой промежуток времени, следует дождаться срабатывания реле и исчезновения напряжения на выходе. Для контроля выходного состояния потребуется измерительный прибор (тестер или мультметр). Если их нет, к выходу следует подключить обычную лампочку и по пропаданию ее свечения судить о работоспособности реле. Специально настраивать устройство не требуется

Какие элементы включает в себя реле времени

Моноблочное устройство – это независимый прибор в отдельном корпусе с встроенным питанием, входами и выходами, дисплеем и панелью управления. Реле задержки выключения имеет катушку и контакты двух типов – нормально открытые и нормально закрытые. На передней панели возле экрана расположены клавиши для настройки.

Реле может иметь автономное питание, включаемое в сеть и вход для электрического прибора. В этом случае реле является самостоятельной управляемой розеткой.

Встраиваемые устройства являются частью электрического прибора, не имеют собственного корпуса. Примером служит программируемый режим работы микроволновой печи, электрической духовки или стиральной машины.

Программирование реле

Программа задается вручную. Устанавливается нужный промежуток времени, через который реле выполнит коммутацию электрической цепи. При необходимости можно запрограммировать определенный день недели, выходные или рабочую смену. Устройство имеет параметры, которые объясняют его программируемую функциональность:

• возможный диапазон временной задержки (в секундах, минутах, часах, сутках);
• количество коммутаций;
• особенности настроек;
• погрешность по времени за сутки, в секундах.

Плюсы и минусы электронных и механических розеток с таймером

При покупке таймер розетки возникает вопрос, какую лучше приобрести механическую или электронную. Основными достоинствами первой считается невысокая стоимость изделия и простота использования. Но во втором варианте больше рабочих функций.

Подобрать хорошую розетку с установкой времени включения и отключения можно просмотрев все достоинства механического и электронного разъема.

Розетка с механическим таймером	Розетка с электронным таймером
Быстрота настроек и смены программ	Наличие десяти таймеров в одном устройстве
Легкость управления
Сравнительно низкая стоимость	Можно задать программу на каждый день недели
Отсутствие шума при работе таймера
Может работать розетка по таймеру, как в автоматическом режиме, так и без него
Точное соблюдение заданного периода включения и выключения
Наличие различных дополнительных функций

Розетка с механическим таймером	Розетка с электронным таймером
При отсутствии подачи электроэнергии настройки сбиваются	Достаточно сложное программирование таймера
При пониженном или повышенном напряжении могут возникать сбои в часовом циферблате	Устройство плохо реагирует на индуктивную нагрузку – блоки питания или дневные лампы
Достаточно большие габариты изделия
Нет встроенного аккумулятора
При работе создают шум — тиканье

Электронные модели с аккумуляторной батареей способны работать независимо от электроснабжения. Некоторые приборы могут продолжать функционировать с указанными ранее настройками более четырех дней.

Усовершенствованные электронные розетки имеют дополнительную возможность – имитация наличия в доме жильцов. Более дорогие изделия имеют программную установку с настройкой на два года.

Механические таймер розетки способны работать без программирования. У таких устройств есть клавиша, которая блокирует таймер и переводит разъем в обычный режим. Такой прибор нужно просто включить, задать рабочее время на сутки, не прибегая к дополнительным установкам.

Приобретая таймер розетку, следует обратить внимание не только все технические характеристики и функции настройки, прописанные в паспорте. Основными критериями выбора являются расширенный диапазон программирования, длительность эксплуатации, нагрузочная способность и точность работы прибора. Правильная настройка поможет полностью автоматизировать рабочий процесс электроприборов в доме

Правильная настройка поможет полностью автоматизировать рабочий процесс электроприборов в доме.

Регулировка приборов с цифровой шкалой

Пользование приборами с функциями механической настройки можно продемонстрировать на примере таймера бытового марки «REV Ritter», предназначенного для включения в сетевую домашнюю розетку.

Так называемое «розеточное» реле, предназначенное для использования в бытовых условиях. Время действия, как правило, ограничивается суточным диапазоном. Этого времени вполне достаточно для бытового применения

При помощи этого устройства можно управлять в заданном диапазоне времени практически любой бытовой техникой. Для применения этого суточного таймера достаточно включить устройство в розетку и настроить.

Настройка сопровождается следующими действиями:

1. Поднять все сегменты, расположенные по окружности диска настройки.
2. Опустить только те сегменты, которые соответствуют времени настройки.
3. Поворотом диска настройки выставить указатель диска на текущее время.

Например, если были опущены сегменты между цифрами шкалы 18 и 20, после того, как реле начнёт отсчёт времени, нагрузка будет включена в 18 часов и отключена в 20 часов.

В целом, конструкция механического реле «REV Ritter» позволяет организовать до 48 включений за полные 24 часа.

Модификация «розеточного» реле времени: 1 – розетка подключения нагрузки; 2 – ручное управление; 3 – шкала, размеченная на 24 часа; 4 – программные сегменты; 5 – указатель текущего времени; 6 – вилка включения в розетку бытовой сети

Вместе с тем, устройство поддерживает функцию внепрограммного включения нагрузки. Для этого имеется отдельная кнопка, расположенная на боковой стороне корпуса. Если пользователь активирует эту кнопку, нагрузка подключается к сети непосредственно, независимо от состояния контактов реле.

На что обращать внимание при выборе

Прежде чем приступить к выбору розетки с таймером, необходимо определиться, а нужна ли она вообще, и если нужна, то в каком качестве и для каких целей. Это обусловлено тем, что от назначения зависит степень автоматизации процессов и, соответственно, тип таймера. При выборе розетки с таймером основными критериями являются такие показатели, как:

1. Электрическая мощность – этот показатель определяет, какой мощности нагрузка может быть подключена к конкретной модели устройства, и, соответственно, какой силы ток может протекать через таймер длительное время.
2. Степень защиты – определяет возможность размещения в том или ином месте (внутри или на открытом воздухе, во влажных или пыльных помещениях).
3. Цикличность работы и параметры настроек – определяют возможности использования в автоматическом режиме и функциональность прибора.
4. Бренд производителя – определяет надёжность устройства.

Модель устройства на три линии с удлинителем

Как подключить реле

Если при подключении промышленного или бытового оборудования используются частотные преобразователи, то использование реле контроля фаз вовсе не обязательно.

Непосредственное подключение осуществляется по инструкции как подключить реле именно этого типа. Довольно часто схема подключения изображена на корпусе устройства

Для этого следует обратить внимание на различные фото реле контроля фаз. Подключение к внешним и внутренним источникам осуществляется с помощью проводов под зажимы

Под него подводят либо один провод сечением 2,5 мм либо два провода с сечением до 1,5 мм. Для подключения обязательно нужно соблюсти строгое чередование фаз A, B и С

Подключение к внешним и внутренним источникам осуществляется с помощью проводов под зажимы. Под него подводят либо один провод сечением 2,5 мм либо два провода с сечением до 1,5 мм. Для подключения обязательно нужно соблюсти строгое чередование фаз A, B и С.

Обычно реле проверяет разрыв плюса их чередование, и уровень напряжения сети. При обнаружении неисправности в сети в действие вступает реле. Схема подключения может быть как трёх проводная без ноля, так и четырёх проводная с нулём. В квартирах часто применяется такая схема подключения. Подключаемую нагрузку формируют равномерно на каждую из 3-х фаз.

При выходе за заданные значения какой-либо из фаз, срабатывает реле, отвечающее за данный контур, а остальная нагрузка (при условии нахождении в границах нужного диапазона) продолжает работать.

Рассмотрим схему подключения с нулем. Такая схема обеспечивает полный контроль над напряжением на каждой фазе, перекос и правильное чередование, и еще стоит отметить тот факт, что они применяется, как промышленный вариант. На выходе устройства с помощью силового контакт подсоединяем контактор, который одним концом своей обмотки подключён к нулевому проводу, а вторым концом к выходу одной из фаз.

Контакты 1, 2 и 3 подключают напряжение снятое с реле контроля напряжения на любую трёхфазную нагрузку такую как электродвигатель, или проточные обогреватели высокой мощности и прочее. Внутренняя схема реле измеряет значение напряжения на каждой из фаз и при нахождении U пределах нормальных значений, то подаёт энергию на подключённый контактор. Тот в свою очередь держит контакты в замкнутом состояние, и напряжение достигает внешней подключенной нагрузки.

В случае если вольтаж на любой из фаз выходит за заданный нами диапазон, то реле прекращает питать обмотку нашего контактора и тот, в свою очередь, размыкает свои контакты, обесточивая всю подключенную внешнюю нагрузку.