Zeitrelais: Funktionsprinzip, Anschlussplan und Konfigurationsempfehlungen

Ein Gerät, das nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls ausgelöst wird, wird als Zeitrelais bezeichnet. Das Gerät wird häufig in der Elektrotechnik, Elektrotechnik und Elektronik eingesetzt. Durch den Einsatz in Schaltungslösungen ist es möglich, flexiblere Steuerungsfunktionen für verschiedene Geräte und Geräte zu realisieren.

Je nach Aufbau und Funktionsprinzip des Gerätes können Stromkreise unterschiedlicher Komplexität aufgebaut werden.

Wir schlagen vor, zu verstehen, welche Arten von Zeitrelais es gibt und welche spezifischen Betriebs- und Anwendungsmerkmale sie haben. Ergänzt wird das theoretische Material durch praktische Empfehlungen zum Anschluss und Aufbau eines temporären Steuergerätes.

Funktionsprinzip eines Zeitrelais

Elektronische Geräte gibt es in verschiedenen Ausführungen, daher sollte das Prinzip des Zeitrelais-Designs unter Berücksichtigung jeder Designvariante separat betrachtet werden.

So sieht eines der vielen Zeitrelais-Designs aus. Im Wesentlichen ähnelt das Gerät einem gewöhnlichen Schalter, dessen Wirkung jedoch an den Zyklus der Zeit gebunden ist.

Aus Sicht der durchgeführten Aktionen werden in der Praxis elektromagnetische, pneumatische, elektronische Strukturen und Uhrwerke eingesetzt.

Option Nr. 1: elektromagnetische Geräte

Geräte, die das elektromagnetische Funktionsprinzip unterstützen, sind im Allgemeinen ausschließlich für den Betrieb in Gleichstromkreisen ausgelegt.

Aufbau des elektromagnetischen Zeitrelais REV-814: 1 – Festkontaktbaugruppe; 2 – Halterung; 3 – Dämpfermechanismus aus Kupfer; 4 – quadratisch; 5 – Wicklungskern des Hauptstromkreises; 6 – Anker; 7 – bewegliche Ankerkontakte

Der Zeitreaktionsbereich beträgt normalerweise 0,07 bis 0,11 Sekunden im eingeschalteten Zustand und 0,5 bis 1,4 Sekunden im ausgeschalteten Zustand. Die Konstruktion solcher Zeitrelais enthält zwei Arbeitswicklungen, von denen eine einen Kurzschlusskreis in Form eines Kupferrings darstellt.

Wenn elektrischer Strom durch die Hauptwicklung fließt, wird ein Anstieg des magnetischen Flusses beobachtet. Dieser Fluss bildet den Strom der kurzgeschlossenen Wicklung, wodurch der Anstieg des magnetischen Flusses der Hauptwicklung begrenzt wird.

Dadurch wird ein zeitlicher Verlauf der Ankerbewegung des Aktors gebildet bzw. mit anderen Worten eine Zeitverzögerung für das Einschalten geschaffen.

Verbessertes Design eines elektromagnetischen Zeitrelais. Dieses Gerätemodell unterstützt das Schalten von vier unabhängigen Lastkanälen. Gleichzeitig sieht das Gerät hinsichtlich der aktuellen Parameter schwächer aus als ältere Modelle (+)

Wenn die Stromversorgung des Stromkreises der Hauptwicklung aufgrund der Wirkung der Induktivität unterbrochen wird, bleibt das Magnetfeld der kurzgeschlossenen Wicklung noch einige Zeit aktiv. Dementsprechend schaltet das Relais während dieser Zeit nicht aus.

Option Nr. 2: pneumatische Geräte

Auf pneumatischen Systemen basierende Konstruktionen sind eine Art exklusive Geräte. Solche Geräte sind mit einem speziellen Verzögerungsmechanismus ausgestattet – einem pneumatischen Dämpfermechanismus.

Die Haltezeit pneumatischer Relais kann durch Verkleinern oder Vergrößern des Strömungsquerschnitts des Rohrs, durch das Luft zugeführt wird, angepasst werden. Zu diesem Zweck sind pneumatische Relaiskonstruktionen mit einer Einstellschraube ausgestattet.

Eine der gebräuchlichsten Bauformen pneumatischer Geräte. Ziemlich einfaches und zuverlässiges Design. Schaltstromparameter bis 16 Ampere. Als Schalter kommt ein zweikanaliger Minischalter zum Einsatz

Der Einstellbereich für die Zeitverzögerung pneumatischer Relais beträgt durchschnittlich 1 – 60 Sekunden. Allerdings gibt es Exemplare, die diesen Bereich fast doppelt abdecken. In der Praxis werden zwar kleine Fehler (ca. 10 %) hinsichtlich der Betriebsgenauigkeit entsprechend den eingestellten Werten festgestellt.

Option Nr. 3: Uhrmodifikationen

In der Elektrotechnik sind die sogenannten Zeitrelais weit verbreitet. Dieser Gerätetyp wird häufig in Designs verwendet Leistungsschalter, entwickelt zum Schutz von Stromkreisen mit Spannungen von 500 - 10.000 Volt. Der Verschlusszeitbereich beträgt 0,1 – 20 Sek.

Das Funktionsprinzip von Uhrenmodellen basiert auf der Wirkung einer Feder, die durch einen mechanischen Antrieb (Anker) eines Elektromagneten geladen wird. Die Umschaltung der Kontaktgruppen des Zeitschaltuhrrelais erfolgt anhand der abgelaufenen Zeit, deren Wert zuvor auf der Geräteskala eingestellt wurde.

Ein Vertreter einer ziemlich alten Geräteserie - ein Zeitrelais mit Uhrwerk. Mittlerweile hat dieser Gerätetyp unter verschiedenen Bedingungen einen zuverlässigen und störungsfreien Betrieb bewiesen.

Die Geschwindigkeit des Gerätemechanismus steht in direktem Zusammenhang mit der Stärke des in der Elektromagnetwicklung fließenden Stroms. Mit diesem Faktor können Sie das Gerät so konfigurieren, dass es Schutzfunktionen ausführt.Die Besonderheit eines solchen Schutzes liegt in der völligen Unabhängigkeit vom Einfluss der Umgebungstemperatur.

Option Nr. 4: elektronische Relais

Fast überall dort, wo Zeitrelais eingesetzt werden können, wurden in den letzten Jahren veraltete elektromechanische Modelle durch elektronische Versionen ersetzt.

Dieser Gerätetyp hat eine Reihe von Vorteilen:

• kleine Körpermaße;
• hohe Betriebsgenauigkeit;
• praktischer Einstellmechanismus;
• visuelle Darstellung von Informationen.

Elektronische Ausführungen arbeiten in der Regel auf Basis digitaler Impulszähler. Viele moderne Geräte basieren auf leistungsstarken Mikroprozessoren. Digitale Relais sind in der Regel zum Schalten von niederinduktiven oder nichtinduktiven Lasten ausgelegt.

Eine moderne Entwicklung ist ein digitales Relais zur Zeitumschaltung. Überzeugt durch einfache Verwaltung und Steuerung, flexible Konfiguration und Optik

Um ein digitales Zeitrelais zu konfigurieren, genügt es, die erforderlichen Zeitparameter über die Funktionstasten direkt auf der Gehäusefront einzustellen.

Die Einstellungen sind in der Regel über einen großen Zeitbereich verfügbar, sodass Sie nicht nur Sekunden, Minuten, Stunden, sondern auch Wochentage abdecken können. Zum Beispiel können wir ein Modell eines wöchentlichen elektronischen Relais-Timers betrachten.

Ein elektronischer Timer mit automatischer Ein-/Ausschaltfunktion kann erfolgreich in Steuerkreisen für verschiedene Gerätetypen eingesetzt werden. Das sogenannte „Wochen“-Zeitrelais sorgt dafür, dass Schaltfunktionen nach einem festgelegten Zeitraum innerhalb eines Wochenzyklus ausgeführt werden. Solche Geräte werden in Systemen eingesetzt "Intelligentes Haus".

Dank des Geräts eröffnen sich beispielsweise folgende Möglichkeiten:

• Beleuchtungssysteme zu einem bestimmten Zeitpunkt wechseln;
• Prozessausrüstung starten oder stoppen;
• Sicherheitssysteme aktivieren/deaktivieren.

Das Gerät ist klein und verfügt über mehrere funktionale Bedientasten. Über die Systemtastatur kann der Benutzer es einfach konfigurieren (programmieren).

Die Benutzerfunktionalität eines digitalen Zeitrelais ist ein Bedienfeld mit Tasten zum Einstellen von Parametern. Dazu ein Flüssigkristalldisplay, das alle notwendigen Informationen anzeigt

Der Programmiermodus wird durch langes Drücken der mit dem „P“-Symbol gekennzeichneten Taste aktiviert. Mit der „Reset“-Taste können Sie einen System-Reset durchführen. Die Änderung der Relaiszeiteinstellungen erfolgt über die Tasten zum Einstellen von Minuten, Stunden und Wochentagen, wenn der Programmiermodus aktiv ist.

Der Standard-Anschlussplan für ein Zeitrelais sieht die Einstellung eines von zwei Aktionssteuerungsmodi vor – manuell oder automatisch. Der Komfort beim Einrichten eines digitalen Relais wird durch eine Informations-Flüssigkristallanzeige gewährleistet.

Konfigurieren elektronisch-mechanischer Analogrelais

Industrielle Automatisierungssysteme sowie verschiedene Haushaltsmodule sind häufig mit elektromechanischen Geräten ausgestattet, deren Konstruktion eine Einstellung über Potentiometer ermöglicht.

Elektromechanisches Zeitzählgerät mit Parametereinstellung über Potentiometer. Es gibt verschiedene Konfigurationen solcher Geräte, die den Einsatz in Schaltkreisen unterschiedlicher Komplexität ermöglichen.

Auf der Frontplatte des Gehäuses solcher Geräte befindet sich eine Potentiometerstange (oder mehrere Stangen), die mit einer Schraubendreherklinge gedreht werden kann.Am Umfang der Stange(n) ist eine markierte Skala mit Installationswerten angebracht.

Der Schlitz am Stab für die Schraubendreherklinge ist eine Art Zeiger, der seine Position ändert, wenn sich der Stab dreht. Indem dieser Zeiger bestimmten Werten der markierten Skala gegenübergestellt wird, kann der gewünschte Parameter angepasst werden.

Mehrkanalgerät vom elektronisch-mechanischen Typ. Die Einstellung erfolgt einfach und unkompliziert durch Drehen der Potentiometer mit einem Schraubendreher. Die Frontplatte verfügt außerdem über eine LED-Statusanzeige

Geräte dieser Art (z.B. NTE8) werden häufig in Steuerkreisen für Lüftungssysteme, Heizmodule und künstliche Beleuchtungsgeräte verwendet.

Justieren von Instrumenten mit einer digitalen Waage

Der Einsatz von Geräten mit mechanischer Verstellfunktion lässt sich am Beispiel einer Haushalts-Markenuhr demonstrieren REV Ritter, entworfen, um an eine Haushaltssteckdose angeschlossen zu werden.

Das sogenannte „Steckdosen“-Relais, das für den Einsatz im häuslichen Bereich bestimmt ist. Die Wirkdauer ist in der Regel auf einen Tagesbereich begrenzt. Für den Hausgebrauch reicht diese Zeit völlig aus.

Mittels Steckdosen mit Timer Sie können nahezu jedes Haushaltsgerät innerhalb eines bestimmten Zeitbereichs steuern. Um diesen Tagestimer zu verwenden, schließen Sie das Gerät einfach an eine Steckdose an und richten Sie es ein.

Die Einrichtung wird von folgenden Aktionen begleitet:

1. Heben Sie alle Segmente rund um den Stimmknopf an.
2. Lassen Sie nur die Segmente weg, die der Rüstzeit entsprechen.
3. Drehen Sie den Drehknopf, um den Zeiger auf die aktuelle Uhrzeit einzustellen.

Wenn beispielsweise die Segmente zwischen den Skalennummern 18 und 20 weggelassen wurden, wird die Last nach dem Start der Zeitmessung durch das Relais um 18 Uhr eingeschaltet und um 20 Uhr ausgeschaltet.

Im Allgemeinen ermöglicht das Design des mechanischen REV Ritter-Relais bis zu 48 Aktivierungen in vollen 24 Stunden.

Modifikation eines „Steckdosen“-Zeitrelais: 1 – Lastanschlussbuchse; 2 – manuelle Steuerung; 3 – Skala markiert bei 24 Stunden; 4 – Programmabschnitte; 5 – Anzeige der aktuellen Zeit; 6 – Netzstecker in eine Haushaltssteckdose (+)

Gleichzeitig unterstützt das Gerät die Funktion der außerprogrammierten Lastschaltung. Zu diesem Zweck befindet sich an der Seite des Gehäuses ein separater Knopf. Wenn der Benutzer diese Schaltfläche aktiviert, wird die Last unabhängig vom Zustand der Relaiskontakte direkt mit dem Netzwerk verbunden.

Anschluss eines Zeitrelais im Steuerstromkreis

Das Gerät muss unter Berücksichtigung der Übereinstimmung des Installationsorts mit den im technischen Datenblatt des Geräts angegebenen Bedingungen angeschlossen werden. Bei der Montage handelt es sich in der Regel um einen vertikalen Einbau des Gerätes mit einer Abweichung von der vertikalen Toleranz von maximal 10°.

Die Temperaturgrenzen des Raumes, in dem das Zeitrelais installiert und betrieben werden soll, überschreiten in der Regel nicht den Bereich -20°C + 50°C.

Die Luftfeuchtigkeit im Aufstellbereich des Gerätes sollte 80 % nicht überschreiten. Der Stromkreis, in dem der Timer installiert ist, sollte während der Installation vom Stromnetz getrennt werden.

Ein klassisches Diagramm zum Anschluss eines Zeitrelais, in diesem Fall für ein Gerät, das zwei Kanäle mit einer Last schaltet. Nach dem gleichen Prinzip werden Geräte für unterschiedlich viele Schaltvorgänge (+) angeschlossen.

Ein Gerät jeglicher Bauart verfügt traditionell über einen technischen Pass, der den Anschlussplan zeigt. Viele elektronisch-mechanische und digitale Zeitschaltuhren werden durch ein direkt auf dem Gehäuse aufgedrucktes Diagramm ergänzt, das zeigt, wie und in welcher Reihenfolge das Zeitrelais angeschlossen werden muss.

Die klassische Verbindungsmöglichkeit sieht so aus:

1. Anschließen der Spannungsleitung an die Leistungsklemmen des Geräts.
2. Die Phasenleitung ist über einen Leistungsschalter mit dem Eingangslastkontakt des Relais verbunden.
3. Der Lastausgangskontakt des Relais ist direkt mit der Lastphasenleitung verbunden.

Tatsächlich basiert der Anschlussplan der meisten Geräte auf einem identischen Prinzip: Anschließen der Stromversorgung an das Gerät selbst und Einschalten der Last über eine Gruppe geschalteter Kontakte.

Abhängig von der Art des Relais (einphasig, dreiphasig) sowie den Konstruktionsmerkmalen können mehrere dieser Kontaktgruppen vorhanden sein.

Eine einfache Version eines Zeitrelais kann mit Ihren eigenen Händen hergestellt werden. Schemata verschiedener hausgemachter Produkte werden in beschrieben Dieser Artikel.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das Video diskutiert die Möglichkeit der Verwendung eines modularen Geräts, bei dem zwei unabhängige Zeitschaltgeräte vorhanden sind. Das Schema sieht das Einschalten von zwei Haushaltsgeräten, die Einstellung ihres Betriebs in Zeitintervallen und andere Funktionen vor.

Natürlich können nicht alle bestehenden Modifikationen von Zeitrelais in einer bescheidenen Übersicht abgedeckt werden. Um die gesamte Gerätepalette zu überprüfen, müssten Sie ein ganzes Buch schreiben. Tatsächlich sind Nachschlagewerke zu verschiedenen Arten von Timern verfügbar, und wenn Sie möchten, können Sie immer die notwendigen Informationen finden.

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