Bases du relais temporisé : circuit de relais et applications

Introduction

Le relais temporisé fait référence à une sorte de relais dont le circuit de sortie doit effectuer un changement évident (ou une action de contact) après avoir ajouté (ou supprimé) le signal d'action d'entrée dans un temps spécifié et précis. Il s'agit d'un composant électrique utilisé dans un circuit avec une tension ou un courant plus faible pour allumer ou éteindre un circuit avec une tension plus élevée et un courant plus important.

Avec le développement de la technologie électronique, les relais temporisés électroniques sont devenus des produits courants dans le domaine des relais temporisés. Les relais temporisés électroniques intelligents à affichage numérique utilisant la technologie de circuit intégré à grande échelle ont de nombreux modes de fonctionnement, qui peuvent non seulement atteindre un long temps de retard, mais également avoir une précision de retard élevée, une petite taille, un réglage pratique et une longue durée de vie, ce qui rend le système de contrôle plus simple. et plus fiable. Le relais temporisé a également la fonction de surveillance automatique. Le relais temporisé et d'autres équipements peuvent former ensemble un itinéraire spatial de programme pour réaliser le fonctionnement automatique de l'équipement.

Ⅰ  Bases du relais temporisé

1.1 Qu'est-ce qu'un relais temporisé ?

Le relais temporisé est un élément très important du système de contrôle électrique. Dans de nombreux systèmes de contrôle, utilisez le relais temporisé pour obtenir un contrôle de retard. Le relais temporisé est un appareil électrique à commande automatique qui utilise le principe de l'action électromagnétique ou mécanique pour retarder la fermeture ou l'ouverture des contacts. Sa caractéristique est qu'il y a un délai entre le moment où la bobine attirante reçoit le signal et l'action du contact. Le relais temporisé est généralement utilisé pour contrôler le processus de démarrage du moteur avec fonction de temps.

Comme mentionné ci-dessus, la fonction principale du temporisateur est celle d'un dispositif exécutif dans le contrôle de programme simple. Lorsqu'il reçoit le signal de départ, il démarre le chronométrage. Une fois le chronométrage terminé, son contact de travail s'ouvre ou se ferme pour favoriser le fonctionnement ultérieur du circuit. D'une manière générale, les performances de retard du relais temporisé peuvent être ajustées dans la plage de conception, de manière à faciliter l'ajustement de son temps de retard. De plus, un relais temporisé seul peut ne pas suffire à fermer. Après une période de fermeture, il s'ouvrira à nouveau. C'est un cycle de fermeture et d'ouverture temporisées. Cependant, la configuration d'un certain nombre de relais temporisés et de relais intermédiaires peut le faire.

1.2 Principe de fonctionnement du relais temporisé

Le relais temporisé est largement utilisé dans la télécommande, les télécommunications, le contrôle automatique et d'autres équipements électroniques, et constitue l'un des composants de contrôle les plus importants. Lorsque la bobine est alimentée, l'armature et la palette sont attirées par le noyau et descendent instantanément, fermant ou ouvrant le contact d'action. Cependant, la tige de piston et le levier ne peuvent pas tomber simultanément avec l'armature, car l'extrémité supérieure de la tige de piston est reliée au film de caoutchouc dans la chambre à air.

Lorsque la tige du piston commence à descendre sous l’action du ressort relâché, le film de caoutchouc est concave vers le bas. L'air dans la chambre à air devient plus mince, ce qui entraîne l'amortissement de la tige du piston et sa descente lente. Après un certain temps, la tige de piston descend jusqu'à une certaine position, puis l'action du contact retardateur est poussée à travers le levier pour ouvrir et fermer les contacts mobiles. Le temps entre le moment où la bobine est alimentée et le moment où le contact de retard termine l'action est le temps de retard du relais. La durée du délai peut être modifiée en ajustant la taille du trou d'entrée d'air de la chambre à air avec une vis. Une fois la bobine d'aspiration hors tension, le relais s'appuie sur le ressort pour récupérer. Et l'air est rapidement expulsé par la sortie d'air.

1.3 Structure du relais temporisé

Figure 1. Relais temporisé d'amortissement de l'air

1.4 Paramètres du relais temporisé

Les paramètres techniques incluent la tension nominale, le courant de fonctionnement du contact, le type et la quantité de contact, le temps de retard, la précision, la température ambiante, la durée de vie mécanique et électrique, etc. Prenons maintenant l'exemple du relais temporisé de type air de la série SJ23, ses paramètres techniques sont les suivants suit :

1) Capacité de contrôle nominale : AC300VA, DC60W (ensemble de contact de retard de 30 W).

2) Niveau de tension nominal : AC380V, 220V ; DC220V, 110V.

3) Tension nominale de la bobine : AC110V, 220V et 380V.

4) Courant de fonctionnement maximum du contact : 0,79 A à 380 V CA, 0,27 A (momentané) et 0,14 A (retard) à 220 V CC.

5) Erreur de répétition de retard : ≤9 %.

6) Tension d'entrée à chaud : pas plus de 85 % de la tension nominale du relais. Lorsque la tension chute de la valeur nominale à 10 % de la valeur 

nominale à froid, elle peut être libérée de manière fiable. Et il peut se libérer de manière fiable après avoir atteint 110 % de la tension nominale.

7) La durée de vie mécanique n'est pas inférieure à 1 million de fois et la durée de vie électrique est de 1 million de fois (la durée de vie CC de l'ensemble de contacts à retard est de 500 000 fois).

1.5 Contacts de relais temporisés à quatre types

Figure 2. Symboles du relais temporisé

NOTC (normalement ouvert, temporisé) : Lorsque la bobine n'est pas alimentée, le contact NOTC est normalement ouvert. Il est fermé en alimentant la bobine du relais, mais seulement dans un délai spécifié après que la bobine soit continuellement alimentée. Le sens de déplacement du contact (fermé ou ouvert) est le même que celui d'un contact normalement ouvert standard. Étant donné que le retard se produit dans la direction dans laquelle la bobine est alimentée, ce type de contact est normalement ouvert et retardé. NOTO (normalement ouvert, temporisé) : contrairement au contact NOTC , l'action temporisée se produit lorsque la bobine est hors tension. Étant donné que le retard se produit lorsque la bobine est hors tension, ce type de contact est normalement ouvert et retardé.

NCTO (normalement fermé, temporisé) : Lorsque la bobine n'est pas sous tension, le contact NCTO est normalement fermé. En alimentant la bobine du relais, le contact est ouvert, mais seulement dans un délai spécifié après que la bobine soit continuellement alimentée. Le sens de mouvement du contact (fermé ou ouvert) est le même que celui du contact normalement fermé standard, mais il y a un retard dans le sens d'ouverture. NCTC (normalement fermé, temporisé) : le contact NCTC  est similaire au contact NCTO , car lorsque la bobine est normalement fermée lorsqu'elle est hors tension et ouverte en mettant la bobine sous tension.

Ⅱ  Comprendre la temporisation dans le circuit de relais

Régler le temps de retard d'un relais. D'une manière générale, les performances de retard du relais temporisé peuvent être ajustées dans la plage de conception, de manière à faciliter l'ajustement de son temps de retard dans le circuit.

Si vous utilisez un relais retardé à l'enclenchement, le retard démarrera immédiatement après l'obtention du signal d'entrée. Une fois le délai terminé, la partie exécutive enverra le signal au circuit de commande. Lorsque le signal d'entrée disparaît, le relais revient immédiatement à l'état de pré-action. C'est l'opposé d'un relais temporisé à l'arrêt. Lorsque le signal d'entrée est obtenu, la partie exécution dispose immédiatement d'un signal de sortie. Après la disparition du signal d'entrée, le relais a besoin d'un certain temps pour revenir à l'état avant l'action.

Figure 3. Structure du relais temporisé

Ⅲ  Classifications des relais temporisés

3.1 Selon le principe de fonctionnement

Selon différents principes de fonctionnement, les relais temporisés peuvent être divisés en relais temporisés à amortissement d'air, relais temporisés électriques, relais temporisés électromagnétiques, relais temporisés électroniques, etc.

(1) Relais temporisé d'amortissement d'air

Le type est obtenu en utilisant le principe d'amortissement lorsque l'air passe à travers le petit trou. Sa structure est composée de trois parties : système électromagnétique, mécanisme de retard et contact. Le mécanisme électromagnétique est du type à action directe à double port, le système de contact est un micro-interrupteur et le mécanisme de retard adopte un amortisseur d'airbag.

(2) Relais temporisé électronique

Utilisez le principe selon lequel la tension du condensateur dans le circuit RC ne peut pas sauter et ne peut changer que progressivement selon la loi exponentielle, c'est-à-dire que le retard est obtenu par les caractéristiques d'amortissement électrique.

Caractéristiques : large plage de retard, haute précision (généralement environ 5 %), petite taille, résistance aux chocs et réglage facile.

(3) Relais temporisé électrique

Utilisez le moteur synchrone miniature pour entraîner le train de réduction afin d'obtenir la temporisation.

Caractéristiques : la plage de retard est large, jusqu'à 72 heures, et la précision du retard peut atteindre 1 %. Dans le même temps, la valeur du retard n'est pas affectée par les fluctuations de tension et la température ambiante.

Sa plage de retard et sa précision sont inégalées par les autres relais temporisés. Ses inconvénients sont une structure complexe, une grande taille, une durée de vie courte, un prix élevé et la précision est affectée par la fréquence industrielle.

(4) Relais temporisé électromagnétique

Utilisez le principe d'atténuation lente du flux magnétique après la coupure de la bobine électromagnétique pour retarder la libération de l'armature du système magnétique afin d'obtenir l'action retardatrice des contacts. Il se caractérise par une grande capacité de contact, donc la capacité de contrôle est grande. Cependant, la plage de temps de retard est petite et la précision est légèrement moins bonne. Il est donc principalement utilisé dans le contrôle des circuits DC.

3.2 Selon les modes de retard

Sur cette base, les relais temporisés peuvent être divisés en deux types : le type à retard et le type à retard.

(1) Le relais temporisé de type retard à l'enclenchement commence à retarder immédiatement après avoir reçu le signal d'entrée. Une fois le délai terminé, sa partie d'exécution émet le signal pour manipuler le circuit de commande. Lorsque le signal d'entrée disparaît, le relais revient immédiatement à l'état avant l'action.

(2) Le relais temporisé de type retard au déclenchement est exactement le contraire. Lorsque le signal d'entrée est obtenu, la partie exécution dispose immédiatement d'un signal de sortie. Après la disparition du signal d'entrée, le relais a besoin d'un certain délai pour revenir à l'état avant l'action.

Ⅳ  Comment câbler un relais temporisé ?

Le relais temporisé est un élément très important du système de contrôle électrique. Il existe des types de délai de mise sous tension et des types de délai de mise hors tension. En fonction du type d'action, il existe le type électronique et le type électrique, etc. Entre eux, le type électronique utilise le principe de charge et de décharge des condensateurs combiné avec des composants électroniques pour obtenir une action de retard. Il existe de nombreux styles électriques utilisant des airbags et des ressorts.

Figure 4. Schémas de câblage du relais temporisé

Câblage du relais temporisé :

1) Câblage de commande : considérez-le comme un relais CC.

2) Contrôle du travail : Bien que la tension de commande soit connectée, le fait qu'elle joue un rôle de contrôle est déterminé par la minuterie sur le 

panneau.

3) Compréhension de la fonction : il s'agit d'un interrupteur unipolaire bidirectionnel, avec un point actif, tout comme le bras actif d'un interrupteur 

à couteau commun.

4) Câblage de charge : connectez le fil neutre de l'alimentation ou la borne négative.

5) Principe de fonctionnement : lorsque la minuterie n'est pas valide, elle équivaut à la lumière normale à l'état éteint. Lors de la synchronisation, le relais agira et les appareils électriques seront mis sous tension pour fonctionner, ce qui équivaut à la lumière normale à l'état d'allumage.

Prenons l'exemple du relais temporisé à la mise sous tension :

Figure 5. Câblage des contacts du relais de temporisation

Ⅴ  Applications de relais temporisé

Dans le contrôle Flash

Les relais à deux temps coopèrent les uns avec les autres pour fournir des impulsions marche/arrêt à fréquence constante des contacts, envoyant une alimentation intermittente à la lumière.  

Contrôle de purge de sécurité dans le four

Avant que le four à combustion puisse être allumé en toute sécurité, le ventilateur doit fonctionner pendant un certain temps pour éliminer toute vapeur inflammable ou explosive dans la chambre du four. Le relais temporisé fournit les tranches horaires nécessaires au travail de contrôle du four.

Dans le contrôle du délai de démarrage progressif électrique

Il n'est pas nécessaire de démarrer un gros moteur électrique en passant à pleine puissance à partir d'un état complètement arrêté, et il est possible de réduire la tension et de démarrer en douceur avec moins de courant d'appel.

Dans le délai de séquence de la bande transporteuse

Lorsque plusieurs bandes transporteuses sont disposées pour transporter des matériaux, les bandes transporteuses doivent être démarrées dans l'ordre inverse (la dernière est la première, la première est la dernière) pour éviter que les matériaux ne s'accumulent sur le convoyeur en mouvement qui peut s'arrêter ou se déplacer lentement.

Ⅵ  Sélection du relais temporisé

La sélection du relais temporisé est principalement due au mode de retard et à la coordination des paramètres. Les aspects suivants doivent être pris en compte lors de la sélection.

(1) Sélection du mode de retard

Il doit être sélectionné en fonction des exigences du circuit de commande. Le temps de réinitialisation après l'action est plus long que le temps d'action inhérent, afin d'éviter un mauvais fonctionnement ou même l'absence de retard. Ceci est particulièrement important en cas de circuits à retard répétitifs et d'opérations fréquentes.

(2) Sélection du type

Pour les occasions où la précision du retard n'est pas élevée, des relais temporisés électromagnétiques ou à amortissement pneumatique moins chers sont toujours utilisés. Au contraire, dans les cas où la précision du retard est élevée, des relais temporisés électroniques peuvent être utilisés.

(3) Sélection de la tension de la bobine

En fonction de la tension du circuit de commande, la tension à laquelle le relais attire la bobine est sélectionnée.

(4) Sélection des paramètres d'alimentation

Dans les cas où la tension d'alimentation fluctue considérablement, il est préférable d'utiliser des relais temporisés à air ou électriques plutôt que du type à transistor. Et dans les cas où la fréquence industrielle fluctue, les relais temporisés électriques ne doivent pas être utilisés. De plus, lorsque la température change considérablement, le type d’amortissement à air ne doit pas être utilisé.

Lors de la sélection d'un relais temporisé, faites attention au type de courant et au niveau de tension de sa bobine (ou de son alimentation), ainsi qu'à d'autres facteurs, tels que le mode de retard, le formulaire de contact, la précision du retard et la méthode d'installation en fonction des exigences de contrôle.

Ⅶ  Relais temporisé utilisant les instructions

7.1 Idées générales

1) Gardez le relais temporisé propre, sinon l’erreur augmentera.

2) Avant utilisation, vérifiez si la tension et la fréquence d'alimentation sont conformes à la tension et à la fréquence du relais temporisé.

3) Choisissez le temps de contrôle du relais temporisé en fonction des besoins de l'utilisateur. Quel que soit le type de relais temporisé, tant que le 

temps de temporisation est égal au temps réglé, ses contacts de sortie agiront pour atteindre l'objectif du circuit de commande de temporisation.

4) Pour les produits DC, faites attention au câblage selon le schéma de circuit et faites attention à la polarité de l'alimentation.

5) Une fois que le relais temporisé n'est plus en état de fonctionnement, il doit être réinitialisé immédiatement pour la prochaine utilisation. Si l'intervalle d'utilisation répétée est inférieur à la durée prédéfinie, le circuit de contrôle sera anormal. De plus, le type de délai de mise sous tension est automatiquement réinitialisé après la mise hors tension ; et le type de délai de mise hors tension est automatiquement réinitialisé après la mise sous tension.

6) Essayez d'éviter de l'utiliser dans des endroits soumis à des vibrations évidentes, à la lumière directe du soleil, à l'humidité et au contact avec le sol.

7.2 Deux points d'attention lors de l'utilisation de relais temporisés

Trois points clés

1) Point de départ du timing

D'une part, lors de la sélection du point de synchronisation du relais temporisé à la mise sous tension, vous devez choisir d'alimenter le relais temporisé lorsque le signal de synchronisation est envoyé par le circuit de commande qui doit effectuer la synchronisation. D'autre part, lors de la sélection du point de synchronisation du relais temporisé de type retard de mise hors tension, vous devez choisir de couper l'alimentation du relais temporisé lorsque le circuit de commande qui doit envoyer le signal de synchronisation, de sorte que la synchronisation peut être effectuée.

2) Point final du timing

Le point final de synchronisation a deux significations : l'une fait référence au point auquel l'heure définie est égale à l'heure de synchronisation ; l'autre fait référence au point auquel le contrat entre en vigueur.

3) Réinitialiser le point de synchronisation

La réinitialisation du relais temporisé consiste à effacer le dernier contenu de synchronisation pour la prochaine utilisation. S'il n'est pas réinitialisé, une anomalie se produira lors de sa prochaine utilisation. Une attention particulière doit être portée à : l'intervalle entre deux utilisations doit être supérieur au temps de réenclenchement, ce qui est particulièrement important dans les relais temporisés électriques.

La relation entre le point de départ, le point d'arrivée et le point de réinitialisation du timing

1) Une fois le relais temporisé utilisé, il y a un problème de réinitialisation. Par conséquent, la plupart des circuits de commande se trouvent dans le circuit de niveau suivant par la sortie du relais temporisé. Une fois que le signal d'achèvement de synchronisation est obtenu avec précision, il est utilisé pour couper l'alimentation du relais temporisé (type de retard de mise sous tension) ou alimenter le relais temporisé (type de retard de mise hors tension).

2) Dans les circuits de commande supérieur et inférieur du relais temporisé, certains composants ne peuvent pas fonctionner en même temps. Si le relais temporisé ne peut pas faire fonctionner avec précision les circuits de commande supérieur et inférieur à ces points, l'appareil fonctionnera anormalement.

Ⅷ  Étude de cas : commutateur à relais temporisé dans un circuit d'éclairage

Exigences de contrôle : la lumière 1 et la lumière 2 sont allumées en même temps, et la lumière 2 s'éteint 30 secondes après l'extinction de la lumière 1 . Lorsque la lumière 1 est allumée, la lumière 2 peut s'éteindre à tout moment.

Selon les exigences de contrôle, expliquez à travers le schéma de circuit suivant.

Figure 6. Commutateur de relais temporisé dans le circuit d'éclairage

1) Appuyez sur S B2 , le contacteur KM est alimenté et auto-verrouillé, et en même temps KT est également alimenté et KT se ferme.

2) Une fois KT activé, le relais intermédiaire KA est également alimenté pour fonctionner.

3) En même temps, le contact KM et le contact KA sont également fermés en même temps, le voyant 1 et le voyant 2 sont allumés.

4) Lorsqu'on appuie sur le bouton d'arrêt SB1 , le contacteur KM s'éteint, le contact KM s'ouvre et la lumière 1 s'éteint en même temps. Du fait de 

l'existence du relais de temporisation à la mise hors tension, KT est toujours allumé ainsi que le voyant 2 . Il s'éteint après le temps fixé par le relais temporisé.

5) Lorsque le voyant 1 est allumé et que le contact KA1 est allumé à tout moment, le relais temporisé se réinitialise. KT se déconnecte et la lumière s'éteint.

Il s'agit de l'application typique d'un relais temporisé au déclenchement. Cependant, dans le circuit réel, la logique de contrôle peut être plus compliquée que cela, nous devons donc comprendre en profondeur le principe de fonctionnement et l'application du relais temporisé.

Ⅸ  Foire aux questions sur les bases des relais temporisés

1. Qu'est-ce qu'un relais temporisé ?

Les relais temporisés, ou relais temporisés, permettent aux actions nécessaires de se produire à des moments précis dans un appareil électrique, car ils agissent essentiellement comme une minuterie.

2. Comment fonctionne un relais temporisé ?

Les relais temporisés contrôlent le flux d’énergie électrique et peuvent être utilisés pour contrôler l’alimentation de nombreux types différents de charges électriques. Combinant la capacité de relais de sortie électromécanique avec des circuits de commande, ces relais sont préconçus pour exécuter jusqu'à onze fonctions de temporisation.

3. Qu'est-ce qu'un circuit de relais temporisé ?

Relais temporisés. Relais temporisé. Les relais sont des interrupteurs contrôlés par un circuit. Essentiellement, les relais envoient des messages indiquant que quelque chose doit commencer. Lorsqu'une voiture démarre, le contact n'interagit qu'indirectement avec la batterie de la voiture car un relais envoie le signal qui indique à la voiture de démarrer.

4. Comment fonctionne un relais temporisé ?

Dès l'application de la tension d'entrée, le relais temporisé est prêt à accepter les signaux de déclenchement. Dès l'application du signal de déclenchement, le relais est excité et le temps prédéfini commence. ... Un cycle continu du signal de déclenchement à une vitesse plus rapide que le temps prédéfini fera que le relais restera sous tension.

5. Comment réaliser un relais temporisé ?

Ces relais fournissent un « délai » entre l'activation ou la désexcitation de la bobine et le mouvement de l'armature. Ces relais sont appelés relais temporisés. Un relais temporisé se compose d'un relais électromécanique normal ainsi que d'un circuit de commande pour contrôler le fonctionnement et la synchronisation du relais.

6. Qu'est-ce qu'un relais temporisé ?

En abrégé « NOTO », ces relais se ferment immédiatement lors de l'excitation de la bobine et s'ouvrent après que la bobine a été mise hors tension pendant la période de temps. Également appelés relais temporisés normalement ouverts. 3 : Normalement fermé, ouverture temporisée.

7. Comment fonctionne un relais temporisé au déclenchement ?

Fonctionnement de la fonction de temporisation à l'arrêt
Lors de l'application de la tension d'entrée, le relais temporisé est prêt à accepter un déclenchement. Lorsque le déclencheur est appliqué, la sortie est alimentée. Dès le retrait du déclencheur, la temporisation (t) commence. A la fin de la temporisation (t), la sortie est désactivée.

8. Quelle est la différence entre un retardateur d'arrêt et un temporisateur d'allumage ?

En ce qui concerne le délai d'activation de la minuterie, la minuterie démarre en activant le bit de déclenchement de la minuterie, et le bit de sortie de la minuterie s'active lorsque le temps de configuration est écoulé. En ce qui concerne le délai d'arrêt de la minuterie, le bit de sortie de la minuterie s'éteint lorsque le temps de configuration est écoulé après la désactivation du bit d'entrée de la minuterie.

9. Comment tester un relais temporisé ?

Test de charge

Réglez la minuterie avec un délai élevé, par exemple : 2 minutes.

Alimentez le relais avec 125 V et mesurez le courant continu.

Notez le courant avant que la minuterie ne fonctionne.

Après 2 minutes, le relais reprendra. Notez le courant après l'opération.

Calculez la puissance du relais (W) = 125 V x courant mesuré.

10. Quelle est la fonction d'un relais temporisé ?

Les fonctions de temporisation typiques incluent le retard à l'allumage, le cycle de répétition (démarrage), l'intervalle, le délai d'arrêt, le déclenchement unique redéclenchable, le cycle de répétition (démarrage), le générateur d'impulsions, le déclenchement unique, le délai marche/arrêt et le verrouillage de mémoire.

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