Relé de tempo com atraso eletromagnético e mecânico

Ao trabalhar com circuitos de proteção e automação, muitas vezes é necessário criar um atraso de tempo entre a operação de dois ou mais dispositivos. Ao automatizar processos tecnológicos, pode ser necessário realizar operações em uma determinada sequência de tempo.

Para criar um atraso de tempo, são usados ​​dispositivos chamados relés de tempo.

Requisitos de relé de tempo

Os requisitos gerais para relés de tempo são:

a) estabilidade do atraso, independentemente de flutuações na tensão de alimentação, frequência, temperatura ambiente e outros fatores;

b) baixo consumo de energia, peso e dimensões;

c) potência suficiente do sistema de contato.

O relé de tempo retorna à sua posição original, via de regra, quando é desligado. Portanto, não há requisitos especiais para a taxa de retorno e pode ser muito baixa.

Dependendo da finalidade do relé, requisitos específicos são impostos a eles.

Os relés são necessários para esquemas de controle de acionamento automático com alta frequência de partida por hora com alta resistência mecânica ao desgaste. Os atrasos de tempo necessários estão na faixa de 0,25 a 10 s. Esses relés não estão sujeitos a altos requisitos em relação à precisão da operação. A distribuição do tempo de resposta pode ser de até 10%. O tempo de retransmissão deve funcionar nas condições das oficinas de produção, com vibrações e tremores.

Os relés de tempo para proteção do sistema de potência devem ter alta precisão de retardo de tempo. Esses relés operam com pouca frequência, portanto, não há requisitos especiais de resistência. Os atrasos de tais relés são de 0,1 a 20 s.

Relé de tempo com atraso eletromagnético

O projeto de relé de retardo de tempo eletromagnético tipo REV-800. O circuito magnético do relé consiste em um circuito magnético 1, uma armadura 2 e um espaçador não magnético 3. O circuito magnético é fixado em uma placa 4 usando uma base de alumínio 5. A mesma base é usada para fixar o sistema de contato 6 .

Um curto-circuito na forma de uma luva achatada 8 é montado no garfo de uma seção retangular do circuito magnético. A bobina magnética 7 é montada em um núcleo cilíndrico. A armadura gira em relação à haste 1 do prisma. A força desenvolvida pela mola 9 é alterada por meio de uma porca castelada 10, que é fixada após o ajuste por meio de um pino. O circuito magnético do relé é feito de aço EAA. O núcleo da bobina tem uma seção transversal circular, o que possibilita o uso de uma bobina cilíndrica, que é conveniente de fabricar.A haste 1 tem uma seção transversal de um retângulo alongado, o que aumenta o comprimento da linha de contato entre a armadura e a extremidade do garfo e aumenta a durabilidade mecânica do relé.

Para obter um longo tempo de liberação, é necessário ter uma alta condutividade magnética das lacunas de trabalho e parasitas no estado fechado do sistema magnético. Para isso, as extremidades do garfo e do núcleo e a superfície adjacente da armadura são cuidadosamente polidas.

A base de alumínio fundido cria uma volta de curto-circuito adicional, aumentando a temporização (no circuito equivalente, todos os curtos-circuitos dos enrolamentos são substituídos por uma volta de condutividade elétrica comum).

Em materiais magnéticos reais, depois que a bobina de magnetização é desligada, o fluxo cai para Fost, que é determinado pelas propriedades do material do circuito magnético e pelas dimensões geométricas do circuito magnético. Quanto menor a força coercitiva do material magnético para um determinado tamanho do circuito magnético, menor o valor da indução residual e, consequentemente, o fluxo residual. Isso aumenta o tempo de atraso mais longo que pode ser obtido do relé. A utilização do aço EAA permite aumentar o tempo de retardo do relé.

Para obter um atraso longo, é desejável ter uma alta permeabilidade magnética na parte insaturada da curva de magnetização. O aço EAA também atende a esse requisito.

O atraso de tempo, outras coisas sendo iguais, é determinado pelo fluxo inicial Fo da Eq. Este fluxo é determinado pela curva de magnetização do sistema magnético no estado fechado.Como a tensão e a corrente na bobina são proporcionais entre si, a dependência Ф (U) repete, apenas em uma escala diferente, a dependência Ф (Iw). Se o sistema na tensão nominal não estiver saturado, o fluxo Fo dependerá em grande parte da tensão de alimentação. Neste caso, o tempo de atraso também dependerá da tensão aplicada na bobina.

Em circuitos de acionamento, uma tensão abaixo da tensão nominal é frequentemente aplicada à bobina do relé por um tempo, enquanto o relé terá atrasos de tempo reduzidos. Para tornar o atraso do relé independente da tensão de alimentação, o circuito magnético está fortemente saturado. Em alguns tipos de relés de tempo, uma queda de tensão de 50% não causa uma mudança perceptível no tempo de atraso.

Em circuitos de automação, a tensão para a bobina de alimentação do relé de temporização pode ser fornecida por um curto período de tempo. Para que a estabilidade do tempo de liberação seja estável, é necessário que a duração da aplicação de tensão na bobina de alimentação seja suficiente para atingir uma corrente estável. Este tempo é chamado de tempo de preparação do relé ou tempo de carregamento. Se a duração da alimentação de tensão for menor que o tempo de preparação, o atraso é reduzido.

O atraso do relé é muito afetado pela temperatura do curto-circuito. Em média, podemos assumir que uma mudança de 10°C na temperatura resulta em uma mudança de 4% no tempo de retenção. A dependência da temperatura do atraso é uma das principais desvantagens deste relé.

Os relés REV811 … REV818 fornecem um atraso de tempo de 0,25 a 5,5 s. Fabricado com bobinas de 12, 24, 48, 110 e 220 Vcc.

Diagramas de comutação do relé de tempo

O tempo de resposta do relé quando a tensão é aplicada é muito curto, de pm s. inicialização é muito menor do que o valor de estado estacionário. Assim, as capacidades de um relé de atraso de elevação eletromagnético são muito limitadas. Se for necessário ter longos atrasos ao fechar os contatos de controle, é recomendável usar um circuito com um relé intermediário RP. A bobina do relé temporizado PB é energizada, sendo energizada o tempo todo através do contato de abertura do relé RP. .Quando a tensão é aplicada na bobina RP, esta abre seu contato e desenergiza o relé PB. A armadura PB desaparece, criando o atraso de tempo necessário. O relé PB neste circuito deve estar em curto-circuito.

Em alguns circuitos, o relé de temporização pode não estar em curto. O papel dessa volta é desempenhado pela própria bobina de magnetização em curto-circuito. A bobina RV é alimentada através de um resistor Radd. A tensão em RV deve ser suficiente para atingir o fluxo de saturação no estado fechado do circuito magnético. Quando o contato de controle K fecha, a bobina do relé entra em curto-circuito, o que proporciona uma lenta queda do fluxo no circuito magnético. A ausência de curto-circuito permite que toda a janela do sistema magnético seja ocupada pela bobina de magnetização e crie uma grande margem em ppm.s. Neste caso, a temporização não diminui mesmo no caso em que a tensão de alimentação da bobina é de 0,5 Un. Este esquema é amplamente utilizado em acionamentos elétricos. O relé é conectado em paralelo com o estágio do resistor de partida no circuito da armadura.Quando este estágio é fechado, a bobina do relé de tempo fecha e com um atraso este relé liga o contator, ignorando o próximo estágio do resistor de partida.

Esquemas para ligar um relé de tempo com um solenóide de atraso

O uso de uma válvula de estado sólido também permite o uso de um relé sem curto-circuito. Quando a bobina de alimentação é ligada por um relé de tempo, a corrente através da válvula é praticamente zero porque ela é ligada na direção não condutora. Quando o contato K é fechado, o fluxo no circuito magnético diminui enquanto uma fem aparece nos terminais da bobina. com polaridade. Neste caso, uma corrente flui através da válvula, que é determinada por este EMF, a resistência ativa da bobina e da válvula e indutância da bobina.

Para que a resistência direta da válvula não diminua o atraso de tempo (a resistência ativa do curto-circuito aumenta), essa resistência deve ser uma a duas ordens de grandeza menor que a resistência da bobina de magnetização do relé .

Para quaisquer circuitos, a bobina de magnetização do relé deve ser alimentada por uma fonte CC ou CA usando um circuito de ponte de válvula de estado sólido.

Relé de tempo com atraso mecânico

Relé de tempo com atraso pneumático e mecanismo de travamento. Em tais relés, um eletroímã DC ou AC atua em um sistema de contato conectado a um dispositivo de retardo na forma de um amortecedor pneumático ou na forma de um mecanismo de relógio (armadura). O atraso é alterado ajustando o retardador.

A grande vantagem deste tipo de relé de tempo é a possibilidade de criar um relé AC e DC.A operação do relé praticamente não depende do valor da tensão de alimentação, frequência de alimentação, temperatura.

Interruptor horário pneumático RVP utilizado em circuitos automáticos para controlar o acionamento de máquinas de corte de metais e outros mecanismos. Quando o eletroímã 1 é acionado, o bloco 2 é liberado, que sob a ação da mola 3 cai e atua no microinterruptor 4. O bloco 2 é conectado ao diafragma 5. A velocidade de movimento do bloco é determinada pela seção do orifício através do qual o ar é sugado para a cavidade superior do moderador. O atraso é ajustado pela agulha 6, que altera a seção do orifício de sucção.

O relé de tempo de atraso pneumático torna muito fácil ajustar o atraso.

A operação de um relé de tempo com um retardador na forma de um mecanismo de armadura ocorre na seguinte ordem. Quando a tensão é aplicada ao eletroímã, a armadura inicia uma mola, sob a ação da qual o mecanismo do relé é acionado. Os contatos do relé são conectados ao mecanismo de armadura e começam a se mover somente após a contagem regressiva do mecanismo de armadura por um certo tempo.

O relé de tempo RVP também possui contatos momentâneos não regulados que são conectados à armadura do solenóide. Os relés de tempo funcionam de forma confiável em tensões de até 0,85 Un.

Relé de sincronismo do motor

Para criar um atraso de 20 a 30 minutos, são usados ​​relés de tempo do motor.

O princípio de operação do relé de sincronização do motor RVT-1200

Quando o relé de tempo é acionado, a tensão é aplicada simultaneamente ao solenóide 1 e ao motor 2.Neste caso, o motor gira os discos 5 com cames 6 atuando no sistema de contato 7 através da embreagem 3,4 e engrenagem 8 e o atraso do relé é girado alterando a posição inicial do disco 5.

O relé permite definir diferentes atrasos de tempo em cinco circuitos completamente independentes. Os contatos de saída do relé de tempo têm uma corrente permitida de longo prazo de 10 A.