Изследване на приложението на времевия релé JSZ3A - B в системата за управление на моторите

Временни реле са широко използвани индустриални контролни устройства. В зависимост от техните времеви характеристики, те могат да бъдат класифицирани в три типа: с задържане при включване, с задържане при изключване и комбинирани реле с задържане при включване и изключване. Сред тях, реле с задържане при включване са най-широко използваните и лесно достъпни на пазара. Въпреки това, много реле с задържане при включване имат ограничен брой контакти и предоставят само временни контакти, без моментни, което създава неудобства за електрическите контролни схеми, които изискват моментни контакти.

Освен това, по време на проектирането на електрически схеми, липсата на специфичен тип реле често създава трудности за инженерите. Затова, два ключови въпроса трябва да бъдат решени: (1) Как да се разширим приложението на реле с задържане при включване, които липсват моментни контакти? (2) Могат ли реле с задържане при включване да бъдат използвани като заместители за реле с задържане при изключване, когато последните са недостъпни? За да се отговори на тези въпроси, тази статия представя систематично изучаване, базирано на реле JSZ3A-B, използвайки като примери схеми със забавено включване, схеми със забавено изключване и схеми за стартиране в звезда-триъгълник, предоставящи практически референтни решения.

1. Работен принцип и видове временни реле

Работата на временни реле е основана главно на принципите на електромагнитното привличане и освобождаване. Типично реле се състои от електромагнит с обмотка и подвижен желязен ядро. Когато обмотката е активирана, генерираното магнитно поле привлича подвижното ядро, като така затваря или отваря схемата. Необходимото време за задържане се задава чрез регулиране на крушка или диска на реле.

2. Параметри на реле JSZ3A-B със задържане при включване

Реле JSZ3A-B характеризира компактен размер, малко тегло, висока конструктивна целостност, широк диапазон на настройка, висока точност, отлична надеждност и дългосрочна употреба, правейки го подходящо за автоматични контролни системи в машини и интегрирани устройства. То предлага множество опции за номинално управително напрежение, избираемо от AC 12–380 V или DC 12–220 V. Диапазонът на настройка включва 1 s, 10 s, 60 s и 6 min, които се свързват чрез преходен ключ на фронталния панел. Реле предоставя четири комплекта временни контакти: две нормално отворени контактни пари, които се затварят след време, и две нормално затворени контактни пари, които се отварят след време. Точността на настройката е ≤0,5%, а температурният диапазон на работа е -5°C до +40°C.

Като реле със задържане при включване, JSZ3A-B има осем терминала. Терминалите 2 и 7 се свързват със захранването; контактите 1–3 и 8–6 са временни затварящи (NO); контактите 1–4 и 8–5 са временни отварящи (NC). Потребителите могат да изберат подходящи контакти за проектиране на схеми според своите нужди.

3. Приложения на реле JSZ3A-B със задържане при включване

Временните реле са широко използвани в електрическите контролни схеми, изискващи временна работа на двигатели, включително схеми със забавено включване, схеми със забавено изключване и схеми за стартиране в звезда-триъгълник.

3.1 Проектиране на контролна схема за забавено включване на двигател

Контролната схема за забавено включване на двигател се основава на самозатваряща (фиксираща) схема. Тя постига временна контролна функция на двигателя, като свързва нормално отворения контакт на реле JSZ3A-B в серия с обмотката на контактора. Контролната схема е показана на Фигура 1(a). Както е показано на Фигура 1(a), контролната схема включва обмотката на реле, временен нормално отворен вспомогателен контакт и моментен (немедлен) контакт. Въпреки това, реле JSZ3A-B със задържане при включване предоставя само временни контакти и липсва моментни. При проектирането на практическа схема, ако възникне подобен проблем, могат да се използват следните два метода за негово решение.

3.1.1 Метод Един

Първият метод е най-прост и най-често използван: използване на нормално отворения вспомогателен контакт на промеждутъчен реле или контактор, за да се предостави път за самозатваряне на двигателя. Този метод е лесен за разбиране и прилагане от начинаещи. Конкретната контролна схема за двигател е показана на Фигура 1(b). Освен това, замяна на промеждутъчното вспомогателно реле KA в контролната схема с друг контактор KM също може да удовлетвори контролните изисквания.

3.1.2 Метод Два

Вторият метод използва нормално отворения контакт на друго реле JSZ3A-B със задържане при включване, за да се предостави път за самозатваряне. Това се постига просто като се зададе нулево време за задържане. Соответстващата контролна схема за двигател е показана на Фигура 1(c).

Освен схемите за забавено включване, схемите за забавено изключване на двигателите също са представителни.

3.2 Проектиране на контролна схема за забавено изключване на двигател

Реле със задържане при изключване работят така, че техните контакти действат немедийно при зареждане на обмотката, без никакво закъснение, но се връщат в началното си положение с закъснение, когато обмотката е деактивирана. Тази характеристика е в перфектно съответствие с изискванията за забавено изключване на двигател. Затова, използването на реле със задържане при изключване прави относително лесно проектирането на контролна схема за забавено изключване на двигател. Контролната схема е показана на Фигура 2(a).

3.2.1 Реле със задържане при изключване без моментни контакти

Схемата, показана на Фигура 2(a), е сравнително лесна за разбиране. Въпреки това, в практически приложения, ако реле със задържане при изключване не включва моментни контакти, промеждутъчни вспомогателни реле или нормално отворени вспомогателни контакти на контактори могат да бъдат използвани като заместители на моментните контакти на реле. Променената контролна схема за двигател е показана на Фигура 2(b).

Процес на работа: Затворете главния ножен ключ QS, натиснете бутон за стартиране SB2, и промеждутъчното реле KA и реле KT се зареждат. Нормално отвореният вспомогателен контакт на KA се затваря, постигайки самозатваряне. Временният контакт на KT се затваря немедийно, зареждайки контактора KM, позволявайки на двигателя да работи нормално. Когато се натисне бутонът за спиране SB1, както KA, така и KT се деактивират. След изтичане на предварително зададеното време, временният контакт на KT се отваря, деактивирайки обмотката на KM, причинявайки спирането на двигателя.

3.2.2 Използване на реле със задържане при включване вместо реле със задържане при изключване

Ако реле със задържане при изключване не е налично, може ли реле със задържане при включване да бъде използвано като заместител? Използвайки реле JSZ3A-B със задържане при включване като пример, контролната схема може да бъде модифицирана съответно. Преработената контролна схема за двигател е показана на Фигура 2(c).

Процес на работа: Затворете главния ножен ключ QS, натиснете бутон за стартиране SB2, и контакторът KM се зарежда. Нормално отвореният вспомогателен контакт на KM се затваря, постигайки самозатваряне, позволявайки на двигателя да работи нормално. Натиснете бутон за стартиране SB3, зареждайки промеждутъчното реле KA и реле KT. Нормално отвореният вспомогателен контакт на KA се затваря, постигайки самозатваряне. След изтичане на предварително зададеното време, временният контакт на KT се отваря, деактивирайки обмотката на KM, спирайки двигателя. Едновременно, самозатварящият контакт на KM1 се отваря, деактивирайки както реле KT, така и промеждутъчното реле KA.

Този подход позволява гъвкаво решение, когато специфични типове реле не са налични, осигурявайки непрекъснато функциониране и надеждност в контролните схеми на двигатели.

3.3 Проектиране на контролна схема за стартиране на двигател в звезда-триъгълник

В индустриалното и селскостопанско производство, за да се намали влиянието на стартирането на двигателя върху напрежението на електроенергията и другите устройства, за двигатели с по-голяма мощност, които обикновено работят с трифазни статорни обмотки, свързани в триъгълник, може да се използва стартиране в звезда-триъгълник с намалено напрежение, за да се ограничи стартерният ток. По време на стартиране, двигателят се свързва първо в конфигурацията на звезда. Когато скоростта на двигателя достигне определена стойност, реле за време активира, свързва конфигурацията в триъгълник за нормална работа.

3.3.1 Използване на реле със задържане при изключване за контролни схеми

Контролната схема може да използва временни контакти на реле със задържане при изключване. Проектирането на контролната схема е показано на Фигура 3(a).

Процес на работа: Затворете главния ножен ключ QS, натиснете бутон за стартиране SB2, и промеждутъчното реле KA, реле KT и контакторът KM3 се зареждат едновременно. Нормално отвореният вспомогателен контакт на KA се затваря, постигайки самозатваряне. Временният контакт на KT се затваря немедийно, зареждайки обмотката на контактора KM1 и деактивирайки KM2, стартирайки двигателя в конфигурацията на звезда.

Тъй като KM1 е зареждан, неговият нормално затворен контакт се отваря, деактивирайки обмотката на KT. След изтичане на предварително зададеното време, временният контакт на KT се отваря, деактивирайки обмотката на KM1. Нормално затвореният контакт на KM1 се затваря, зареждайки обмотките на контактора KM2 и реле KT. Нормално отвореният контакт на KM2 се затваря, постигайки самозатваряне, докато неговият нормално затворен контакт се отваря, деактивирайки KM3, прекъсвайки конфигурацията на звезда и свързвайки в триъгълник. Едновременно, временният контакт на KT се затваря отново, зареждайки обмотката на KM1, позволявайки на двигателя да работи нормално в конфигурацията на триъгълник. Натиснете бутон за спиране SB1, деактивирайки обмотката на KM1, прекъсвайки главната схема и спирайки двигателя.

3.3.2 Използване на реле със задържане при включване за контролни схеми

Когато типът реле е ограничен, временният контакт на реле със задържане при включване може да замести временния контакт на реле със задържане при изключване. Променената контролна схема за двигател, използваща JSZ3A-B, е показана на Фигура 3(b).

Процес на работа: Затворете главния ножен ключ QS, натиснете бутон за стартиране SB2, и промеждутъчното реле KA, реле KT, контакторът KM1 и KM3 се зареждат едновременно, докато KM2 се деактивира. Нормално отвореният вспомогателен контакт на KA се затваря, постигайки самозатваряне, стартирайки двигателя в конфигурацията на звезда. След изтичане на предварително зададеното време, временният контакт на KT се отваря, деактивирайки обмотката на KM1.

Нормално затвореният контакт на KM1 се затваря, зареждайки обмотката на KM2. Нормално отвореният контакт на KM2 се затваря, постигайки самозатваряне, докато неговият нормално затворен контакт се отваря, деактивирайки KM3, прекъсвайки конфигурацията на звезда и свързвайки в триъгълник. Едновременно, нормално затвореният контакт на KM3 се затваря, зареждайки отново обмотката на KM1, позволявайки на двигателя да работи нормално в конфигурацията на триъгълник. Натиснете бутон за спиране SB1, деактивирайки обмотката на KM1, прекъсвайки главната схема и спирайки двигателя.

През целия процес на превключване в двете описани контролни схеми, главният контактор KM1 остава деактивиран, осигурявайки ефективна защита на двигателя.

4. Заключение

Тази статия, използвайки JSZ3A-B като пример, представя приложението на реле със задържане при включване без моментни контакти в контролни схеми за забавено включване на двигатели, забавено изключване и стартиране в звезда-триъгълник. Тя предоставя практични решения за проектиране на електрически схеми, когато специфични типове реле не са налични.