Recerca sobre l'Aplicació del Relé de Temps JSZ3A - B en el Sistema de Control de Motors

Els relés de temps són dispositius de control industrial habitualment utilitzats. Segons les seves característiques de temporització, es poden classificar en tres tipus: relés de retarda d'activació, relés de retarda de desactivació i relés de retarda combinada d'activació i desactivació. D'aquests, els relés de retarda d'activació són els més ampliament utilitzats i fàcilment disponibles al mercat. No obstant això, molts relés de retarda d'activació tenen un nombre limitat de contactes i només proporcionen contactes temporitzats sense contactes immediats, el que suposa una inconveniència per als dissenys de circuits de control elèctric que requereixen contactes de resposta immediata.

A més, durant el disseny del circuit de l'equipament, la indisponibilitat d'un tipus específic de relé sovint crea dificultats per als enginyers. Per tant, cal abordar dos problemes clau: (1) Com expandir el rang d'aplicació dels relés de retarda d'activació que no tenen contactes immediats? (2) Es poden utilitzar relés de retarda d'activació com a substituts de relés de retarda de desactivació quan aquests últims no estan disponibles? Per abordar aquestes preguntes, aquest article presenta un estudi sistemàtic basat en el relé de temps JSZ3A-B, utilitzant circuits de partida amb retarda, circuits d'atur amb retarda i circuits de partida en estrella-triangle com exemples, proporcionant referències pràctiques.

1. Principi de funcionament i tipus de relés de temps

El funcionament dels relés de temps es basa principalment en els principis d'atracció i alliberament electromagnètics. Un relé típic consta d'un electroimant amb una bobina i un nucli ferromagnètic mòbil. Quan la bobina està energitzada, el camp magnètic generat atraiu el nucli mòbil, tancant o obrint un circuit. La retarda requerida s'estableix ajustant un botó o un disc en el relé.

2. Paràmetres del relé de retarda d'activació JSZ3A-B

El relé de temps JSZ3A-B disposa d'un format compacte, pes lleuger, alta integritat estructural, ampli rang de temporització, alta precisió de temporització, excel·lent fiabilitat i llarga vida útil, el que el fa adequat per a sistemes de control automàtic en màquines-herramienta i equipaments integrats. Ofereix múltiples opcions de tensió de control nominal, seleccionables entre AC 12–380 V o DC 12–220 V. El rang de temporització inclou 1 s, 10 s, 60 s i 6 min, commutable mitjançant un interruptor selector a la part frontal. El relé proporciona quatre conjunts de contactes temporitzats: dos contactes normalment oberts de tancament temporitzat i dos contactes normalment tancats d'obertura temporitzada. La precisió de temporització és ≤0,5%, i el rang de temperatura de funcionament és de -5°C a +40°C.

Com a relé de retarda d'activació, el JSZ3A-B té vuit terminals. Els terminals 2 i 7 es connecten a la font d'alimentació; els contactes 1-3 i 8-6 són de tancament temporitzat (NO); els contactes 1-4 i 8-5 són d'obertura temporitzada (NC). Els usuaris poden seleccionar els contactes adequats per al disseny del circuit segons les seves necessitats.

3. Aplicacions del relé de retarda d'activació JSZ3A-B

Els relés de temps s'utilitzen ampliament en circuits de control elèctric que requereixen operacions de motor temporitzades, incloent circuits de partida amb retarda, circuits d'atur amb retarda i circuits de partida en estrella-triangle.

3.1 Disseny del circuit de control de partida amb retarda del motor

El circuit de control de partida amb retarda del motor es basa en un circuit d'autoretenció (de bloqueig). Aconsegueix el control de motor amb retarda connectant el contacte normalment obert temporitzat del relé de temps JSZ3A-B en sèrie amb la bobina del contactor. El circuit de control es mostra a la Figura 1(a). Com es mostra a la Figura 1(a), el circuit de control inclou la bobina del relé de temps, un contacte auxiliar normalment obert temporitzat i un contacte immediat (immediat). No obstant això, el relé de retarda d'activació JSZ3A-B només proporciona contactes temporitzats i no té contactes immediats. En el disseny de circuits pràctics, si es produeix un problema similar, es poden utilitzar els dos mètodes següents per resoldre'l.

3.1.1 Mètode 1

El primer mètode és el més simple i més utilitzat: utilitzar el contacte auxiliar normalment obert d'un relé intermediari o d'un contactor per proporcionar la via d'autoretenció del motor. Aquest mètode és fàcil d'entendre i implementar per als principiants. El diagrama de circuit de control de motor específic es mostra a la Figura 1(b). A més, reemplaçar el relé auxiliar intermediari KA al circuit de control amb un altre contactor KM també pot complir els requisits de control.

3.1.2 Mètode 2

El segon mètode utilitza el contacte normalment obert temporitzat d'un altre relé de retarda d'activació JSZ3A-B per proporcionar la via d'autoretenció. Això es aconsegueix simplement configurant la seva retarda a zero. El diagrama de circuit de control de motor corresponent es mostra a la Figura 1(c).

A més dels circuits de control de partida amb retarda, els circuits de control d'atur amb retarda del motor també són representatius.

3.2 Disseny del circuit de control d'atur amb retarda del motor

Els relés de retarda de desactivació funcionen de manera que els seus contactes actuen immediatament quan la bobina està energitzada sense cap retarda, però es reinicien amb retarda quan la bobina es desenergitzada. Aquesta característica coincideix perfectament amb els requisits de control d'atur amb retarda del motor. Per tant, utilitzar relés de retarda de desactivació facilita relativament el disseny d'un circuit de control d'atur amb retarda del motor. El diagrama de circuit de control es mostra a la Figura 2(a).

3.2.1 Relé de retarda de desactivació sense contactes immediats

El disseny de circuit il·lustrat a la Figura 2(a) és bastant fàcil d'entendre. No obstant això, en aplicacions pràctiques, si un relé de retarda de desactivació no inclou contactes immediats, es poden utilitzar relés auxiliars intermedis o els contactes auxiliars normalment oberts dels contactors com a substituts dels contactes immediats del relé de temps. El diagrama de circuit de control de motor modificat es mostra a la Figura 2(b).

Procediment de funcionament: Tanqueu l'interruptor de cuchilla QS del circuit principal, premeu el botó d'inici SB2, i el relé intermediari KA i el relé de temps KT es energitzen. El contacte auxiliar normalment obert de KA es tanca, assolint l'autoretenció. El contacte de tancament temporitzat de KT es tanca immediatament, energitzant el contactor KM, permetent que el motor funcioni normalment. Quan se preme el botó d'atur SB1, tant KA com KT es desenergitzan. Després de transcorregut el temps de retarda preestablert, el contacte de tancament temporitzat de KT s'obre, desenergitzant la bobina de KM, causant l'atur del motor.

3.2.2 Utilitzant relés de retarda d'activació en lloc de relés de retarda de desactivació

Si no hi ha disponibles relés de retarda de desactivació, es poden utilitzar relés de retarda d'activació com a substituts? Prenent com a exemple el relé de retarda d'activació JSZ3A-B, el diagrama de control del circuit es pot modificar en consecuencia. El diagrama de circuit de control de motor revisat es mostra a la Figura 2(c).

Procediment de funcionament: Tanqueu l'interruptor de cuchilla QS del circuit principal, premeu el botó d'inici SB2, i el contactor KM es energitza. El contacte auxiliar normalment obert de KM es tanca, assolint l'autoretenció, permetent que el motor funcioni normalment. Premeu el botó d'inici SB3, energitzant el relé intermediari KA i el relé de temps KT. El contacte auxiliar normalment obert de KA es tanca, assolint l'autoretenció. Després de transcorregut el temps de retarda preestablert, el contacte de tancament temporitzat de KT s'obre, desenergitzant la bobina de KM, aturant el motor. Simultàniament, el contacte d'autoretenció de KM1 s'obre, desenergitzant tant el relé de temps KT com el relé intermediari KA.

Aquest enfocament permet una solució flexible quan no hi ha disponibles tipus específics de relés de temps, assegurant una operació contínua i la fiabilitat en els circuits de control de motor.

3.3 Disseny del circuit de control de partida en estrella-triangle del motor

En la producció industrial i agrícola, per reduir l'impacte de l'arrancada del motor en la tensió de la xarxa i altres equips, per motors de gran capacitat que normalment operen amb bobines statorials trifàsiques connectades en configuració triangle, es pot utilitzar l'arrancada en estrella-triangle amb reducció de tensió per limitar la corrent d'arrancada. Durant l'arrancada, el motor es connecta inicialment en configuració estrella. Quan la velocitat del motor arriba a un cert valor, el relé de temps s'activa, canviant la connexió a triangle per la operació normal.

3.3.1 Utilitzant relés de retarda de desactivació en circuits de control

El circuit de control pot utilitzar els contactes de tancament temporitzat de desactivació d'un relé de retarda de desactivació. El disseny del circuit de control es mostra a la Figura 3(a).

Procediment de funcionament: Tanqueu l'interruptor de cuchilla QS del circuit principal, premeu el botó d'inici SB2, i el relé intermediari KA, el relé de temps KT i el contactor KM3 es energitzen simultàniament. El contacte auxiliar normalment obert de KA es tanca, assolint l'autoretenció. El contacte de tancament temporitzat de KT es tanca immediatament, energitzant la bobina del contactor KM1 i desenergitzant KM2, iniciant el motor en configuració estrella.

Com que KM1 es energitza, el seu contacte normalment tancat s'obre, desenergitzant la bobina de KT. Després de transcorregut el temps de retarda preestablert, el contacte de tancament temporitzat de KT s'obre, desenergitzant la bobina de KM1. El contacte normalment tancat de KM1 es tanca, energitzant les bobines del contactor KM2 i el relé de temps KT. El contacte normalment obert de KM2 es tanca, assolint l'autoretenció, mentre que el seu contacte normalment tancat s'obre, desenergitzant KM3, desconnectant la configuració estrella i canviando a configuració triangle. Simultàniament, el contacte de tancament temporitzat de KT es tanca de nou, reenergitzant la bobina de KM1, permetent que el motor funcioni normalment en configuració triangle. Premeu el botó d'atur SB1 per desenergitzar la bobina de KM1, desconnectant el circuit principal i aturant el motor.

3.3.2 Utilitzant relés de retarda d'activació en circuits de control

Quan el tipus de relé de temps és limitat, els contactes de tancament temporitzat d'un relé de retarda d'activació poden substituir els contactes de tancament temporitzat d'un relé de retarda de desactivació. El diagrama de circuit de control de motor modificat utilitzant JSZ3A-B es mostra a la Figura 3(b).

Procediment de funcionament: Tanqueu l'interruptor de cuchilla QS del circuit principal, premeu el botó d'inici SB2, i el relé intermediari KA, el relé de temps KT, el contactor KM1 i KM3 es energitzen simultàniament, mentre que KM2 es desenergitzat. El contacte auxiliar normalment obert de KA es tanca, assolint l'autoretenció, iniciant el motor en configuració estrella. Després de transcorregut el temps de retarda preestablert, el contacte de tancament temporitzat de KT s'obre, desenergitzant la bobina de KM1.

El contacte normalment tancat de KM1 es tanca, energitzant la bobina de KM2. El contacte normalment obert de KM2 es tanca, assolint l'autoretenció, mentre que el seu contacte normalment tancat s'obre, desenergitzant KM3, desconnectant la configuració estrella i canviando a configuració triangle. Simultàniament, el contacte normalment tancat de KM3 es tanca, reenergitzant la bobina de KM1, permetent que el motor funcioni normalment en configuració triangle. Premeu el botó d'atur SB1 per desenergitzar la bobina de KM1, desconnectant el circuit principal i aturant el motor.

Durant tot el procés de commutació en els dos circuits de control mencionats, el contactor principal KM1 roman desenergitzat, proporcionant una protecció efectiva de seguretat per al motor.

4. Conclusió

Aquest article, utilitzant el JSZ3A-B com a exemple, presenta l'aplicació de relés de retarda d'activació sense contactes immediats en circuits de control de partida amb retarda, circuits de control d'atur amb retarda i circuits de partida en estrella-triangle. Proporciona solucions pràctiques per al disseny de circuits elèctrics quan no hi ha disponibles tipus específics de relés de temps.