Investigación sobre a aplicación do relé de tempo JSZ3A - B no sistema de control de motores

Os reles de tempo son dispositivos de control industrial comúnmente utilizados. Basándose nas súas características de temporización, poden clasificarse en tres tipos: reles de retardo de conexión, reles de retardo de desconexión e reles combinados de retardo de conexión e desconexión. Entre eles, os reles de retardo de conexión son os máis ampliamente utilizados e fáciles de atopar no mercado. No entanto, moitos reles de retardo de conexión teñen un número limitado de contactos e só proporcionan contactos temporizados sen contactos instantáneos, o que supón unha inconveniencia para os diseños de circuitos de control eléctrico que requiren contactos de resposta inmediata.

Ademais, durante o deseño de circuitos de equipos, a indisponibilidade dun tipo específico de rele crea dificultades para os enxeñeiros. Polo tanto, hai dous problemas clave que deben abordarse: (1) Como expandir o rango de aplicación dos reles de retardo de conexión que carecen de contactos instantáneos? (2) Poden utilizarse os reles de retardo de conexión como substitutos de reles de retardo de desconexión cando estes non están dispoñibles? Para responder a estas preguntas, este artigo presenta un estudio sistemático baseado no rele de tempo JSZ3A-B, utilizando como exemplos circuitos de arranque con retardo, circuitos de parada con retardo e circuitos de arranque en estrela-triángulo, proporcionando referencias prácticas.

1. Principio de funcionamento e tipos de reles de tempo

O funcionamento dos reles de tempo basease principalmente nos principios de atracción e liberación electromagnética. Un rele típico consiste nun electroimán con unha bobina e un núcleo de ferro móbil. Cando a bobina está energizada, o campo magnético xerado atrai o núcleo móbil, cerrando ou abrindo así un circuito. O retardo necesario establecése axustando un botón ou un dial no rele.

2. Parámetros do rele de retardo de conexión JSZ3A-B

O rele de tempo JSZ3A-B destaca por ser compacto, leve, de alta integridade estructural, con un amplo rango de temporización, alta precisión de temporización, excelente fiabilidade e longa vida útil, facéndoo adecuado para sistemas de control automático en maquinaria e equipos integrados. Ofrece múltiples opcións de voltaxe de control nominal, seleccionables entre AC 12–380 V ou DC 12–220 V. O rango de temporización inclúe 1 s, 10 s, 60 s e 6 min, seleccionables mediante un interruptor selector na parte frontal. O rele proporciona catro conxuntos de contactos temporizados: dous contactos normalmente abertos (NA) que se pechan con retardo e dous contactos normalmente pechados (NP) que se abren con retardo. A precisión de temporización é ≤0,5%, e o rango de temperatura de funcionamento é -5°C a +40°C.

Como rele de retardo de conexión, o JSZ3A-B ten oito terminais. Os terminais 2 e 7 conectanse á fonte de alimentación; os contactos 1-3 e 8-6 son de pechado con retardo (NA); os contactos 1-4 e 8-5 son de apertura con retardo (NP). Os usuarios poden seleccionar os contactos apropiados para o deseño do circuito segundo as súas necesidades.

3. Aplicacións do rele de retardo de conexión JSZ3A-B

Os reles de tempo son ampliamente utilizados en circuitos de control eléctrico que requiren operacións de motor con temporización, incluíndo circuitos de arranque con retardo, circuitos de parada con retardo e circuitos de arranque en estrela-triángulo.

3.1 Deseño de circuito de control de arranque de motor con retardo

O circuito de control de arranque de motor con retardo basease nun circuito de autoenganche (latching). Logra o control de motor con retardo conectando o contacto NA temporizado do rele de tempo JSZ3A-B en serie coa bobina do contactor. O circuito de control móstrase na Figura 1(a). Como se mostra na Figura 1(a), o circuito de control inclúe a bobina do rele de tempo, un contacto auxiliar NA temporizado e un contacto instantáneo. No entanto, o rele de retardo de conexión JSZ3A-B só proporciona contactos temporizados e carece de contactos instantáneos. Ao deseñar circuitos prácticos, se surge un problema similar, pódense usar os seguintes dous métodos para resolverlo.

3.1.1 Método Un

O primeiro método é o máis simple e comúnmente utilizado: usar o contacto auxiliar NA dun rele intermedio ou contactor para proporcionar a ruta de autoenganche do motor. Este método é fácil de entender e implementar para principiantes. O diagrama específico do circuito de control do motor móstrase na Figura 1(b). Ademais, substituír o rele auxiliar intermedio KA no circuito de control por outro contactor KM tamén pode satisfacer os requisitos de control.

3.1.2 Método Dois

O segundo método usa o contacto NA temporizado dun outro rele de retardo de conexión JSZ3A-B para proporcionar a ruta de autoenganche. Esto lograse simplemente configurando o seu retardo a cero. O diagrama correspondente do circuito de control do motor móstrase na Figura 1(c).

Ademais dos circuitos de control de arranque con retardo, os circuitos de control de parada con retardo de motores tamén son representativos.

3.2 Deseño de circuito de control de parada de motor con retardo

Os reles de retardo de desconexión funcionan de tal xeito que os seus contactos actúan inmediatamente cando a bobina está energizada, sen ningún retardo, pero resetean con retardo cando a bobina está desenergizada. Esta característica alíñase perfectamente coas necesidades de control de parada con retardo de motores. Polo tanto, o uso de reles de retardo de desconexión facilita relativamente o deseño de un circuito de control de parada con retardo de motores. O diagrama do circuito de control móstrase na Figura 2(a).

3.2.1 Rele de retardo de desconexión sen contactos instantáneos

O deseño de circuito ilustrado na Figura 2(a) é bastante fácil de entender. No entanto, na práctica, se un rele de retardo de desconexión non inclúe contactos instantáneos, poden usarse reles auxiliares intermedios ou contactos auxiliares NA de contactores como substitutos dos contactos instantáneos do rele de tempo. O diagrama modificado do circuito de control do motor móstrase na Figura 2(b).

Proceso de funcionamento: Pechar o interruptor de cuchillas QS do circuito principal, premer o botón de arranque SB2, e o rele intermedio KA e o rele de tempo KT estarán energizados. O contacto auxiliar NA de KA pechase, logrando o autoenganche. O contacto de apertura con retardo de KT pechase inmediatamente, energizando o contactor KM, permitindo que o motor funcione normalmente. Cando se preme o botón de parada SB1, tanto KA como KT desenergizan. Despois de transcorrido o retardo previsto, o contacto de apertura con retardo de KT abre, desenergizando a bobina de KM, causando a parada do motor.

3.2.2 Uso de reles de retardo de conexión en lugar de reles de retardo de desconexión

Se un rele de retardo de desconexión non está dispoñible, ¿pode utilizarse un rele de retardo de conexión como substituto? Tomando como exemplo o rele de retardo de conexión JSZ3A-B, o diagrama de control do circuito pode modificarse en consecuencia. O diagrama modificado do circuito de control do motor móstrase na Figura 2(c).

Proceso de funcionamento: Pechar o interruptor de cuchillas QS do circuito principal, premer o botón de arranque SB2, e o contactor KM estará energizado. O contacto auxiliar NA de KM pechase, logrando o autoenganche, permitindo que o motor funcione normalmente. Premer o botón de arranque SB3 energiza o rele intermedio KA e o rele de tempo KT. O contacto auxiliar NA de KA pechase, logrando o autoenganche. Despois de transcorrido o retardo previsto, o contacto de apertura con retardo de KT abre, desenergizando a bobina de KM, parando o motor. Simultaneamente, o contacto de autoenganche de KM1 abre, desenergizando tanto o rele de tempo KT como o rele intermedio KA.

Esta aproximación permite unha solución flexible cando non están dispoñibles tipos específicos de reles de tempo, asegurando a continuidad e a fiabilidade nos circuitos de control de motores.

3.3 Deseño de circuito de control de arranque en estrela-triángulo de motores

Na produción industrial e agrícola, para reducir o impacto do arranque do motor na tensión eléctrica e noutros equipos, para motores de maior capacidade que normalmente operan con devandos estator trifásicos conectados en triángulo, pódese utilizar o arranque en estrela-triángulo con tensión reducida para limitar a corrente de arranque. Durante o arranque, o motor conectase inicialmente en configuración de estrela. Cando a velocidade do motor alcanza un valor determinado, o rele de tempo activa, cambia a conexión a triángulo para a operación normal.

3.3.1 Uso de reles de retardo de desconexión en circuitos de control

O circuito de control pode utilizar os contactos de apertura con retardo de un rele de retardo de desconexión. O deseño do circuito de control móstrase na Figura 3(a).

Proceso de funcionamento: Pechar o interruptor de cuchillas QS do circuito principal, premer o botón de arranque SB2, e o rele intermedio KA, o rele de tempo KT e o contactor KM3 estarán simultaneamente energizados. O contacto auxiliar NA de KA pechase, logrando o autoenganche. O contacto de apertura con retardo de KT pechase inmediatamente, energizando a bobina do contactor KM1 e desenergizando KM2, iniciando o motor en configuración de estrela.

xa que KM1 está energizado, o seu contacto NC abre, desenergizando a bobina de KT. Despois de transcorrido o retardo previsto, o contacto de apertura con retardo de KT abre, desenergizando a bobina de KM1. O contacto NC de KM1 pechase, energizando as bobinas do contactor KM2 e do rele de tempo KT. O contacto NA de KM2 pechase, logrando o autoenganche, mentres que o seu contacto NC abre, desenergizando KM3, desconectando a conexión de estrela e cambiando a triángulo. Simultaneamente, o contacto de apertura con retardo de KT volve a pechar, reenergizando a bobina de KM1, permitindo que o motor funcione normalmente en configuración de triángulo. Premer o botón de parada SB1 desenergiza a bobina de KM1, desconectando o circuito principal e parando o motor.

3.3.2 Uso de reles de retardo de conexión en circuitos de control

Cando o tipo de rele de tempo está limitado, os contactos de apertura con retardo de un rele de retardo de conexión poden substituír os contactos de apertura con retardo de un rele de retardo de desconexión. O diagrama modificado do circuito de control do motor utilizando JSZ3A-B móstrase na Figura 3(b).

Proceso de funcionamento: Pechar o interruptor de cuchillas QS do circuito principal, premer o botón de arranque SB2, e o rele intermedio KA, o rele de tempo KT, o contactor KM1 e KM3 estarán simultaneamente energizados, mentres que KM2 estará desenergizado. O contacto auxiliar NA de KA pechase, logrando o autoenganche, iniciando o motor en configuración de estrela. Despois de transcorrido o retardo previsto, o contacto de apertura con retardo de KT abre, desenergizando a bobina de KM1.

O contacto NC de KM1 pechase, energizando a bobina de KM2. O contacto NA de KM2 pechase, logrando o autoenganche, mentres que o seu contacto NC abre, desenergizando KM3, desconectando a conexión de estrela e cambiando a triángulo. Simultaneamente, o contacto NC de KM3 pechase, reenergizando a bobina de KM1, permitindo que o motor funcione normalmente en configuración de triángulo. Premer o botón de parada SB1 desenergiza a bobina de KM1, desconecta o circuito principal e para o motor.

Ao longo de todo o proceso de cambio en ambos os circuitos de control mencionados, o contactor principal KM1 permanece desenergizado, proporcionando unha protección efectiva de seguridade para o motor.

4. Conclusión

Este artigo, tomando como exemplo o JSZ3A-B, presenta a aplicación de reles de retardo de conexión sen contactos instantáneos en circuitos de control de arranque con retardo, circuitos de parada con retardo e circuitos de arranque en estrela-triángulo. Proporciona soluciones prácticas para o deseño de circuitos eléctricos cando non están dispoñibles tipos específicos de reles de tempo.