Istraživanje primjene vremenskog reléa JSZ3A - B u sustavu upravljanja motorima

Vremenski releji su često korišteni industrijski kontrolni uređaji. Na osnovu svojih vremenskih karakteristika, mogu se podijeliti u tri vrste: releji s kašnjenjem uključivanja, releji s kašnjenjem isključivanja i kombinirani releji s kašnjenjem uključivanja i isključivanja. Među njima, releji s kašnjenjem uključivanja su najčešće korišteni i najlakše dostupni na tržištu. Ipak, mnogi releji s kašnjenjem uključivanja imaju ograničen broj kontakata i pružaju samo vremenske kontakte bez trenutnih, što stvara neugodnosti za dizajn električnih kontrolnih krugova koji zahtijevaju kontakate s odmah odgovorom.

Dodatno, tijekom dizajna krugova opreme, nedostupnost specifične vrste releja često stvara teškoće inženjerima. Stoga, dvije ključne pitanja trebaju biti riješena: (1) Kako proširiti primjenu releja s kašnjenjem uključivanja koji nemaju trenutne kontakte? (2) Mogu li se releji s kašnjenjem uključivanja koristiti kao zamjena za releje s kašnjenjem isključivanja kada nisu dostupni? Da bi se ova pitanja riješila, ovaj rad predstavlja sustavnu studiju temeljenu na releju s vremenskim reljem JSZ3A-B, koristeći primjere pokretanja s kašnjenjem, zaustavljanja s kašnjenjem i pokretanja zvijezda-delta, pružajući praktične reference.

1. Radni princip i vrste vremenskih releja

Rad vremenskih releja uglavnom je temeljen na principima elektromagnetskog privlačenja i oslobađanja. Tipičan relej sastoji se od elektromagneta s cijevićem i pomičnim željeznim jezgrom. Kada se cijević energizira, generirano magnetsko polje privlači pomičnu jezgru, time zatvarajući ili otvarajući krug. Potrebno vremensko kašnjenje postavlja se pomoću stupnica ili dala na releju.

2. Parametri releja s vremenskim reljem JSZ3A-B s kašnjenjem uključivanja

Relej s vremenskim reljem JSZ3A-B ima kompaktnu veličinu, lagani težinu, visoku konstrukcijsku cjelovitost, širok raspon vremena, visoku preciznost vremena, izvanrednu pouzdanost i dugotrajan rok trajanja, čime je prikladan za automatizirane kontrolne sustave strojeva i integrirane opreme. Nudi više opcija nominalnog kontrolnog napona, od AC 12–380 V do DC 12–220 V. Raspon vremena uključuje 1 s, 10 s, 60 s i 6 min, promjenjiv putem selektorne prekidače na prednjem panelu. Relej pruža četiri skupa vremenskih kontakata: dva normalno otvorena vremenska zatvarajuća kontakta i dva normalno zatvorena vremenska otvarajuća kontakta. Preciznost mjerenja vremena je ≤0,5%, a radna temperatura raspon je -5°C do +40°C.

Kao relej s kašnjenjem uključivanja, JSZ3A-B ima osam terminala. Terminali 2 i 7 povezuju se s napajanjem; kontakti 1–3 i 8–6 su vremenski zatvarajući (NO); kontakti 1–4 i 8–5 su vremenski otvarajući (NC). Korisnici mogu odabrati odgovarajuće kontakte za dizajn kruga prema svojim potrebama.

3. Primjene releja s vremenskim reljem JSZ3A-B s kašnjenjem uključivanja

Vremenski releji su široko korišteni u električnim kontrolnim krugovima koji zahtijevaju vremensko upravljanje motorima, uključujući pokretanje s kašnjenjem, zaustavljanje s kašnjenjem i pokretanje zvijezda-delta.

3.1 Dizajn kontrolnog kruga s kašnjenjem pokretanja motora

Kontrolni krug s kašnjenjem pokretanja motora temelji se na samozaključavajućem (zadržavajućem) krugu. Postiže se vremensko upravljanje motorom tako da se normalno otvoreni vremenski kontakt releja s vremenskim reljem JSZ3A-B serijski poveže s cijevićem kontaktera. Kontrolni krug prikazan je na slici 1(a). Kao što je prikazano na slici 1(a), kontrolni krug uključuje cijević vremenskog releja, vremenski normalno otvoreni pomoćni kontakt i trenutni (odmah) kontakt. Međutim, relej s vremenskim reljem JSZ3A-B s kašnjenjem uključivanja pruža samo vremenske kontakte i nema trenutne. Tijekom dizajna praktičnih krugova, ako se pojavi sličan problem, mogu se koristiti sljedeće dvije metode kako bi se riješio.

3.1.1 Prva metoda

Prva metoda je najjednostavnija i najčešće korištena: korištenje normalno otvorenog pomoćnog kontakta međureleja ili kontaktera kako bi se pružila putanja samozaključavanja motora. Ova metoda je laka za početnike da shvate i implementiraju. Konkretni dijagram kontrolnog kruga motora prikazan je na slici 1(b). Dodatno, zamjena međureleja KA u kontrolnom krugu s drugim kontakterom KM također može zadovoljiti zahtjeve za upravljanje.

3.1.2 Druga metoda

Druga metoda koristi normalno otvoreni vremenski kontakt drugog releja s vremenskim reljem JSZ3A-B s kašnjenjem uključivanja kako bi se pružila putanja samozaključavanja. To se postiže jednostavno postavljanjem vremenskog kašnjenja na nulu. Odnosni dijagram kontrolnog kruga motora prikazan je na slici 1(c).

Osim kontrolnih krugova s kašnjenjem pokretanja, kontrolni krugovi s kašnjenjem zaustavljanja motora su također reprezentativni.

3.2 Dizajn kontrolnog kruga s kašnjenjem zaustavljanja motora

Releji s kašnjenjem isključivanja funkcioniraju tako da njihovi kontakti odmah reagiraju kada se cijević energizira bez bilo kakvog kašnjenja, ali se resetiraju s kašnjenjem kada se cijević deenergizira. Ova karakteristika savršeno odgovara zahtjevima za kontrolu s kašnjenjem zaustavljanja motora. Stoga, korištenje releja s kašnjenjem isključivanja čini relativno jednostavno dizajniranje kontrolnog kruga s kašnjenjem zaustavljanja motora. Dijagram kontrolnog kruga prikazan je na slici 2(a).

3.2.1 Relej s kašnjenjem isključivanja bez trenutnih kontakata

Dizajn kruga prikazan na slici 2(a) je prilično lako razumjeti. Međutim, u praktičnim primjenama, ako relej s kašnjenjem isključivanja ne uključuje trenutne kontakte, međureleji ili normalno otvoreni pomoćni kontakti kontaktera mogu se koristiti kao zamjena za trenutne kontakte vremenskog releja. Izmijenjeni dijagram kontrolnog kruga motora prikazan je na slici 2(b).

Proces rada: Zatvorite glavni prekidač QS, pritisnite gumb za pokretanje SB2, i međurelej KA i vremenski relej KT se energiziraju. Normalno otvoreni pomoćni kontakt KA zatvara, ostvarujući samozaključavanje. Vremenski kontakt KT odmah zatvara, energizirajući kontakter KM, omogućujući normalno rukovanje motorom. Pritisnuti gumb za zaustavljanje SB1, oba KA i KT se deenergiziraju. Nakon isteka predodređenog vremenskog kašnjenja, vremenski kontakt KT se otvara, deenergizirajući cijević KM, uzrokujući zaustavljanje motora.

3.2.2 Korištenje releja s kašnjenjem uključivanja umjesto releja s kašnjenjem isključivanja

Ako nije dostupan relej s kašnjenjem isključivanja, može li se koristiti relej s kašnjenjem uključivanja kao zamjena? Uzimajući za primjer relej s vremenskim reljem JSZ3A-B s kašnjenjem uključivanja, dijagram kontrolnog kruga može se odgovarajuće izmijeniti. Izmijenjeni dijagram kontrolnog kruga motora prikazan je na slici 2(c).

Proces rada: Zatvorite glavni prekidač QS, pritisnite gumb za pokretanje SB2, i kontakter KM se energizira. Normalno otvoreni pomoćni kontakt KM zatvara, ostvarujući samozaključavanje, omogućujući normalno rukovanje motorom. Pritisnuti gumb za pokretanje SB3 energizira međurelej KA i vremenski relej KT. Normalno otvoreni pomoćni kontakt KA zatvara, ostvarujući samozaključavanje. Nakon isteka predodređenog vremenskog kašnjenja, vremenski kontakt KT se otvara, deenergizirajući cijević KM, zaustavljajući motor. U isto vrijeme, samozaključavajući kontakt KM1 se otvara, deenergizirajući vremenski relej KT i međurelej KA.

Ovaj pristup omogućuje fleksibilno rješenje kada specifične vrste vremenskih releja nisu dostupne, osiguravajući neprekidno rukovanje i pouzdanost u kontrolnim krugovima motora.

3.3 Dizajn kontrolnog kruga s pokretanjem zvijezda-delta motora

U industrijskom i poljoprivredu, kako bi se smanjilo utjecanje pokretanja motora na naponsku mrežu i drugu opremu, za motive s većom snalom koji normalno rade s trofaznim statornim navojima povezanima u delta konfiguraciju, može se koristiti pokretanje zvijezda-delta smanjenim napajanjem kako bi se ograničio pokretački struja. Tijekom pokretanja, motor se prvo povezuje u zvijezdasta konfiguracija. Kada brzina motora doseže određenu vrijednost, vremenski relej aktivira, mijenjajući povezivanje na delta za normalno rukovanje.

3.3.1 Korištenje releja s kašnjenjem isključivanja za kontrolne krugove

Kontrolni krug može koristiti vremenske kontakte releja s kašnjenjem isključivanja. Dizajn kontrolnog kruga prikazan je na slici 3(a).

Proces rada: Zatvorite glavni prekidač QS, pritisnite gumb za pokretanje SB2, i međurelej KA, vremenski relej KT i kontakter KM3 se istodobno energiziraju. Normalno otvoreni pomoćni kontakt KA zatvara, ostvarujući samozaključavanje. Vremenski kontakt KT odmah zatvara, energizirajući cijević kontaktera KM1 i deenergizirajući KM2, pokrećući motor u zvijezdastoj konfiguraciji.

Pošto je KM1 energiziran, njegov normalno zatvoreni kontakt se otvara, deenergizirajući cijević KT. Nakon isteka predodređenog vremenskog kašnjenja, vremenski kontakt KT se otvara, deenergizirajući cijević KM1. Normalno zatvoreni kontakt KM1 se zatvara, energizirajući cijević kontaktera KM2 i vremenskog releja KT. Normalno otvoreni kontakt KM2 zatvara, ostvarujući samozaključavanje, dok njegov normalno zatvoreni kontakt otvara, deenergizirajući KM3, odspajajući zvijezdasto povezivanje i prelazeći na deltasti povez. U isto vrijeme, vremenski kontakt KT se ponovno zatvara, energizirajući cijević KM1, omogućujući normalno rukovanje motorom u deltastoj konfiguraciji. Pritisnuti gumb za zaustavljanje SB1 deenergizira cijević KM1, odspajajući glavni krug i zaustavljajući motor.

3.3.2 Korištenje releja s kašnjenjem uključivanja za kontrolne krugove

Kada je tip vremenskog releja ograničen, vremenski kontakti releja s kašnjenjem uključivanja mogu zamijeniti vremenske kontakte releja s kašnjenjem isključivanja. Izmijenjeni dijagram kontrolnog kruga motora koristeći JSZ3A-B prikazan je na slici 3(b).

Proces rada: Zatvorite glavni prekidač QS, pritisnite gumb za pokretanje SB2, i međurelej KA, vremenski relej KT, kontakter KM1 i KM3 se istodobno energiziraju, dok je KM2 deenergiziran. Normalno otvoreni pomoćni kontakt KA zatvara, ostvarujući samozaključavanje, pokrećući motor u zvijezdastoj konfiguraciji. Nakon isteka predodređenog vremenskog kašnjenja, vremenski kontakt KT se otvara, deenergizirajući cijević KM1.

Normalno zatvoreni kontakt KM1 se zatvara, energizirajući cijević KM2. Normalno otvoreni kontakt KM2 zatvara, ostvarujući samozaključavanje, dok njegov normalno zatvoreni kontakt otvara, deenergizirajući KM3, odspajajući zvijezdasto povezivanje i prelazeći na deltasti povez. U isto vrijeme, normalno zatvoreni kontakt KM3 se zatvara, energizirajući cijević KM1, omogućujući normalno rukovanje motorom u deltastoj konfiguraciji. Pritisnuti gumb za zaustavljanje SB1 deenergizira cijević KM1, odspajajući glavni krug i zaustavljajući motor.

Tijekom cijelog procesa prebacivanja u oba kontrolna kruga spomenuta iznad, glavni kontakter KM1 ostaje deenergiziran, pružajući učinkovitu sigurnosnu zaštitu motora.

4. Zaključak

Ovaj rad, uzimajući za primjer JSZ3A-B, predstavlja primjenu releja s kašnjenjem uključivanja bez trenutnih kontakata u kontrolnim krugovima s kašnjenjem pokretanja, zaustavljanja i pokretanja zvijezda-delta. Pruža praktična rješenja za dizajn električnih krugova kada specifične vrste vremenskih releja nisu dostupne.