Ricerca sull'Applicazione del Relè Temporizzato JSZ3A - B nel Sistema di Controllo del Motore

I relè temporizzati sono dispositivi di controllo industriale comunemente utilizzati. In base alle loro caratteristiche temporali, possono essere classificati in tre tipi: relè a ritardo d'attacco, relè a ritardo di rilascio e relè a ritardo combinato. Tra questi, i relè a ritardo d'attacco sono i più ampiamente utilizzati e disponibili sul mercato. Tuttavia, molti relè a ritardo d'attacco hanno un numero limitato di contatti e forniscono solo contatti temporizzati senza contatti istantanei, il che crea inconvenienti per la progettazione di circuiti di controllo elettrico che richiedono contatti di risposta immediata.

Inoltre, durante la progettazione dei circuiti dell'equipaggiamento, l'assenza di un tipo specifico di relè spesso crea difficoltà per gli ingegneri. Pertanto, due questioni chiave devono essere affrontate: (1) Come espandere l'ambito di applicazione dei relè a ritardo d'attacco che mancano di contatti istantanei? (2) Possono i relè a ritardo d'attacco essere utilizzati come sostituti dei relè a ritardo di rilascio quando questi ultimi non sono disponibili? Per rispondere a queste domande, questo articolo presenta uno studio sistematico basato sul relè temporizzato JSZ3A-B, utilizzando come esempi i circuiti a partenza ritardata, i circuiti di arresto ritardato e i circuiti di avviamento stella-triangolo, fornendo riferimenti pratici.

1. Principio di funzionamento e tipi di relè temporizzati

Il funzionamento dei relè temporizzati si basa principalmente sui principi di attrazione e rilascio elettromagnetici. Un relè tipico è composto da un elettromagnete con una bobina e un nucleo di ferro mobile. Quando la bobina viene alimentata, il campo magnetico generato attira il nucleo mobile, chiudendo o aprendo un circuito. Il ritardo temporale necessario è impostato regolando una manopola o un selettore sul relè.

2. Parametri del relè a ritardo d'attacco JSZ3A-B

Il relè temporizzato JSZ3A-B presenta dimensioni compatte, peso leggero, alta integrità strutturale, ampio intervallo di tempo, alta precisione temporale, eccellente affidabilità e lunga durata, rendendolo adatto ai sistemi di controllo automatico per macchine utensili e apparecchiature integrate. Offre diverse opzioni di tensione di controllo nominale, selezionabili tra AC 12–380 V o DC 12–220 V. L'intervallo di tempo include 1 s, 10 s, 60 s e 6 min, commutabile tramite un interruttore selettore sul pannello frontale. Il relè fornisce quattro set di contatti temporizzati: due contatti temporizzati a chiusura normale e due contatti temporizzati a apertura normale. La precisione temporale è ≤0,5%, e la gamma di temperatura operativa è -5°C a +40°C.

Come relè a ritardo d'attacco, il JSZ3A-B ha otto terminali. I terminali 2 e 7 sono collegati all'alimentazione; i contatti 1-3 e 8-6 sono a chiusura temporizzata (NO); i contatti 1-4 e 8-5 sono a apertura temporizzata (NC). Gli utenti possono selezionare i contatti appropriati per la progettazione del circuito in base alle proprie esigenze.

3. Applicazioni del relè a ritardo d'attacco JSZ3A-B

I relè temporizzati sono ampiamente utilizzati nei circuiti di controllo elettrico che richiedono operazioni motorizzate a tempo, inclusi i circuiti di partenza ritardata, arresto ritardato e avviamento stella-triangolo.

3.1 Progettazione del circuito di controllo di partenza ritardata del motore

Il circuito di controllo di partenza ritardata del motore si basa su un circuito di auto-blocco (latching). Realizza il controllo motorizzato a tempo ritardato collegando il contatto temporizzato a chiusura normale del relè temporizzato JSZ3A-B in serie con la bobina del contattatore. Il circuito di controllo è mostrato nella Figura 1(a). Come mostrato nella Figura 1(a), il circuito di controllo include la bobina del relè temporizzato, un contatto ausiliario temporizzato a chiusura normale e un contatto istantaneo. Tuttavia, il relè a ritardo d'attacco JSZ3A-B fornisce solo contatti temporizzati e manca di contatti istantanei. Quando si progetta circuiti pratici, se si verifica un problema simile, possono essere utilizzati i seguenti due metodi per risolverlo.

3.1.1 Metodo Uno

Il primo metodo è il più semplice e comunemente utilizzato: utilizzare il contatto ausiliario a chiusura normale di un relè intermedio o di un contattatore per fornire il percorso di auto-blocco del motore. Questo metodo è facile da comprendere e implementare per i principianti. Il diagramma specifico del circuito di controllo del motore è mostrato nella Figura 1(b). Inoltre, sostituendo il relè ausiliario intermedio KA nel circuito di controllo con un altro contattatore KM, si possono soddisfare anche i requisiti di controllo.

3.1.2 Metodo Due

Il secondo metodo utilizza il contatto temporizzato a chiusura normale di un altro relè a ritardo d'attacco JSZ3A-B per fornire il percorso di auto-blocco. Questo è ottenuto semplicemente impostando il suo ritardo temporale a zero. Il diagramma corrispondente del circuito di controllo del motore è mostrato nella Figura 1(c).

Oltre ai circuiti di controllo di partenza ritardata, i circuiti di controllo di arresto ritardato del motore sono altrettanto rappresentativi.

3.2 Progettazione del circuito di controllo di arresto ritardato del motore

I relè a ritardo di rilascio funzionano in modo tale che i loro contatti agiscono immediatamente al momento dell'alimentazione della bobina senza alcun ritardo, ma si resettano con un ritardo quando la bobina viene disalimentata. Questa caratteristica si allinea perfettamente con i requisiti di controllo di arresto ritardato del motore. Pertanto, l'uso di relè a ritardo di rilascio rende relativamente semplice la progettazione di un circuito di controllo di arresto ritardato del motore. Il diagramma del circuito di controllo è mostrato nella Figura 2(a).

3.2.1 Relè a ritardo di rilascio senza contatti istantanei

La progettazione del circuito illustrata nella Figura 2(a) è abbastanza facile da comprendere. Tuttavia, nelle applicazioni pratiche, se un relè a ritardo di rilascio non include contatti istantanei, possono essere utilizzati relè ausiliari intermedi o i contatti ausiliari a chiusura normale dei contattatori come sostituti dei contatti istantanei del relè temporizzato. Il diagramma modificato del circuito di controllo del motore è mostrato nella Figura 2(b).

Procedimento di funzionamento: Chiudere l'interruttore a coltello principale QS, premere il pulsante di avvio SB2, e il relè intermedio KA e il relè temporizzato KT vengono alimentati. Il contatto ausiliario a chiusura normale di KA si chiude, realizzando l'auto-blocco. Il contatto a rilascio ritardato di KT si chiude immediatamente, alimentando il contattatore KM, consentendo al motore di funzionare normalmente. Premendo il pulsante di stop SB1, sia KA che KT vengono disalimentati. Dopo che è trascorso il tempo di ritardo preimpostato, il contatto a rilascio ritardato di KT si apre, disalimentando la bobina di KM, causando l'arresto del motore.

3.2.2 Utilizzo di relè a ritardo d'attacco al posto di relè a ritardo di rilascio

Se un relè a ritardo di rilascio non è disponibile, può essere utilizzato un relè a ritardo d'attacco come sostituto? Prendendo come esempio il relè a ritardo d'attacco JSZ3A-B, il diagramma del circuito di controllo può essere modificato di conseguenza. Il diagramma modificato del circuito di controllo del motore è mostrato nella Figura 2(c).

Procedimento di funzionamento: Chiudere l'interruttore a coltello principale QS, premere il pulsante di avvio SB2, e il contattatore KM viene alimentato. Il contatto ausiliario a chiusura normale di KM si chiude, realizzando l'auto-blocco, consentendo al motore di funzionare normalmente. Premendo il pulsante di avvio SB3, vengono alimentati il relè intermedio KA e il relè temporizzato KT. Il contatto ausiliario a chiusura normale di KA si chiude, realizzando l'auto-blocco. Dopo che è trascorso il tempo di ritardo preimpostato, il contatto a interruzione ritardata di KT si apre, disalimentando la bobina di KM, arrestando il motore. Simultaneamente, il contatto di auto-blocco di KM1 si apre, disalimentando sia il relè temporizzato KT che il relè intermedio KA.

Questo approccio consente una soluzione flessibile quando specifici tipi di relè temporizzati non sono disponibili, garantendo un funzionamento continuo e affidabile nei circuiti di controllo del motore.

3.3 Progettazione del circuito di controllo di avviamento stella-triangolo del motore

Nella produzione industriale e agricola, per ridurre l'impatto dell'avvio del motore sulla tensione di rete e su altre apparecchiature, per i motori con capacità maggiore che normalmente operano con avvolgimenti statorici trifase collegati in configurazione triangolare, può essere utilizzato l'avviamento a tensione ridotta stella-triangolo per limitare la corrente di avvio. Durante l'avvio, il motore viene prima collegato in configurazione stella. Quando la velocità del motore raggiunge un certo valore, il relè temporizzato si attiva, commutando la connessione a triangolo per l'operazione normale.

3.3.1 Utilizzo di relè a ritardo di rilascio per i circuiti di controllo

Il circuito di controllo può utilizzare i contatti a rilascio ritardato di un relè a ritardo di rilascio. La progettazione del circuito di controllo è mostrata nella Figura 3(a).

Procedimento di funzionamento: Chiudere l'interruttore a coltello principale QS, premere il pulsante di avvio SB2, e il relè intermedio KA, il relè temporizzato KT e il contattatore KM3 vengono simultaneamente alimentati. Il contatto ausiliario a chiusura normale di KA si chiude, realizzando l'auto-blocco. Il contatto a rilascio ritardato di KT si chiude immediatamente, alimentando la bobina del contattatore KM1 e disalimentando KM2, avviando il motore in configurazione stella.

Poiché KM1 è alimentato, il suo contatto a chiusura normale si apre, disalimentando la bobina di KT. Dopo che è trascorso il tempo di ritardo preimpostato, il contatto a rilascio ritardato di KT si apre, disalimentando la bobina di KM1. Il contatto a chiusura normale di KM1 si chiude, alimentando le bobine del contattatore KM2 e del relè temporizzato KT. Il contatto a chiusura normale di KM2 si chiude, realizzando l'auto-blocco, mentre il suo contatto a chiusura normale si apre, disalimentando KM3, disconnettendo la connessione stella e commutando a configurazione triangolare. Simultaneamente, il contatto a rilascio ritardato di KT si richiude, ri-alimentando la bobina di KM1, consentendo al motore di funzionare normalmente in configurazione triangolare. Premendo il pulsante di stop SB1, la bobina di KM1 viene disalimentata, disconnettendo il circuito principale e arrestando il motore.

3.3.2 Utilizzo di relè a ritardo d'attacco per i circuiti di controllo

Quando il tipo di relè temporizzato è limitato, i contatti a rilascio ritardato di un relè a ritardo d'attacco possono sostituire i contatti a rilascio ritardato di un relè a ritardo di rilascio. Il diagramma modificato del circuito di controllo del motore utilizzando JSZ3A-B è mostrato nella Figura 3(b).

Procedimento di funzionamento: Chiudere l'interruttore a coltello principale QS, premere il pulsante di avvio SB2, e il relè intermedio KA, il relè temporizzato KT, il contattatore KM1 e KM3 vengono simultaneamente alimentati, mentre KM2 è disalimentato. Il contatto ausiliario a chiusura normale di KA si chiude, realizzando l'auto-blocco, avviando il motore in configurazione stella. Dopo che è trascorso il tempo di ritardo preimpostato, il contatto a rilascio ritardato di KT si apre, disalimentando la bobina di KM1.

Il contatto a chiusura normale di KM1 si chiude, alimentando la bobina di KM2. Il contatto a chiusura normale di KM2 si chiude, realizzando l'auto-blocco, mentre il suo contatto a chiusura normale si apre, disalimentando KM3, disconnettendo la connessione stella e commutando a configurazione triangolare. Simultaneamente, il contatto a chiusura normale di KM3 si chiude, ri-alimentando la bobina di KM1, consentendo al motore di funzionare normalmente in configurazione triangolare. Premendo il pulsante di stop SB1, la bobina di KM1 viene disalimentata, disconnettendo il circuito principale e arrestando il motore.

Durante l'intero processo di commutazione in entrambi i circuiti di controllo menzionati, il contattatore principale KM1 rimane disalimentato, fornendo una protezione di sicurezza efficace per il motore.

4. Conclusione

Questo articolo, utilizzando come esempio il JSZ3A-B, presenta l'applicazione di relè a ritardo d'attacco senza contatti istantanei nei circuiti di controllo di partenza ritardata, arresto ritardato e avviamento stella-triangolo. Fornisce soluzioni pratiche per la progettazione dei circuiti elettrici quando specifici tipi di relè temporizzati non sono disponibili.