Penyelidikan tentang Aplikasi Ralat Masa JSZ3A - B dalam Sistem Kawalan Motor

Relay masa adalah peranti kawalan industri yang biasa digunakan. Berdasarkan ciri-ciri masa mereka, relay ini boleh diklasifikasikan kepada tiga jenis: on-delay, off-delay, dan relay gabungan on/off-delay. Di antara ini, relay masa on-delay paling banyak digunakan dan mudah didapati di pasaran. Walau bagaimanapun, banyak relay on-delay mempunyai jumlah kontak yang terhad dan hanya menyediakan kontak masa tanpa kontak segera, yang menimbulkan ketidakselesaan dalam reka bentuk litar kawalan elektrik yang memerlukan kontak sedia ada.

Selain itu, semasa reka bentuk litar peralatan, ketiadaan jenis relay tertentu sering mencipta kesukaran bagi jurutera. Oleh itu, dua isu utama perlu diselesaikan: (1) Bagaimana untuk meluaskan lingkup penggunaan relay masa on-delay yang tiada kontak segera? (2) Adakah relay masa on-delay boleh digunakan sebagai gantian untuk relay off-delay apabila yang terakhir tidak tersedia? Untuk menjawab soalan-soalan ini, makalah ini mengemukakan kajian sistematik berdasarkan relay masa JSZ3A-B, menggunakan litar permulaan bertenaga, litar penghentian bertenaga, dan litar permulaan star-delta sebagai contoh, memberikan rujukan praktikal.

1. Prinsip Kerja dan Jenis Relay Masa

Operasi relay masa terutamanya berdasarkan prinsip tarikan dan pelepasan elektromagnetik. Relay biasa terdiri daripada elektromagnet dengan kumparan dan inti besi yang boleh bergerak. Apabila kumparan diberi tenaga, medan magnet yang dihasilkan menarik inti yang boleh bergerak, dengan itu menutup atau membuka litar. Tempoh penangguhan yang diperlukan ditetapkan dengan menyesuaikan kenop atau dial pada relay.

2. Parameter Relay Masa On-Delay JSZ3A-B

Relay masa JSZ3A-B mempunyai saiz yang kecil, ringan, integriti struktur yang tinggi, julat masa yang luas, ketepatan masa yang tinggi, kebolehpercayaan yang baik, dan jangka hayat yang panjang, menjadikannya sesuai untuk sistem kawalan automatik dalam mesin alat dan peralatan terpadu. Ia menawarkan pelbagai pilihan voltan kawalan terpilih, dari AC 12–380 V atau DC 12–220 V. Julat masa termasuk 1 s, 10 s, 60 s, dan 6 min, boleh dipilih melalui switch pemilih pada panel hadapan. Relay ini menyediakan empat set kontak masa: dua kontak normal terbuka penutupan masa dan dua kontak normal tertutup pembukaan masa. Ketepatan masa adalah ≤0.5%, dan julat suhu operasi adalah -5°C hingga +40°C.

Sebagai relay on-delay, JSZ3A-B mempunyai lapan terminal. Terminal 2 dan 7 disambungkan ke bekalan kuasa; kontak 1–3 dan 8–6 adalah penutupan masa (NO); kontak 1–4 dan 8–5 adalah pembukaan masa (NC). Pengguna boleh memilih kontak yang sesuai untuk reka bentuk litar mengikut keperluan mereka.

3. Aplikasi Relay Masa On-Delay JSZ3A-B

Relay masa secara meluas digunakan dalam litar kawalan elektrik yang memerlukan operasi motor bertempo, termasuk litar permulaan bertenaga, litar penghentian bertenaga, dan litar permulaan star-delta.

3.1 Reka Bentuk Litar Kawalan Permulaan Motor Bertempo

Litar kawalan permulaan motor bertempo berdasarkan litar self-locking (latching). Ia mencapai kawalan motor bertempo dengan menyambungkan kontak normal terbuka masa relay waktu JSZ3A-B secara bersiri dengan kumparan kontaktor. Litar kawalan ditunjukkan dalam Gambar 1(a). Seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1(a), litar kawalan merangkumi kumparan relay masa, kontak tambahan normal terbuka masa, dan kontak segera. Walau bagaimanapun, relay masa on-delay JSZ3A-B hanya menyediakan kontak masa dan tiada kontak segera. Semasa reka bentuk litar praktikal, jika masalah serupa muncul, dua kaedah berikut boleh digunakan untuk menyelesaikannya.

3.1.1 Kaedah Satu

Kaedah pertama adalah yang paling mudah dan paling biasa digunakan: menggunakan kontak tambahan normal terbuka relai perantara atau kontaktor untuk menyediakan laluan self-locking motor. Kaedah ini mudah difahami dan dilaksanakan oleh pemula. Diagram litar kawalan motor spesifik ditunjukkan dalam Gambar 1(b). Selain itu, menggantikan relai tambahan KA dalam litar kawalan dengan kontaktor KM lain juga boleh memenuhi keperluan kawalan.

3.1.2 Kaedah Dua

Kaedah kedua menggunakan kontak normal terbuka masa relay waktu on-delay JSZ3A-B lain untuk menyediakan laluan self-locking. Ini dicapai dengan mudah dengan menetapkan tempoh penangguhan ke sifar. Diagram litar kawalan motor yang berkaitan ditunjukkan dalam Gambar 1(c).

Selain litar kawalan permulaan bertenaga, litar kawalan penghentian bertenaga motor juga merupakan contoh yang wakil.

3.2 Reka Bentuk Litar Kawalan Penghentian Motor Bertempo

Relay masa off-delay beroperasi sedemikian rupa sehingga kontaknya bertindak segera apabila kumparan diberi tenaga tanpa penangguhan, tetapi ia reset dengan penangguhan apabila kumparan dilepaskan tenaganya. Ciri ini sesuai dengan keperluan kawalan penghentian motor bertempo. Oleh itu, menggunakan relay masa off-delay membuatnya agak mudah untuk merancang litar kawalan penghentian motor bertempo. Diagram litar kawalan ditunjukkan dalam Gambar 2(a).

3.2.1 Relay Masa Off-Delay Tanpa Kontak Segera

Reka bentuk litar yang ditunjukkan dalam Gambar 2(a) adalah cukup mudah difahami. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi praktikal, jika relay masa off-delay tidak termasuk kontak segera, relai tambahan atau kontak tambahan normal terbuka kontaktor boleh digunakan sebagai gantian untuk kontak segera relay masa. Diagram litar kawalan motor yang diubahsuai ditunjukkan dalam Gambar 2(b).

Proses operasi: Tutup sakelar pisau litar utama QS, tekan butang start SB2, dan relai perantara KA serta relay masa KT diberi tenaga. Kontak tambahan normal terbuka KA menutup, mencapai self-locking. Kontak off-masa KT menutup segera, memberi tenaga kepada kontaktor KM, membolehkan motor berjalan secara normal. Apabila menekan butang stop SB1, kedua-dua KA dan KT dilepaskan tenaganya. Selepas tempoh penangguhan yang ditetapkan tamat, kontak off-masa KT dibuka, melepaskan tenaga kumparan KM, menyebabkan motor berhenti.

3.2.2 Menggunakan Relay Masa On-Delay Sebagai Gantian untuk Relay Masa Off-Delay

Jika relay masa off-delay tidak tersedia, adakah relay masa on-delay boleh digunakan sebagai gantian? Mengambil relay masa on-delay JSZ3A-B sebagai contoh, diagram litar kawalan boleh diubahsuai. Diagram litar kawalan motor yang direvisi ditunjukkan dalam Gambar 2(c).

Proses operasi: Tutup sakelar pisau litar utama QS, tekan butang start SB2, dan kontaktor KM diberi tenaga. Kontak tambahan normal terbuka KM menutup, mencapai self-locking, membolehkan motor berjalan secara normal. Tekan butang start SB3 memberi tenaga kepada relai perantara KA dan relay masa KT. Kontak tambahan normal terbuka KA menutup, mencapai self-locking. Selepas tempoh penangguhan yang ditetapkan tamat, kontak on-masa putus KT dibuka, melepaskan tenaga kumparan KM, menghentikan motor. Pada masa yang sama, kontak self-locking KM1 dibuka, melepaskan tenaga kedua-dua relay masa KT dan relai perantara KA.

Pendekatan ini membolehkan penyelesaian yang fleksibel apabila jenis relay masa tertentu tidak tersedia, memastikan operasi berterusan dan kebolehpercayaan dalam litar kawalan motor.

3.3 Reka Bentuk Litar Kawalan Permulaan Motor Star-Delta

Dalam pengeluaran industri dan pertanian, untuk mengurangkan impak permulaan motor terhadap voltan kuasa dan peralatan lain, untuk motor dengan kapasiti yang lebih besar yang biasanya beroperasi dengan tiga fasa stator windings yang disambungkan dalam konfigurasi delta, permulaan voltan rendah star-delta boleh digunakan untuk menghadkan arus permulaan. Semasa permulaan, motor terlebih dahulu disambungkan dalam konfigurasi star. Apabila kelajuan motor mencapai nilai tertentu, relay masa diaktifkan, menukar sambungan ke delta untuk operasi normal.

3.3.1 Menggunakan Relay Masa Off-Delay untuk Litar Kawalan

Litar kawalan boleh menggunakan kontak off-masa relay masa off-delay. Reka bentuk litar kawalan ditunjukkan dalam Gambar 3(a).

Proses operasi: Tutup sakelar pisau litar utama QS, tekan butang start SB2, dan relai perantara KA, relay masa KT, serta kontaktor KM3 diberi tenaga secara serentak. Kontak tambahan normal terbuka KA menutup, mencapai self-locking. Kontak off-masa KT menutup segera, memberi tenaga kepada kumparan kontaktor KM1 dan melepaskan tenaga KM2, memulakan motor dalam konfigurasi star.

Kerana KM1 diberi tenaga, kontak normal tertutupnya dibuka, melepaskan tenaga kumparan KT. Selepas tempoh penangguhan yang ditetapkan tamat, kontak off-masa KT dibuka, melepaskan tenaga kumparan KM1. Kontak normal tertutup KM1 kemudian menutup, memberi tenaga kepada kumparan kontaktor KM2 dan relay masa KT. Kontak normal terbuka KM2 menutup, mencapai self-locking, manakala kontak normal tertutupnya dibuka, melepaskan tenaga KM3, memutuskan sambungan star, dan menukar ke konfigurasi delta. Pada masa yang sama, kontak off-masa KT menutup semula, memberi tenaga kembali kepada kumparan KM1, membolehkan motor berjalan secara normal dalam konfigurasi delta. Tekan butang stop SB1 melepaskan tenaga kumparan KM1, memutuskan litar utama, dan menghentikan motor.

3.3.2 Menggunakan Relay Masa On-Delay untuk Litar Kawalan

Apabila jenis relay masa terbatas, kontak off-masa relay masa on-delay boleh menggantikan kontak off-masa relay masa off-delay. Diagram litar kawalan motor yang diubahsuai menggunakan JSZ3A-B ditunjukkan dalam Gambar 3(b).

Proses operasi: Tutup sakelar pisau litar utama QS, tekan butang start SB2, dan relai perantara KA, relay masa KT, kontaktor KM1, dan KM3 diberi tenaga secara serentak, manakala KM2 dilepaskan tenaganya. Kontak tambahan normal terbuka KA menutup, mencapai self-locking, memulakan motor dalam konfigurasi star. Selepas tempoh penangguhan yang ditetapkan tamat, kontak off-masa KT dibuka, melepaskan tenaga kumparan KM1.

Kontak normal tertutup KM1 kemudian menutup, memberi tenaga kepada kumparan KM2. Kontak normal terbuka KM2 menutup, mencapai self-locking, manakala kontak normal tertutupnya dibuka, melepaskan tenaga KM3, memutuskan sambungan star, dan menukar ke konfigurasi delta. Pada masa yang sama, kontak normal tertutup KM3 menutup, memberi tenaga kembali kepada kumparan KM1, membolehkan motor berjalan secara normal dalam konfigurasi delta. Tekan butang stop SB1 melepaskan tenaga kumparan KM1, memutuskan litar utama, dan menghentikan motor.

Sepanjang proses penukaran dalam kedua-dua litar kawalan yang disebutkan di atas, kontaktor utama KM1 kekal tidak diberi tenaga, memberikan perlindungan keselamatan yang efektif untuk motor.

4. Kesimpulan

Makalah ini, menggunakan JSZ3A-B sebagai contoh, mempersembahkan penggunaan relay masa on-delay tanpa kontak segera dalam litar kawalan permulaan motor bertempo, litar kawalan penghentian bertenaga, dan litar permulaan star-delta. Ia menyediakan penyelesaian praktikal untuk reka bentuk litar elektrik apabila jenis relay masa tertentu tidak tersedia.