Raziskava o uporabi časovnega relaja JSZ3A - B v sistemih za nadzor motorjev

Časovne releje so pogosto uporabljene naprave za industrijsko nadzor. Glede na njihove časovne značilnosti se lahko razdelijo na tri vrste: releje s zakasnjeno vključitvijo, releje s zakasnjeno izklopljenostjo in kombinirane releje s zakasnjeno vključitvijo/izklopljenostjo. Med temi so releji s zakasnjeno vključitvijo najpogosteje uporabljani in najlažje dosegljivi na trgu. Vendar imajo mnogi releji s zakasnjeno vključitvijo omejeno število kontaktov in ponujajo le zakasnjene kontakte, ne pa trenutne, kar ustvarja težave pri oblikovanju električnih nadzornih vezij, ki zahtevajo kontaktna odzivanja brez zakasnitve.

Dodatno, med oblikovanjem vezij opreme, nepopolnosten določenih vrst relejev pogosto ustvarja težave za inženirje. Zato je potrebno rešiti dva ključna vprašanji: (1) Kako razširiti uporabo relejev s zakasnjeno vključitvijo, ki nimajo trenutnih kontaktov? (2) Lahko se releji s zakasnjeno vključitvijo uporabljajo kot nadomestki za releje s zakasnjeno izklopljenostjo, ko ta ni na voljo? Za reševanje teh vprašanj ta članek predstavlja sistematično študijo, ki temelji na časovnem releju JSZ3A-B, z uporabo primerov zakasnjene vključitve, zakasnjene izklopljenosti in zvezdasta-delta početka, ki prinaša praktične sklice.

1. Delovni način in vrste časovnih relejev

Delovanje časovnih relejev je predvsem temelj na principu elektromagnetske privlačnosti in odpusta. Tipičen relej sestavlja elektromagnet z bobninjo in premikajočim se železnim jezgrom. Ko je bobnina podana napetost, generiran magnetni polje privlaki premikajoče se jezgro, s tem zapre ali odpre vez. Potrebni časovni zakasnitev se nastavi z obračanjem gumena ali poklopca na releju.

2. Parametri časovnega releja JSZ3A-B s zakasnjeno vključitvijo

Časovni relej JSZ3A-B ima kompakten obseg, nizko maso, visoko strukturno celovitost, širok obseg časov, visoko točnost časovanja, odlično zanesljivost in dolgo življenjsko dobo, kar ga čini primeren za avtomatske nadzorne sisteme v strojih in integriranih opremah. Nudi več opcij za nominalno nadzorno napetost, izbirne iz AC 12–380 V ali DC 12–220 V. Obseg časovanja vključuje 1 s, 10 s, 60 s in 6 min, ki se preklopi z izbirnim preklopnikom na frontalni plošči. Relej nudi štiri sete zakasnjeneh kontaktov: dva normalno odprta zakasnjeno zaporna kontakta in dva normalno zaprt zakasnjeno odprta kontakta. Točnost časovanja je ≤0,5%, in temperaturni obseg delovanja je -5°C do +40°C.

Kot relej s zakasnjeno vključitvijo ima JSZ3A-B osem terminalov. Terminali 2 in 7 se povežejo na napajalni vir; kontakti 1–3 in 8–6 so zakasnjeno zaporna (NO); kontakti 1–4 in 8–5 so zakasnjeno odprta (NC). Uporabniki lahko glede na svoje potrebe izberejo ustrezen kontakt za oblikovanje vezije.

3. Uporaba časovnega releja JSZ3A-B s zakasnjeno vključitvijo

Časovni releji so široko uporabljeni v električnih nadzornih vezijih, ki zahtevajo časovno nadzor motora, vključno z zakasnjeno vključitvijo, zakasnjeno izklopljenostjo in zvezdasto-delta početkom.

3.1 Oblikovanje vezije za zakasnjeno vključitev motora

Vezija za zakasnjeno vključitev motora temelji na samozapirajoči (latching) veziji. Doseže časovno nadzor motora z združevanjem normalno odprtih zakasnjene kontakta časovnega releja JSZ3A-B v serijo z bobninjo kontaktnika. Nadzorna vezija je prikazana na Sliki 1(a). Kot je prikazano na Sliki 1(a), nadzorna vezija vključuje bobnino časovnega releja, zakasnjeno normalno odprt pomožni kontakt in trenutni (takojšnji) kontakt. Vendar relej s zakasnjeno vključitvijo JSZ3A-B ponuja le zakasnjene kontakte in manjka trenutni. Če se tak problem pojavi pri oblikovanju praktičnih vezij, lahko za reševanje uporabimo naslednji dve metodi.

3.1.1 Prva metoda

Prva metoda je najpreprostejša in najpogosteje uporabljena: uporaba normalno odprtih pomožnih kontaktov medsebojnega releja ali kontaktnika za zagotavljanje samozapirajoče poti motora. Ta metoda je enostavna za začetnike za razumevanje in izvedbo. Specifična vezija za nadzor motora je prikazana na Sliki 1(b). Dodatno, zamenjava medsebojnega pomožnega releja KA v nadzorni veziji z drugim kontaktnikom KM tudi lahko zadosti zahtevam nadzora.

3.1.2 Druga metoda

Druga metoda uporablja normalno odprt zakasnjen kontakt drugega časovnega releja JSZ3A-B s zakasnjeno vključitvijo za zagotavljanje samozapirajoče poti. To je doseženo preprosto z nastavitvijo časovne zakasnitve na nič. Ustrezen vezij za nadzor motora je prikazan na Sliki 1(c).

Okradnje vezij za zakasnjeno vključitev, so tudi vezije za zakasnjeno izklopljenost motora predstavni.

3.2 Oblikovanje vezije za zakasnjeno izklopljenost motora

Releji s zakasnjeno izklopljenostjo delujejo tako, da njihovi kontakti dejanju takoj ob podaji napetosti na bobnino, brez kakršnekoli zakasnitve, vendar se resetirajo z zakasnitvijo, ko je bobnina izklopljena. Ta značilnost popolnoma ustreza zahtevam za zakasnjeno izklopljenost motora. Zato je z uporabo relejev s zakasnjeno izklopljenostjo relativno preprosto oblikovati vezije za zakasnjeno izklopljenost motora. Nadzorna vezija je prikazana na Sliki 2(a).

3.2.1 Relej s zakasnjeno izklopljenostjo brez trenutnih kontaktov

Oblikovanje vezije, prikazano na Sliki 2(a), je dovolj preprosto za razumevanje. Vendar v praktični uporabi, če relej s zakasnjeno izklopljenostjo ne vključuje trenutnih kontaktov, lahko za nadomestek trenutnih kontaktov časovnega releja uporabimo medsebojne pomožne releje ali normalno odprte pomožne kontakte kontaktnikov. Spremenjen vezij za nadzor motora je prikazan na Sliki 2(b).

Operacijski postopek: Zaprite glavni vezij nožnice QS, pritisnite gumb za vključitev SB2, in medsebojni relej KA ter časovni relej KT dobiva napetost. Normalno odprt pomožni kontakt KA se zapre, doseže samozapiranje. Zakasnjeno izklopljen kontakt KT se takoj zapre, kontaktnik KM dobiva napetost, omogoča, da motor deluje normalno. Ko pritisnete gumb za izklopitev SB1, se KA in KT izklopijo. Po preteku prednastavljene zakasnitve se zakasnjeno izklopljen kontakt KT odpre, izklopi bobnino KM, motor se ustavi.

3.2.2 Uporaba relejev s zakasnjeno vključitvijo namesto relejev s zakasnjeno izklopljenostjo

Če relej s zakasnjeno izklopljenostjo ni na voljo, ali se lahko uporabi relej s zakasnjeno vključitvijo kot nadomestek? Vzeti za primer časovni relej JSZ3A-B s zakasnjeno vključitvijo, vezija za nadzor lahko ustrezno spremenimo. Spremenjen vezij za nadzor motora je prikazan na Sliki 2(c).

Operacijski postopek: Zaprite glavni vezij nožnice QS, pritisnite gumb za vključitev SB2, in kontaktnik KM dobiva napetost. Normalno odprt pomožni kontakt KM se zapre, doseže samozapiranje, omogoča, da motor deluje normalno. Pritisnite gumb za vključitev SB3, energizira medsebojni relej KA in časovni relej KT. Normalno odprt pomožni kontakt KA se zapre, doseže samozapiranje. Po preteku prednastavljene zakasnitve se zakasnjeno odprt prekinjen kontakt KT odpre, izklopi bobnino KM, motor se ustavi. Hkrati se samozapirajoč kontakt KM1 odpre, izklopi časovni relej KT in medsebojni relej KA.

Ta pristop omogoča prožno reševanje, ko določene vrste časovnih relejev niso na voljo, zagotavlja neprekinjeno delovanje in zanesljivost v vezijah za nadzor motora.

3.3 Oblikovanje vezije za zvezdasto-delta početek motora

V industriji in kmetijstvu, da se zmanjša vpliv zagona motora na napetost in ostalo opremo, za motive s večjimi kapacitami, ki normalno delujejo z trofaznimi statornimi navoji povezanimi v delta konfiguracijo, se lahko uporabi zvezdasto-delta zmanjšana napetost za zagon, da se omeji tok zagona. Med zagonom se motor najprej poveže v zvezdasti konfiguraciji. Ko hitrost motora doseže določeno vrednost, se aktivira časovni relej, preklopi povezavo na delta za normalno delovanje.

3.3.1 Uporaba relejev s zakasnjeno izklopljenostjo za vezije za nadzor

Nadzorna vezija lahko uporablja zakasnjeno izklopljen kontakt releja s zakasnjeno izklopljenostjo. Oblikovanje vezije je prikazano na Sliki 3(a).

Operacijski postopek: Zaprite glavni vezij nožnice QS, pritisnite gumb za vključitev SB2, in medsebojni relej KA, časovni relej KT in kontaktnik KM3 so hkrati energizirani. Normalno odprt pomožni kontakt KA se zapre, doseže samozapiranje. Zakasnjeno izklopljen kontakt KT se takoj zapre, energizira bobnino kontaktnika KM1 in izklopi KM2, zagon motora v zvezdasti konfiguraciji.

Ker je KM1 energiziran, njegov normalno zaprt kontakt se odpre, izklopi bobnino KT. Po preteku prednastavljene zakasnitve se zakasnjeno izklopljen kontakt KT odpre, izklopi bobnino KM1. Normalno zaprt kontakt KM1 se zapre, energizira bobnine kontaktnika KM2 in časovnega releja KT. Normalno odprt kontakt KM2 se zapre, doseže samozapiranje, njegov normalno zaprt kontakt pa se odpre, izklopi KM3, odstrani zvezdasto povezavo in preklopi na delta konfiguracijo. Hkrati se zakasnjeno izklopljen kontakt KT ponovno zapre, ponovno energizira bobnino KM1, omogoča, da motor deluje normalno v delta konfiguraciji. Pritisnite gumb za izklopitev SB1, izklopi bobnino KM1, prekine glavni vezij in ustavi motor.

3.3.2 Uporaba relejev s zakasnjeno vključitvijo za vezije za nadzor

Ko je vrsta časovnega releja omejena, lahko zakasnjeno izklopljen kontakt releja s zakasnjeno vključitvijo nadomešča zakasnjeno izklopljen kontakt releja s zakasnjeno izklopljenostjo. Spremenjen vezij za nadzor motora z uporabo JSZ3A-B je prikazan na Sliki 3(b).

Operacijski postopek: Zaprite glavni vezij nožnice QS, pritisnite gumb za vključitev SB2, in medsebojni relej KA, časovni relej KT, kontaktnik KM1 in KM3 so hkrati energizirani, medtem ko je KM2 izklopljen. Normalno odprt pomožni kontakt KA se zapre, doseže samozapiranje, zagon motora v zvezdasti konfiguraciji. Po preteku prednastavljene zakasnitve se zakasnjeno izklopljen kontakt KT odpre, izklopi bobnino KM1.

Normalno zaprt kontakt KM1 se zapre, energizira bobnino KM2. Normalno odprt kontakt KM2 se zapre, doseže samozapiranje, njegov normalno zaprt kontakt pa se odpre, izklopi KM3, odstrani zvezdasto povezavo in preklopi na delta konfiguracijo. Hkrati se normalno zaprt kontakt KM3 zapre, ponovno energizira bobnino KM1, omogoča, da motor deluje normalno v delta konfiguraciji. Pritisnite gumb za izklopitev SB1, izklopi bobnino KM1, prekine glavni vezij in ustavi motor.

Skupaj celega preklopnega procesa v obeh nadzornih vezijah, glavni kontaktnik KM1 ostane izklopljen, prinaša učinkovito varnostno zaščito motora.

4. Zaključek

Ta članek, ki uporablja JSZ3A-B kot primer, predstavlja uporabo relejev s zakasnjeno vključitvijo brez trenutnih kontaktov v vezijah za zakasnjeno vključitev motora, zakasnjeno izklopljenost in zvezdasto-delta početek. Prinaša praktične rešitve za oblikovanje električnih vezij, ko določene vrste časovnih relejev niso na voljo.