Istraživanje primene vremenskog releja JSZ3A - B u sistemu kontrole motora

Vremenski releji su često korišćeni uređaji za industrijsku kontrolu. Na osnovu svojih vremenskih karakteristika, mogu se podeliti u tri vrste: releji sa zakasnelim uključivanjem, releji sa zakasnelim isključivanjem i kombinovani releji sa zakasnelim uključivanjem i isključivanjem. Među njima, releji sa zakasnelim uključivanjem su najčešće korišćeni i najlakše dostupni na tržištu. Ipak, mnogi releji sa zakasnelim uključivanjem imaju ograničen broj kontakata i pružaju samo vremenske kontakte bez trenutnih, što predstavlja neudobstvo za dizajn električnih kontrolnih šema koje zahtevaju kontakate za odmah odgovarajuće reagiranje.

Dodatno, tokom dizajna šema opreme, nedostupnost specifične vrste releja često stvara teškoće inženjerima. Stoga, potrebno je rešiti dve ključne pitanja: (1) Kako proširiti područje primene releja sa zakasnelim uključivanjem koji nemaju trenutne kontakte? (2) Mogu li se releji sa zakasnelim uključivanjem koristiti kao zamena za releje sa zakasnelim isključivanjem kada nisu dostupni? Da bi se ova pitanja rešila, ovaj rad predstavlja sistematsko istraživanje bazirano na vremenskom releju JSZ3A-B, koristeći primere sa zakasnelim uključivanjem, zakasnelim isključivanjem i početnim šemama zvezda-delta, pružajući praktične reference.

1. Način rada i vrste vremenskih releja

Rad vremenskih releja uglavnom je zasnovan na principima elektromagnetskog privlačenja i otpuštanja. Tipičan relej sastoji se od elektromagneta sa cevićem i pokretnim željeznim jezgrom. Kada se cević energizuje, generisanje magnetskog polja privlači pokretnu jezgru, time zatvarajući ili otvarajući vezu. Potrebno vremensko kašnjenje postavlja se podešavanjem okvira ili diska na releju.

2. Parametri releja sa zakasnelim uključivanjem JSZ3A-B

Vremenski relej JSZ3A-B ima kompaktnu veličinu, mali težinu, visoku konstrukcijsku integritet, širok raspon vremena, visoku tačnost vremena, izvanrednu pouzdanost i dugotrajnu upotrebu, što ga čini pogodnim za automatizovane kontrolesne sisteme mašina i integrisane opreme. Nudi više opcija nominalne kontolne naponske snage, izabrane između AC 12–380 V ili DC 12–220 V. Vremenski raspon uključuje 1 s, 10 s, 60 s i 6 min, prebacivac putem selektorskog prekidača na prednjem panelu. Relej pruža četiri skupa vremenskih kontakata: dva normalno otvorena vremenska zatvarajuća kontakta i dva normalno zatvorena vremenska otvarajuća kontakta. Tačnost vremena je ≤0,5%, a temperaturni raspon rada je -5°C do +40°C.

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

3. Primena releja sa zakasnelim uključivanjem JSZ3A-B

Vremenski releji su široko korišćeni u električnim kontrolnim šemama koje zahtevaju vremenski motor operacije, uključujući zakasneno uključivanje, zakasneno isključivanje i početne šeme zvezda-delta.

3.1 Dizajn kontrolne šeme zakasnelog uključivanja motora

Kontrolna šema zakasnelog uključivanja motora bazira se na samozaključavajućoj (zapremljenoj) šemi. Postiže vremensko kontrolisanje motora spajanjem normalno otvorenog vremenskog kontakta releja sa zakasnelim uključivanjem JSZ3A-B u seriju sa cevićem kontaktera. Kontrolna šema prikazana je na slici 1(a). Kao što je prikazano na slici 1(a), kontrolna šema uključuje cević vremenskog releja, vremenski normalno otvoreni pomoćni kontakt i trenutni (odmah) kontakt. Međutim, relej sa zakasnelim uključivanjem JSZ3A-B pruža samo vremenske kontakte i nema trenutne. Tokom dizajna praktičnih šema, ako se pojavi sličan problem, mogu se koristiti sledeće dve metode da bi se rešio.

3.1.1 Prva metoda

Prva metoda je najjednostavnija i najčešće korišćena: korišćenje normalno otvorenog pomoćnog kontakta međureleja ili kontaktera kako bi se pružio put za samozaključavanje motora. Ova metoda je laka za početnike da shvate i implementiraju. Specifična kontrolna šema motora prikazana je na slici 1(b). Takođe, zamena međureleja KA u kontrolnoj šemi drugim kontakterom KM takođe može zadovoljiti zahteve za kontrolu.

3.1.2 Druga metoda

Druga metoda koristi normalno otvoreni vremenski kontakt drugog releja sa zakasnelim uključivanjem JSZ3A-B kako bi se pružio put za samozaključavanje. To se postiže jednostavno postavljanjem vremenskog kašnjenja na nulu. Odgovarajuća kontrolna šema motora prikazana je na slici 1(c).

Pored kontrolnih šema sa zakasnelim uključivanjem, kontrolne šeme sa zakasnelim isključivanjem motora su takođe reprezentativne.

3.2 Dizajn kontrolne šeme zakasnelog isključivanja motora

Releji sa zakasnelim isključivanjem rade tako da njihovi kontakti odmah reaguju kada se cević energizuje bez ikakvog kašnjenja, ali se resetuju sa kašnjenjem kada cević bude de-energizovan. Ova karakteristika savršeno odgovara zahtevima za zakasnelo isključivanje motora. Stoga, korišćenje releja sa zakasnelim isključivanjem čini relativno jednostavno dizajniranje kontrolne šeme za zakasnelo isključivanje motora. Kontrolna šema prikazana je na slici 2(a).

3.2.1 Relej sa zakasnelim isključivanjem bez trenutnih kontakata

Dizajn šeme prikazan na slici 2(a) je prilično lako razumljiv. Međutim, u praktičnoj primeni, ako relej sa zakasnelim isključivanjem ne sadrži trenutne kontakte, mogu se koristiti međureleji ili normalno otvoreni pomoćni kontakti kontaktera kao zamena za trenutne kontakte vremenskog releja. Modifikovana kontrolna šema motora prikazana je na slici 2(b).

Proces rada: Zatvorite glavni prekidač QS, pritisnite start dugme SB2, i međurelej KA i vremenski relej KT će biti energizovani. Normalno otvoreni pomoćni kontakt KA će se zatvoriti, ostvarujući samozaključavanje. Vremenski kontakt KT će odmah zatvoriti, energizujući cević kontaktera KM, omogućavajući normalno funkcionisanje motora. Kada pritisnete stop dugme SB1, oba KA i KT će biti de-energizovana. Nakon proteklog vremenskog perioda, vremenski kontakt KT će se otvoriti, de-energizujući cević KM, čime će se motor isključiti.

3.2.2 Korišćenje releja sa zakasnelim uključivanjem umesto releja sa zakasnelim isključivanjem

Ako nije dostupan relej sa zakasnelim isključivanjem, može li se koristiti relej sa zakasnelim uključivanjem kao zamena? Kao primer, uzimajući relej sa zakasnelim uključivanjem JSZ3A-B, kontrolna šema može biti modifikovana. Modifikovana kontrolna šema motora prikazana je na slici 2(c).

Proces rada: Zatvorite glavni prekidač QS, pritisnite start dugme SB2, i kontakter KM će biti energizovan. Normalno otvoreni pomoćni kontakt KM će se zatvoriti, ostvarujući samozaključavanje, omogućavajući normalno funkcionisanje motora. Pritisnite start dugme SB3, energizujte međurelej KA i vremenski relej KT. Normalno otvoreni pomoćni kontakt KA će se zatvoriti, ostvarujući samozaključavanje. Nakon proteklog vremenskog perioda, vremenski kontakt KT će se otvoriti, de-energizujući cević KM, čime će se motor isključiti. Istovremeno, samozaključavajući kontakt KM1 će se otvoriti, de-energizujući i vremenski relej KT i međurelej KA.

Ovaj pristup omogućava fleksibilno rešenje kada nisu dostupni specifični tipovi vremenskih releja, obezbeđujući neprekidnu operaciju i pouzdanost u kontrolnim šemama motora.

3.3 Dizajn kontrolne šeme početnog uključivanja motora sa zvezdom-deltom

U industrijskom i poljoprivredu proizvodnji, kako bi se smanjio uticaj pokretanja motora na naponsku energiju i ostalu opremu, za motive sa većom kapacitetom koji normalno rade sa trofaznim statornim navijanjem spojenim u delta konfiguraciju, može se koristiti smanjeno naponsko pokretanje sa zvezdo-delta konfiguracijom kako bi se ograničio pokretački struja. Tijekom pokretanja, motor se prvo spoji u zvezdu. Kada brzina motora dostigne određenu vrijednost, vremenski relej aktivira, prebacujući spoj u delta za normalno funkcionisanje.

3.3.1 Korišćenje releja sa zakasnelim isključivanjem za kontrolne šeme

Kontrolna šema može koristiti vremenske kontakte releja sa zakasnelim isključivanjem. Dizajn kontrolne šeme prikazan je na slici 3(a).

Proces rada: Zatvorite glavni prekidač QS, pritisnite start dugme SB2, i međurelej KA, vremenski relej KT i kontakter KM3 će istovremeno biti energizovani. Normalno otvoreni pomoćni kontakt KA će se zatvoriti, ostvarujući samozaključavanje. Vremenski kontakt KT će odmah zatvoriti, energizujući cević kontaktera KM1 i de-energizujući KM2, pokrećući motor u zvezdi.

Pošto je KM1 energizovan, njegov normalno zatvoreni kontakt će se otvoriti, de-energizujući cević KT. Nakon proteklog vremenskog perioda, vremenski kontakt KT će se otvoriti, de-energizujući cević KM1. Normalno zatvoreni kontakt KM1 će se zatvoriti, energizujući ceviće kontaktera KM2 i vremenskog releja KT. Normalno otvoreni kontakt KM2 će se zatvoriti, ostvarujući samozaključavanje, dok će njegov normalno zatvoreni kontakt otvoriti, de-energizujući KM3, prekidajući spoj zvezde i prebacujući u delta konfiguraciju. Istovremeno, vremenski kontakt KT će se ponovo zatvoriti, energizujući cević KM1, omogućavajući normalno funkcionisanje motora u delta konfiguraciji. Pritisnite stop dugme SB1, de-energizujte cević KM1, prekinući glavnu vezu i isključujući motor.

3.3.2 Korišćenje releja sa zakasnelim uključivanjem za kontrolne šeme

Kada je tip vremenskog releja ograničen, vremenski kontakti releja sa zakasnelim uključivanjem mogu zameniti vremenske kontakte releja sa zakasnelim isključivanjem. Modifikovana kontrolna šema motora koristeći JSZ3A-B prikazana je na slici 3(b).

Proces rada: Zatvorite glavni prekidač QS, pritisnite start dugme SB2, i međurelej KA, vremenski relej KT, kontakter KM1 i KM3 će istovremeno biti energizovani, dok će KM2 biti de-energizovan. Normalno otvoreni pomoćni kontakt KA će se zatvoriti, ostvarujući samozaključavanje, pokrećući motor u zvezdi. Nakon proteklog vremenskog perioda, vremenski kontakt KT će se otvoriti, de-energizujući cević KM1.

Normalno zatvoreni kontakt KM1 će se zatvoriti, energizujući cević KM2. Normalno otvoreni kontakt KM2 će se zatvoriti, ostvarujući samozaključavanje, dok će njegov normalno zatvoreni kontakt otvoriti, de-energizujući KM3, prekidajući spoj zvezde i prebacujući u delta konfiguraciju. Istovremeno, normalno zatvoreni kontakt KM3 će se zatvoriti, energizujući cević KM1, omogućavajući normalno funkcionisanje motora u delta konfiguraciji. Pritisnite stop dugme SB1, de-energizujte cević KM1, prekinući glavnu vezu i isključujući motor.

Tokom cijelog procesa prebacivanja u obe kontrolne šeme, glavni kontakter KM1 ostaje de-energizovan, pružajući efektivnu sigurnosnu zaštitu motora.

4. Zaključak

Ovaj rad, koristeći JSZ3A-B kao primer, predstavlja primenu releja sa zakasnelim uključivanjem bez trenutnih kontakata u kontrolnim šemama sa zakasnelim uključivanjem motora, zakasnelim isključivanjem i početnim šemama zvezda-delta. Pruža praktična rešenja za dizajn električnih šema kada nisu dostupni specifični tipovi vremenskih releja.