Реле времени: как подключить своими руками? Для чего используется и обзор уровней автоматизации. Виды, маркировка и принцип работы устройства

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Сегодня решил я автоматизировать схему управления насосом холодного водоснабжения нашего цеха.

Дело в том, что в настоящее время перед рабочей сменой в 7-00 утра приходится в ручную с помощью кнопочного поста включать насос, а вечером после окончания рабочей смены в 18-00 — отключать его.

Утром иногда забываешь включить насос и каждый раз необходимо возвращаться к пульту управления, а вечером, порой, забываешь его отключить и он может продолжать работать всю ночь. Еще хуже, когда забудешь отключить насос, уходя на выходные, и он останется «молотить» все эти дни.

Так вот для процесса автоматизации включения и отключения насоса я решил применить недельный электронный таймер ТЭ-15 от IEK.

В одной из своих статей я подробно рассказывал про , но в данном случае он нам не подойдет, т.к. в течение недели у нас не одинаковый алгоритм работы насоса: с понедельника по пятницу он включен с 7-00 до 18-00, а в выходные дни — отключен. С помощью суточного таймера Orbis Mini T QRD такое организовать не возможно, поэтому я и применил недельный ТЭ-15.

Аналогичные недельные таймеры ТЭ-15 имеются в каталогах не только у IEK, но и у TDM, и у EKF. Вот смотрите, они полностью одинаковые, как по внешним признакам, так и по техническим характеристикам. Прям, как братья-близнецы — найдите отличия?

В данной статье я расскажу Вам о технических характеристиках, схеме подключения и программировании таймера ТЭ-15 от IEK.

Внешний вид и габаритные размеры.

Применение и технические характеристики

Недельный электронный таймер ТЭ-15 необходим для отсчета времени и автоматического включения (отключения) электрических потребителей через установленные промежутки времени. Область применения таймера очень широкая и перечислять примеры можно до бесконечности, вот несколько из них — это автоматическое управление:

уличным или дворовым освещением

освещением административно-бытовых и промышленных помещений

• освещением рекламных баннеров, щитов, фасадов зданий, уличных витрин магазинов
• двигателями вентиляции помещений

двигателями насосов, например, для закачки воды из скважины или полива растений

нагревательными электрическими приборами

Технические характеристики электронного недельного таймера ТЭ-15:

• напряжение питания 230 (В)
• номинальный ток выходных контактов 16 (А) при cosφ=1 и 8 (А) при cosφ=0,4
• количество каналов — 1 (одноканальный)
• собственная потребляемая мощность 5 (Вт)
• количество программируемых циклов — 8 включения и 8 отключения
• минимальный программируемый интервал времени (дискретность) - 1 минута
• погрешность не более 2 секунд в сутки
• масса — 159 грамм

Из достоинств я хотел бы отметить простую настройку и программирование — его даже легче настроить, чем будильник на современном телефоне.

Несколько слов хотел бы сказать и о его недостатках. По-моему мнению, можно было бы увеличить количество программируемых циклов. В связи с этим сразу же напрашивается и увеличение выходных каналов, т.е. чтобы управлять 2, 3 или 4 независимыми нагрузками с помощью одного таймера. Кстати, во время настройки таймера я обнаружил, что количество программируемых циклов на самом деле на 8, а 16, что не могло обрадовать — так что имейте это ввиду.

Перечисленные недостатки, а вернее даже пожелания к данной модели, сглаживаются его стоимостью, которая составляет от 1300-1800 рублей на дату написания статьи.

Монтаж и конструкция

Цифровой таймер ТЭ-15 допускается устанавливать в электрических щитах со степенью защиты не меньше IP30. Температура эксплуатации должна находиться в пределах от -5ºС до +40°С.

Крепление таймера осуществляется на стандартную DIN-рейку. По ширине он занимает 2 модуля, т.е. 36 (мм) — см. рисунок его габаритных размеров.

В таймере имеется встроенный аккумулятор, который обеспечивает его работу до 150 часов, т.е. примерно до 6 суток. За это время все запрограммированные циклы полностью сохраняются в памяти устройства.

На лицевой стороне таймера имеется защитная крышка, под которой скрыты кнопки для управления и программирования, и ЖК-дисплей.

О назначении каждой кнопки читайте ниже по тексту.

При закрытой крышке в окошечке виднеется только экран с текущим временем. Вот, например, текущее время 22-43.

Также на лицевой стороне имеется светодиодный индикатор «Вкл.» красного цвета, который символизирует о состоянии таймера. Если этот индикатор горит, то значит таймер находится в рабочем режиме и его выходное реле включено, т.е. выполняет запрограммированный цикл, если не горит, то значит таймер находится в режиме ожидания своего очередного цикла.

Схема подключения таймера ТЭ-15

Вот схема подключения ТЭ-15, взятая из паспорта.

Для питания таймера необходимо рабочее напряжение 230 (В), фаза и ноль которого подключаются на клеммы (1) и (2) — полярность не имеет значения.

Вот пример схемы подключения таймера с нагрузкой до 16 (А).

В качестве аппарата защиты установлен автоматический выключатель, в данном случае ВА47-29 с номинальным током 16 (А). Фаза с автомата подключается на клемму (1).

Ноль берем с нулевой шинки N и подключаем на клемму (2).

Нагрузка подключается к выходным контактам реле, которые выполнены переключающими. Клемма (4) общий вывод. Контакт (3-4) — размыкающий (н.з.), а контакт (4-5) — замыкающий (н.о.). Вот тому подтверждение.

Номинальный ток выходных контактов, указан в технических характеристиках (см. выше по тексту). Здесь немного поясню, что 16 (А) — это около 3520 (Вт) при cosφ=1 или 8 (А) — это около 1760 (Вт) при cosφ=0,4. К первым относится чисто активная нагрузка типа электронагревателей или ламп накаливания, а к последним — активно-индуктивная нагрузка, например, люминесцентные лампы, электродвигатели, трансформаторы, бытовая техника и т.п.

Если к таймеру Вам необходимо подключить более мощную нагрузку или трехфазную нагрузку (электродвигатель и т.п.), то в схему нужно добавить контактор, например, или еще лучше , иначе выходные контакты из-за повышенных или пусковых токов очень быстро сплавятся, залипнут или выгорят, вообщем выйдут из строя.

В моем примере, мощность трехфазного электродвигателя насоса составляет 2,2 (кВт) с номинальным током 5 (А), а это значит, что к таймеру мне нужно подключить контактор, а его силовыми контактами управлять электродвигателем. В своем примере к таймеру я буду подключать модульный контактор ESB 24-40 от АВВ.

Цепь управления:

Щиток «Tyco» на 9 модулей, IP40.

Силовая цепь.

После подключения таймера можно переходить к его настройке и программированию.

Программирование и настройка таймера ТЭ-15

Включаем питающий автомат. При первом включении таймера ЖК-дисплей на нем будет отключен. Нажимаем на кнопку «Сброс».

В течение нескольких секунд происходит очищение (сброс) ранее запрограммированных циклов (уставок). В это время на дисплее загорятся абсолютно все символы.

После сброса на экране появляется начальное время 0-00, установленный режим работы таймера «Auto Off» и день недели «Su» (воскресенье).

Дни недели отображаются на экране в виде всем известных латинских сокращений:

• Mo (Monday — понедельник)
• Tu (Tuesday - вторник)
• We (Wednesday - среда)
• Th (Thursday - четверг)
• Fr (Friday - пятница)
• Sa (Saturday - суббота)
• Su (Sunday - воскресенье)

Время на таймере может отображаться, либо по 24-часовой шкале, либо по 12-часовой с индикатором «AM» (до полудня) или «PM» (после полудня). Чтобы переключиться между той или иной шкалой, нужно нажать и удержать в течение 6 секунд кнопку «Часы» (на самом деле переключение происходит примерно за 3 секунды).

Лично мне удобнее, когда время исчисляется по 24-часовой шкале, поэтому я ее и оставлю.

В первую очередь нам нужно установить текущее время и день недели. Делается это следующим образом.

Нажимаем на кнопку «Часы» и, не отпуская ее, нажимаем на кнопку «Д+». При каждом последующем нажатии на «Д+» на экране будет меняться день недели по кругу. Например, я установил вторник, т.е. Tu.

Затем, не отпуская кнопки «Часы», нажимаем на кнопку «Ч+». При каждом последующем нажатии на «Ч+» на экране будут меняться часы текущего времени в зависимости от установленной 12-часовой или 24-часовой шкалы. Аналогичным образом настраиваем время в минутах, только нажимаем теперь на кнопку «М+».

Я установил текущее время 21-07.

У недельного таймера ТЭ-15 имеется 4 режима работы.

Переключение между режимами осуществляется поочередным нажатием на соответствующую кнопку «Режим». Выбранный режим отображается на дисплее. Разницей между режимами является исходное состояние выходных контактов реле, согласно этой таблицы.

Таким образом, я могу управлять нагрузкой, как в автоматическом режиме «Auto Off» и «Auto On» по установленному времени, так и в ручном — «On» или «Off».

А теперь давайте запрограммируем таймер для моего примера — управления электродвигателем насоса.

Еще раз повторюсь про необходимый алгоритм работы насоса. В рабочие дни (с понедельника по пятницу) насос должен работать с 7-00 до 18-00, а в выходные дни — вообще не включаться.

Для начала выбираем режим «Auto Off»: контакт (3-4) замкнут, (4-5) разомкнут, выходное реле таймера отключено, светодиод «Вкл.» не горит.

Итак, поставленный алгоритм работы насоса у нас не сложный — для этого нам нужно будет запрограммировать всего один цикл.

Нажимаем кнопку «Р». На дисплее появится индикация «1 ON» и пунктиры — это говорит о том, что первый цикл включения нагрузки готов к программированию.

Затем поочередно нажимаем на кнопку «Д+» и выбираем необходимые дни недели.

Здесь можно выставить множество различных вариаций:

• любой один день недели
• три дня недели (Mo, We, Fr)
• три дня недели (Tu, Th, Sa)
• два выходных дня (Sa, Su)
• три дня недели (Mo, Tu, We)
• три дня недели (Th, Fr, Sa)
• пять дней недели (Mo, Tu, We, Th, Fr)
• шесть дней недели (Mo, Tu, We, Th, Fr, Sa)
• все дни недели (Mo, Tu, We, Th, Fr, Sa, Su)

Нам как раз нужны пять рабочих дней, т.е. с понедельника по пятницу — Mo, Tu, We, Th, Fr.

Сейчас нажимаем на кнопку «Ч+» и устанавливаем время (часы), при котором таймер включит нагрузку. При каждом последующем нажатии на «Ч+» на экране будет меняться часы текущего времени в зависимости от установленной 12- часовой или 24-часовой шкалы.

Я выставил 7 часов утра.

Аналогичным образом устанавливаем минуты с помощью кнопки «М+», но в моем примере их устанавливать не нужно.

Нажимаем на кнопку «Р». На дисплее появится индикация «1 OFF» и пунктиры — это означает, что первый цикл отключения нагрузки готов к программированию.

По аналогии, выставляем дни недели и время отключения нагрузки. В моем примере отключение насоса должно осуществляться в 18-00 по рабочим дням, т.е. с понедельника по пятницу — Mo, Tu, We, Th, Fr.

Готово. Теперь для сохранения заданных уставок таймера нажать на кнопку «Часы».

На этом наше программирование закончено. Осталось подключить к таймеру нагрузку по вышеприведенным схемам и проверить его работоспособность.

Если вдруг Вы ошиблись со временем или датой, то в запрограммированный цикл можно внести изменения. Для этого нужно нажать на кнопку «Часы» до того момента пока на экране не появится номер цикла, в котором Вы решили сделать изменения. Затем нажать на кнопку «Режим» — время этого цикла сбросится (на экране появятся пунктиры) и с помощью кнопок «Д+», «Ч+» и «М+» сделать необходимые изменения. Далее нажать два раза кнопку «Режим» и один раз кнопку «Часы» для сохранения изменений.

Пример схемы управления освещением с помощью таймера

К выходным контактам (4-5) таймера я подключу розетку, а в розетку включу лампочку.

Для этого фазу с автомата я подключил на клемму (5), с клеммы (4) — на одну из клемм розетки. На другую клемму розетки я подключил ноль с нулевой шинки N. Защитный проводник РЕ в данном примере у меня остался не подключенным — Вам же не стоит об этом забывать.

В качестве нагрузки я подключил светодиодную лампу мощностью 9 (Вт), с которой я неоднократно проводил свои эксперименты ( и ).

Для наглядности, запрограммировал 3 цикла управления освещением и проверил работу таймера. Работает исправно.

Принцип работы цифрового таймера смотрите в моем видеоролике.

P.S. На этом, пожалуй, все. Будут вопросы - задавайте их в комментариях или на личную почту. Спасибо за внимание.

Как правило, допустимая максимальная нагрузка любого реле времени не так велика, как необходимо. Для усиления выхода реле с целью управления более мощной нагрузкой разумно воспользоваться магнитным пускателем. Схема подключения к пускателю не представляет собой ничего сложного и любой начинающий электрик сможет осуществить такое подключение без особых сложностей.

Прежде чем приступить к изучению особенностей подключения, опишем особенности и назначения реле времени и магнитного пускателя .

Реле времени

Реле времени представляет собой простое современное автоматическое устройство. Здесь все понятно на интуитивном уровне и такие приборы очень широко используются в самых разных схемах для автоматизации технологических операций.

В наше время задачи реле времени могут выполняться программируемыми логическими контроллерами, однако, «старые» приборы еще не полностью вытеснены.

Предназначение реле времени - коммутация электроцепей с предварительно установленной временной выдержкой .

Современные реле времени представляют собой временные контроллеры, которые можно запрограммировать для решения конкретных задач.

Эти приборы способны обеспечивать нужный интервал времени, учитывая определенный алгоритм подключения элементов в электроцепи. Чаще всего они применяются при необходимости автоматического запуска устройств через определенный интервал времени , после того, как поступил основной сигнал.

Самые разные конструкции реле времени определяют применение прибора на бытовом и промышленном уровне.

Принцип работы определяет пять главных типов реле:

1. Электромагнитное замедление . Такой прибор может применяться исключительно в цепях постоянного тока. Задержка во времени происходит из-за дополнительной обмотки, которая препятствует увеличению магнитного потока.
2. Пневматическое замедление . Здесь применяется пневматический демпфер, который изменяет отверстие забора воздуха.
3. Анкерный или часовой механизм . Здесь электромагнит взводит специальную пружину, которая замыкает реле после отсчета установленного времени.
4. Использование двигателя . Здесь применяется синхронный электрический редуктор, двигатель и электромагнит. Первые два элемента сцепляются электромагнитом.
5. Электронное реле . Здесь применяются микроконтроллеры, позволяющие программировать задержки включения.

Электромагнитный пускатель

Электромагнитный пускатель представляет собой электрический аппарат, который позволяет запускать, останавливать и защищать трехфазные асинхронные электрические двигатели .

Кроме того, эти приборы позволяют запускать и выключать любые виды нагрузки, к примеру, элементы нагрева, источники освещения и другие.

Производятся электромагнитные пускатели в одиночном или сдвоенном исполнении. Последние обладают механической защитой от одновременного запуска.

Приборы открытого исполнения используются в панельных установках, их применяют внутри закрытых специализированных шкафов, а также в других местах, которые надежно защищены от мелких частиц и механических повреждений.

В отличие от них, защищенные пускатели могут применяться внутри помещений, если среда не сильно запылена. Есть и пускатели, которые обладают надежной защитой от влаги и пыли, они могут использоваться как на внутренних, так и на наружных установках.

Особенности монтажа

Чтобы пускатель и реле времени смогли надежно работать, их нужно правильно установить. Устройства должны быть жестко закреплены.

Нельзя устанавливать приборы в местах, которые могут подвергаться ударам и вибрациям, например там, где установлены электромагнитные аппараты (больше 150 А), создающие удары и вибрации во время включения.

Если к контактам магнитного пускателя подключается один проводник, нужно загибать его П-образно, чтобы предотвратить перекос пружинной шайбы зажима.

Если подсоединяются два проводника, они должны быть прямыми, и каждый должен располагаться с одной стороны винта зажима. Обязательно нужно проверить надежность закрепления проводников.

Перед подключением к пускателю концы медных проводников нужно залудить, а многожильные скрутить. Однако нельзя смазывать контакты и подвижные детали пускателя.

Простая схема подключения

Для начала будет рассмотрена самая простая схема подключения реле времени. Первым делом нужно закрепить прибор на стене, он должен размещаться в строго вертикальном положении с допустимым отклонением примерно 10 градусов.

Также нужно учесть, что нормальная работа прибора возможна в диапазоне от –10 до +50 ºС. При этом максимально допустимая влажность должна составлять 80%.

Нужно убедиться в том, что прибор надежно закреплен. Также следует обесточить сеть. Только после этого можно приступать к его подключению. Нужно снять крышку реле и заземлить прибор. Затем подключить электрическую сеть к контактам, как показано на рисунке ниже.

Контакты, которые пронумерованы цифрами 1 и 2 используются здесь для подачи напряжения от сети 220 В. Для представленной на схеме модели таймера, питание подводится в верхней части, а для управления выключением и включением предусмотрены контакты в нижней части прибора.

В данном случае на разрыв отводится фазный проводник, а ноль подается на нагрузку (в данном случае электролампы).

Средний контакт под номером 4 использован для подачи фазы от электрического щита, она может коммутироваться отдельно с подключениями 3 или 5.

Соединение 4–5 является нормально открытым (н.о.), а 3–4 нормально замкнутым (н.з.). (Для тех, кто не понимает слово «нормально» - состояние, когда выходное реле не сработало, в том числе, когда нет напряжения питания на клеммах 1–2).

Это довольно простое подключение и выполнить его способен даже начинающий электрик.

Схема подключения к магнитному пускателю

Если реле времени используется для контроля работы более мощной нагрузки, например, электродвигателя, понадобится подключение магнитного пускателя .

Этот прибор предназначен здесь для запуска, а также разгона до номинальной скорости электрического двигателя. Также пускатель обеспечивает непрерывность его работы, при необходимости отключает питание, обеспечивая защиту электродвигателю.

Магнитные выключатели могут использоваться не только для подключения электродвигателей. Их широко применяют и при других многокиловаттных нагрузках, для подключения обогревателей, уличного освещения и другого.

Для подключения выбран магнитный пускатель типа C-09D10. Схема подключения выглядит следующим образом:

Каждый пускатель содержит два контакта, которые используются для подключения выводов катушки. При подаче на катушку будет создано магнитное поле, втягивающее подвижный сердечник с подвижными контактами и траверсой, которые к нему закреплены. В зависимости от марки пускателя рабочее напряжение может составлять 110, 220 или 380 В.

Как и в предыдущей схеме, можно задействовать н.о. контакты 4–5 или н.з. 3–4.

Запуск электродвигателя

Для того, чтобы запустить электрический двигатель используется схема «Звезда-Треугольник», которая включает применение независимой временной выдержки во время запуска с режима «звезда» и перехода двигателя в рабочий режим «треугольник».

Здесь применяется реле времени RT-SD . Прибор регулирует время отключения режима «звезда» от 1 с до 10 минут. Кроме того, предусмотрена регулировка времени от предустановленных настроек и переключение режима «звезда-треугольник».

Однако такое реле можно использовать и в системах бытовой и промышленной автоматики для регулировки работы отопительных и вентиляционных систем и осветительных приборов.

Преимущество использования реле времени RT-SD заключается в следующем. Движки большой мощности при запуске обладают пусковым током, который в 5–6 раз выше рабочего. Как раз поэтому во время запуска электродвигателя по схеме «звезда-треугольник» используется прибор RT-SD.

Он позволяет снижать пусковой ток мощных двигателей во время запуска в режиме «звезда», а также при переключении в режим «треугольник», обеспечивая работу электродвигателя на номинальных значениях.

Реле времени в данном случае представляет собой альтернативу прибору плавного пуска. И в силу дороговизны последнего, реле RT-SD применяется очень часто. Кроме того, при запуске электродвигателя также используется магнитный пускатель, который подключается к реле как показано на схеме выше.

Применение кнопочного поста совместно с реле времени

Реализовать возможность запуска двигателя не только от реле времени, но и от кнопочного поста можно, добавив второй пускатель и собрав специальную схему «подхвата».

Внешний вид кнопочного поста с двумя кнопками

Рассмотрим принципиальную схему ниже. При нажатии на кнопку «ПУСК» происходит срабатывание Пускателя 1 и замыкание соответствующего контакта K1.1, подключенного параллельно кнопке «ПУСК». При отпускании этой кнопки, напряжение питания продолжает поддерживать Пускатель 1 во включенном состоянии и, соответственно, параллельный контакт K1.1 - в замкнутом.

Одновременно с контактом K1.1 замыкается контакт K1.2, который непосредственно включает Пускатель 2, управляющий нагрузкой. В момент срабатывания реле времени происходит срабатывание «контакта реле времени» и включение Пускателя 2.

В момент нажатия на кнопку «СТОП» (по умолчанию она замкнута) происходит размыкание цепи и Пускатель 1 отключается. Состояние Пускателя 2 при этом будет зависеть только от состояния реле времени.

Пускатель может управлять, к примеру, двигателем или еще чем-то. Если числа его контактов не достаточно, то их количество может быть увеличено специальными приставками.

Запуск нагрузки кнопкой на заданное время

По просьбе читателя Сергея публикуем схему, реализовав которую, появится возможность запускать нажатием кнопки исполнительное устройство на заданное время. Например, двигатель. Устройство задержки РВО-П2-15 выбрано случайным образом, подойдет любое другое со сходными параметрами.

Для правильной работы РВО-П2-15, необходимо выполнить его настройку согласно паспорту:

Настройки реле обязательно проводить в отключенном состоянии!

В окончание

Перед тем, как запустить собранную электрическую схему, нужно провести ее наружный осмотр, а также осмотр всех приборов.

Нужно убедиться, что все подключения осуществлены правильно и в случае подачи напряжения не произойдет замыкания или перегорания приборов. Также стоит проверить надежность закрепления проводников в зажимах.

Усиление выхода реле времени с помощью магнитного пускателя не представляет собой ничего сложно. Оно используется очень широко при подключении не только электродвигателей, но и других приборов промышленного и бытового типа.

Одной из главных задач мастера-электрика является изучение инструкции, которая прилагается к реле времени и магнитному пускателю.

Другая задача - правильно определить назначение зажимов на корпусе приборов. Если всё сделать грамотно, можно обеспечить успешное управление электроприборами на предприятии или в домашних условиях.

Видео по теме

Конструкция выполнена только на одной микросхеме К561ИЕ16 . Так как, для его правильной работы нужен внешний генератор тактовых импульсов, то в нашем случае мы его заменим простым мигающим светодиодом.

Как только подадим напряжение питание на схему таймера, емкость С1 начнет заряжаться через резистор R2 поэтому на выводе 11 кратковременно появится логическая единица, сбрасывающая счетчик. Транзистор, подсоединенный к выходу счетчика, откроется и включит реле, которое через свои контакты подключит нагрузку.

С мигающего светодиода с частотой 1,4 Гц поступают импульсы на тактовый вход счетчика. C каждым импульсным перепадом идет счет счетчика. Через 256 импульсов или около трех минут, на выводе 12 счетчика появится уровень логической единицы, а транзистор закроется, отключив реле и коммутируемую через его контакты нагрузку. К тому же эта логическая единица проходит на тактовый вход DD, останавливая работу таймера. Время работы таймера можно подобрать путем подключения точки «А» схемы к различным выходам счетчика.

Схема таймера выполнена на микросхеме КР512ПС10 , которая имеет в своем внутреннем составе двоичный счетчик-делитель и мультивибратор. Как и у обычного счетчика эта микросхема имеет коэффициент деления от 2048 до 235929600. Выбор требуемого коэффициента задается путем подачи логических сигналов на входы управления M1, M2, M3, M4, M5.

Для нашей схемы таймера коэффициент деления выбран 1310720. В таймере имеется шесть фиксированных временных интервалов: пол часа, полтора часа, три часа, шесть часов, двенадцать часов и сутки часа. Частота работы встроенного мультивибратора определяется номиналами резистора R2 и конденсатора C2 . При переключении переключателя SA2 изменяется частота мультивибратора, а проходя через счетчик-делитель и временной интервал.

Схема таймера запускается сразу после включения питания или для сброса таймера можно нажать на тумблер SA1. В исходном состоянии на девятом выходе будет уровень логической единицы а на десятом инверсном выходе соответственно нуля. В результате этого транзистор VT1 подсоединит светодиодную часть оптотиристоров DA1, DA2 . Тиристорная часть имеет встречно-параллельное включение, это позволяет регулировать переменное напряжение.

По завершению отсчета времени на девятом выходе установится ноль и отключит нагрузку. А на выходе 10 появится единица, которая остановит счетчик.

Запуск схемы таймера осуществляется при нажатии одной из трех кнопок с фиксацией временного интервала, при этом он начинает обратный отсчет. Параллельно с нажатием кнопки загорается светодиод соответствующий кнопки.

По истечению временного интервала таймер издает звуковой сигнал. Последующее нажатие отключит схему. Временные промежутки изменяются номиналами радиокомпонентов R2, R3, R4 и C1 .

Схема таймера , который обеспечивает задержку выключения, показана на первом рисунке Здесь транзистор с каналом р- типа (2) включён в цепь питания нагрузки, а транзистор с каналом п-типа (1) им управляет.

Схема таймера работает следующим образом. В исходном состоянии конденсатор С1 разряжен, оба транзистора закрыты и нагрузка обесточена. При кратковременном нажатии на кнопку Пуск затвор второго транзистора соединяется с общим проводом, напряжение между его истоком и затвором становится равным напряжению питания, он мгновенно открывается, подключая нагрузку. Возникший на ней скачок напряжения через конденсатор С1 поступает на затвор первого транзистора, который также открывается, поэтому затвор второго транзистора останется соединённым с общим проводом и после отпускания кнопки.

По мере зарядки конденсатора С1 через резистор R1 напряжение на нём повышается, а на затворе первого транзистора (относительно общего провода) понижается. Через некоторое время, зависящее в основном от ёмкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R1, оно снижается настолько, что транзистор начинает закрываться и напряжение на его стоке повышается. Это приводит к уменьшению напряжения на затворе второго транзистора, поэтому последний также начинает закрываться и напряжение на нагрузке понижается. В результате напряжение на затворе первого транзистора начинает уменьшаться ещё быстрее.

Процесс протекает лавинообразно, и вскоре оба транзистора закрываются, обесточивая нагрузку, конденсатор С1 быстро разряжается через диод VD1 и нагрузку. Устройство снова готово к запуску. Так как полевые транзисторы сборки начинают открываться при напряжении затвор-исток 2,5...3 В, а максимально допустимое напряжение между затвором и истоком - 20 В, то устройство может работать при питающем напряжении от 5 до 20 В (номинальное напряжение конденсатора С1 должно быть на несколько вольт больше питающего). Время задержки выключения зависит не только от параметров элементов С1, R1, но и от напряжения питания. Например, повышение напряжения питания с 5 до 10 В приводит к его увеличению примерно в 1,5 раза (при номиналах элементов, указанных на схеме, оно составило 50 и 75 с соответственно).

Если при закрытых транзисторах напряжение на резисторе R2 окажется более 0,5 В, то его сопротивление необходимо уменьшить. Устройство, обеспечивающее задержку включения, можно собрать по схеме, показанной на рис. 2. Здесь транзисторы сборки включены примерно так же, но напряжение на затвор первого транзистора и конденсатор С1 поступает через резистор R2. В исходном состоянии (после подключения источника питания или после нажатия на кнопку SB1) конденсатор С1 разряжен и оба транзистора закрыты, поэтому нагрузка обесточена. По мере зарядки через резисторы R1 и R2 напряжение на конденсаторе повышается, и когда оно достигает значения примерно 2,5 В, первый транзистор начинает открываться, падение напряжения на резисторе R3 увеличивается и второй транзистор также начинает открываться. Когда напряжение на нагрузке возрастает настолько, что диод VD1 открывается, напряжение на резисторе R1 повышается. Это приводит к тому, что первый транзистор, а за ним и второй открываться быстрее и устройство скачком переключается в открытое состояние, замыкая цепь питания нагрузки

Схема таймера - повторный запуск, для этого необходимо нажать на кнопку и удерживать её в таком состоянии 2...3 с (этого времени достаточно для полной разрядки конденсатора С1). Таймеры монтируют на печатных платах из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита, чертежи которых изображены соответственно на рис. 3 и 4. Платы рассчитаны на применение диода серий КД521, КД522 и деталей для поверхностного монтажа (резисторов Р1-12 типоразмера 1206 и танталового оксидного конденсатора). Налаживание устройств сводится в основном к подбору резисторов для получения требуемой выдержки времени.

Описанные устройства предназначены для включения в плюсовой провод питания нагрузки. Однако, поскольку сборка IRF7309 содержит транзисторы с каналом обоих типов, таймеры нетрудно приспособить для включения и в минусовый провод. Для этого транзисторы следует поменять местами и изменить на обратную полярность включения диода и конденсатора (естественно, это потребует и соответствующих изменений в чертежах печатных плат). Следует учесть, что при длинных соединительных проводах или отсутствии в нагрузке конденсаторов возможны наводки на эти провода и неуправляемое включение таймера Чтобы повысить помехоустойчивость, к его выходу надо подключить конденсатор ёмкостью несколько микрофарад с номинальным напряжением не менее напряжения питания.

Если временной интервал больше5 минут, устройство можно перезапустить и продолжать отсчет заново.

После кратковременного замыкания SВ1 начинает заряжаться емкость С1, включенный в коллекторную цепь транзистора VТ1. Напряжение с С1 поступает на усилитель с большим входным сопротивлением на транзисторах VТ2- VТ4 . Его нагрузкой является светодиодный индикатор, включающихся поочередно через минуту.

Конструкция позволяет выбрать один из пяти возможных временных интервалов: 1.5, 3, 6, 12 и 24 часа . Нагрузка подсоединяется к сети переменного тока в момент начала отсчета времени и отключается по завершению отсчета. Временные промежутки задаются с помощью частотного делителя сигналов прямоугольной формы, генерируемых RC- мультивибратором.

Задающий генератор выполнен на логических компонентах DD1.1 и DD1.2 микросхемы К561ЛЕ5 . Частота генерации формируется RC-цепочкой на R1,C1 . Точность хода настраивается по наименьшему временному интервалу, с помощью подбора сопротивления R1 (временно при регулировке его желательно заменить переменным сопротивлением). Для создания необходимых временных диапазонов, импульсы с выхода мультивибратора идут на два счетчика DD2 и DD3, в результате осуществляется деление частоты.

Эти два счетчика - К561ИЕ16 подсоединены последовательно, но для одновременного сброса, выводы обнуления подключены вместе. Сброс происходит при помощи переключателя SA1. Другим тумблером SA2 осуществляется выбор необходимого временного диапазона.

Когда на выходе DD3 возникнет логическая единица, она поступает на вывод 6 DD1.2 в результате чего генерация импульсов мультивибратором заканчивается. Одновременно сигнал логической единицы следует на вход инвертора DD1.3 к выходу которого подсоединен VT1. Когда на выходе DD1.3 появится логический ноль транзистор закрывается и отключает светодиоды оптопар U1 и U2, а это выключает симистора VS1 и подключенную к нему нагрузку.

При сбросе счетчиков, на их выходах устанавливаются нули, в том числе и на выходе, на который установлен переключатель SA2. На входе DD1.3 также подается нуль и соответственно на его выходе единица, что подключает нагрузку к сети . Так же параллельно и на входе 6 DD1.2 установится нулевой уровень, что запустит мультивибратор, и таймер начнет отсчет времени. Питание таймера осуществляется по бестрансформаторной схеме, состоящей из компонентов С2, VD1, VD2 и С3.

Когда тумблер SW1 замкнут конденсатор С1 начинает медленно заряжаться через сопротивление R1, а когда уровень напряжения на нем составит 2/3 от питающего, на это отреагирует триггер IC1. При этом напряжение на третьем выводе снизится до нуля, и цепь с лампочкой разомкнется.

При сопротивление резистора R1 в 10М (0,25 Вт) и емкости C1 47 мкФ x 25 В время работы устройства около 9 с половиной минут, при желание его можно изменить путем регулировки номиналов R1 и C1. Пунктирной линией на рисунке обозначеноо включение дополнительного выключателя, с помощью которого можно включать цепь с лампочкой даже при замкнутом тумблере. Ток покоя конструкции всего 150 мкА. Транзистор BD681 - составной (Дарлингтона) средней мощности. Можно заменить на BD675A/677A/679A.

Это схема таймера на микроконтроллере PIC16F628A позаимствована с хорошего португальского сайта по радиоэлектронике. Микроконтроллер тактируется от внутреннего генератора, который можно считать достаточно точным для данного момента, так как выводы 15 и 16 остаются свободными, то можно использовать внешний кварцевый резонатор для еще большей точности в работе.

В предыдущем разделе мы познакомились с таким интересным цифровым устройством как , заодно испытали наглядно функциональность этого реле времени, которое автоматически включит и выключит свет в определенные запрограммированные часы. Сегодня же рассмотрим схему включения, точнее монтажа таймера в электросеть 220 В на причитающееся ему место в распределительном щитке.

Схема по сравнению с упрощённой версией немного изменилась чтобы работать в домашнем коммутационном щитке, остальная часть электросхемы приведена для иллюстрации электрических подключений освещения в квартире.

Рассматривая распределение проводки, основным изменением является отсутствие электрической розетки. Её заменили два элемента:

• B10 — электрический предохранитель, который предотвращает от протекания тока через него больше 10 А. Фазовый провод источника питания обычно подключается к автоматическому выключателю.
• В эту линию подключена соединительная полоса «N» — все нейтральные проводники от каждой электрической цепи в квартире + нейтральная подводящая линия.

Еще одно изменение — вместо одной лампы есть 6 (каждая линия имеет от 1 до 3 ламп, это не имеет значения). Лампы разделены на два ряда, поэтому вместо одного фазного провода подключенного к разъему 3 таймера, будут два фазных проводника.

Согласно схемы, программируемое реле будет контролировать только те лампы, к которым подключено через выключатели. Остальные лампы будут выключены все время.

Следует также напомнить как выглядит схема распределительного устройства перед подключением реле. Вот она:

Тут фазовые провода ламп, непосредственно подключенных к реле максимальной токовой защиты

Подключение таймера к распределителю

Сначала нужно найти домашнее коммутационное устройство 220V.

В квартире 4 электрических контура. Один из них поддерживает все лампы в квартире. Он единственный, отмеченный символом B10 (справа).

Открыв крышку переходим к двум крепежным винтам, которые держат переднюю часть коробки.

Открываем и смотрим как там всё устроено:

1. Источник входного питания (фазный проводник) обычно подключается к нижней клемме выключателя максимальной токовой защиты. Это отличается тем, что каждый автоматический выключатель соединен друг с другом мостом и что даже если отключим его, эта сторона выключателя будет под напряжением.
2. К верхнему выводу выключателя присоединены фазные проводники, так называемые отводы на элементы бытовой электросети (например розетки в комнатах, розетки в ванной, освещение и т. д.). После включения переключателя на проводах подается напряжение.
3. Нейтральная клеммная колодка. В отличие от фазных проводников, нейтральные проводники встречаются в одной точке (узле).

В большинстве используемых в настоящее время решений есть также , но именно здесь нет такой.

Перед началом электромонтажных работ поочередно выключаем все . Но несмотря на отключение напряжения в квартире, советуем обязательно открутить (отключить) общий предохранитель в подъезде для квартиры, чтобы в доме вообще не было электрического напряжения. Основной предохранитель обычно находится в коридоре или в подвале (частный дом).

Теперь электричества 220V в квартире нет вообще. Конечно, всегда стоит проверять тестером напряжения (неонка).

Следующим шагом является удаление с выключателя максимального тока B10 двух подключенных к нему кабелей освещения и подготовка их к подключению к программируемому таймеру. Эти провода должны быть размещены в нижней части распределительной коробки. В то время как один кабель (1) можно легко пемещать в нижнюю часть коробки, второй (2) будет небольшой проблемой, поскольку кабель находится в изоляции (3) вместе с нейтральным проводником.

Нужно осторожно удалить его (не повредить внутреннюю изоляцию фазового / нейтрального проводника), разрезать и снять наружную (белую) изоляцию провода.

Теперь та часть коммутационной коробки, которая больше всего нас интересует.

После снятия внешней изоляции получили длинный нейтральный проводник, который должен быть укорочен и подключен к клеммной колодке. Фазовый проводник теперь имеет правильную длину, поэтому нет никакой проблемы, чтобы потянуть его под DIN-рейку.

Подготовка и монтаж реле времени

Теперь берем программируемое реле времени.

Таймер, три провода и электрический разъем-клеммник. После проверки того, что разъемы таймера крепко удерживают два провода в одном зажиме, откажемся от электрического клеммника и подготовим систему для подключения в распределительное устройство. Таким образом фазный проводник (1) будет подключен к выключателю максимального тока, фазный проводник (2) предназначен для подачи напряжения на клемму № 4 таймера, а нейтральный (3) будет подключен к общей клеммной колодке N.

Установим таймер на DIN-рейку (проводные клеммы 1 и 4 проходят под рейкой). Затем надо присоединить:

• (1) к переключателю максимального тока — этот кабель передает питание таймеру и освещение в квартире
• фазный провод (2) к клемме № 4 таймера
• нейтральный провод (3) к клеммной колодке N
• (4) к клемме № 3 программирующего устройства

Вот и всё, оставалось только подать напряжение в квартиру.

Закрыть корпус щитка на винты, включить автоматические выключатели и проверить работу сети с лампами. А как пользоваться этой штуковиной — смотрите на видео далее.

Видео инструкция по пользованию реле

Таймеры света или реле времени – это устройства, автоматически включающее освещение в запрограммированные часы времени. Таймеры света помогают избегать различных неприятностей по управлению включением освещения, таких как:

• В аквариуме вовремя не включили свет, из-за чего страдают водоросли и рыбки.
• В подъезде дома днем и ночью включено освещение без надобности.
• На садовом участке после захода солнца не включено освещение, хотя электричество в саду проведено.

Такие умные устройства для человека необходимы, потому что они создают комфорт для жизни и экономят энергию. Они выполнены в виде пластиковых моноблоков с панелью, на лицевой стороне которой находятся органы управления. Таймеры подразделяются по своим свойствам.

Типовые различия таймеров

По принципу работы таймеры света делятся на:

• Электромеханические.
• Электронные.

По периоду работы:

• Универсальные таймеры света.
• Случайной коммутации.
• С обратным счетом времени.
• Астрономические.
• Недельные.
• Суточные.

По методу установки:

• Стационарные, монтаж в щит, коробку или на DIN рейку.

По условиям работы:

• Классу защищенности от действия внешней среды.
• Номинальной мощности подключаемых потребителей.

Свойства таймеров

Электронное реле

Таймеры света, которыми управляет микропроцессор. Программирование осуществляется кнопками, находящимися на лицевой панели. Значения параметров показаны на ЖК дисплее, источником питания служит аккумулятор, либо батарея аккумуляторов.

Достоинствами электронного реле является:

• Большой выбор модификаций для любых требований по интервалу работы, методу установки и эксплуатационным условиям.
• Наглядность определенных параметров.
• Запись программы в память при выключении прибора.
• Повышенная точность показаний.
• Создание небольших диапазонов переключения, до 60 секунд.

Из недостатков можно назвать сложное создание программ, возникающие проблемы при выходе из строя аккумулятора.

Чтобы управлять освещением прибегают к помощи электронных реле.

Электромеханическое реле

Этот прибор с механизмом считывания времени работает с помощью синхронного двигателя, подключенного к сети питания. Он применяется для недельной и суточной периодичности работы. Программирование таймера заключается в управлении градуированным колесиком и рычажками, находящимися на лицевой панели.

Существуют таймеры света: стационарные, которые устанавливаются на рейку или в установочную коробку, а также розеточного типа.

Если наименьший диапазон переключения и точность в секундах не важны, то оптимальным выбором будет простая модель таймера электромеханического типа.

Достоинством электромеханических таймеров можно назвать легкость настройки. Но в сравнении с электронными образцами такие модели уступают по параметрам:

• Повышенный наименьший диапазон переключения, до 15 минут.
• Низкая точность хода.
• Сбой программы из-за отсутствия источника дополнительного питания.

Часто встречающаяся поломка этой модели – неисправность регулировочного колеса из-за износа зубьев шестерен. Для устранения причины требуется помощь квалифицированного специалиста.

Разновидности таймеров света

При выборе устройства включения света по времени необходимо рассчитать периоды и диапазон работы таймера. Электронные модели находят применение в своих областях работы, а для своеобразных условий могут лучше подойти электромеханические устройства таймеров с учетом их недостатков и достоинств.

Суточные таймеры

Суточные реле предназначены для определения порядка переключения приборов освещения за суточный период, то есть, в одно время ежедневно. Они удобны для включения в определенное время освещения аквариума, подсветки видеокамеры, отключения неоновой рекламы, запуска освещения вечернего фонтана в парке.

Основным недостатком суточного таймера можно назвать то, что время закатов и восходов солнца постоянно изменяется, это требует постоянной перестройки механизма на разные величины времени. А это создает дискомфорт и неудобство в работе. Если не перестраивать таймер, то через какое-то время реле будет давать значительные погрешности во времени включения. Например, лампы будут включаться тогда, когда это не требуется, когда еще достаточный уровень освещенности.

Недельные таймеры

Часто бывает нужно переключать освещение в определенный день недели. Например, необходимо отключить помещение производственного цеха, включить сигнализацию охраны в пятницу на один час раньше других дней. Для таких задач суточный таймер не подойдет.

Рабочий цикл эксплуатации составляется на программу 7-ми дней, каждую неделю процесс повторяется. Для таких задач используются в основном таймеры с электронной начинкой. По моделям они имеют отличия в числе ячеек памяти и способе определения количества параметров.

Если для недельного реле составить программу одну и ту же на каждый день, то его работа будет соответствовать суточному таймеру.

Астрономические таймеры управления приборами освещения

При изменениях длительности светового дня из-за сезонности времени года, лучше произвести корректировку времени подключения осветительного оборудования. Для таких задач оптимально применить астрономический таймер, который учтет продолжительность светового дня в различные периоды года. Реальный цикл программы эксплуатации астрономической модели таймера составляет один год.

Таймеры обратного отсчета

Такие модели таймеров применяются в основном в подъездах домов для того, чтобы освещение не было включено постоянно и, в то же время, человек, зайдя в подъезд в темноте, не искал без света ступени и не испытывал дискомфорт.

При входе в подъезд человек включает свет, таймер обратного отсчета времени запускается, и выключит свет автоматически через запрограммированный диапазон времени без участия человека. Это экономичное решение, с комфортом для людей.

Случайный таймер света

Такой таймер предназначен для создания безопасности оставленного без присмотра жилья. Когда хозяев дома нет на месте, на таймере задается эффект присутствия. С этой задачей и призван справляться таймер случайного включения света. В его конструкцию встроен генератор случайных величин, который в случайном порядке с различными произвольными диапазонами времени включает и выключает свет в разных комнатах, создавая эффект присутствия хозяев дома.

Универсальные таймеры света

Если заказчику требуется применить несколько разных функций, то оптимальным выбором будет универсальная модель таймера. В нем сочетаются функции сезонного изменения порядка включения с функцией выключения света через определенный небольшой интервал времени.

Такие типы устройств имеют стоимость выше, они сложнее в эксплуатации и настройке. Не нужно гнаться за большим числом программных функций, лучше выбрать то, что нужно именно вам.

Монтаж таймеров

При выборе устройства отсчета времени необходимо определиться с целями и задачами, которые он должен выполнять, со способом установки прибора.

Розеточный тип реле

Использование реле для подключения в розетку возможно с приборами освещения со стандартной вилкой включения домашней сети 220 вольт переменного тока.

Достоинствами этих таймеров можно назвать:

• Установка без вспомогательной проводки.
• Мобильность, можно переносить в любую розетку.
• Малые габариты, компактность.
• Простота эксплуатации и легкость установки.

Но они не подойдут для управления освещением всей квартиры, не смогут обеспечить большую мощность потребителей. Для таких целей существуют другие программируемые модели розеток, например, с WI-FI.

Стационарные реле времени

Если необходимо создать управление общим освещением всего дома или на предприятии, а не отдельными приборами, то выбирают таймеры света стационарного назначения.

Они устанавливаются в специальную коробку или на рейку распределительного щита. Такая установка требует вспомогательных усилий по сравнению с розеточным типом, а также необходимы материальные затраты. Но преимущества перекрывают недостатки: достигается единство управления и возможность питания потребителей с большой мощностью в системе.

Допустимая мощность освещения

При подключении в работу таймера нужно выполнять правило общей мощности. В сумме она не должна быть больше мощности таймера включения освещения. Необходимые параметры обозначены в инструкции на оборудование, или указаны на информационной табличке.

Защитная функция таймера от внешней среды

Воздействие факторов внешней обстановки в виде пыли, воды и других факторов неблагоприятно сказывается на эксплуатации таймера. Класс защищенности IP должен быть выбран по условиям работы.

Выбор таймера

Перед выбором таймера, сначала определите цели, которых вы хотите достигнуть. В соответствии с целями и задачами определяют нужный функционал прибора и его точность при эксплуатации.

Не стоит выбирать прибор, имеющий очень много функций, если вам это не пригодится, не нужен астрономический таймер при работе с домашним аквариумом, в котором присутствует суточный цикл освещения, и диапазоны включения и отключения около 30 минут. Проконтролируйте мощность таймера, она не должна быть меньше мощности потребителей приборов освещения. Степень защиты также нужна такая, которая будет удовлетворять условиям эксплуатации.