Šiuolaikinėje buitinėje įrangoje (pavyzdžiui, skalbimo mašinose ar mikrobangų krosnelėse) būtinai yra įmontuoti laikmačiai. Be to, prietaisai montuojami pagal vienos eilutės maitinimo schemas ir atlieka krovinio veikimo valdymo, įjungimo ar išjungimo reikiamu metu funkciją. Norėdami patys pasidaryti namų laiko relių, turite išstudijuoti dizaino ypatybes ir jų veikimo principą.
Darbo principas ir apimtis
Paprasčiausias relės veikimo principo supratimo pavyzdys yra tam tikram laikui nustatytas mechaninis arba elektroninis žadintuvas. Norėdami gauti visavertį laikmatį, prie jo pridedamas vykdomasis įtaisas, kuris atlieka reikiamą funkciją - tiekia energiją, pavyzdžiui, liustrai ar ventiliatoriui. Tokios relės veikimo tvarka:
- Kai tik pasibaigia laikmatyje nustatytas laiko intervalas (valandos), valdymo signalas patenka į relės ritę.
- Tuoj pat jo darbiniai kontaktai atidaro arba uždaro tiekimo grandinę.
- Dėl to prie jo prijungtas įrenginys yra išjungtas arba įjungtas.
Realiuose įrenginiuose šis veikimo būdas įgyvendinamas atsižvelgiant į iš anksto nustatytą laiko atidėjimą.
Įvairių tipų laikmačiai yra plačiai naudojami kontroliuojant pramonės įmonių veikimą, taip pat įjungiant ir išjungiant buitinius prietaisus. Šie daiktai dažniausiai naudojami kaip perjungiami namų ūkio kroviniai:
- bet kurios klasės apšvietimo įtaisai;
- įvairūs klimato įrangos pavyzdžiai;
- vėdinimo sistemos ir panašūs įtaisai.
Buitinių prietaisų naudojimas su laiko valdymu leidžia sumažinti išlaidas už elektrą.
Prieš atlikdami laikmatį, kaip savo rankomis įjungti ir išjungti elektrinius prietaisus, turėsite susipažinti su šių prietaisų įvairove.
Relių tipai
Pagal išėjimo elemento tipą, naudojamą perjungimo grandinėje, žinomi laiko relių pavyzdžiai yra suskirstyti į šiuos tipus:
- relių sistemos, kurių pagrindinis perjungimo elementas yra darbinis kontaktas;
- tranzistorius įjungia pagrindinius puslaidininkių elementus;
- triaciniai ar tiristoriniai jungikliai.
Pirmasis iš variantų nėra labai tinkamas savarankiškam gaminimui, nes jo išdėstymas yra gana sudėtingas - jame yra per daug elementų.
Rekomenduojama pasirinkti tiristoriaus grandinės sprendimą, kai prijungta apkrova nėra jautri maitinimo įtampos formai.
Namų gamybos gaminiuose neprotinga naudoti šiuolaikinius mikrovaldiklius, kurie žymiai apsunkina grandinės vykdomosios dalies nustatymo ir pritaikymo procesą. Labiau tinkamos yra tranzistorinės relės, kurias lengva surinkti ir iš anksto suderinti.
Praktinės schemos
Visuose siūlomuose namuose esančių relių variantuose yra nebrangių elementų, laisvai parduodamų bet kurioje radijo parduotuvėje. Jų schema veikia pagal paprasčiausią algoritmą, pagal kurį pirmiausia paleidžiamas į jį įmontuotas laikmatis, o paskaičiavimo pabaigoje įjungiamas vykdomasis vienetas. Dėl to maitinimo įtampa tiekiama arba pašalinama iš apkrovos, prijungtos prie relės.
Tranzistoriaus laiko įtaisas
Kelių tranzistorių laiko relės elektrinę grandinę lengviausia įgyvendinti, nes joje yra tik 8 aktyvūs elementai. Jos pagrindu galima surinkti prietaisus, kurie kontroliuoja, pavyzdžiui, apšvietimo išjungimo laiką.Norėdami maitinti tokią grandinę, jums reikia 9 voltų akumuliatoriaus arba 12 voltų automobilio akumuliatoriaus.
Norėdami pagaminti namų relių, jums reikia šių dalių rinkinio:
- du nuolatiniai rezistoriai ir vienas kintamas potenciometras - jų vertės parenkamos konkrečiai grandinei;
- dvigubas tranzistorius KT937A arba užsienio analogas;
- apkrovos perdavimo relė;
- nuolatinis reikiamos talpos laiko nustatymo kondensatorius;
- diodas, žymimas KD105B;
- mygtuką, kad būtų galima paleisti relę.
Laiko uždelsimas namuose pagamintame įrenginyje organizuojamas įkraunant pastovų kondensatorių iki tranzistoriaus pagrindinio elemento galios lygio. Šio proceso metu, kol įtampa pasieks 9–12 voltų, išvesties klavišas lieka atidarytas, o prie jo prijungta lemputė švyti visiška šiluma. Po tam tikro laiko, kurį nurodo dabartinė kintamojo rezistoriaus vertė, tranzistorius visiškai užsidaro. Dėl to apvija jo kolektoriuje atjungiama, o apkrova atjungiama nuo maitinimo grandinės.
Relės, surinktos pagal tranzistoriaus grandinę, laiko parametrai sekundėmis arba minutėmis parenkami eksperimentiškai - keičiant reguliuojamo rezistoriaus varžą. Patogumui vėliau nustatyti įjungimo ar išjungimo momentą rekomenduojama ant relės korpuso uždėti rodykles, kuriose nurodomi eksperimentiškai gauti laiko parametrai.
Lusto relė
Elektroninė laikmačio grandinė, surinkta remiantis mikroschema savo rankomis, leidžia atsikratyti tokių tranzistoriaus analogo trūkumų kaip delsos laiko apskaičiavimo sudėtingumas. Be to, tranzistoriaus grandinėje kiekvieną kartą prieš kitą paleidimą būtina išpilti laiko nustatymo kondensatorių. Mikroschemų naudojimas, viena vertus, pašalina šiuos trūkumus, kita vertus, šiek tiek apsunkina prietaisą. Rinkdamiesi mikroschemą, tinkamą laiko relei, atsižvelkite į šiuos dalykus:
- jei jums reikia atidėti nuo dešimties minučių iki vienos valandos, geriausia yra TL431 serijos mikroschema;
- jei reikia, dirbkite su platesniu diapazonu - su vėlavimu nuo 1 sekundės iki kelių valandų - patogiausia padaryti laikmatį klasikinėje NE555 serijoje;
- Maždaug tiek pat laiko parametrų galima gauti naudojant KR512PS10 mikroschemą.
Dėl to, kad nėra etaloninio įtampos šaltinio, atsako slenkstis jiems yra griežtai nustatytas, o tai leidžia tiksliai nustatyti reikiamą vėlavimo laiką.
Galimybė padidinti perjungimo įtampą leidžia padidinti laiko atidėjimo intervalą. Dėl įmontuoto įrenginio, skirto nuliui nustatyti įkrovimo grandines, nereikia atlikti priverstinio atstatymo. Šios namų laiko relės versijos pranašumai yra klaidingų teigiamų reiškinių sumažėjimas, o tai paaiškinama labiau „griežtais“ dabartiniais režimais.
Mikrovaldikliais pagrįstos relių grandinės tapo labai populiarios. Tačiau savarankiškai kopijuoti tai nėra visiškai patogu. Juos naudojant, kyla tam tikrų sunkumų, susijusių su mikroschemų litavimu ir jų programavimu. Siūlomų laiko matavimo prietaisų parinkčių paprastai pakanka pakartojimui namuose.
Perjungimo įrangos įtaisas 220 voltų
Norint valdyti galios įrenginių (pavyzdžiui, elektros variklių) veikimą, įprastos 12 voltų grandinės netinka. Tokiu atveju jums reikalingas magnetinis starteris, perjungimo įtampa 220 arba 380 voltų (atsižvelgiant į fazių skaičių). Norint į ritę tiekti valdymo įtampą, taip pat reikalingas galingas 220 voltų vairuotojas.
Paprasčiausia tokios relės grandinė, naudojama tik apšvietimo valdymui, nereikia galingų kontaktorių ir gali būti surinkta iš riboto skaičiaus dalių. Norėdami tai padaryti, jums reikia lygintuvo tiltelio iš 4 vožtuvų diodų ir puslaidininkio tiristoriaus, kontroliuojamo kintamosios įtampos lygiu.Kai jis veikia kaip reguliatorius, vožtuvas praeina tik teigiamą 220 voltų sinuso bangos dalį. Šis režimas galioja tik toms grandinėms, kurios kraunamos ant kaitrinių lempučių, taip pat prie ventiliatoriaus variklių ar kaitinimo elementų. Priešingai nei kiti įjungiamų elektros įrenginių pavyzdžiai, jie nėra jautrūs naudojamos įtampos formai.
Norint savarankiškai surinkti tokį laikmatį, reikės šių komponentų ir dalių:
- nuolatinė varža esant 4,3 megohmų ir 200 omų plius kintamasis rezistorius esant 1,5 kOhm;
- keturi diodai, sukurti srovėms, didesnėms kaip 1 A, ir atvirkštinė įtampa iki 400 V (tai gali būti, pavyzdžiui, KD202R);
- 0,47 uF laiko kondensatorius;
- Tiristorius VT151 ar panašus elementas.
Grandinės veikimo principas yra panašus į jau anksčiau nagrinėtus atvejus ir yra sumažintas iki laiko nustatymo kondensatoriaus įkrovimo maitinimo įtampa.
Įkrovimo ciklo metu tiristoriaus valdymo elektrodui taikomas teigiamas potencialas, kuris palaiko jį atviroje būsenoje. Dėl to elektros lemputės pusinės bangos tiekiamos į lemputę, prijungtą prie grandinės. Įkrovimo proceso metu srovė grandinėje sustoja, tiristorius užsidaro, o lemputė užgeso. Laiko uždelsimas sureguliuojamas nustatant įkrovimo kondensatoriaus įtampą, naudojant kintamą rezistorių.
Daugiafunkciniai įrenginiai
Šalies pramonės gaminamos daugiafunkcinės laiko relės išsiskiria plačiu pasirinkimo spektru, o tai reiškia, kad yra šios funkcijos:
- Produktai gali dirbti pagal programos nurodytą grafiką metus, mėnesį ar savaitę.
- Jie gali aptarnauti nuo vieno iki 4 kanalų.
- Įrengtas šeši įvesties valdymo moduliai.
Nėra prasmės savarankiškai kopijuoti daugiafunkcius įrenginius. Jie turėtų būti laikomi pavyzdžiais nuodugniam šiuolaikinių laiko relių modelių galimybių tyrimui.
