Реле времени 220В: схема задержки выключения

Реле таймер — это эффективное изделие, предназначенное для обеспечения работы всех элементов системы на протяжении заданного промежутка времени после включения или отключения питания. Этот небольшой прибор способен одновременно контролировать несколько устройств, поэтому его часто используют в наиболее сложных аппаратах. Самостоятельно изготовить или купить такой механизм можно с минимальными финансовыми затратами.

Общие сведения

Для того чтобы устройство правильно работало и выполняло все предусмотренные функции, рекомендуется подключить реле времени (220В) с задержкой включения. Перед началом его изготовления и монтажа необходимо подробно изучить устройство, принцип действия, а также преимущества и недостатки. Вся эта информация поможет выбрать максимально эффективную модель аппарата для каждой конкретной установки.

Устройство и принцип действия

Реле считаются одними из наиболее часто используемых приспособлений. Свою популярность они получили благодаря точности и эффективности работы. С их помощью можно легко контролировать напряжения различной величины, что помогает уберечь дорогостоящие устройства от поломок и сбоев в работе.

В большинстве случаев используется временное реле, состоящее из следующих элементов:

  1. Железный якорь. Он применяется для создания низкого сопротивления магнитному потоку.
  2. Проволочная катушка. Эта деталь конструкции оборачивается вокруг сердечника из железа и помогает создавать магнитное поле.
  3. Подвижная металлическая стрелка.
  4. Контакты, количество которых определяется требованиями к изделию.
  5. Шарниры с ярмом. Эти приспособления используются для крепления якоря.
  6. Жёсткая пружина. Деталь служит для удержания якоря и устанавливается так, чтобы при отсутствии электрического тока в магнитной цепи создавался воздушный зазор.

Принцип работы реле времени довольно простой. Разобраться в нюансах сможет не только опытный электрик, но и новичок, который видит изделие первый раз.

Функционирует устройство таким образом:

  1. При отсутствии электрического тока один из контактов находится в открытом положении, а другой — в закрытом. В некоторых современных моделях их количество может увеличиваться в зависимости от функций, предусмотренных производителем.
  2. Как только в цепи появляется электричество, начинается процесс генерации магнитного поля.
  3. Благодаря ему активизируется арматура и происходит перемещение подвижного контакта.
  4. После отключения питания якорь перемещается в своё первоначальное положение под действием возникающей силы. Она обеспечивается пружиной и её величина значительно меньше магнитной.
  5. При поступлении электрического тока на катушку, через неё проходит диод и энергия распадающегося магнитного поля рассеивается.

Преимущества и недостатки

Реле времени с задержкой выключения (220В), как и любое другое подобное устройство, имеет несколько важных достоинств. Поэтому оно пользуется большой популярностью и широко применяется в промышленности.

Наиболее значимыми положительными сторонами устройства являются следующие:

  • широкий диапазон регулировки временных задержек (от 0,1 секунды до 100 дней);
  • высокая точность соблюдения интервалов времени;
  • возможность функционировать как при низких, так и при высоких температурах (от -20 до +60 градусов по Цельсию);
  • наличие защиты от промышленного шума;
  • универсальность крепления (на панель или DIN-рейку);
  • возможность подключения проводников, имеющих различное сечение (от 0,4 до 4 квадратных миллиметров);
  • способность качественно выполнять свои функции при различных параметрах напряжения в сети.

Несмотря на большое количество преимуществ, у реле с задержкой времени есть и несколько недостатков. Их обязательно нужно брать во внимание перед выбором устройства и началом его использования. В противном случае можно столкнуться с различными проблемами, которые значительно затруднят работу всей системы и повлекут за собой многочисленные поломки.

К недостаткам таймеров относят:

  • необходимость максимально точной установки и настройки;
  • зависимость от наличия электрического тока в сети;
  • недолговечность конструкции;
  • сложности при проведении ремонтных и профилактических мероприятий.

Разновидности изделий

Производители временных реле предлагают потребителям большое количество разновидностей этого устройства. Все они имеют похожие характеристики, но отличаются принципом работы. Такое разнообразие позволяет выбрать оптимальный вариант, который подойдёт для определённого оборудования.

Наиболее популярные виды конструкций:

  1. Электронные. Эти реле времени применяются намного чаще других. Свою популярность они получили благодаря небольшим размерам, низкому потреблению электричества, а также наличию полезных дополнительных функций. Такие изделия способны осуществлять контроль за процессами с минимальной выдержкой (от 0,1 до 0,5 секунды). При этом они обеспечивают бесперебойную работу на протяжении нескольких недель.
  2. С пневматическим замедлением. Это механическое реле времени может обеспечить выдержку в пределах от 0,4 секунд до 3 минут. Устройство оснащено специальным пневматическим демпфером, который позволяет контролировать последовательную работу транспортёров и различных станков. Пневматические реле времени имеют компактные размеры и позволяют легко выполнять замену основных элементов. Всё это даёт возможность применять несколько таких изделий на одном аппарате.
  3. С электромагнитным замедлением. Принцип действия таких устройств основан на создании выдержки срабатывания, при постепенном увеличении основного магнитного тока. Это реле может обеспечить задержки выключения от 0,5 до 1,4 секунды, а также включения — от 7 до 11 сотых секунды. Большим недостатком такого приспособления является необходимость наличия постоянного тока.
  4. С анкерным механизмом. Такие реле используются довольно редко, так как не дают максимальной точности по времени. Их работа обеспечивается вмонтированной пружиной, которая заводится под электромагнит. На специальной шкале выставляется нужное время срабатывания контактов, которые приводят в действие анкерный механизм.
  5. Контакторные. Эти таймеры применяются только для контроля за работой электродвигателей, холодильников, аквариумов и осветительных систем. Главная их особенность — контакты, которые производятся из сплава серебра. Среди недостатков выделяется недолговечность и высокий уровень шума, создаваемого во время работы.

Изготовление реле своими руками

Чтобы получить качественное реле и немного сэкономить, необходимо самостоятельно изготовить такое устройство. Для этого не нужно тратить много времени и иметь какие-либо профессиональные знания. Новичку в этом деле достаточно обладать базовыми физическими познаниями и общим представлением о принципе работе устройства.

Выбор материалов и инструментов

Для работы над реле понадобится минимальное количество доступных материалов, которые можно купить в специализированных магазинах любого населённого пункта. Их стоимость сравнительно небольшая, что даёт возможность смастерить реле даже людям с небольшими финансовыми возможностями.

В работе понадобятся такие предметы:

  • деревянная доска подходящего размера;
  • гвозди длиной около 100 мм;
  • моток медной проволоки;
  • металлическая полоска;
  • тиристоры;
  • плоскогубцы;
  • молоток.

Пошаговая инструкция

Все самодельные временные реле изготавливаются по одному и тому же принципу. Мастеру важно придерживаться его и стараться максимально качественно выполнить каждый этап работы. Только в этом случае можно добиться желаемого результата и выполнить работу за минимально короткий промежуток времени.

Порядок действий:

  1. Берётся деревянная доска и в неё молотком аккуратно вбиваются гвозди. Делать это нужно так, чтобы они заходили в дерево только наполовину. Важно исключить какие-либо изгибы и неравномерность интервалов между двумя соседними гвоздями. Исправить допущенные ошибки можно при помощи плоскогубцев.
  2. Медная проволока медленно наматывается на длинный гвоздь. Делать это нужно по направлению снизу вверх. Как только вся ножка будет обмотана, необходимо закрепить проволоку на шапке. Важно оставить несколько миллиметров с каждого края, чтобы потом было удобно регулировать величину магнитного поля.
  3. С помощью плоскогубцев изменяется форма металлической полоски. Она сгибается так, чтобы один из краёв находился выше шапки гвоздя.
  4. Полученное изделие надёжно крепится к деревянной основе.
  5. Один из концов проволоки самостоятельно изготовленного электромагнита подключается к положительной клемме батареи, а другой — к отрицательной. В результате этих манипуляций гвоздь должен соприкоснуться с металлической полоской.
  6. Один зажим крепится к полоске из металла, а другой — к нижней части гвоздя.
  7. Устройство дополняется тиристорами, которые помогут приспособлению работать на протяжении длительного периода.
  8. Включается электромагнит и изделие подсоединяется к источнику питания.
  9. Подключённое реле времени настраивается и проверяется на работоспособность. В случае выявления каких-либо неточностей следует отключить устройство и устранить проблему.

Самостоятельно собранное временное реле идеально подойдёт для контроля работы осветительных приборов, а также включения и выключения маленьких бытовых аппаратов.

Критерии выбора покупных изделий

Если нет желания или возможности смастерить реле самостоятельно, то можно купить готовую конструкцию. Найти её можно в магазинах, специализирующихся на продаже и ремонте электроприборов. В этом случае денежные затраты будут намного больше, чем при изготовлении своими руками, но снизятся временные потери.

Основные критерии выбора:

  1. Диапазон задержки. Это основной параметр, который следует учитывать при покупке реле времени. Он определяется исходя из назначения устройства и особенностей его работы.
  2. Тип коммутируемого тока. Реле способны коммутировать как постоянный, так и переменный ток. В первом случае рекомендуется покупать устройства типа DC, а во втором — AC. В некоторых случаях оптимальным вариантом будет использование универсальных изделий, имеющих маркировку AC/DC.
  3. Степень защиты. В зависимости от места установки реле (на улице или в помещении), необходимо выбирать определённые модели. Устройства, которые будут находиться на открытом пространстве, должны иметь дополнительный защитный корпус и обладать индексом IP40. Для размещения внутри здания подойдёт изделие с индексом IP20.
  4. Максимальный коммутируемый ток. Если покупаемое приспособление будет использоваться в бытовых приборах, то специалисты советуют выбирать те модели, которые способны коммутировать нагрузку в пределах от 10 до 16 А.
  5. Возможности подключения. Большинство современных изделий можно одновременно подключить к двум элементам. Так работу реле с задержкой времени можно контролировать из 2 мест, находящихся в разных концах комнаты.
  6. Габариты. Профессионалы советуют покупать максимально компактные устройства, так как для них будет проще найти место установки.
  7. Способ монтажа. В некоторых случаях требуется контролировать и этот параметр, так как многие модели нуждаются в креплении на DIN-рейку.

Временное реле — это полезное и эффективное устройство. С его помощью можно контролировать работу всей системы и предотвращать появление каких-либо сбоев. При правильной установке и соблюдении всех рекомендаций профессионалов можно значительно увеличить срок эксплуатации оборудования и избежать большинства проблем.

R1 ограничивает ток через управляющий электрод симмистора и ключевой элемент оптрона.

R2 Определяет постоянную времени RC цепочки, а кроме того, ограничивает ток через светодиод оптрона.

R3 Ограничивает ток зарядки конденсатора RC цепочки не давая умереть контактам кнопки.

R1 и R2 могут быть немного на другие сопротивления, скажем на 200 Ом или на 150 или на 180.

Постоянная времени RC цепочки для указанных номиналов такова, что всё закроется примерно через 5 секунд как кнопка будет отпущена. Если нужно больше в 2 раза, то увеличиваем конденсатор по ёмкости в 2 раза, если нужно в 2 раза меньше, то уменьшаем ёмкость конденсатора, если нужно больше в 1,5 раза то увеличиваем ёмкость в 1,5 раза.

Если напряжение подаваемое кнопкой не 12 вольт, а например 5 вольт, то резистор R2 меняем на 2,2 ком, а конденсатор соответственно в 2 больше ставим, на 2200мкф.

Если 12 вольт стабилизированные то конденсатор можно применить не на 25 вольт, а на 16 вольт, что немного уменьшит габариты.

Так как светодиод в оптроне перестаёт светиться не при 0 вольт, а примерно при 2,5 то задержка может быть меньше чем 5 секунд, скажем 4 секунды, но так как ВАХ светодиода не линейная, то может больше, например 7 секунд. Соберёте, включите вместо клапана лампочку и сами увидите, если будет мало, то в параллель конденсатору ещё какой ни будь напаяете, скажем на 500мкф.

Активизировать и отключать бытовую технику можно без присутствия и участия пользователя. Большинство выпускаемых в наши дни моделей оснащено реле времени для автоматического запуска/остановки.

Что делать, если точно так же хочется управлять устаревшим оборудованием? Запастись терпением, нашими советами и сделать реле времени своими руками – поверьте, этой самоделке найдется применение в хозяйстве.

Мы готовы помочь вам осуществить интересную задумку и попробовать свои силы на пути самостоятельного электротехника. Для вас мы нашли и систематизировали все ценные сведения о вариантах и способах изготовления реле. Использование представленной информации гарантирует простоту сборки и отличную работу прибора.

В предложенной к изучению статье подробно разобраны опробованные на практике самодельные варианты устройства. Сведения опираются на опыт увлеченных электротехникой мастеров и требования нормативов.

Сфера применения реле времени

Человек всегда стремился облегчить себе жизнь, внедряя в обиход разные приспособления. С появлением техники на базе электродвигателя встал вопрос об оснащении ее таймером, который управлял бы этим оборудованием автоматически.

Включил на заданное время – и можно идти заниматься другими делами. Агрегат по истечении установленного периода сам отключится. Вот для такой автоматизации и потребовалось реле с функцией автотаймера.

Классический пример рассматриваемого устройства – это в реле в старой стиральной машинке советского образца. На ее корпусе имелась ручка с несколькими делениями. Выставил нужный режим, и барабан крутится в течение 5–10 минут, пока часики внутри не дойдут до нуля.

Электромагнитное реле времени небольшое по габаритам, потребляет мало электроэнергии, не имеет ломающихся подвижных частей и долговечно

Сегодня реле времени устанавливают в различную технику:

  • микроволновки, печи и иную бытовую технику;
  • вытяжные вентиляторы;
  • системы автополива;
  • автоматику управления освещением.

В большинстве случаев прибор делают на основе микроконтроллера, который одновременно и управляет всеми остальными режимами работы автоматизированной техники. Производителю так дешевле. Не надо тратиться на несколько отдельных устройств, отвечающих за что-то одно.

По типу элемента на выходе реле времени классифицируют на три вида:

  • релейные – нагрузка подключается через «сухой контакт»;
  • симисторные;
  • тиристорные.

Наиболее надежен и устойчив к всплескам в сети первый вариант. Устройство с коммутирующим тиристором на выходе следует брать, только если подключаемая нагрузка нечувствительна к форме питающего напряжения.

Чтобы самостоятельно изготовить реле времени, также можно воспользоваться микроконтроллером. Однако самоделки в основном делаются для простых вещей и условий работы. Дорогой программируемый контроллер в такой ситуации – лишняя трата денег.

Есть гораздо более простые и дешевые в исполнении схемы на основе транзисторов и конденсаторов. Причем вариантов существует несколько, выбрать для своих конкретных нужд есть из чего.

Схемы различных самоделок

Все предлагаемые варианты изготовления своими руками реле времени построены на принципе запуска установленной выдержки. Сначала запускается таймер с заданным временным интервалом и обратным отсчетом.

Подключенное к нему внешнее устройство начинает работать – включается электродвигатель или свет. А затем, по достижении нуля, реле выдает сигнал на отключение этой нагрузки или перекрывает ток.

Вариант #1: самый простой на транзисторах

Схемы на базе транзисторного исполнения – наиболее легкие в реализации. Простейшая из них включает в себя всего восемь элементов. Для их соединения даже не потребуется плата, все можно спаять без нее. Подобное реле часто делают, чтобы подключить через него освещение. Нажал кнопку – и свет горит в течение пары минут, а потом сам отключается.

Для питания этой схемы требуются батарейки на 9 или аккумуляторы на 12 Вольт, также такое реле можно запитать от переменных 220 В посредством преобразователя на постоянные 12 В (+)

Чтобы собрать это самодельное реле времени, потребуется:

  • пара резисторов (100 Ом и 2,2 мОм);
  • биполярный транзистор КТ937А (либо аналог);
  • реле переключения нагрузки;
  • переменный резистор на 820 Ом (для регулировки временного интервала);
  • конденсатор на 2019 мкФ и 25 В;
  • выпрямительный диод КД105Б;
  • переключатель для запуска отсчета.

Задержка времени в этом реле-таймере происходит за счет зарядки конденсатора до уровня питания ключа транзистора. Пока C1 заряжается до 9–12 В ключ в VT1 остается открытым. Внешняя нагрузка запитана (свет горит).

Через некоторое время, которое зависит от выставленного значения на R1, происходит закрытие транзистора VT1. Реле K1 в итоге обесточивается, а нагрузка отключается от напряжения.

Время заряда конденсатора C1 определяется произведением его емкости на общее сопротивление цепи зарядки (R1 и R2). Причем первое из этих сопротивлений фиксировано, а второе регулируемо для задания конкретного интервала.

Временные параметры для собранного реле подбираются опытным путем выставлением различных значений на R1. Чтобы впоследствии легче было выполнять уставку нужного времени, на корпусе следует сделать разметку с поминутным позиционированием.

Указать формулу расчета выдаваемых задержек для такой схемы проблематично. Многое зависит от параметров конкретного транзистора и остальных элементов.

Приведение реле в исходное положение производится обратным переключением S1. Конденсатор замыкается на R2 и разряжается. После повторного включения S1 цикл запускается заново.

Один транзистор можно заменить цепью из пары аналогичных, что только повысит стабильность работы собираемого реле времени (+)

В схеме с двумя транзисторами первый участвует в регулировке и управлении временной паузой. А второй – это электронный ключ для включения и отключения питания у внешней нагрузки.

В варианте со сдвоенной схемой один из ключей Б1 “запускает таймер” и включает нагрузку, а второй Б2 отключает ее (+)

Самое сложное в данной модификации – это точно подобрать сопротивление R3. Оно должно быть таким, чтобы реле замыкалось исключительно при подачи сигнала с Б2. При этом обратное включение нагрузки обязано происходить только при срабатывании Б1. Подбирать его придется экспериментально.

Чтобы повысить интервал задержки реле времени, КТ937А можно заменить полевым транзистором с изолированным затвором (например, 2N7000) (+)

У этого типа транзисторов ток затвора очень мал. Если обмотку сопротивления в управляющем реле-ключе подобрать большую (в десятки Ом и МОм), то интервал отключения можно увеличить до нескольких часов. Причем большую часть времени реле-таймер практически не потребляет энергии.

Активный режим в нем начинается на последней трети данного интервала. Если РВ подключить через обычную батарейку, то прослужит она очень долго.

Вариант #2: на базе микросхем

У транзисторных схем есть два основных минуса. Для них сложно рассчитать время задержки и перед очередным пуском требуется разряжать конденсатор. Использование микросхем нивелирует эти недостатки, но усложняет устройство.

Однако при наличии даже минимальных навыков и познаний в электротехнике сделать своими руками подобное реле времени также не составит труда.

Если задержка требуется в интервале от десяти минут до часа, то транзистор лучше всего заменить микросхемой серии TL431 (+)

Порог открытия у TL431 более стабильный за счет наличия внутри источника опорного напряжения. Плюс для ее переключения вольтаж требуется гораздо больший. На максимуме, за счет увеличения значения R2, его можно поднять до 30 В.

Конденсатор до таких значений будет заряжаться долго. К тому же подключения C1 на сопротивление для разрядки в этом случае происходит автоматически. Дополнительно нажимать на SB1 здесь не нужно.

Еще один вариант – это применение «интегрального таймера» NE555. В этом случае задержка также определяется параметрами двух сопротивлений (R2 и R4) и конденсатора (C1).

“Выключение” реле происходит за счет переключения опять же транзистора. Только его закрытие здесь выполняется по сигналу с выхода микросхемы, когда она отсчитает нужные секунды.

“Таймер” на основе микросхемы NE555 во многом повторяет классический вариант на одном транзисторе, но интервал задержек здесь выставляется более точный (от 1 секунды до нескольких минут и часов) (+)

Ложных срабатываний при использовании микросхем выходит гораздо меньше, нежели при применении транзисторов. Токи в этом случае контролируются жестче, транзистор открывается и закрывается именно тогда, когда требуется.

Еще один классический микросхемный вариант реле времени основан на базе КР512ПС10. В этом случае при включении питания цепь R1C1 подает на вход микросхемы импульс сброса, после чего в ней запускается внутренний генератор. Частоту отключения (коэффициент деления) последнего задает регулирующая цепь R2C2.

Количество подсчитываемых импульсов определяется коммутацией пяти выводов M01–M05 в различных комбинациях. Время задержки можно выставить от 3 секунд до 30 часов.

После отсчета указанного числа импульсов на выходе микросхемы Q1 устанавливается высокий уровень, открывающий VT1. В результате срабатывает реле K1 и включает либо выключает нагрузку.

Схема сборки реле времени с помощью микросхемы КР512ПС10 не отличается сложностью, сброс в исходное состояние в таком РВ происходит автоматически при достижении заданных параметров за счет соединения лапок 10 (END) и 3 (ST) (+)

Существуют еще более сложные схемы реле времени на базе микроконтроллеров. Однако для самостоятельной сборки они мало подходят. Здесь сказываются сложности как с пайкой, так и с программированием. Вариаций с транзисторами и простейшими микросхемами для бытового применения вполне хватает в подавляющем большинстве случаев.

Вариант #3: под питание на выходе 220 В

Все вышеописанные схемы рассчитаны на 12-вольтовое выходное напряжение. Чтобы подключить к собранному на их основе реле времени мощную нагрузку, необходимо на выходе устанавливать магнитный пускатель. Для управления электродвигателями или иной сложной электротехникой с повышенной мощностью так и придется делать.

Однако для регулировки бытового освещения можно собрать реле на базе диодного моста и тиристора. При этом подключать через такой таймер что-либо иное не рекомендуется. Тиристор пропускает сквозь себя только положительную часть синусоиды переменных 220 Вольт.

Для лампочки накаливания, вентилятора или ТЭНа это не страшно, а другое электрооборудование подобного может не выдержать и сгореть.

Схема реле времени с тиристором на выходе и диодным мостом на входе рассчитана на работу в сетях 220 В, но имеет ряд ограничений по типу подключаемой нагрузки (+)

Для сборки подобного таймера для лампочки необходимы:

  • сопротивления постоянные на 4,3 МОм (R1) и 200 Ом (R2) плюс регулируемое на 1,5 кОм(R3);
  • четыре диода с максимальным током выше 1 А и обратным напряжением от 400 В;
  • конденсатор на 0,47 мкФ;
  • тиристор ВТ151 или аналогичный;
  • выключатель.

Функционирует это реле-таймер по общей схеме для подобных устройств, с постепенной зарядкой конденсатора. При смыкании на S1 контактов С1 начинает заряжаться.

В течение этого процесса тиристор VS1 остается открытым. В итоге на нагрузку L1 поступает сетевое напряжение 220 В. После завершения зарядки С1 тиристор закрывается и отсекает ток, выключая лампу.

Регулировка задержки производится выставлением значения на R3 и подбором емкости конденсатора. При этом надо помнить, что любое прикосновение к оголенным ножкам всех использованных элементов грозит поражением током. Они все находятся под напряжение 220 В.

Если нет желания экспериментировать и самостоятельно заниматься сборкой реле времени, можно подобрать готовые  варианты выключателей и розеток с таймером.

Подробнее о таких устройствах написано в статьях:

  1. Выключатель с таймером отключения: как работает и какой вид лучше выбрать
  2. Розетка с таймером: виды, принцип работы + особенности установки

Выводы и полезное видео по теме

Разобраться с нуля во внутреннем устройстве реле времени часто бывает сложно. У одних не хватает познаний, а у других опыта. Чтобы упростить вам выбор нужной схемы, мы сделали подборку видеоматериалов, в которых подробно рассказывается обо всех нюансах работы и сборки рассматриваемого электронного девайса.

Принцип работы элементов реле времени на транзисторном ключе:

Автоматический таймер на полевом транзисторе для нагрузки 220 В:

Пошаговое изготовление реле задержки своими руками:

Собрать самостоятельно реле времени не слишком сложно – есть несколько схем для реализации этого замысла. Все они основаны на постепенной зарядке конденсатора и открытии/закрытии транзистора или тиристора на выходе.

Если нужен простой прибор, то лучше взять транзисторную схему. Но для точного контроля времени задержки придется паять один из вариантов на той или иной микросхеме.

Если у вас есть опыт сборки такого устройства, пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями. Оставляйте комментарии, прикрепляйте фотографии своих самоделок и участвуйте в обсуждениях. Блок для связи расположен ниже.

Наиболее простым и несложным прибором, позволяющим автоматизировать различные действия, является реле времени с задержкой выключения на 220 В. Изменение рекламы на вывесках, контроль поливочных систем, включение приборов в определённое время, подача электричества, воды — всё это и многое другое возможно осуществить, используя такое несложное устройство. Современные реле несложны в настройках режимов работы и позволяют их выполнить даже людям, не разбирающимся в технике.

Назначение, виды и принцип работы

Реле времени — это прибор, предназначенный для автоматизации действий в зависимости от установленного интервала времени. Другими словами, устройство позволяет отсрочить запуск процесса на какой-то промежуток времени. Конструктивно прибор состоит из следующих частей:

  • управляющая;
  • выдерживающая;
  • исполнительная.

Управляющая часть обеспечит запуск при появлении разрешающего сигнала, поступающего на элементы схемы. Выдерживающая часть переводит прибор в режим паузы, а исполнительная уже непосредственно коммутирует подключённую к выходу нагрузку.

Простое реле времени с задержкой включения 220 В предназначено для управления отсрочкой по времени, например, отключение света через пять минут после его включения. Наиболее распространёнными типами реле являются: электромеханическое, электромагнитное, программируемое.

В простых случаях применяют первые два вида реле, использующие одну настройку. Программируемый тип обладает расширенными возможностями. Основная его способность заключается в возможности создания цикличности действия и гибкости настройки. Благодаря чему такое реле является универсальным для любой сферы применения и настраивается с высокой точностью. Оно может управляться дистанционно, комплектоваться удобной системой индикации, а также использоваться в схемах вместо импульсного реле.

По способу расположения разделяются на отдельностоящие, встраиваемые и модульные. Отдельностоящие — это независимые устройства, выполняемые в отдельном корпусе с выносным устройством питания. Например, реле времени для фотопечати. Встраиваемые устройства представляю собой плату и механизм без корпуса. Они составляют единое целое с другими сложными приборами, например, таймер-программатор в микроволновой печи или накладной выключатель с выдержкой времени. Модульные приборы выпускаются с креплениями, выполненными под din-рейку, и предназначены они для расположения в щитовых шкафах.

Электромагнитный тип устройства

Используется в линии постоянного тока. Преимущество электромагнитных реле заключается в низкой цене, а недостаток — в ограниченном ресурсе работы. Основными частями, из которых состоит устройство, являются:

  • катушка;
  • магнитопровод;
  • якорь;
  • траверс;
  • пружина.

Между якорем и сердечником располагается стойкая к намагничиванию прокладка. Основное её назначение защита якоря от контакта с сердечником. Движение якоря в катушке создаётся магнитным полем в результате прохождения электрического тока по её виткам. Если прокладки не будет, то пружина не преодолеет действия остаточной намагниченности и подвижные контакты на траверсе не разомкнутся. Толщина прокладки влияет на время задержки срабатывания.

Регулировка задержки времени происходит выставлением величины натяжения пружины. Для этого в конструкции предусмотрен регулировочный винт. Выдержка времени осуществляется закорачиванием или отключением катушки реле.

При закорачивании катушки магнитное поле исчезает или достигает малой величины. После отключения подачи питания из-за замыкания катушки в контуре образуется самоиндукция, поддерживающая некоторое время значение тока. Магнитное поле, а значит и сила, удерживающая якорь, начинает постепенно уменьшаться.

Для того чтобы величина магнитного поля при отключении катушки медленно уменьшалась, применяются так называемые демпферы, образующие вторичный контур. Материалом для их изготовления служит медь или алюминий. При исчезновении магнитного поля в демпфере индуктируется ток, чем меньше его масса, тем и время выдержки меньше. Используя разные съёмные демпферы, изменяют и время задержки.

Реле с пневматической и анкерной задержкой

Главной частью этого типа является электромагнит. Он применяется как постоянного, так и переменного тока. В качестве устройства задержки используется пневмонический демпфер или часовой. Достоинство такого метода работы устройства его независимость от формы запитывающего сигнала и температуры окружающей среды. Основной элемент анкерной конструкции пружина, степенью сжатия которой управляет электромагнит. Пневматические реле разрешают регулировать время в пределах от 0,4 до двух минут с точностью десять процентов. Для анкерных устройств время паузы составляет от 7 до 20 секунд с той же точностью.

Кроме электромагнита, пневматическое реле содержит:

  • пневматический замедлитель;
  • колодку;
  • резиновую диафрагму;
  • иглу регулировки.

Электромагнит, срабатывая, опускает колодку под давлением пружины. Скорость опускания зависит от диаметра отверстия, через него воздух поступает в верхнюю часть. Изменяя скорость подачи воздуха и регулируя размер отверстия, изменяют и время задержки.

Приборы моторного типа

Устройства позволяют коммутировать мощную нагрузку. Точность работы составляет пять процентов, при этом они могут совершить более 1 тыс. циклов срабатывания. Время задержки достигает 30 минут. В конструкции применяется электродвигатель с регулируемыми оборотами. При подаче питания на двигатель происходит его запуск, через муфту вращение передаётся на диски с кулачками. Последние и воздействуют на выходные клеммы.

В зависимости от расположения кулачков происходит замыкание или размыкание контактов. Время задержки определяется начальным положением дисков. Как только питание пропадает, диски под действием возвратной пружины возвращаются в исходное состояние. Время возврата не превышает секунду.

Электронная задержка времени

Цифровые приборы наиболее функциональные и распространённые типы реле. Их достоинство в обработке сигналов цифровым способом, что позволяет получить высокую степень точности. Выпускаются такие реле времени с задержкой выключения на 12 В, 24 В, 220 В и других величин. Работа устройства не зависит от изменения величины и частоты входного сигнала. Этот типа прибора наиболее безопасен в эксплуатации, так как имеет гальваническую развязку с цепью питания.

Принцип работы основан на использовании переходных процессов в резистивно-ёмкостных и индуктивных цепях. Для формирования задержки применяются специализированные микросхемы, позволяющие программировать таймеры. Программирование таймера сводится к установке времени. Оно может быть аналоговым либо цифровым.

Управляя величиной напряжения на конденсаторе, формируется интервал времени. Он равен его значению от момента подачи сигнала на цепочку, до достижения требуемого уровня напряжения на конденсаторе. Разряд конденсатора происходит по экспоненциальной функции. Для увеличения времени задержки используется автоколебательная схема, а степень точности достигается добавлением в схему кварца. Устройство с небольшими задержками времени выполняется на основе одного цикла заряд-разряд, а с более длинными из нескольких.

Для получения напряжения требуемого для различных частей схемы, на её входе располагается преобразователь. Кроме этого, он формирует уровень опорного напряжения. Таким образом, в цифровых реле задержка времени задаётся зарядно-разрядной цепочкой и компаратором. Подсчёт числа импульсов генератора и изменение величины времени, осуществляется с помощью счётчика. Получая импульсы от генератора, счётчик проводит их подсчёт. Дешифратор анализирует состояние счётчика и формирует сигнал, пересылаемый в исполнительный блок.

Основные характеристики устройства

В специализированных торговых точках встречаются устройства задержки с различными характеристиками, выпускающиеся разными производителями. Качество продукции от именитых производителей подтверждается сертификатами и гарантируемым ими сроком работы. Из популярных компаний выделяются: Hager, Аско, Eaton, ABB, Schneider, Новатек. Независимо от типа и модели, реле времени характеризуются следующими параметрами:

  • Напряжение питания. Значение уровня сигнала необходимого для работы прибора, единица измерения вольт.
  • Максимальный ток. Величина тока, которую может пропустить через себя устройство без повреждения узлов своей схемы, измеряется в амперах.
  • Диапазон времени. Время срабатывания.
  • Расчётное напряжение. Значение величины коммутируемого сигнала и его форма.
  • Рабочая температура. Среднее значение составляет от -20 до 50 °C.
  • Функциональность. Выпускаются одноканальные устройства и многоканальные с независимым управлением.
  • Наибольшее сечение кабеля возможное для коммутации.
  • Степень защиты. Должно соответствовать значению не ниже IP 24.
  • Способ регулировки. Цифровой или аналоговый.
  • Дополнительные возможности. Устройства с реле времени могут включать в себя различные датчики. Например, при использовании датчика движения прибор среагирует на попадание объекта в его поле действия. При этом каждое движение поддерживает это освещение. Как только движение прекращает регистрироваться, свет через некоторое время выключится.
  • Способ монтажа. Могут располагаться в щитке, устанавливаться в розетку или монтироваться вместо обычного выключателя.

Для цифровых устройств выделяют ещё и период программирования. Например, электронное реле времени на 220 В программируется на неделю или сутки, что позволяет установить оптимальные настройки работы.

Подключение прибора обычно не вызывает проблем. Устройство включается в разрыв линии подходящей к нагрузке. С каждым реле временем должна идти инструкция от производителя с подробной схемой подключения и её описанием. При этом она может быть изображена и на самом корпусе прибора.

Самостоятельное изготовление

При желании можно сделать таймер включения и выключения электроприборов своими руками. Перед тем как приступить к исполнению, нужно определиться с задачами, найти схему устройства и требуемые радиодетали. Схемы существуют разной степени сложности.

Схема реле на транзисторе

Простая схема реле задержки выключения 12 В собирается на одном транзисторе, и не содержит дефицитных деталей. Эта очень простая к повторению схема. После сборки не требует настройки. Такое устройство будет работать не хуже приобретённого в магазине.

В качестве VT1 используется любой транзистор n-p-n проводимости. При подаче питания конденсатор заряжаться. При достижении на нём пороговой величины напряжения, транзистор открывается и срабатывает реле K1. Изменяя значение С1 и R2, регулируется время включения. Задержка включения в таком исполнении достигает 10 секунд. Для того чтобы при снятии питания реле оставалось замкнутым некоторое время, параллельно питанию схемы устанавливается конденсатор большой ёмкости.

Управление задержкой на микросхеме

Простая схема управления светом, вентилятором, или другой нагрузкой может быть собрана на NE555. Специализированная микросхема NE555 есть не что иное, как таймер. Выходной ток устройства 200 мА, ток потребления 203 мА. Погрешность таймера не превышает один процент и не зависит от изменения сигнала в сети 220 вольт.

Схема работает от источника постоянного напряжения. Уровень сигнала питания схемы выбирается в диапазоне от 9 до 14 Вольт. Цепочка, состоящая из резисторов R2, R4 и конденсатора C1 задаёт время задержки. Рассчитать это время можно воспользовавшись формулой t = 1.1*R2*R4*C1. После нажатия кнопки SB1 происходит замыкание контактов K1.1. Через время t они разомкнутся. Для того чтобы таймер начинал отсчёт времени не от момента нажатия на кнопку, а в момент отпускания, понадобится использовать кнопку с нормально замкнутыми контактами.

Время подстройки легко регулировать с помощью переменного резистора R2. Такую схему удобно собрать на плате, выполненной из текстолита или гетинакса. После правильной сборки и при исправных радиодеталях схема работает сразу.