برخی از رله‌ها با نوعی مکانیزم «ضربه‌گیر» متصل به آرمیچر ساخته شده‌اند که از حرکت فوری و کامل در زمانی که سیم‌پیچ برق یا بدون برق است، جلوگیری می‌کند. این اضافه به رله خاصیت فعال سازی تاخیر زمانی می دهد.
تایمر زیمنس را می‌توان برای به تأخیر انداختن حرکت آرمیچر در برق‌دهی سیم‌پیچ، قطع انرژی یا هر دوی آنها ساخت. کنتاکت‌های رله تأخیر زمانی باید نه تنها به‌عنوان باز یا به‌طور معمول بسته مشخص شوند، بلکه باید مشخص شوند که آیا تأخیر در جهت عمل می‌کند. بسته شدن یا در جهت باز شدن
در ادامه چهار نوع اصلی کنتاکت رله تاخیر زمانی توضیح داده شده است.
کنتاکت معمولی-باز، زماندار-بسته
اول، ما کنتاکت معمولی باز، بسته به زمان (NOTC) داریم. این نوع کنتاکت معمولاً زمانی باز است که سیم پیچ برق نداشته باشد (بدون انرژی). کنتاکت با اعمال برق به سیم پیچ رله بسته می شود، اما تنها پس از اینکه سیم پیچ به طور مداوم برای مدت زمان مشخص شده تغذیه شود.
به عبارت دیگر، جهت حرکت کنتاکت (برای بسته شدن یا باز شدن) با یک کنتاکت معمولی NO یکسان است، اما در جهت بسته شدن تاخیر وجود دارد. از آنجایی که تأخیر در جهت انرژی دهی سیم پیچ رخ می دهد، این نوع کنتاکت به عنوان یک تاخیر معمولی باز و روشن شناخته می شود:
نمودار زمان بندی NOTC
در زیر نمودار زمانبندی عملکرد این کنتاکت رله آمده است:
کنتاکت معمولی-باز، زماندار-باز
در مرحله بعد، ما کنتاکت معمولی باز، زمان باز (NOTO) را داریم. مانند کنتاکت NOTC، این نوع کنتاکت معمولاً زمانی که سیم‌پیچ بدون برق است (بدون انرژی) باز است و با اعمال توان به سیم‌پیچ رله بسته می‌شود.
با این حال، بر خلاف کنتاکت NOTC، عمل زمانبندی با قطع انرژی سیم‌پیچ به جای انرژی‌دهی اتفاق می‌افتد. از آنجایی که تاخیر در جهت قطع برق سیم پیچ رخ می دهد، این نوع کنتاکت به عنوان یک تاخیر معمولی باز و خاموش شناخته می شود:
نمودار زمان بندی NOTO
در زیر نمودار زمانبندی عملکرد این کنتاکت رله آمده است:
کنتاکت معمولی-بسته، زماندار-باز
ما کنتاکت معمولی بسته، زمان باز (NCTO) را داریم. این نوع کنتاکت معمولاً زمانی بسته می شود که سیم پیچ برق نداشته باشد (بدون انرژی).
کنتاکت با اعمال برق به سیم پیچ رله باز می شود، اما تنها پس از اینکه سیم پیچ به طور مداوم برای مدت زمان مشخص شده تغذیه شود. به عبارت دیگر، جهت حرکت کنتاکت (برای بسته شدن یا باز شدن) با یک کنتاکت معمولی NC یکسان است، اما در جهت باز شدن تاخیر وجود دارد.
از آنجایی که تأخیر در جهت انرژی دهی سیم پیچ رخ می دهد، این نوع کنتاکت به عنوان یک تاخیر معمولی بسته و روشن شناخته می شود:
نمودار زمان بندی NCTO
در زیر نمودار زمانبندی عملکرد این کنتاکت رله آمده است:
کنتاکت معمولی-بسته، زماندار-بسته کنتاکت
در نهایت، ما کنتاکت معمولی بسته، زمان بندی شده (NCTC) را داریم. مانند کنتاکت NCTO، این نوع کنتاکت معمولاً زمانی که سیم‌پیچ بدون برق است بسته می‌شود (بدون انرژی)، و با اعمال قدرت به سیم‌پیچ رله باز می‌شود.
با این حال، بر خلاف کنتاکت NCTO، عمل زمانبندی به جای انرژی‌دهی، پس از قطع انرژی سیم‌پیچ رخ می‌دهد. از آنجایی که تاخیر در جهت قطع برق سیم پیچ رخ می دهد، این نوع کنتاکت به عنوان یک تاخیر معمولی بسته و خاموش شناخته می شود:
نمودار زمان بندی NCTC
در زیر نمودار زمانبندی عملکرد این کنتاکت رله آمده است:
کاربرد رله های تاخیر زمانی در مدارهای منطقی کنترل صنعتی
رله های تاخیر زمانی برای استفاده در مدارهای منطقی کنترل صنعتی بسیار مهم هستند. چند نمونه از کاربرد آنها عبارتند از:
- کنترل چراغ چشمک زن (زمان روشن، زمان خاموش):
دو رله تأخیر زمانی همراه با یکدیگر استفاده می‌شوند تا یک پالس روشن/خاموش فرکانس ثابت کنتاکت‌ها را برای ارسال برق متناوب به لامپ فراهم کنند. - کنترل استارت خودکار موتور:
- موتورهایی که برای تغذیه ژنراتورهای اضطراری استفاده می‌شوند، اغلب مجهز به کنترل‌های «استارت خودکار» هستند که امکان راه‌اندازی خودکار را در صورت قطع برق اصلی فراهم می‌کنند.
- برای راه‌اندازی صحیح یک موتور بزرگ، ابتدا باید دستگاه‌های کمکی خاصی راه‌اندازی شوند و قبل از اینکه موتور استارت موتور روشن شود، زمان کوتاهی برای تثبیت (پمپ‌های سوخت، پمپ‌های روغن پیش‌روغنکاری) در نظر گرفته شود.
- رله‌های تأخیر زمانی به ترتیب دادن این رویدادها برای راه‌اندازی مناسب موتور کمک می‌کنند.
- کنترل پاکسازی ایمنی کوره:
- قبل از روشن شدن ایمن یک کوره از نوع احتراق، فن هوا باید برای مدت زمان مشخصی روشن شود تا محفظه کوره از بخارات قابل اشتعال یا انفجاری پاک شود.
- یک رله تاخیر زمانی منطق کنترل کوره را با این عنصر زمانی لازم فراهم می کند.
- کنترل تاخیر در سافت استارتر موتور:
به‌جای راه‌اندازی موتورهای الکتریکی بزرگ با تغییر قدرت کامل از حالت توقف خاموش، می‌توان ولتاژ کاهش‌یافته را برای شروع «نرم‌تر» و جریان هجومی کمتر سوئیچ کرد. پس از تأخیر زمانی تعیین شده (ارائه شده توسط رله تأخیر زمانی)، توان کامل اعمال می شود. - تاخیر توالی تسمه نقاله:
هنگامی که چند تسمه نقاله برای حمل مواد مرتب می شوند، تسمه نقاله باید به ترتیب معکوس راه اندازی شود (آخری اول و اولی آخر) تا مواد روی یک نوار نقاله متوقف یا کند انباشته نشود. برای به دست آوردن تسمه های بزرگ تا سرعت کامل، ممکن است کمی زمان لازم باشد (مخصوصاً اگر از کنترل های موتور با استارت نرم استفاده شود). به همین دلیل، معمولاً یک مدار تأخیر زمانی بر روی هر نوار نقاله ترتیب داده می شود تا زمان کافی برای رسیدن به سرعت کامل تسمه قبل از شروع تغذیه تسمه نقاله بعدی به آن داده شود.
ویژگی های پیشرفته تایمر
رله‌های تاخیر زمانی مکانیکی قدیمی‌تر از داشپات پنوماتیک یا آرایش پیستون/سیلندر پر از مایع استفاده می‌کردند تا “جاذب ضربه” مورد نیاز برای به تاخیر انداختن حرکت آرمیچر را فراهم کنند.
طرح‌های جدیدتر رله‌های تاخیر زمانی از مدارهای الکترونیکی با شبکه‌های مقاومت-خازن (RC) برای ایجاد تاخیر زمانی استفاده می‌کنند، سپس یک سیم‌پیچ رله الکترومکانیکی معمولی (آنی) را با خروجی مدار الکترونیکی انرژی می‌دهند.
رله‌های تایمر الکترونیکی نسبت به مدل‌های قدیمی‌تر و مکانیکی متنوع‌تر هستند و کمتر مستعد خرابی هستند.
- “یک شات” (one-shot)(یک پالس خروجی اندازه گیری شده برای هر انتقال ورودی از حالت بدون انرژی به برق)
-
«بازیافت» (recycle)(تکرار چرخه‌های خروجی روشن/خاموش تا زمانی که اتصال ورودی برق است)
-
“watchdog” (اگر سیگنال ورودی به طور مکرر روشن و خاموش نشود، وضعیت را تغییر می دهد).
رله های تایمر “Watchdog”
تایمر “watchdog” به ویژه برای نظارت بر سیستم های کامپیوتری مفید است. اگر از رایانه ای برای کنترل یک فرآیند حیاتی استفاده می شود، معمولاً توصیه می شود که یک زنگ خودکار برای تشخیص «قفل شدن» رایانه (توقف غیرعادی اجرای برنامه به هر دلیلی) داشته باشید.
یک راه آسان برای راه اندازی چنین سیستم نظارتی این است که رایانه به طور مرتب سیم پیچ رله تایمر watchdog را روشن و خاموش کند (مشابه خروجی تایمر «بازیافت»). اگر اجرای رایانه به هر دلیلی متوقف شود، سیگنالی که به سیم‌پیچ رله نگهبان می‌دهد از چرخه خارج می‌شود و در یک یا حالت دیگر منجمد می‌شود.
مدت کوتاهی پس از آن، رله watchdog“تایم پایان می یابد” و مشکل را نشان می دهد.
نتیجه گیری:
رله های تأخیر زمانی در این چهار حالت اصلی عملیات کنتاکت ساخته می شوند:
1: به طور معمول باز، زمان بندی شده-بسته. این رله‌ها که به اختصار «NOTC» نامیده می‌شوند، بلافاصله پس از قطع برق از سیم‌پیچ باز می‌شوند و تنها در صورتی بسته می‌شوند که سیم‌پیچ به طور مداوم برای مدت زمان روشن باشد. رله های معمولی باز و با تاخیر نیز نامیده می شوند.
2: معمولی-باز، زمان-باز. این رله‌ها که به اختصار «NOTO» نامیده می‌شوند، بلافاصله پس از روشن شدن سیم‌پیچ بسته می‌شوند و پس از اینکه سیم‌پیچ برای مدت زمان قطع شد، باز می‌شوند. رله‌های تاخیری معمولی باز و خاموش نیز نامیده می‌شوند.
3: به طور معمول بسته، زمان بندی شده-باز. این رله ها که به اختصار “NCTO” نامیده می شوند، بلافاصله پس از قطع برق سیم پیچ بسته می شوند و تنها در صورتی باز می شوند که سیم پیچ به طور مداوم برای مدت زمان روشن باشد. رله های معمولی بسته و با تاخیر نیز نامیده می شوند.
4: به طور معمول بسته، زمان بندی شده-بسته. این رله ها که به اختصار “NCTC” نامیده می شود، بلافاصله پس از روشن شدن سیم پیچ باز می شوند و پس از قطع شدن سیم پیچ برای مدت زمان، بسته می شوند. رله‌های تاخیری معمولی بسته و خاموش نیز نامیده می‌شوند.
تایمرهای تک شات یک پالس کنتاکت واحد با مدت زمان مشخص را برای هر انرژی سیم پیچ (انتقال از سیم پیچ خاموش به سیم پیچ روشن) ارائه می دهند.
تایمرهای بازیافت، تا زمانی که سیم پیچ در حالت پرانرژی قرار دارد، دنباله ای تکرار شونده از پالس های کنتاکت روشن و خاموش را ارائه می دهند.
تایمرهای نگهبان فقط در صورتی کنتاکت های خود را فعال می کنند که سیم پیچ به طور مداوم در یک فرکانس حداقل روشن و خاموش نشود (انرژی و غیرفعال شود).
