Stiskněte "Enter" pro přeskočení obsahu

Reléové obvody

3

Ne že bych se tu nějak závratně hrabal v relátkách, to ne… Ale sem-tam člověk potřebuje něco pomocí relé zapínat, vypínat, přepínat, ovládat a tak podobně. A nějaké takové jednoduché schéma přijde vhod.

K čemu takové obvody? Např. obvod OR by mohl sloužit k zapínání světel z více míst, XOR je obyčejný schodišťák, obvod RS by mohl ovládat např. čerpadlo pomocí dvou plovákových spínačů pouze se spínacím kontaktem. Doplněním relé o kondenzátor lze vytvořit jednoduchý časovač atd… Určitě by se našlo spousta dalších uplatnění. Pokud Vás zajímají stará relé, doporučuji navštívit článek Zapojení starých relé.

Většina složitějších obvodů jde zapojit i nakreslit více způsoby. Pokud máte nějaký zajímavý obvod, neváhejte se zmínit v diskuzi.

Logické funkce

 

Ostatní


 

Logická funkce YES

Logická funkce NOT

Logická funkce AND (dvouvstupová)

Logická funkce NAND (dvouvstupová)

Logická funkce OR (dvouvstupová)

Logická funkce NOR (dvouvstupová)

Logická funkce XOR

Klopný obvod RS (preferováno S)

Klopný obvod RS (preferováno R)

Dvoubitová sčítačka

Modul dvouručního spouštění

Tento obvod by mohl sloužit jako modul dvouručního spouštění. Je potřeba stisknout obě tlačítka (SB1 a SB2) zároveň, nebo alespoň v takovém rozestupu (nastaven kondenzátorem C1 a rezistorem R1) aby se sepnul výstup. Tento obvod samozřejmě nenahrazuje bezpečnostní moduly dvouručního spouštění! Jde spíše o takovou zajímavost…

Princip funkce: Standardně je sepnuto relé KA1 přes rozpínací kontakty tlačítek. Stisknutím obou tlačítek zároveň je relé KA1 odpojeno od napájení, ale jeho odpad je zpožděn nábojem kondenzátoru C1. Relé KA2 je sepnuto přes stále ještě sepnutý kontakt relé KA1 a spínací kontakty tlačítek SB1 a SB2. Kontakt relé KA1 je po sepnutí nahrazen samodržným kontaktem KA2.1. Kontakty relé KA2 spínají výstup. Pro další aktivaci obvodu je nutné obě tlačítka uvolnit, aby se sepnulo relé KA1 a nabil kondenzátor C.

Maximální časová prodleva mezi stisknutími tlačítek se nastavuje kondenzátorem C1 a rezistorem R1. Relé by mělo odpadnout do cca 0,5 s po stisknutí tlačítka. Relé je vhodné použít nízkopříkonové, aby nebylo nutné používat moc velký kondenzátor a aby byla zachována rychlost obvodu. Spínací kontakty SB1 a SB2 by mohly být zpožděné proti rozpínacím kontaktům. Výstup obvodu je vhodné kvůli zvýšení bezpečnosti vést přes co nejvíce kontaktů relé KA2 (omezí se porucha např. při svaření jednoho kontaktu). Pro další zvýšení bezpečnosti by do výstupní větve mohly být zařazeny další spínací kontakty tlačítek (není zakresleno) a do větvě napájení relé KA1 zapojen rozpínací kontakt relé KA2 (není zakresleno) – pokud by došlo k mechanickému zaseknutí relé KA2 lze výstup deaktivovat uvolněním tlačítek. Další aktivace by nebyla možná díky nemožnosti resetování obvodu KA1.

Schéma zapojení

Vytvoření impulsu po sepnutí

Tento obvod vytvoří po sepnutí spínače SB1 na výstupu KA2 vždy stejně dlouhý impuls. V klidovém stavu se nabije kondenzátor C1 na napájecí napětí. Rezistor v sérii omezuje proud vybíjení a nabíjení. Sepnutím relé KA1 dojde k připojení kondenzátoru na relé KA2, to se sepne a bude napájeno pouze po dobu, kdy bude na kondenzátoru napětí. Poté odpadne. Délku impulzu lze změnit kapacitou kondenzátoru, odporem rezistoru R1 a proudovým odběrem relé. Mezi dvěma impulsy je nutné relé KA1 odpojit alespoň na dobu, než se C1 nabije na plné napětí. V opačném případě bude výstupní impuls kratší. Dioda D1 je v obvodu kvůli tomu, aby se kondenzátor plně nabyl a aby z něj nebyly napájeny ostatní obvody.

Schéma zapojení – vytvoření impulsu

Dvoutlačítkové ovládání stykače

Tento obvod je v podstatě obvod RS s preferovaným R. Je to velmi často používané zapojení např. pro ovládání motoru, známé pod názvem samodrž…

V obvodu jsou dvě tlačítka „START“ a „STOP“. Přes rozpínací kontakt tlačítka „STOP“ je stále přiváděno napětí na spínací kontakt tlačítka „START“. Po jeho stisknutí dojde k přivedení napájení na cívku stykače – stykač sepne a s ním zároveň jeho pomocný kontakt (tzv. samodržný kontakt). Po uvolnění tlačítka „START“ je stykač stále napájen přes sepnutý pomocný kontakt stykače KM1.1. Stisknutím tlačítka „STOP“ dojde k odpojení celého obvodu od napájení – stykač vypne; obvod se uvede do výchozího stavu.

V pravé části obrázku je znázorněn stejný obvod, akorát upravený tak, aby se tlačítka dala vyvést jako vzdálené ovládání. Lze vidět, že ovládací krabici lze připojit pouhými třemi vodiči.

Schéma zapojení dvoutlačítkového ovládání stykače

Zpožděné vypnutí (delay-off)

Níže popsaný obvod zpozdí čas odpadnutí relé KA1 o čas nastavený kondenzátorem C1 a rezistorem R1 (slouží k omezení nabíjecího proudu). Při stisku tlačítka SB1 se přes diodu sepne relé KA1. Po uvolnění tlačítka je relé KA1 drženo v zapnutém stavu nabitým kondenzátorem C1 (čas „t“). Podle velikosti kondenzátoru, proudového odběru relé a vřazeným rezistorem lze měnit časovou konstantu. Doporučuji použít relé s nízkým odběrem proudu – lze pak použít kondenzátor rozumné velikosti. Tlačítko SB1 je nutné sepnout alespoň na takovou dobu, aby se kondenzátor stihl plně nebít.
Tento princip je použit i v obvodu dvouručního spouštění. Dioda D1 je v obvodu kvůli tomu, aby se kondenzátor plně nabyl a aby z něj nebyly napájeny ostatní obvody.

Reverzace pomocí dvou relé

Tento jednoduchý obvod dokáže zapnout a reverzovat napětí na výstupu. Na vstupu je stejnosměrné napětí. Na výstupu je připojen spotřebič u kterého je nutné reverzovat napětí (např. ss motor, Peltierův článek apod.). Pokud jsou obě relé vypnuta, nebo zapnuta není na svorkách spotřebiče žádný potenciál. Sepnutím jednoho, nebo druhého se připojí plus a mínus v jednom, nebo v druhém směru.

Reverzace pomocí dvojitého přepínače

Podobný princip jako u zapojení výše, avšak pouze za použití jednoho dvojitého přepínače. Lze použít jakýkoliv přepínač, který má dva nezávislé přepínací kontakty. U přepínače se výstup zapojí na středové kontakty (COM) a u obou přepínačů se spojí svorky NC a NO. Na ty se přivede napájecí napětí. Je možné použít i přepínač s řazením 7 (zde už jsou propojky osazeny z výroby).

Automatický záskok zdroje – záskokový automat

Záskokový automat slouží k automatickému přepínání zdrojů do jedné zátěže. Zdroje jsou spínány stykači, ale jednoduchou úpravou lze spínat i pomocí motorových pohonů jističů. Vřazením spínačů za pojistky FU11 a FU12 lze volit mezi spínáním jednoho, druhého, nebo obou zdrojů. Důležité je použití vzájemného blokování (nejlépe mechanické) stykačů a vřazení pojistek (vyšší zkratová odolnost) do silových cest. Místo časových relé je možné s výhodou použít monitorovací relé napětí, např. OEZ MMR. Pomocí těchto relé lze monitorovat výpadek fáze, nadpětí, podpětí, asymetrii napájení a nastavit časové zpoždění sepnutí.

Provoz pouze s hlavním zdrojem
První, hlavní zdroj má před zdrojem záložním prioritu. Po zapnutí hlavního zdroje dojde k přivedení napětí na časové relé KT1. Po zpoždění nastaveném na relé KT1 dojde k sepnutí stykače KM1 – je připnut hlavní zdroj na výstup. Sepnutí stykače KM1 je blokováno, pokud je sepnut stykač záložního zdroje.

Výpadek hlavního zdroje
Pokud dojde k vypnutí hlavního zdroje dojde k vypnutí stykače KM1. Zároveň k sepnutí signálu např. pro centrálu – dojde ke startu elektrocentrály. Na vstupu „Záložní zdroj“ se objeví napětí, které (protože je hlavní zdroj bez napětí) sepne časové relé KT2. Časové relé po nastaveném čase sepne stykač KM2 – je připnut záložní zdroj na výstup.

Obnovení hlavního zdroje
Po opětovném přivedení napětí z hlavního zdroje dojde po nastaveném čase k sepnutí časového relé KT1. To vypne napájení stykače KM2 (záložní zdroj) a poté sepne stykač KM1 – hlavní zdroj na výstup.

Na obou časových relé je nastaveno zpožděné zapnutí (delay-on). U KT1 je to kvůli opětovnému spuštění hlavního zdroje v případě, že by jenom problikl (krátké obnovení napájení). U KT2 je to kvůli stabilizaci zdroje u záložní elektrocentrály. Oba časy je dobré nastavit alespoň na 5s. U KT2 je nutné nechat čas zpoždění delší než u KT1.

Automatický záskok zdroje – záskokový automat

Blokování stisknutí druhého tlačítka

Tento jednoduchý obvod může sloužit např. jako blokování spuštění druhého směru při reverzaci motoru. Lze ho také použít jako např. jednoduché rozlosování – kdo první stiskne tlačítko, tomu se rozsvítí žárovka a zablokuje se možnost sepnutí druhého tlačítka.

Obvod funguje velice jednoduše. Stisknutím tlačítka TL1 se přivede přes rozpínací kontakt KA2.2 napájecí napětí na cívku relé KA1. Jeho sepnutím dojde k odpojení druhého relé od napájení (kontakt KA1.2). Zároveň dojde k trvalému připojení napájecího napětí přes samodržný kontakt KA1.1. Reset obvodu se provede odpojením od napájecího napětí pomocí rozpínacího kontaktu tlačítka RESET.

Místo relé KA1 a KA2 by mohly být použity stykače, které by reverzovaly napětí pro motor. Vhodné by bylo stykače kromě rozpínacího kontaktu blokovat i mechanicky. Tlačítka TL1 a TL2 by pak sloužila pro roztočení motoru určitým směrem. Tlačítko RESET jako STOP.

Jednoduchý soft-start

Obvod slouží k zmenšení proudového rázu při zapnutí spotřebiče. Spotřebič je nejdříve napájen přes rezistor R1. Ten musí být na procházející proud dimenzován. Jeho odpor je pak řádově v jednotkách až desítkách Ω a ztrátový výkon v desítkách, nebo stovkách W. Záleží samozřejmě době zatěžování rezistoru, než sepne relé KA1. Po sepnutí relé je výkonový rezistor přemostěn kontaktem. Spotřebič je tedy připojený přímo na síť.

Druhá část obvodu je samotný zpožďovací obvod. Ten tvoří kapacitní předřadník z kondenzátoru C1 (a vybíjecího rezistoru R3) a sériového rezistoru R2, který omezuje proudový náraz během nabíjení kondenzátoru. Usměrněným napětím je nabíjen kondenzátor C2. Po jeho nabití je sepnuto relé. Zenerova dioda D1 slouží k omezení příliš vysokého napětí.

Místo zde uvedeného časového obvodu je možné použít např. obvod 555 v zapojení delay-on, nebo přímo hotové časové relé na 230 V.

Jednoduchý softstart

  1. Bohumil Sieber Bohumil Sieber

    Nečekal jsem, že v roce 2017 bude ještě někdo, kdo bude preferovat NOVÉ zařízení poskládané z relé před jednoduchým PLC.
    Situace nastala a jsem rád, že obvody (z LOGO! Seimens) nemusím vymýšlet a mohu použít předložená schémata.

    Děkuji za úsporu času.
    ( projektant MITTAL Ostrava )

  2. Pavel Pavel

    Dobry den. Pracuji jako duchodce co udrzuje v muzeum par mechanik a musim vyresit problem. Jedna se o pohybu figur se zpozdenim. Rad bych se optal zda tu nekdo nema znalosti v oboru elektroniky spozdeneho zapnuti rele cca 4–8s. Princip figur je pomoci motorku ze steracu 12V cca 3A. Kdy figura jde ze strany A do strany B. Tam stiskne přepinac – zastavi se na dobu prave onech 4–8s a motorek prepne cimz figura s bodu B jde zase do bodu A. Tam stiskne druhy prepinac kde opet ceka 4–8s a jde zase s bodu A do bodu B. prosim o radu. Dekuji

  3. Peťan: A jakej je dotaz?? Jestli to už funguje, tak tam nějaká mechanika a elektrika bude. Je to rozbitý, nebo co? Na časování by šlo použít např. běžné multifunkční časové relé (nebo relé zpožděného zapnutí, nebo např. obvod 555) a dva koncáky s přepínacím kontaktem.
    PS.: Dotaz jsem přesunul do článku, který víc odpovídá otázce.
  4. GRob GRob

    Hledám ověřené zapojení ovládání 3 motorů, kde bude jen pomocí relátek řešen záskok při poruše, automatické střídání po vypnutí.

  5. Peťan: Asi to není úplně běžné zapojení (k čemu by to mělo být?). Varianta je něco vymyslet, případně něco si nechat vymyslet. Za nějakej ten tolar bych asi i nějaký schéma vypotil 🙂

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna.