Jak zapojit časové relé pro spouštěč motoru

Časové relé patří do řídicího obvodu spouštěče motoru, nikoliv do silového obvodu motoru. Pro zpožděný start použijte funkci zpožděného sepnutí (on-delay), aby časovaný normálně otevřený výstup časovače aktivoval cívku stykače až poté, co povel trval po nastavenou dobu. Normálně zavřené kontakty zastavení a přetížení musí být schopny odpojit řídicí napájení jak z časovací větve, tak z větve cívky stykače.

Tato příručka ukazuje řídicí logiku a postup uvádění do provozu. Nenahrazuje schémata zapojení dodaná ke konkrétnímu časovači, stykači, relé přetížení, stroji a ovládacímu panelu. Označení svorek se liší a některé časovače se spouštějí od napájecího napětí, zatímco jiné využívají samostatný řídicí vstup.

Pro definice časových funkcí a širší přehled témat začněte u příručky o principu fungování a aplikacích časových relé.

Bezpečnostní hranice: Práce na zařízeních pro řízení motorů musí být prováděna kvalifikovaným personálem v souladu s postupem izolace a ověření na pracovišti. Před dotykem vodičů odpojte všechny zdroje napájení, v případě potřeby aplikujte systém lockout/tagout a ověřte nepřítomnost napětí vhodným měřicím přístrojem. Nepřemosťujte obvod nouzového zastavení, ochranné blokování, kontakt přetížení ani jinou ochrannou funkci za účelem zprovoznění časovače.

Hranice obvodu, kterou je třeba stanovit jako první

Spouštěč motoru obvykle obsahuje dvě elektricky odlišné cesty:

Cesta	Co vede	Typické přístroje v cestě	Role časového relé
Silový obvod motoru	Proud zátěže motoru	Odpojovací a ochranné přístroje, hlavní kontakty stykače, cesta proudu přetížení, motor	Žádná; neumisťujte sem univerzální kontakt časového relé
Řídicí obvod spouštěče	Proud ovládacího obvodu a cívky stykače	Zastavovací zařízení, pomocný kontakt přetížení, povel ke spuštění, pomocný přídržný kontakt, časové relé, cívka stykače	Zpožďuje povel, který budí cívku stykače

Výstup časového relé je tedy řídicí kontakt. Nenahrazuje stykač, ochranu proti přetížení, ochranu odbočného obvodu, odpojovací prostředky, bezpečnostní funkce ani řídicí systém stroje.

Pokud stále identifikujete napájecí a svorky kontaktů časového relé, použijte Průvodce zapojením 8pinového, 11pinového a DIN lištového časového relé před zahájením níže uvedené sekvence spouštění motoru.

Dokumenty a jmenovité hodnoty, které potřebujete před zapojením

Nezačínejte s číslem svorky zkopírovaným z jiného relé. Shromážděte aktuální dokumentaci k instalovanému zařízení:

• schéma zapojení časového relé a časový diagram;
• schéma ovládání stykače nebo spouštěče;
• napětí cívky stykače, frekvenci, je-li relevantní, a údaje o příkonu cívky nebo záběrovém/přídržném proudu;
• jmenovité hodnoty výstupního kontaktu časovače pro příslušnou řídicí zátěž;
• schéma pomocného kontaktu relé přetížení a chování při resetu;
• schéma stroje nebo rozváděče, včetně bezpečnostních a povolovacích obvodů;
• platná pravidla instalace a pokyny výrobce sestavy týkající se vodičů, ochrany a utahovacích momentů svorek.

Pomocí níže uvedeného kontrolního seznamu rozhodněte, zda lze komponenty připojit přímo.

Zkontrolujte	Co se musí shodovat	Pokud se neshoduje
Napájení časového relé	Dostupné řídicí napětí a deklarovaný rozsah napájení časového relé, včetně AC/DC a frekvence	Použijte správnou verzi časového relé nebo vhodně navržený řídicí zdroj
Metoda spuštění časového relé	Chování při spuštění napájením nebo samostatným řídicím vstupem musí odpovídat zamýšlenému povelu	Zvolte správnou funkci nebo upravte řídicí logiku
Cívka stykače	Napětí a typ cívky musí odpovídat řídicímu obvodu	Vyměňte cívku/stykač nebo zajistěte správné řídicí napětí
Zatížení výstupu časového relé	Výstupní kontakt musí být vhodný pro spínací zátěž cívky stykače, nikoliv pouze pro uváděný odporový proud	Použijte vhodný výstup nebo mezilehlé relé/stykačové rozhraní
Uspořádání kontaktů	Musí být k dispozici požadovaný časovaný normálně otevřený kontakt	Vyberte správnou konfiguraci výstupu
Chování při resetu	Časovač a spouštěč se musí po zastavení, vypnutí při přetížení nebo přerušení napájení vrátit do zamýšleného stavu	Před uvedením do provozu změňte funkci nebo obvod

Cívka stykače je induktivní řídicí zátěž. Vysoká hodnota odporové zátěže na čelním panelu časovače sama o sobě nestačí k prokázání vhodnosti. Použijte jmenovité hodnoty řídicí zátěže nebo kategorii užití z dokumentace k modelu, pokud jsou uvedeny. Samostatná příručka k kontaktům časového relé při induktivní zátěži vysvětluje, proč je tento rozdíl důležitý.

Pokud dostupné řídicí napájení nebylo stanoveno, použijte průvodce výběrem napětí časového relé 12 V, 24 V, 120 V a 230 V před výběrem verze časového relé.

Zvolte požadovanou sekvenci provozu

Před kreslením vodičů si napište sekvenci ve stavech. Pro základní zpožděný start je zamýšlená sekvence:

1. Klidový stav: cívka stykače je bez napětí a motor je zastaven.
2. Příkaz ke spuštění: časové relé obdrží podmínku spuštění, ale stykač zůstává bez napětí.
3. Časování: příkaz zůstává platný po celou dobu zpoždění.
4. Časovaný běh: časově zpožděný normálně otevřený výstup časového relé se sepne a přivede napětí na cívku stykače.
5. Zastavení nebo vypnutí: rozpojení cesty zastavení nebo pomocného kontaktu přetížení odpojí napětí od stykače a resetuje časové relé podle požadavků jeho funkce.

Jedná se o zpoždění při zapnutí úkol. Nenahrazujte režim zpožděného vypnutí pouze proto, že požadovaná akce zahrnuje nastavení času. Prostudujte si časové diagramy zpožděného sepnutí oproti zpožděnému vypnutí pokud stavy resetu a výstupu nejsou jasné.

Rozhodování mezi třívodičovým ovládáním a ovládáním s trvalým povelem

Třívodičové ovládání obvykle využívá momentový spouštěcí prvek, normálně zavřenou cestu zastavení a pomocný kontakt, který udržuje povel poté, co je spouštěcí prvek uvolněn. Obvod s trvalým povelem naproti tomu udržuje signál chodu přítomen prostřednictvím aretovaného spínače, tlakového spínače, výstupu řídicí jednotky nebo jiného ovládacího prvku.

Tyto typy příkazů nejsou zaměnitelné. Zejména určete, co musí stroj udělat po obnovení napájení řídicího obvodu. Automatický restart může být nepřípustný u zařízení, ke kterému mají lidé přístup. Zachovejte původní systém prevence restartu stroje, bezpečnostní funkce a návrh řízení rizik.

Konceptuální třívodičový obvod se zpožděním při zapnutí

Následující text je funkční koncept žebříčkového diagramu, nikoliv konstrukční výkres. KT je časové relé a K1 je stykač motoru. Přesné symboly, čísla svorek, řídicí napětí, jištění, uspořádání nulového/zpětného vodiče a bezpečnostní prvky vycházejí ze schváleného projektového schématu.

ŘÍDICÍ NAPÁJENÍ                                             NULA

Řádek 1:  ──[ STOP NC ]──[ OL NC ]──┬──[ START NO ]──┬──( KT časové relé )──
                                    │                │
                                    └──[ K1 AUX NO ]─┘

Řádek 2:  ──[ STOP NC ]──[ OL NC ]────[ KT ČASOVANÝ NO ]──( K1 cívka )──

Sekvence je následující:

• Stisknutí tlačítka Start aktivuje KT, čímž začíná doba zpoždění zapnutí.
• Jakmile zpoždění uplyne, KT TIMED NO sepne a aktivuje K1 cívku stykače.
• Na stránkách K1 AUX NO kontakt následně udržuje povel časovače poté, co je momentové zařízení Start uvolněno.
• Stisknutí tlačítka Stop nebo vybavení ochrany proti přetížení rozpojí předřazený bezpečnostní řetězec, čímž odstraní povel z obou větví, takže K1 odpadne a KT se resetuje podle své dokumentované funkce.

Toto uspořádání je pouze jedním z platných funkčních vzorů. Časové relé se samostatným napájením a řídicím vstupem může vyžadovat trvalé napájení na svých napájecích svorkách a samostatný spouštěcí signál. Startér řízený PLC může využít výstup časového relé jako vstup namísto přímého spínání cívky stykače. Postupujte přesně podle časového diagramu časového relé a schváleného schématu stroje.

Postup zapojení krok za krokem

1. Odpojte obvod a ověřte stav bez napětí

Identifikujte každý zdroj napájení, který může napájet rozváděč, včetně samostatných napájecích zdrojů řízení a externě napájených signálů řídicí jednotky. Odpojte je v souladu s postupem na pracovišti a ověřte stav bez napětí. Pokud zařízení nelze bezpečně zajistit nebo obvod nelze jednoznačně identifikovat, přerušte práci.

2. Označte stávající silové a řídicí cesty

Sledujte hlavní póly stykače a vodiče motoru odděleně od obvodu cívky stykače. Potvrďte, že kontakt časového relé bude působit pouze v řídicím obvodu. Pokud se stávající výkres a fyzické zapojení neshodují, vyřešte tento nesoulad před provedením změn v obvodu.

3. Potvrďte funkci časového relé a metodu spuštění

Pomocí časového diagramu časového relé vyberte funkci zpožděného sepnutí (on-delay) a identifikujte:

• napájecí svorky;
• jakýkoli samostatný řídicí nebo spouštěcí vstup;
• společný kontakt, normálně otevřený kontakt a normálně zavřený kontakt časovaného výstupu;
• stav každého výstupu před, během a po časování;
• chování při resetu po odstranění startovacího signálu nebo napájení.

Štítky jako A1/A2 a čísla přepínání, jako jsou 15/16/18 jsou běžné konvence, nikoliv univerzální pokyny. Připojujte pouze podle přesného schématu daného modelu.

4. Ověřte přímé spínání cívky nebo specifikujte rozhraní

Porovnejte zatížení cívky stykače s jmenovitými parametry výstupu časového relé. Pokud dokumentace časového relé nestanoví, že výstup může spínat danou cívku při skutečném ovládacím napětí a zatížení, použijte vhodně zvolený vložený prvek nebo jiné schválené rozhraní. Nevyvozujte vhodnost pouze z jmenovitých parametrů pro odporovou zátěž.

5. Nejprve zapojte řetězec zastavení a přetížení

Ponechte normálně zavřenou funkci zastavení a normálně zavřený vypínací kontakt relé přetížení v ovládací cestě před větvemi časového relé a cívky stykače. Stávající zařízení pro nouzové zastavení a bezpečnostní prvky musí zůstat ve svém navrženém bezpečnostním obvodu; tento článek tento obvod nepřepracovává.

Před pokračováním ověřte spojitost nebo indikaci stavu podle zkušební metody projektu:

• cesta zastavení je v normálním stavu zavřená a při aktivaci se rozpojí;
• pomocný kontakt přetížení je v resetovaném stavu sepnutý a při vybavení přetížením se rozepne;
• žádná z těchto funkcí není přemostěna připojením časového relé.

6. Zapojení napájení nebo spouštěcí cesty časového relé

Připojte časové relé přesně podle schématu:

• U časové relé spouštěné napájením, řídicí povel přivádí a odpojuje napájení časového relé.
• U časové relé se samostatným spouštěním, jeho napájecí napětí může zůstat přivedeno, zatímco vyhrazený řídicí vstup spouští nebo resetuje časování.

Dodržujte požadovanou polaritu u DC zařízení a specifikované uspořádání fázového/zpětného vodiče u AC zařízení. Pokud tabulka funkcí časového relé neukazuje zamýšlené chování, zastavte práci.

7. Zapojte časovaný výstup do cesty cívky stykače

Umístěte časovaný normálně otevřený výstup časového relé do cesty, která napájí K1, nebo jej veďte na schválený vstup řídicí jednotky/rozhraní. Druhá strana cívky stykače se vrací přes řídicí obvod, jak je znázorněno na schématu projektu.

Nepřemísťujte kontakt přetížení mimo vypínací cestu. Nepoužívejte kontakt časového relé jako hlavní spínací zařízení motoru.

8. Dokončete přídržnou logiku tam, kde je vyžadována

Pro třívodičové ovládání připojte správný pomocný normálně otevřený kontakt stykače tak, aby udržoval povel časového relé poté, co byl stykač aktivován. Zkontrolujte, zda funkce Stop a přetížení stále přerušují udržovaný povel.

U systému s udržovaným povelem nepřidávejte přídržnou větev, pokud to nevyžaduje schválená koncepce řízení. Externí udržovaný signál může již zajišťovat podmínku přídržného stavu.

9. Kontrola před opětovným zapnutím

Zkontrolujte dokončenou práci podle schváleného schématu i fyzického označení svorek:

• správné určení a identifikace vodičů;
• žádné volné prameny, neúmyslná přemostění nebo obnažená měď;
• správná polarita a řídicí napětí;
• zachované ochranné funkce a funkce proti přetížení;
• režim a rozsah časového relé nastaveny na konzervativní počáteční hodnotu vhodnou pro daný proces;
• svorky dotaženy podle pokynů výrobce zařízení;
• kryty, přepážky a kabelové žlaby obnoveny.

Pokud jakékoli zapojení závisí na předpokládaném čísle svorky, přestaňte a získejte správný dokument.

Uveďte do provozu sekvenci se zpožděným startem

Počáteční funkční zkoušky by měly být prováděny v nejbezpečnějším zkušebním stavu povoleném postupem stroje – například s odpojeným poháněným procesem nebo jinak zajištěným proti vzniku pohybu, pokud to schválený plán uvádění do provozu umožňuje. Neprovádějte improvizované zkoušky s odpojeným motorem, pokud by to vyřadilo monitorování nebo ochranu zabudovanou v systému.

Zkušební stav	Očekávaný stav časovače	Očekávaný stav stykače/motoru	Podmínka zastavení
Řídicí napájení zapnuto, žádný povel ke spuštění	Reset; časovaný výstup ve svém normálním stavu	Stykač bez napětí; motor zastaven	Stykač se neočekávaně sepne
Příkaz ke spuštění zadán	Indikace časování odpovídá tabulce modelu	Stykač zůstává během nastaveného zpoždění bez napětí	Stykač se sepne okamžitě, i když je vyžadováno zpoždění
Zpoždění dokončeno	Časovaný normálně otevřený výstup změní stav	Stykač se sepne a motor se rozběhne, pokud jsou všechny povolovací podmínky splněny	Drnčení, neobvyklý zvuk, nestabilní napětí nebo neočekávaná sekvence
Spouštěcí zařízení uvolněno v třívodičovém ovládání	Příkaz časovače zůstává držen zamýšlenou pomocnou cestou	Stykač zůstává sepnutý	Obvod vypadne, když by měl zůstat sepnutý, nebo jej nelze zastavit
Zastavení aktivováno	Časovač se resetuje nebo změní stav podle dokumentace	Stykač odpadne bez úmyslného zpoždění	Stykač zůstává sepnutý
Zkouška přetížení/vypnutí provedena podle schváleného postupu	Příkaz časovače je odstraněn nebo blokován podle návrhu	Stykač odpadne a restart je znemožněn až do požadovaného resetu	Zapojení časovače obchází cestu vypnutí při přetížení
Řídicí napájení přerušeno a obnoveno	Návrat do dokumentovaného bezpečného stavu resetu/restartu	Žádný neočekávaný restart	Motor se spustí bez požadovaného nového příkazu

Změřte skutečné zpoždění od definované události spuštění do sepnutí stykače a porovnejte jej s požadavkem procesu a tolerancí časovače uvedenou výrobcem. Pokud se naměřená sekvence liší od časového diagramu, před změnou zapojení nebo nastavení systém odpojte. Samostatný postup stolního testu časového relé může pomoci určit, zda časovač sám o sobě funguje správně mimo instalovanou řídicí logiku.

Pokud obvod nefunguje podle očekávání

Příznak	Nejprve zkontrolujte	Co může výsledek znamenat	Další krok
Časovač se nikdy nespustí	Napětí nebo stav spouštění na časovači, měřeno podle přesného schématu	Přerušená cesta zastavení/přetížení, nesprávné napájení, nesprávná spouštěcí logika nebo chyba v zapojení	Izolujte a vysledujte cestu povelu
Časové relé indikuje časování, ale stykač se nikdy nesepne	Stav časovaného výstupu a napětí na cívce stykače	Nesprávný výstupní kontakt, nevhodné rozhraní, přerušený obvod cívky nebo neshoda cívky	Porovnejte schémata obou zařízení; otestujte výstup a cívku samostatně podle schváleného postupu
Stykač se sepne okamžitě	Zvolený režim časování a použití mžikového versus časovaného kontaktu	Nesprávná funkce nebo nesprávný výstupní kontakt	Odpojte, opravte funkci/kontakt a znovu uveďte do provozu
Stykač odpadne po uvolnění tlačítka Start	Stav přídržného kontaktu a cesta samoobvodu	Chybějící, nesprávný nebo nedostupný pomocný přídržný kontakt	Opravte třívodičovou přídržnou logiku nebo použijte schválený trvalý povel
Stop neodpojí povel k chodu	Umístění kontaktu Stop vzhledem k větvím časového relé a cívky	Nebezpečné přemostění nebo nezamýšlené alternativní napájení	Okamžitě odpojte a obnovte cestu zastavení před dalším testováním
Stykač vibruje nebo se časové relé resetuje	Řídicí napětí na časovém relé a cívce během sepnutí	Pokles napájení, uvolněný spoj, nesprávná cívka, problém s výstupním zatížením nebo nestabilní povel	Ukončete testování; před opakováním opravte problém s napájením/rozhraním
Motor se po obnovení napájení restartuje	Typ povelu, paměť/chování resetu časového relé a přídržná logika	Udržovaný signál nebo nevhodná konstrukce restartu	Revidujte schválenou filozofii řízení; nespoléhejte se při prevenci restartu pouze na časové zpoždění

Kde tento průvodce končí

Tento postup se vztahuje na jeden stykač řízený časovým relé pro sekvenci se zpožděným startem. Neřeší návrh reverzačních, brzdných, krokovacích, vícerýchlostních, bezpečnostních, softstartérových, frekvenčně řízených ani hvězda-trojúhelník systémů. Spouštěč hvězda-trojúhelník vyžaduje koordinované hlavní, hvězdicové a trojúhelníkové stykače plus elektrické/mechanické blokování a logiku přechodu; použijte vyhrazený průvodce zapojením a výběrem spouštěče hvězda-trojúhelník pro tento samostatný úkol.

Pro hodnocení produktu poté, co jsou známy řídicí sekvence a jmenovité hodnoty, porovnejte dostupné Řada časových relé na DIN lištu podle napájecího napětí, funkce časování, časového rozsahu, uspořádání výstupů a dokumentovaného zatížení kontaktů.

Zdroje a technické reference

• ABB, Katalog elektronických relé a ovládacích prvků — Časová relé: funkční diagramy, schémata zapojení a aplikační obvody pro elektronické časovače.
• Rockwell Automation, Zásuvná časová relé Bulletin 700-HR: časové diagramy a schémata zapojení specifická pro daný model.
• Schneider Electric, Řešení řízení motorů pro severoamerický trh: konstrukce motorového spouštěče, řídicí obvody a kontext dokumentace zapojení.
• Schneider Electric, Jak provozovat spouštěč hvězda-trojúhelník s dvouvodičovým ovládáním?: vysvětlení chování dvouvodičového a třívodičového ovládání a úvahy o restartu.