Para calcular el rango de tiempo correcto para su relé temporizador, siga estos cuatro pasos esenciales: identifique los requisitos de tiempo reales de su proceso, seleccione el modo de temporización apropiado (retardo a la conexión, retardo a la desconexión, intervalo o cíclico), aplique factores de seguridad para tener en cuenta la tolerancia y las condiciones ambientales, y haga coincidir sus requisitos calculados con los rangos de tiempo comerciales disponibles. Este enfoque sistemático ayuda a que su relé temporizador ofrezca un rendimiento confiable al tiempo que evita errores comunes como márgenes insuficientes o una selección de modo incorrecta que puede provocar daños en el equipo o riesgos para la seguridad.
Los relés temporizadores son componentes de control críticos en la automatización industrial, el control de motores, los sistemas HVAC e innumerables otras aplicaciones donde la temporización precisa determina la confiabilidad y la seguridad del sistema. Seleccionar el rango de tiempo incorrecto, ya sea demasiado estrecho o demasiado amplio, puede causar fallas operativas, daños en el equipo o comprometer la seguridad. Esta guía proporciona métodos de cálculo prácticos, ejemplos detallados y tablas de referencia rápida para ayudar a los ingenieros y técnicos a especificar con confianza los rangos de tiempo de los relés temporizadores para cualquier aplicación.
Comprensión de los rangos de tiempo del relé temporizador
Un relé temporizador rango de tiempo se refiere al lapso ajustable de valores de tiempo que el dispositivo puede proporcionar, como 0.1-1 segundo, 1-10 segundos o 1-10 minutos. Esto difiere de precisión de la temporización, que describe con qué precisión el relé alcanza el valor de tiempo establecido.
Rango de tiempo frente a precisión de la temporización
Comprender esta distinción es crucial para una especificación adecuada:
| Característica | Definición | Ejemplo | Impacto en la selección |
|---|---|---|---|
| Rango De Tiempo | El lapso de valores de tiempo ajustables disponibles | 6-60 segundos, 1-10 minutos | Debe abarcar los requisitos de su proceso |
| Precisión de la temporización | Qué tan cerca está la temporización real del valor establecido | ±5%, ±0.5% + 150ms | Crítico para operaciones sincronizadas |
| Repetibilidad | Consistencia de la temporización en múltiples ciclos | ±0.5%, ±1% | Importante para procesos predecibles |
De acuerdo con IEC 61812-1 (el principal estándar internacional para relés temporizadores industriales), la precisión de la temporización se expresa típicamente como un porcentaje del valor establecido o del rango de escala completa. Por ejemplo, un temporizador con una precisión de ±5% establecido en 10 segundos opera entre 9.5 y 10.5 segundos.
Rangos de tiempo comerciales comunes
Los relés temporizadores industriales se fabrican con rangos de tiempo estandarizados para cubrir diversas aplicaciones:
| Rango De Tiempo | Incremento típico | Aplicaciones Comunes | Tipo De Relé |
|---|---|---|---|
| 0,1-1 segundo | 0.01s | Procesos de alta velocidad, pulsos rápidos, embalaje | Multifunción electrónica |
| 1-10 segundos | 0.1s | Secuenciación de máquinas, arranque suave del motor | Electrónica estándar |
| 6-60 segundos | 1s | Retrasos de inicio de HVAC, protección del motor | Electromecánico/Electrónico |
| 1-10 minutos | 6s o 0.1min | Retrasos de iluminación, ventilación, ventiladores de refrigeración | Electrónica de rango múltiple |
| 1-10 horas | 6min o 0.1hr | Procesos de larga duración, programación de mantenimiento | Temporizadores especializados |
| 10-300 horas | Variable | Operaciones de ciclo extendido, funciones de calendario | Temporizadores programables |
Punto clave: Su requisito de tiempo calculado debe estar dentro de un solo rango disponible. Si su proceso necesita 45 segundos de retraso, no puede usar un relé de rango de 1-10 segundos; necesita un rango de 6-60 segundos o de 1-10 minutos.
Método de cálculo del rango de tiempo paso a paso
Paso 1: Identifique los requisitos de tiempo de su proceso
Comience por determinar el tiempo real que necesita su aplicación. Esto requiere analizar las especificaciones de su proceso o equipo.
Preguntas para responder:
- ¿Cuál es el retardo de tiempo mínimo requerido para un funcionamiento seguro/adecuado?
- ¿Cuál es el retardo máximo aceptable antes de que afecte el proceso?
- ¿Existen múltiples requisitos de tiempo (inicio, ejecución, parada)?
- ¿La temporización se repite cíclicamente u ocurre una vez por activación?
Ejemplo 1 – Ventilador de refrigeración del motor:
Un fabricante de motores de 15 kW especifica que el ventilador de refrigeración debe funcionar durante “al menos 3 minutos” después de la parada del motor para evitar daños en los cojinetes.
- Requisito base: 3 minutos (180 segundos)
- Tipo de: Retardo a la desconexión (el ventilador continúa después de que el motor se detiene)
Ejemplo 2 – Inicio secuencial de la cinta transportadora:
La cinta transportadora A debe arrancar, luego la cinta transportadora B arranca “5-8 segundos después” para evitar el atasco del producto.
- Requisito base: Retardo de 5-8 segundos
- Tipo de: Retardo a la conexión (La banda B arranca después del retardo)
Paso 2: Seleccionar el Modo de Temporización Adecuado
Los diferentes modos de temporización cumplen diferentes funciones. Seleccionar el modo incorrecto es un error común que hace que los cálculos no tengan sentido.
Tabla de Decisiones del Modo de Temporización
| Si Su Aplicación Necesita… | Seleccionar Modo | Base de Cálculo del Tiempo |
|---|---|---|
| Equipo para ARRANCAR después de un retardo tras la activación de la entrada | -Retardo A La (Retardo a la Conexión) | Tiempo desde la entrada ON hasta la salida ON |
| Equipo para CONTINUAR funcionando durante un tiempo establecido después de que la entrada se detenga | Retardo A La Desconexión (Retardo a la Desconexión) | Tiempo desde la entrada OFF hasta la salida OFF |
| Equipo para funcionar durante una duración fija y luego detenerse automáticamente | Temporizador de Intervalo (Monoestable) | Duración del pulso de salida ON |
| Equipo para ciclo continuo entre estados de encendido y apagado | Temporizador Cíclico | Tanto el tiempo ON como el tiempo OFF (puede necesitar 2 ajustes) |
| Arranque de motor Estrella-Triángulo control de secuencia | Temporizador Estrella-Triángulo | Tiempo de transición de estrella a triángulo |
Error Común: Confundir el retardo a la conexión con el retardo a la desconexión. Cuando un ventilador de refrigeración debe funcionar “5 minutos después de que el equipo se apague”, eso es retardo a la desconexión, no retardo a la conexión.
Paso 3: Aplicar Factores de Seguridad y Márgenes
No especifique un rango de tiempo del relé temporizador que coincida exactamente con su requisito mínimo. Las condiciones del mundo real exigen márgenes de seguridad.
Fórmula del Factor de Seguridad
La fórmula general para calcular la especificación del temporizador requerido es:
Rango de Tiempo Requerido = Tiempo Base del Proceso × (1 + Factor de Seguridad)
Donde el Factor de Seguridad tiene en cuenta:
- Tolerancia de temporización (precisión del relé)
- Variaciones ambientales (efectos de la temperatura)
- Envejecimiento de los componentes (deriva con los años)
- Flexibilidad de ajuste (ajuste fino durante la puesta en marcha)
Factores de Seguridad Recomendados por Tipo de Aplicación
| Tipo De Aplicación | Factor de seguridad | Margen Total | Justificación |
|---|---|---|---|
| Crítica De Las Funciones De Seguridad | 1.3-1.5 | +30-50% | No puede tolerar fallos de temporización; debe tener en cuenta las condiciones del peor caso |
| La Protección Del Motor | 1.2-1.3 | +20-30% | Las constantes de tiempo térmicas varían; evita disparos molestos o protección inadecuada |
| Control Secuencial | 1.15-1.25 | +15-25% | Permite el ajuste de la sincronización; evita colisiones/atascos |
| Sistemas HVAC/Edificios | 1.1-1.2 | +10-20% | Optimización de la eficiencia energética; ajuste de la comodidad del ocupante |
| Temporización No Crítica | 1.05-1.1 | +5-10% | Margen mínimo para la precisión y el ajuste del relé |
Desglose Detallado del Margen
Margen de Tolerancia de Componentes:
- Precisión del temporizador electrónico: típicamente ±0.5% a ±5% (según IEC 61812-1)
- Añadir margen = Tiempo Base × (Precisión % × 2)
Márgenes Ambientales y de Envejecimiento:
- Efectos de la temperatura: ±0.01-0.03% por °C
- Deriva del componente durante 5-10 años: +1-2%
- Flexibilidad de ajuste: 10-20%
Ejemplo De Cálculo: Ventilador de refrigeración del motor (base de 3 minutos)
- Tiempo base: 180 segundos
- Aplicar factor de protección del motor: 180s × 1.25 = 225 segundos
- Seleccionar Rango de 1-10 minutos, establecer en 4 minutos
Paso 4: Coincidir con los rangos de relés de temporización disponibles
Una vez que haya calculado el tiempo requerido con márgenes de seguridad, seleccione un relé de temporización comercial cuyo rango abarque su especificación.
Árbol de decisiones de selección
Si el requisito de tiempo calculado se encuentra dentro de un solo rango estándar:
✓ Seleccione ese rango (por ejemplo, requisito de 219s → rango de 1-10 minutos)
Si el tiempo calculado cae entre dos rangos:
- Opción 1: Seleccione el siguiente rango superior para máxima flexibilidad de ajuste
- Opción 2: Seleccione el rango inferior si se adapta a su máximo con márgenes
- Recomendación: Elija un rango más alto a menos que se apliquen restricciones de costo o precisión
Si el tiempo calculado excede los rangos estándar:
- Considere temporizadores especializados de rango extendido (hasta 300 horas)
- Evalúe los controladores lógicos programables (PLC) para una temporización compleja
- Utilice varios temporizadores en configuración en cascada
Consideraciones de ajuste y resolución
| Tipo de rango | Resolución | Lo mejor para |
|---|---|---|
| Tiempo fijo | Ninguno | Procesos estandarizados |
| Ajuste de dial | ~2-5% de la escala | Ajuste de campo |
| Pantalla digital | 0.1-1% | Aplicaciones de precisión |
Crítico: Un dial de 1-10 minutos con 10 posiciones solo permite ajustes de 1, 2, 3…10 minutos.
Las curvas pueden aplanarse a temperaturas muy altas, acercándose al límite máximo absoluto de funcionamiento del MCB
Ejemplo 1: Retardo de apagado del ventilador de refrigeración del motor
Aplicación: Compresor industrial con ventilador de refrigeración que debe funcionar después de que se detiene el motor.
Requisitos:
- Especificaciones térmicas del motor: tiempo mínimo de enfriamiento de 180 segundos
- Entorno: fábrica polvorienta, -10°C a +45°C
- Criticidad de la aplicación: Alta (protección de rodamientos)
Cálculo:
- Tiempo de proceso base: 180 segundos (3 minutos)
- Seleccionar modo de temporización: Retardo a la desconexión (el ventilador continúa después de que el motor se detiene)
- Aplicar factores de seguridad:
- Factor de protección del motor: 1.25 (según la tabla)
- 180s × 1.25 = 225 segundos (3.75 minutos)
- Coincidir con el rango:
- Calculado: 225s cae en el rango de 1-10 minutos (60-600s)
- Seleccionar: Temporizador de rango de 1-10 minutos
- Ajuste recomendado: 4 minutos (240s) para un margen cómodo
Especificación: Relé de temporización de retardo de apagado VIOX, rango de 1-10 minutos, precisión ≤±1%, fuente de alimentación universal AC/DC
Ejemplo 2: Puesta en marcha secuencial del equipo
Aplicación: Planta de procesamiento químico con tres bombas que deben arrancar secuencialmente.
Requisitos:
- Bomba 1: arranca inmediatamente
- Bomba 2: arranca 8 segundos después de la Bomba 1
- Bomba 3: arranca 8 segundos después de la Bomba 2
- Razón: Evitar el pico de demanda eléctrica
Cálculo:
- Tiempo de proceso base: 8 segundos entre arranques
- Seleccionar modo de temporización: Retardo a la conexión (cada bomba arranca después del retardo)
- Aplicar factores de seguridad:
- Factor de control secuencial: 1.2
- 8s × 1.2 = 9.6 segundos
- Coincidir con el rango:
- Calculado: 9.6s cabe en el rango de 1-10 segundos
- Seleccionar: Temporizador de rango de 1-10 segundos (necesita 2 unidades)
- Ajuste recomendado: 10 segundos para cada retardo
Especificación: Dos relés de temporizador a la conexión VIOX, rango de 1-10 segundos, ajuste digital, repetibilidad ≤±0.5%
Ejemplo 3: Sistema de riego cíclico
Aplicación: Controlador de zona de riego agrícola.
Requisitos:
- Tiempo de ENCENDIDO de la zona: 12 minutos (flujo de agua)
- Tiempo de APAGADO de la zona: 48 minutos (absorción del suelo)
- Ciclos continuos durante el período de riego
Cálculo:
- Tiempos base del proceso: 12 min ENCENDIDO, 48 min APAGADO
- Seleccionar modo de temporización: Temporizador cíclico (asimétrico encendido/apagado)
- Aplicar factores de seguridad:
- Aplicación no crítica: factor 1.1
- ENCENDIDO: 12 min × 1.1 = 13.2 min
- APAGADO: 48 min × 1.1 = 52.8 min
- Coincidir con el rango:
- ¿Ambos valores caben en el rango de 1-10 minutos? No (52.8 > 60 min)
- Necesidad: Rango de 1-10 horas para el tiempo de APAGADO
- Alternativa: Usar rango de 10-100 minutos si está disponible
- Ajustes recomendados: ENCENDIDO = 15 min, APAGADO = 1 hora (compromiso para rango estándar)
Especificación: Relé de temporizador cíclico VIOX con rangos duales ajustables, o temporizador multifunción con ajustes de tiempo de ENCENDIDO/APAGADO separados
Errores comunes en la selección del rango de tiempo
Evitar estos errores garantiza un rendimiento fiable del relé de temporizador:
| Error | Consecuencia | Solución |
|---|---|---|
| Especificar el tiempo mínimo exacto sin margen | El proceso falla cuando el relé opera en el límite de tolerancia inferior (-5%) | Siempre agregar un factor de seguridad mínimo de 10% |
| Seleccionar el modo de temporización incorrecto (retardo a la conexión en lugar de retardo a la desconexión) | El equipo opera de forma opuesta a la prevista; fallo completo del sistema | Analizar cuidadosamente cuándo debe activarse/desactivarse la salida |
| Ignorar la resolución del ajuste | No se puede establecer el tiempo requerido preciso; obligado a usar un valor aproximado | Consultar la hoja de datos para la resolución real (por ejemplo, dial de 10 posiciones = pasos de 10%) |
| Pasar por alto los factores ambientales | La temporización se desvía significativamente en temperaturas extremas | Agregar un margen de 2-3% para entornos industriales, verificar el rango de temperatura de funcionamiento |
| Usar un rango sobredimensionado para aplicaciones de precisión | Poca resolución y precisión en el extremo inferior del rango | Seleccionar el rango más pequeño que se adapte al requisito con márgenes |
| Olvidar el envejecimiento de los componentes | El temporizador se desvía de las especificaciones después de 3-5 años | Agregar un margen de envejecimiento de 2% para instalaciones a largo plazo |
| No considerar los transitorios de irrupción/arranque | La temporización del relé comienza antes de que el equipo se estabilice realmente | Agregar el tiempo de estabilización transitoria al requisito base |
Ejemplo real de selección de modo incorrecto:
Un ingeniero especificó un temporizador a la conexión para un ventilador que necesitaba “funcionar durante 5 minutos después de que el proceso se detuviera”. Resultado: El ventilador comenzaría 5 minutos después de que comenzara el proceso (retardo a la conexión), luego funcionaría continuamente. La elección correcta era el retardo a la desconexión, que mantiene el ventilador funcionando durante 5 minutos después de que el proceso se detiene.
Referencia rápida de especificación del rango de tiempo
Por aplicación industrial
| Categoría de aplicación | Rango de tiempo típico necesario | Rango recomendado | Modo de temporización | Consideraciones Clave |
|---|---|---|---|---|
| Arranque suave del motor | 5-30 segundos | 1-10 segundos o 6-60 segundos | Retardo a la conexión | Coincidir con la inercia del motor; los motores más grandes necesitan más tiempo |
| Enfriamiento/Funcionamiento continuo del motor | 2-10 minutos | 1-10 minutos | Retardo a la desconexión | Basado en la constante de tiempo térmica |
| Transición estrella-triángulo | 3-15 segundos | 1-10 segundos | Estrella-triángulo (especializado) | Según las especificaciones del fabricante del motor |
| Arranque secuencial de HVAC | 10-60 segundos | 6-60 segundos | Retardo a la conexión | Escalonar para reducir la demanda |
| Retardo de apagado de la iluminación | 30 segundos – 5 minutos | 1-10 minutos | Retardo a la desconexión | Códigos de energía y preferencia del usuario |
| Enclavamiento de seguridad | 0.5-5 segundos | 0.1-1 segundo o 1-10 segundos | Intervalo o retardo a la conexión | Debe cumplir con las normas de seguridad (IEC 61508) |
| Secuenciación de transportadores | 3-20 segundos | 1-10 segundos | Retardo a la conexión | Basado en el tiempo de transferencia del producto |
| Alternancia de bombas | 1-24 horas | 1-10 horas o programable | Cíclico | Distribución uniforme del desgaste |
| Tiempo de remojo del proceso | 5-60 minutos | 1-10 minutos o 1-10 horas | Intervalo de | Dependiente de la receta; utilizar ajuste digital |
| Zonas de riego | 5-30 minutos ON, 15-120 min OFF | 1-10 horas con ajustes duales | Cíclico | Tipo de suelo y requerimientos de la planta |
Guías de selección rápida
Proceso estándar:
- Calcular el tiempo base → añadir un factor de seguridad del 20% al 30% → seleccionar el siguiente rango estándar
- Verificar la precisión ≤±5% (general) o ≤±1% (crítico)
Crítico para la seguridad:
- Añadir un factor de seguridad del 30-50%
- Especificar una precisión y repetibilidad ≤±1%
- Documentar según ISO 13849 o IEC 61508
Preguntas Frecuentes
¿Cuánto margen de seguridad debo añadir a mi cálculo del relé temporizador?
Para funciones de seguridad críticas, añada 30-50%. La protección del motor necesita 20-30%. El control secuencial y la climatización requieren 15-25%. Incluso las aplicaciones no críticas deberían tener al menos un margen de 10%.
¿Qué ocurre si mi requisito de tiempo se encuentra entre dos rangos de temporizador disponibles?
Seleccione el siguiente rango superior. Si calcula 35 segundos (con márgenes), elija el rango de 6-60 segundos en lugar del rango de 1-10 segundos para obtener la máxima flexibilidad de ajuste.
¿Puedo utilizar un relé temporizador con un rango más amplio para una mayor flexibilidad?
Sí, pero los rangos más amplios pueden tener menor resolución. Un temporizador de 1 a 10 minutos podría ofrecer una precisión de 0,1 minutos, mientras que un modelo de rango múltiple podría proporcionar solo una precisión de 6 segundos. Para aplicaciones de precisión, seleccione el rango más estrecho que abarque su requisito.
¿Qué precisión deben tener los cálculos del relé temporizador?
Ajuste el rigor a la criticidad. Las aplicaciones de seguridad exigen cálculos documentados según la norma IEC 61508. La protección del motor requiere un análisis térmico. Las aplicaciones generales necesitan cálculos básicos con un margen de seguridad del 20-30%.
¿Qué factores afectan la temporización real en instalaciones reales?
La temperatura (±0,01-0,03 %/°C), las variaciones en la tensión de alimentación (±1-2 %), el envejecimiento de los componentes (+1-2 % en 5-10 años) y las EMI en entornos ruidosos afectan a la temporización. Los márgenes de seguridad absorben estas variaciones.
¿Cómo calculo el rango de tiempo para temporizadores cíclicos?
Calcule los tiempos de ENCENDIDO y APAGADO por separado, aplicando factores de seguridad del 10-20% a cada uno. Especifique un temporizador cíclico asimétrico o utilice temporizadores de retardo a la conexión y retardo a la desconexión separados en serie.
¿Debo tener en cuenta el tiempo de conmutación de los contactos?
Generalmente no. La conmutación de contactos (5-20ms) es insignificante para rangos de segundos a horas. Para aplicaciones de alta velocidad (rango de 0.1-1 segundo), consulte las hojas de datos o utilice salidas de estado sólido (conmutación <1ms).
Conclusión
Calcular el rango de tiempo correcto para su relé temporizador es un proceso sistemático que garantiza un funcionamiento fiable y evita errores costosos. La metodología de cuatro pasos —identificar los requisitos de tiempo del proceso, seleccionar el modo de temporización apropiado, aplicar factores de seguridad adecuados y coincidir con los rangos comerciales— proporciona un marco para tomar decisiones de especificación con confianza.
Recuerde que los márgenes de seguridad no son lujos opcionales, sino provisiones esenciales para las variaciones del mundo real en la tolerancia, el entorno y el envejecimiento. Una especificación de relé temporizador calculada correctamente tiene en cuenta las condiciones del peor caso, al tiempo que proporciona flexibilidad de ajuste durante la puesta en marcha y el funcionamiento.
Para aplicaciones críticas, consulte siempre las especificaciones del fabricante, verifique las clasificaciones de precisión y repetibilidad según la norma IEC 61812-1 y documente sus cálculos para futuras referencias. Los relés temporizadores VIOX ofrecen una gama completa de rangos de tiempo, especificaciones de alta precisión y opciones de montaje flexibles para satisfacer diversos requisitos industriales, comerciales y de automatización.
En caso de duda, peque por el lado de los márgenes de seguridad más amplios y seleccione componentes de calidad de fabricantes de renombre. El pequeño coste adicional es insignificante en comparación con el gasto del tiempo de inactividad del sistema, los daños en los equipos o los incidentes de seguridad causados por especificaciones incorrectas del relé temporizador.
