How to Wire a Time Relay for a Motor Starter

The 3 AM Phone Call Every Plant Engineer Dreads

Picture this: Your facility’s main water pumps just tripped—again. It’s 3 AM, production is down, and your maintenance team is scrambling. After an hour of troubleshooting, you discover the culprit: three 50-HP motors trying to start simultaneously, creating a massive inrush current that’s overloading your electrical system. The voltage sag is so severe that your other equipment is dropping offline like dominoes.

This scenario plays out in industrial facilities every day, and the root cause is almost always the same: motors starting without coordinated timing control. When multiple motors fire up at once, the combined inrush current (typically 6-8 times the motor’s full-load current) can exceed your service entrance capacity, trigger nuisance trips on upstream breakers, or cause damaging voltage dips that ripple through your entire facility.

Why Standard Motor Starters Fall Short

Traditional direct-online (DOL) motor starters are designed to do one thing: close their contacts and energize the motor immediately when commanded. There’s no intelligence, no sequencing, and no delay. In single-motor applications, this works fine. But in facilities with multiple motors, conveyor systems, or equipment that requires staged startup sequences, DOL starters alone create three critical problems:

1. Electrical Demand Spikes: Simultaneous starts compound inrush currents, potentially exceeding your utility’s demand charges or tripping main breakers
2. Mechanical Shock: Conveyor belts, pump systems, and process equipment can suffer mechanical damage when all components engage instantly without ramp-up time
3. Process Disruption: Critical sequences (like purge fans before burners, or cooling pumps before compressors) require timed coordination that basic starters can’t provide

The conventional “solution”—manually staggering starts or using complex PLC programming—is either unreliable (human error) or expensive (engineering time and hardware costs).

رله زمانی VIOX

The Aha! Moment: Time Relays as Your Startup Traffic Controller

This is where time relays transform your motor control strategy. Think of a time relay as a traffic light for your electrical system—it controls چه زمانی power flows to your motor starter coil, not اگر it flows. By inserting a compact time relay between your control switch and the motor starter’s coil circuit, you gain precise, adjustable control over startup sequences without expensive PLCs or complicated programming.

Here’s the elegant simplicity: When your start button is pressed, the time relay begins its countdown (on-delay) or holds its contacts closed for a set duration (off-delay). Only after this precise interval does it complete the circuit to your motor starter coil, energizing the contactor and starting your motor. The result? Coordinated, sequential motor starts that eliminate inrush conflicts and protect your equipment.

نکته کلیدی: Your time relay doesn’t control the motor directly—it controls the motor starter’s coil circuit. This low-current control logic means you can use a compact relay with small contact ratings to command a large motor starter.

The Complete Step-by-Step Wiring Guide

Step 1: Match Your Relay Type to Your Application

Before you touch a single wire, you must identify whether you need an on-delay یا تاخیر در خاموش شدن time relay—get this wrong and your motor will start at completely the wrong time.

رله‌های زمانی با تأخیر در وصل (also called delay-on-make or DORM relays):

• When to use: When you need a motor to start بار در حال کار a specific delay following a start command
• کاربردهای رایج: Sequential pump starts, delayed fan startups, conveyor staging
• How it works: When the relay coil is energized, it begins timing. After the preset delay expires, the output contacts close, energizing the motor starter coil

رله‌های زمان تأخیر در قطع (also called delay-on-break or DODB relays):

• When to use: When you need a motor to continue running for a period بار در حال کار the stop command
• کاربردهای رایج: Purge fans that must run after burners shut down, cooling pumps that continue after process equipment stops
• How it works: When the relay coil is de-energized, it begins timing. The output contacts remain closed (keeping the motor running) until the delay expires

Pro-Tip: In 80% of industrial sequencing applications, you’ll use on-delay relays. Off-delay relays are specialized for safety interlocks and cooling/purge requirements. If you’re simply trying to stagger multiple motor starts, start with on-delay.

Step 2: Verify Critical Electrical Ratings (The Spec Sheet Doesn’t Lie)

This is where most wiring failures originate—not in the physical connections, but in the specification stage. You must verify three critical ratings:

A. Control Circuit Voltage

Your time relay’s coil voltage must exactly match your motor starter’s control circuit voltage. Common voltages include:

• 24V DC (increasingly common in modern systems with PLC integration)
• 120V AC (North American standard for control circuits)
• 240V AC (used in some industrial and international applications)

Check your motor starter’s wiring diagram—the control circuit voltage is typically labeled on the schematic or on the starter’s coil itself. A mismatch here means instant relay failure or, at best, unreliable operation.

B. Contact Ratings (Load vs. Relay Capacity)

Your time relay’s output contacts must be rated to handle the motor starter’s coil current. Here’s the calculation:

1. Find your motor starter’s coil current rating (typically listed in milliamps or watts on the coil)
2. Add a 25% safety factor
3. Verify your time relay’s contact rating exceeds this value

مثال: If your contactor coil draws 50mA at 120V AC, your time relay contacts should be rated for at least 65mA (50mA × 1.25). Most standard time relays have contacts rated for 5A or more at 120/240V AC, which provides plenty of headroom—but always verify.

نکته کلیدی: The most common specification error is confusing the relay’s coil voltage with its contact ratings. These are independent specs. Your relay coil might be 24V DC, but its contacts can still switch 240V AC loads—check both.

C. Timing Range

Ensure the relay’s adjustable time range covers your application needs. Common ranges:

• 0.1 to 10 seconds (fast sequencing)
• 1 to 60 seconds (general motor staging)
• 1 to 999 seconds (extended delays for cooling or purge cycles)

Step 3: Wire the Control Circuit (The Critical Connections)

Now we get to the actual wiring. This is where theory meets practice, and where proper technique prevents future failures.

Required Components:

• رله زمانی (مشخصات تایید شده از مرحله 2)
• استارتر موتور با ترمینال های مدار کنترل دارای برچسب
• منبع تغذیه کنترل (ترانسفورماتور یا ولتاژ خط مستقیم)
• دکمه های فشاری استارت/استاپ (یا سوئیچ کنترل)
• کنتاکت های رله اضافه بار (به طور معمول در استارتر موتور تعبیه شده است)
• سیم با اندازه مطابق با NEC Article 430 برای مدارهای کنترل (به طور معمول 14-18 AWG)

توالی سیم کشی رله زمانی تاخیر در وصل (رایج ترین پیکربندی):

1. ایجاد تغذیه کنترل:
   • خط 1 (L1) منبع ولتاژ کنترل خود را به یک طرف دکمه فشاری استارت وصل کنید
   • این پایه “گرم” کنترل شما است
2. دکمه استارت و سیم پیچ رله زمانی را سیم کشی کنید:
   • خروجی دکمه استارت نرمالی باز (NO) را به یک ترمینال سیم پیچ رله زمانی (اغلب با A1 برچسب گذاری می شود) وصل کنید
   • ترمینال دیگر سیم پیچ رله زمانی (اغلب با A2 برچسب گذاری می شود) را به خط 2 (L2/نول) ولتاژ کنترل خود برگردانید
   • مهم: دکمه استاپ (کنتاکت NC) و کنتاکت های رله اضافه بار (NC) خود را به صورت سری روی پایه L1 قبل از دکمه استارت سیم کشی کنید تا یک زنجیره ایمنی کامل ایجاد شود
3. کنتاکت های خروجی رله زمانی را به سیم پیچ استارتر موتور وصل کنید:
   • کنتاکت های خروجی زمان بندی شده رله زمانی را شناسایی کنید (به طور معمول به عنوان کنتاکت های NO برچسب گذاری می شوند: 15-18، 25-28 و غیره)
   • یک طرف این کنتاکت های NO زمان بندی شده را به همان پایه کنترل L1 وصل کنید
   • طرف دیگر کنتاکت های NO زمان بندی شده را به یک ترمینال سیم پیچ استارتر موتور (با برچسب A1 یا مشابه) وصل کنید
   • ترمینال دیگر سیم پیچ استارتر موتور (A2) را به L2 برگردانید
   • این مسیر حیاتی است: هنگامی که رله زمانی به پایان می رسد، کنتاکت های NO خود را می بندد و مدار را برای تغذیه سیم پیچ استارتر موتور کامل می کند
4. مدار نگهدارنده را اضافه کنید (برای عملکرد مداوم):
   • یک کنتاکت کمکی NO از استارتر موتور (با برچسب 13-14 یا مشابه) را به صورت موازی با دکمه استارت وصل کنید
   • این یک مدار “نگهدارنده” ایجاد می کند تا موتور پس از رها کردن دکمه استارت به کار خود ادامه دهد

نکته کلیدی: رله زمانی بین دکمه استارت و سیم پیچ استارتر موتور شما قرار می گیرد - این یک دروازه بان در منطق کنترل است، نه مدار اصلی قدرت. هرگز یک رله زمانی را به صورت سری با هادی های اصلی برق موتور سیم کشی نکنید.

جزئیات مهم نصب

• از ترمینال های فرول روی سیم رشته ای برای مقاومت در برابر لرزش استفاده کنید
• پیچ های ترمینال را مطابق با مشخصات سازنده محکم کنید (به طور معمول 7-9 اینچ-پوند برای ترمینال های کنترل)
• تمام سیم ها را با نشانگرهای سیم با شناسایی منبع و مقصد برچسب گذاری کنید
• سیم کشی مدار کنترل را از کابل های برق موتور ولتاژ بالا جدا نگه دارید تا نویز الکتریکی کاهش یابد

مرحله 4: تنظیم زمان بندی و تست توالی

با تکمیل سیم کشی، باید عملکرد زمان بندی را به درستی تنظیم و تأیید کنید:

تنظیم زمان بندی:

• صفحه تنظیم زمان یا تنظیم دیجیتال را پیدا کنید (برای مدل خاص خود به دفترچه راهنمای رله مراجعه کنید)
• برای توالی راه اندازی اولیه، با تاخیرهای طولانی تر شروع کنید (10-15 ثانیه بین موتورها)
• پس از مشاهده رفتار هجومی واقعی، می توانید تاخیر را کاهش دهید

پروتکل تست (با موتور قطع شده یا در حالت تست انجام دهید):

1. تست تغذیه سیم پیچ: دکمه استارت را فشار دهید. باید صدای تغذیه رله زمانی را بشنوید/ببینید (نشانگر LED یا کلیک قابل شنیدن)
2. تأیید زمان بندی: از یک کرنومتر برای تأیید اینکه تاخیر با تنظیمات شما مطابقت دارد استفاده کنید. استارتر موتور باید فقط پس از زمان از پیش تعیین شده تغذیه شود
3. تست عملکرد توقف: دکمه توقف را فشار دهید. هم رله زمانی و هم استارتر موتور باید بلافاصله از برق خارج شوند (برای رله های تاخیر در وصل)
4. تست مدار نگهدارنده: پس از شروع زمان بندی شده، دکمه استارت را رها کنید. موتور باید از طریق نگهدارنده کنتاکت کمکی به کار خود ادامه دهد

Pro-Tip: در توالی های چند موتوره، تاخیرهای متفاوتی را تنظیم کنید (موتور 1: 0 ثانیه، موتور 2: 8 ثانیه، موتور 3: 16 ثانیه). این یک “شروع چرخشی” ایجاد می کند که به طور چشمگیری تقاضای اوج را کاهش می دهد.

کاربرد در دنیای واقعی: راه حل توالی سه پمپ

بیایید سناریوی ابتدایی خود را با پمپ های آب قطع کننده دوباره بررسی کنیم. در اینجا نحوه حل این مشکل دقیق توسط رله های زمانی آورده شده است:

پیکربندی:

• سه پمپ 50 اسب بخار، هر کدام با استارتر موتور خود
• یک دکمه استارت، توالی کامل را آغاز می کند
• پمپ 1: شروع مستقیم (بدون تاخیر)
• پمپ 2: رله تاخیر در وصل روی 10 ثانیه تنظیم شده است
• پمپ 3: رله تاخیر در وصل روی 20 ثانیه تنظیم شده است

نتیجه: به جای هجوم همزمان 450 آمپر (3 موتور × 150 آمپر)، سه پیک جداگانه 150 آمپری با فاصله 10 ثانیه ای دریافت می کنید. سیستم الکتریکی شما به راحتی این را مدیریت می کند، ولتاژ پایدار می ماند و تجهیزات پایین دستی به عملکرد عادی خود ادامه می دهند.

هزینه-فایده: سه رله زمانی ($150 در مجموع) در مقابل یک راه حل مبتنی بر PLC ($2,000+) یا پذیرش قطع های مزاحم مداوم و آسیب احتمالی به تجهیزات ($$$$).

چرا رله های زمانی مقرون به صرفه ترین راه حل کنترل شما هستند

ویژگی	ارزش برای شما
نصب ساده	روی ریل DIN نصب می شود، سیم کشی مدار کنترل استاندارد - بدون نیاز به برنامه نویسی
زمان بندی قابل تنظیم	تنظیمات شماره‌گیری یا دیجیتال امکان بهینه‌سازی در محل را بدون تغییرات سخت‌افزاری فراهم می‌کند.
ردپای کوچک	بدون تغییرات عمده در پانل‌های کنترل موجود جای می‌گیرد.
قابلیت اطمینان بالا	طراحی‌های حالت جامد یا الکترومکانیکی با بیش از 100000 سیکل عملیاتی
هزینه کم	$50-150 به ازای هر رله در مقایسه با هزاران برای راه حل‌های مبتنی بر PLC

نکته‌ی آخررله‌های زمانی توالی راه‌اندازی موتور دقیق را با کسری از هزینه و پیچیدگی کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی در اختیار شما قرار می‌دهند. برای کاربردهایی که نیاز به تاخیرهای ساده یا مرحله‌بندی بدون منطق پیچیده دارند، آنها مطمئن‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین راه حل موجود هستند.

اشتباهات رایج سیم‌کشی که باید از آنها اجتناب کرد

حتی برق‌کاران باتجربه نیز این اشتباهات را مرتکب می‌شوند:

1. سیم‌کشی رله زمانی در مدار قدرت موتوررله‌های زمانی سیم‌پیچ استارتر (جریان کم) را کنترل می‌کنند، نه هرگز قدرت موتور (جریان زیاد)
2. عدم تطابق ولتاژ سیم‌پیچسیم‌پیچ رله 24 ولت به طور قابل اعتماد روی 120 ولت کار نمی‌کند و بالعکس
3. اندازه نامناسب سیممدارهای کنترل همچنان به اندازه AWG مناسب مطابق با استانداردهای NEC نیاز دارند
4. فراموش کردن مدار نگهدارندهبدون آب‌بندی کنتاکت کمکی، با رها کردن دکمه استارت، موتور متوقف می‌شود
5. رد شدن از تست زمان‌بندیهمیشه قبل از راه‌اندازی، بررسی کنید که زمان‌بندی واقعی با تنظیمات شما مطابقت داشته باشد

آماده حذف مشکلات راه‌اندازی هستید؟

انتخاب و سیم‌کشی مناسب رله زمانی، راه‌اندازی‌های آشفته موتور را به توالی‌های هماهنگ و قابل اعتماد تبدیل می‌کند. چه در حال مرحله‌بندی چندین پمپ باشید، چه از تجهیزات با استارت‌های تاخیری محافظت می‌کنید، یا قفل‌های ایمنی را پیاده‌سازی می‌کنید، رله‌های زمانی هوش زمان‌بندی مورد نیاز استارترهای موتور شما را فراهم می‌کنند.

گام‌های بعدی:

• شماتیک‌های کنترل استارتر موتور خود را بررسی کنید تا فرصت‌های زمان‌بندی را شناسایی کنید
• رله‌های زمانی را انتخاب کنید که با ولتاژ کنترل و الزامات کنتاکت شما مطابقت داشته باشند
• مراحل سیم‌کشی بالا را برای عملکرد قابل اعتماد و طولانی مدت دنبال کنید

به پشتیبانی فنی نیاز دارید؟ تولیدکنندگان بزرگ مانند Eaton، ABB، Schneider Electric و Phoenix Contact خطوط تولید جامع رله زمانی را با نمودارهای سیم‌کشی دقیق و پشتیبانی مهندسی کاربردی ارائه می‌دهند. همیشه برای تأیید تعیینات و رتبه‌بندی ترمینال، با برگه اطلاعات خاص برای مدل رله انتخابی خود مشورت کنید.

سیستم کنترل موتور شما فقط به اندازه ضعیف‌ترین حلقه آن قابل اعتماد است - مطمئن شوید که کنترل زمان‌بندی ضعیف‌ترین حلقه نباشد.