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Relè temporizzati: tipi, funzioni, principio di funzionamento e applicazioni

Relè temporizzati: tipi, funzioni e applicazioni

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Un tempo di ritardo relè modifica un'uscita di controllo in base a due condizioni: un evento di ingresso e una regola temporale. A seconda della funzione selezionata, può ritardare un avvio, ritardare un arresto, creare un impulso di durata fissa, ripetere un ciclo ON/OFF o coordinare una transizione stella-triangolo.

Il modo più affidabile per sceglierne uno è definire prima la sequenza temporale di uscita richiesta. Successivamente, verificare il metodo di attivazione, il comportamento al reset e in caso di mancanza di alimentazione, la tensione di alimentazione, il carico dei contatti di uscita e il montaggio rispetto alla scheda tecnica del modello specifico. Due relè temporizzati con quadranti o numero di morsetti simili possono comunque eseguire sequenze diverse.

Risultato di controllo richiesto Probabile funzione del timer Punto critico da verificare
Attesa prima di attivare l'uscita ON Ritardo all'inserzione Cosa avvia la temporizzazione e cosa la resetta
Mantenere l'uscita ON dopo la fine di un comando Ritardo al disinserimento Se l'alimentazione di controllo rimane disponibile durante la temporizzazione
Attivare l'uscita ON per un periodo definito Intervallo o one-shot Funzionamento attivato da alimentazione rispetto ad attivato da segnale
Alternare ON e OFF ripetutamente Ciclo di ripetizione Comportamento ON-first/OFF-first e se i due tempi sono indipendenti
Trasferire un avviatore motore da stella a triangolo Stella-delta Sequenza di commutazione dedicata e requisiti di interblocco
Utilizzare un dispositivo per diverse sequenze possibili Multifunzione Modalità disponibili, impostazioni del selettore e controllo della messa in servizio

Questa pagina è il centro di orientamento per le funzioni e le applicazioni del relè temporizzato. Per una spiegazione più specifica della terminologia, iniziare con Cos'è un relè temporizzato?.

Come funziona un relè temporizzato

A livello di orientamento, ogni relè temporizzato può essere inteso come composto da quattro blocchi:

Condizione di alimentazione o trigger
            ↓
      Funzione di temporizzazione
            ↓
   L'uscita cambia stato
            ↓
 La condizione di reset ripristina o riavvia la sequenza

L'ingresso può essere l'applicazione di una potenza di controllo, un segnale di trigger separato o la rimozione di un segnale. Il circuito di temporizzazione valuta tale evento in base alla funzione selezionata e al tempo preimpostato. L'uscita cambia quindi un contatto di relè o, in alcuni modelli, un'uscita elettronica. La condizione di reset determina cosa accade quando il segnale cambia nuovamente o l'alimentazione viene interrotta.

Quest'ultimo punto è facile da trascurare. “Timer da cinque secondi” non descrive un dispositivo completo. Una specifica funzionale utile deve indicare cosa accade prima, durante e dopo quei cinque secondi, e cosa annulla o riavvia la sequenza.

Le descrizioni delle modalità operative riportate di seguito sono categorie pratiche, non un codice di denominazione universale. I produttori possono utilizzare lettere e nomi di modalità differenti, pertanto il diagramma di temporizzazione nella scheda tecnica specifica rimane autorevole.

Sei tipi pratici di relè temporizzati

Sei tipi pratici di relè temporizzati con diagrammi temporali concettuali

I diagrammi confrontano il comportamento di temporizzazione a livello concettuale. Le marcature dei morsetti e i dettagli del prodotto mostrati nel grafico non sono istruzioni di cablaggio universali.

Le sei categorie seguenti coprono le conversazioni di selezione più comuni. Non si tratta di costruzioni di prodotto mutuamente esclusive: un relè multifunzione può contenere diverse funzioni operative elencate accanto ad esso.

Categoria pratica La temporizzazione inizia quando Uscita durante la temporizzazione Uscita dopo la temporizzazione Rischio principale di selezione
Ritardo all'inserzione L'alimentazione o il trigger di abilitazione si attiva (ON) Rimane nel suo stato iniziale Cambia stato L'ingresso potrebbe non rimanere valido abbastanza a lungo per completare la temporizzazione
Ritardo al disinserimento Il trigger di abilitazione si disattiva (OFF) Rimane nel suo stato azionato Ritorna al suo stato iniziale Confondere il ritardo allo spegnimento del segnale con il funzionamento dopo una perdita totale di alimentazione
Intervallo di L'alimentazione o il trigger avvia il ciclo Funziona per l'intervallo preimpostato Ritorna al suo stato iniziale Scegliere il comportamento errato di trigger o retrigger
Ciclo di ripetizione L'alimentazione o il trigger avvia il ciclo Alterna tra ON e OFF Continua fino alla sua condizione di arresto/reset Presumere che ogni modello inizi nello stesso stato
Stella-delta Il comando di avvio motore avvia la sequenza Lo stadio a stella viene mantenuto La stella si disinserisce e il triangolo è abilitato Utilizzo di un relè temporizzato generico senza la logica di transizione richiesta
Multifunzione Dipende dalla modalità selezionata Dipende dalla modalità selezionata Dipende dalla modalità selezionata Modalità, intervallo di tempo o impostazione errati durante la messa in servizio

Relè temporizzato ritardato all'eccitazione

Un relè ritardato all'eccitazione ritarda l'azionamento dell'uscita dopo che la sua condizione di attivazione diventa vera. Una sequenza comune attivata dall'alimentazione è:

Ingresso ON → inizia il conteggio → il tempo preimpostato scade → l'uscita si attiva
Ingresso OFF → l'uscita ritorna allo stato iniziale e il timer si resetta

Utilizzare il ritardo all'eccitazione (on-delay) quando l'apparecchiatura deve attendere prima di avviarsi; ad esempio, per scaglionare i comandi dei contattori, impedire il riavvio immediato di un compressore o stabilire una sequenza di avvio. Se il segnale di attivazione scompare prima che il tempo sia scaduto, molte modalità on-delay si resettano senza azionare l'uscita; le eccezioni con memoria di segnale e trigger a impulsi devono essere verificate nella scheda tecnica.

Relè temporizzato con ritardo alla diseccitazione (off-delay)

Una funzione off-delay viene utilizzata quando l'uscita deve rimanere attiva dopo la fine di un segnale di comando. In un comune design attivato da segnale:

Trigger ON → l'uscita si attiva
Trigger OFF → inizia il conteggio → il tempo preimpostato scade → l'uscita ritorna allo stato iniziale

Gli utilizzi tipici includono il post-funzionamento di ventilatori, tempi di spurgo, spegnimento ritardato dell'illuminazione e il mantenimento di un segnale di controllo ausiliario durante lo spegnimento. Una modalità off-delay standard spesso richiede che l'alimentazione del timer rimanga disponibile mentre l'ingresso di trigger cambia. Questo è diverso dal mantenere un'uscita dopo che il timer stesso perde alimentazione.

Per un confronto mirato sulle temporizzazioni, vedere Timer On-Delay vs Off-Delay.

Relè temporizzato a intervallo e monostabile

Una funzione a intervallo aziona l'uscita per un periodo definito e poi la riporta automaticamente allo stato iniziale:

Trigger → l'uscita si aziona e inizia il conteggio del tempo → il tempo preimpostato scade → l'uscita ritorna allo stato iniziale

Questo comportamento è adatto per impulsi di dosaggio, impulsi di allarme, estensione di segnale o altre azioni a durata fissa. “Intervallo” e “monostabile” sono talvolta usati per modalità strettamente correlate, ma non è garantito che abbiano lo stesso comportamento di trigger, reset o retrigger. Verificare se il ciclo inizia all'accensione o da un segnale separato, se un nuovo trigger riavvia il conteggio del tempo e se l'ingresso deve essere rimosso prima che possa iniziare un altro ciclo.

Relè temporizzato a ciclo ripetitivo

Un timer a ciclo ripetitivo alterna la sua uscita tra stati ON e OFF:

ON per T1 → OFF per T2 → ripeti fino all'arresto o al reset

È comunemente utilizzato per segnali lampeggianti, ventilazione periodica, cicli di lubrificazione e semplice funzionamento intermittente. Prima di sceglierne uno, verificare se il primo periodo è ON o OFF, se T1 e T2 sono regolabili indipendentemente e cosa fa il relè dopo un'interruzione dell'alimentazione.

Relè temporizzato stella-triangolo

Un temporizzatore stella-triangolo è un relè temporizzato specializzato per il controllo motori. Coordina la transizione dalla fase di avviamento a stella alla fase di marcia a triangolo in un avviatore progettato per tale metodo.

Palcoscenico Risultato di controllo richiesto Responsabilità del temporizzatore
Avvio I percorsi principale e a stella sono comandati in base al design dell'avviatore Inizio del periodo a stella
Transizione La stella deve essere rilasciata prima che il triangolo venga abilitato Fornire la sequenza di commutazione definita
Esegui Il percorso delta rimane abilitato con il percorso principale Mantenere lo stato di controllo finale
Arresto o intervento I contattori di avviamento si sganciano Ripristino per l'avviamento successivo

Il corretto periodo di stella e il comportamento di transizione dipendono dal motore, dai contattori, dal carico meccanico e dalla progettazione completa dell'avviatore. Un timer ritardato all'eccitazione generico non è automaticamente un sostituto accettabile per una funzione stella-triangolo dedicata, e questa panoramica non costituisce un'istruzione di cablaggio dell'avviatore.

Relè temporizzatore multifunzione

Un relè temporizzato multifunzione combina diverse modalità selezionabili in un unico dispositivo. Può essere utile per quadri OEM flessibili, scorte di distributori, ricambi per manutenzione e progetti la cui logica di temporizzazione potrebbe cambiare.

La flessibilità crea anche un rischio durante la messa in servizio. Un'alimentazione e una disposizione dei morsetti compatibili non compensano un'errata selezione della modalità. Registrare la funzione, l'intervallo di tempo, l'impostazione tramite selettore o digitale, il comportamento di trigger e il comportamento di ripristino nella documentazione del quadro. Per apparecchiature fisse ad alto volume, un modello a funzione singola può ridurre gli errori di impostazione; vedere Relè temporizzati multifunzione vs a funzione singola per la decisione completa.

Ritardo alla disinserzione (Off-Delay) vs Ritardo allo spegnimento reale (True Power-Off Delay)

Questa distinzione merita un punto di controllo separato poiché i due requisiti sembrano simili ma presentano condizioni energetiche differenti.

Requisiti Alimentazione del timer durante il conteggio del ritardo Cosa deve essere verificato
Ritardo alla disinserzione del segnale Solitamente rimane disponibile Ingresso di trigger, stato dell'uscita e sequenza di reset
Ritardo allo spegnimento reale (True power-off delay) L'alimentazione principale è rimossa Se il dispositivo specifico sia in grado di mantenere la sua uscita, per quanto tempo e sotto quali condizioni di carico

In una configurazione elettronica convenzionale di ritardo alla diseccitazione (off-delay), l'elettronica di temporizzazione e il meccanismo di uscita necessitano ancora di energia durante il conteggio. Se il temporizzatore perde tutta l'alimentazione e non dispone di un sistema specificato di accumulo di energia o di ritenuta, non si può presumere che continui a temporizzare.

Pertanto, non selezionare un'applicazione di “ritardo allo spegnimento” basandosi solo sulle parole ritardo alla disinserzione (off delay) da sole. Utilizzare il diagramma di temporizzazione esatto e la documentazione del prodotto, specialmente per circuiti di spurgo, frenatura, mantenimento allarme o arresto controllato.

Altri modi in cui vengono classificati i relè temporizzati

La funzione descrive la sequenza di segnale richiesta. L'approvvigionamento richiede inoltre una classificazione separata di come il dispositivo viene regolato, montato e collegato al sistema elettrico di controllo.

Livello di classificazione Opzioni comuni Perché è importante
Copertura delle funzioni Monofunzione, multifunzione Flessibilità dei controlli e rischio di errore di impostazione
Implementazione della temporizzazione e interfaccia Progetti tradizionali elettromeccanici o pneumatici; elettronici analogici; elettronici digitali Influisce sul metodo di regolazione, sulla compatibilità di sostituzione, sulle modalità disponibili e sulla documentazione
Montaggio Guida DIN, zoccolo a innesto, montaggio a pannello, circuito stampato Influisce sullo spazio nel quadro, sul cablaggio, sulla sostituzione e sull'accesso da parte dell'operatore
Interfaccia di uscita Contatto del relè, uscita a transistor sui modelli supportati Determina come il timer si interfaccia con una bobina di contattore, un ingresso di controllore logico programmabile o altro carico di controllo
Configurazione di trigger Triggerato dall'alimentazione, triggerato da segnale separato, ingressi specifici del modello Determina cosa avvia e ripristina la temporizzazione

Non dedurre precisione, intervallo di tempo, capacità dei contatti, limiti ambientali o certificazione dall'etichetta della tecnologia o di montaggio. Queste sono specifiche del modello esatto. La guida alla scheda tecnica del relè temporizzato spiega come verificarli.

Applicazioni dei relè temporizzati in base ai requisiti di controllo

Funzioni dei relè temporizzati mappate su sequenze temporali ed esempi di applicazione

Utilizzare il grafico per confrontare le sequenze funzionali, non per identificare i morsetti universali. Seguire sempre il diagramma di temporizzazione e lo schema di cablaggio specifici del relè.

I nomi delle applicazioni da soli non bastano a selezionare un relè. La domanda utile è: cosa deve fare l'uscita quando cambia la condizione di controllo?

Requisito dell'applicazione Funzione probabile Verifica successiva
Avviare diversi motori o nastri trasportatori in sequenza Ritardo all'inserzione Sequenza richiesta, comportamento di ripristino e ciclo di lavoro della bobina del contattore
Prevenire il riavvio immediato del compressore Ritardo all'eccitazione o un controllo dedicato anti-ciclo breve Quale evento avvia il blocco e se ogni percorso di riavvio è coperto
Mantenere un ventilatore in funzione dopo un comando di arresto Ritardo al disinserimento Se l'alimentazione di controllo del timer rimane disponibile
Azionare una pompa o una valvola per un periodo fisso Intervallo di Sorgente di attivazione e comportamento di riattivazione
Lampeggio di un segnalatore luminoso o ciclo di ventilazione Ciclo di ripetizione ON-first/OFF-first e regolazione separata T1/T2
Commutazione di un avviatore motore idoneo da stella a triangolo Stella-delta Sequenza di avviamento completa e interblocchi
Standardizzazione di una piattaforma di controllo OEM flessibile Multifunzione Gestione delle modalità, documentazione e controlli di sostituzione

Per la progettazione specifica dell'applicazione, utilizzare la guida approfondita corrispondente invece di considerare questa tabella come una specifica finale. Esempi includono Temporizzazione del compressore HVAC e prevenzione dei cicli brevi della pompa.

Come selezionare la funzione corretta del timer

Utilizzare queste cinque domande come prima analisi:

  1. Quale tempistica di uscita esatta è richiesta? Disegnare gli stati di ingresso e uscita prima di scegliere il nome di un prodotto.
  2. Cosa avvia e ripristina la temporizzazione? Distinguere l'applicazione/rimozione dell'alimentazione da un segnale di trigger separato.
  3. Cosa succede durante un'interruzione di corrente? Specificare il comportamento di ripristino immediato, stato mantenuto, riavvio o ritardo allo spegnimento verificato.
  4. Cosa commuterà l'uscita? Identificare il carico di controllo e il suo servizio; un valore di corrente resistiva non è sufficiente per una bobina di contattore induttivo o un solenoide.
  5. Quali vincoli fisici e di documentazione si applicano? Verificare alimentazione, gamma, montaggio, morsetti, ambiente, approvazioni e il diagramma temporale esatto.

Queste domande identificano una probabile famiglia di dispositivi, non un codice prodotto pronto per l'acquisto. Utilizzare il dei relè temporizzati di VIOX per convertire l'applicazione in una specifica completa. Per il confronto tra modelli, consultare la Gamma di relè temporizzatori VIOX.

Limite di cablaggio di base

Un relè temporizzato appartiene normalmente al circuito di controllo:

Alimentazione di controllo o trigger
            ↓
        Relè temporizzato
            ↓
   Interfaccia di uscita temporizzata
            ↓
Bobina del contattore, ingresso PLC, allarme o altro carico di controllo compatibile

Il timer fornisce la logica di temporizzazione; non è automaticamente il dispositivo che commuta la potenza del motore. Le designazioni dei morsetti variano tra produttori e modelli, e persino marcature familiari possono svolgere funzioni diverse in modalità operative differenti.

Per gli schemi a livello di morsetto, utilizzare la Guida al cablaggio dei relè temporizzati. Per un avviatore motore, utilizzare la dedicata guida al cablaggio del relè temporizzato per avviatore motore. Lavorare su apparecchiature diseccitate a meno che una procedura di test autorizzata non richieda specificamente misurazioni sotto tensione, e seguire le norme di sicurezza elettrica e del sito applicabili.

Punto di controllo per la configurazione e la messa in servizio

Prima di alimentare l'apparecchiatura controllata:

  1. Verificare la corrispondenza tra la funzione selezionata e lo schema di temporizzazione di ingresso/uscita previsto.
  2. Confermare l'intervallo di tempo prima di impostare la regolazione fine.
  3. Verificare i morsetti di alimentazione e di trigger dallo schema del modello specifico.
  4. Confermare il percorso di uscita normalmente aperto o normalmente chiuso previsto.
  5. Controllare il carico di uscita per il carico di controllo collegato e utilizzare una soppressione appropriata ove richiesto dalla documentazione del componente.
  6. Testare la sequenza in condizioni controllate, includendo il comportamento di reset e di interruzione dell'alimentazione.
  7. Registrare la modalità, la portata, l'impostazione finale e il riferimento del modello nella documentazione del quadro.

Se è richiesto un test al banco, seguire la guida passo-passo per il test del relè temporizzato piuttosto che improvvisare all'interno di un quadro sotto tensione.

Triage rapido per la risoluzione dei problemi

Sintomo Controlli preliminari Risorsa di approfondimento
Nessuna indicazione o attività di temporizzazione Alimentazione corretta, dispositivo di protezione, identificazione del morsetto Il relè temporizzato non funziona
La temporizzazione si avvia ma l'uscita non cambia mai Selezione della funzione, trigger di abilitazione, morsetto di uscita, condizione di reset Come testare un relè temporizzato
Il ritardo o il reset sono incoerenti Stabilità dell'alimentazione, intervallo selezionato, durata del trigger, tempo di reset Il relè temporizzato non funziona
Il relè scatta ma il carico no Circuito di carico, percorso di contatto, tensione della bobina, servizio dei contatti Il relè scatta ma il carico non funziona
I contatti si surriscaldano, si saldano o si guastano prematuramente Servizio induttivo, frequenza di commutazione, soppressione, scelta dell'interfaccia Perché i contatti del relè temporizzato si guastano con carichi induttivi

Il diagramma temporale è solitamente più utile del nome del prodotto durante la diagnosi di un problema di sequenza. Mostra la relazione richiesta tra ingresso, tempo, uscita e ripristino.

Standard e limiti di classificazione

La norma IEC 61812-1:2023 copre i requisiti e le prove per i relè temporizzati e i relè di accoppiamento nell'ambito del suo campo di applicazione industriale e residenziale dichiarato. Il campo di applicazione di una norma non dimostra che ogni relè temporizzato sia certificato, che un quadro di controllo completo sia conforme o che un componente sia idoneo per una particolare installazione.

Per tale distinzione, consultare la guida alla conformità dei relè temporizzati IEC 61812-1. Richiedere sempre dichiarazioni, valori nominali, schemi e certificati specifici per il modello quando richiesti per un progetto o un mercato.

Domande Frequenti

Quali sono le principali tipologie di relè temporizzati?

Le categorie pratiche più comuni sono i relè temporizzati ritardati all'eccitazione (on-delay), ritardati alla diseccitazione (off-delay), a intervallo o one-shot, a ciclo ripetitivo, stella-triangolo e multifunzione. Il ritardo allo spegnimento (power-off delay) è un altro comportamento importante che deve essere distinto dal normale funzionamento del ritardo alla diseccitazione del segnale.

Qual è la differenza tra ritardo all'eccitazione (on-delay) e ritardo alla diseccitazione (off-delay)?

Il ritardo all'eccitazione (on-delay) attende prima di azionare l'uscita dopo che si è verificata la condizione di avvio. Il ritardo alla diseccitazione (off-delay) aziona prima l'uscita e attende prima di ripristinarla dopo che il trigger di abilitazione è stato rimosso. La disposizione esatta di alimentazione, trigger e reset è specifica del modello.

Un timer con ritardo alla diseccitazione (off-delay) può continuare a funzionare dopo che tutta l'alimentazione è stata rimossa?

Non automaticamente. Molte modalità di ritardo alla diseccitazione (off-delay) richiedono che l'alimentazione del timer rimanga disponibile mentre un trigger separato cambia stato. Se l'uscita deve rimanere attiva dopo una perdita totale di alimentazione, selezionare un dispositivo con un comportamento di ritardo allo spegnimento esplicitamente documentato.

Un timer multifunzione è sempre migliore di un timer a funzione singola?

No. I timer multifunzione riducono la varietà dei codici prodotto e offrono flessibilità. I timer a funzione singola possono semplificare la messa in servizio e ridurre le modifiche accidentali della modalità nelle apparecchiature fisse. La scelta migliore dipende dall'applicazione e dal processo di controllo della configurazione.

Un relè temporizzatore può commutare direttamente un motore?

Un relè temporizzato viene normalmente utilizzato nel circuito di controllo per comandare un contattore o un avviatore motore di portata adeguata. Se un'uscita possa commutare un determinato carico dipende dalla portata nominale esatta dell'uscita, dal servizio di utilizzo, dalle caratteristiche del carico e dalle istruzioni del produttore.

I numeri dei morsetti sono gli stessi su ogni relè temporizzato?

No. Alcune convenzioni di numerazione sono comuni, ma le funzioni dei morsetti, gli ingressi di trigger, i set di contatti secondari e le modalità di temporizzazione variano. Utilizzare lo schema di cablaggio e il diagramma di temporizzazione specifici per il produttore e il modello esatti.

Fonti

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Una volta definita la funzione di temporizzazione richiesta, confronta la serie di relè temporizzati VIOX in base alla modalità operativa, alimentazione, intervallo di tempo, configurazione del trigger, ciclo di lavoro dell'uscita e montaggio. Per supporto OEM o per la costruzione di quadri, invia lo schema di temporizzazione e i requisiti dell'applicazione a [email protected].