XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Лампа с реле времени
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Свет - это лучистая энергия, воспринимаемая глазом, делающая окружающий мир видимым. Времена меняются и поэтому потребление электроэнергии увеличилось во много раз. Энергосбережение - важная задача по сохранению природных ресурсов.
Интеллектуальные технологии стремительно завоевывают популярность во многих сферах жизни. Таймеры света или реле времени – это устройства, автоматически выключающее освещение в запрограммированные часы времени. Таймеры света помогут избегать различных неприятностей по управлению выключением освещения, таких как:
В аквариуме вовремя не выключают свет, из-за чего страдают водоросли и рыбки.
Не контролируем время работы и отдыха, из-за чего страдает здоровье. Своевременное выключение света напомнит об отдыхе.
На садовом участке после восхода солнца не выключено освещение, что не экономит электричество.
Целью и задачей данной работы является создание лампу с реле времени для экономии бюджете и сохранения здоровья.
Такие умные устройства для человека необходимы, потому что они создают комфорт для жизни и экономят бюджет. Они выполнены в виде пластиковых моноблоков с панелью, на лицевой стороне которой находятся органы управления.
Реле выдержки времени применяются в тех областях, где необходимо строго соблюдать интервалы между включением и выключением оборудования, для подачи сигналов в установленные промежутки.
Теоретическая часть
Разновидности реле времени
Реле времени отличаются своим конструктивным исполнением, поэтому выделяют такие варианты конструкций этих устройств:
Блочные. Эти РВ отличаются внешней установкой и встроенным питанием. Примером такого прибора является реле задержки для фотопечати.
Встраиваемые. Встраиваемое исполнение РВ является упрощённым вариантом блочных реле. У них отсутствует корпус и собственное питание, так как они предназначены для изготовления более сложных устройств. Применяются в качестве дополнительных элементов, поэтому размещаются в одном корпусе с прочими составляющими изготавливаемых приборов. Как пример такими реле являются таймеры-программаторы в стиральных машинках автоматах.
Модульные. Конструкция этих реле имеет сходства с блочными моделями РВ. Чаще всего они устанавливаются на DIN – рейку в электрические щитки.
Все устройства, замедляющие время, можно разделить на цикличные и промежуточные реле. Цикличное реле как самостоятельный прибор – цикличный таймер.
Типовые различия таймеров
По принципу работы таймеры света делятся на:
Электромагнитные.
Пневматические.
Моторные.
С часовым либо анкерным механизмом.
Электронные.
Остановимся на электромеханических и электронных:
Электромеханические (с часовым либо анкерным механизмом).
Этот прибор с механизмом считывания времени работает с помощью синхронного двигателя, подключенного к сети питания. Он применяется для недельной и суточной периодичности работы. Программирование таймера заключается в управлении градуированным колесиком и рычажками, находящимися на лицевой панели.
Существуют таймеры света: стационарные, которые устанавливаются на рейку или в установочную коробку, а также розеточного типа.
Если наименьший диапазон переключения и точность в секундах не важны, то оптимальным выбором будет простая модель таймера электромеханического типа.
Часто встречающаяся поломка этой модели – неисправность регулировочного колеса из-за износа зубьев шестерен. Для устранения причины требуется помощь квалифицированного специалиста.
Электронные.
Таймеры света, которыми управляет микропроцессор. Программирование осуществляется кнопками, находящимися на лицевой панели. Значения параметров показаны на ЖК дисплее, источником питания служит аккумулятор, либо батарея аккумуляторов.
Из недостатков можно назвать сложное создание программ, возникающие проблемы при выходе из строя аккумулятора.
Периоду работы:
Универсальные таймеры света.
Случайной коммутации.
С обратным счетом времени.
Астрономические.
Недельные.
Суточные.
Методу установки:
Стационарные, монтаж в щит, коробку или на DIN рейку.
Условиям работы:
Классу защищенности от действия внешней среды.
Номинальной мощности подключаемых потребителей.
Практическая часть
В своей работе я использовал – механические (моторные). Такие устройства тоже, похоже, уже становятся пережитками прошлого, хотя могут еще встречаться на старых образцах примышленного оборудования. В них по периметру циферблата имеются пластмассовые сектора. При переключения на них можно задавать нужное время работы аппарата.
Каждый сегмент сектора разделен на минуты (зависит от марки). Благодаря этому в сутки можно задать максимально несколько программ.
Настройка работы механической реле времени:
включите прибор в розетку;
укажите по флажку текущее время;
аппарат готов к работе.
Характерная особенность таких приборов – это наличие, кроме присущей большинству реле катушки, еще и собственного электропривода. При включении питания оно подается и на катушку, и на электродвигатель, с которого вращение передаётся по системе зубчатых передач рабочим колесам. На этих колесах (имеющих градуировку по времени) есть специальные выступы, которые в определённый момент вызовут замыкание или размыкание контактов цепи питания катушки. Ну а включение или выключение питания на обмотке катушки, в свою очередь, обеспечивает необходимую коммутацию подключенных к реле времени силовых линий.
Это и есть механические таймеры образца подобие тех, что стоят в стиральных машинах. Поворотом рычага вы заводите таймер на определенное время отключения.
Надо заметить, что механические таймеры бывают только временного исполнения. Это означает, что одна и та же программа будет работать одинаково в течении дня. На следующий раз цикл повторится.
Заключение
Данная работа была проделана для того, чтобы смогли управлять своим временем и беречь электричество. Ведь время очень дорого для всех нас. Мы должны ценить и уважать важность времени каждый момент. А электричество, неотъемлемая часть нашей жизни, без которой современный человек не представляет своего существования, даже не задумываясь о сути столь важного процесса. И поэтому с этим прибором мы сможем проконтролировать свое время и сэкономить на электричестве.
Список использованной литературы
Фигурнов Е. П. «Релейная защита» 2004
Гуревич В.И. «Электрические реле. Устройство, принцип действия и применения. Настольная книга инженера» 2011
Андреев В.А. «Релейная защита систем электроснабжения в примерах и задачах» 2008
https://odinelectric.ru/equipment/osnovnye-vidy-i-printsip-raboty-rele-vremeni
https://www.asutpp.ru/chto-takoe-rele-vremeni-i-kak-ono-rabotaet.html
https://lemzspb.ru/oblast-primeneniya-rele-peremennogo-toka-referat/