Forog? Nem forog?
Villamos gépeink jellemzően villamos motorok, melyek forgó mozgást végeznek. Ezt a forgó mozgást közvetlenül, áttételeken keresztül vagy más mozgássá (pl. egyenes) alakítva használjuk fel berendezéseink működtetésére. A berendezések védelme érdekében sok alkalmazásnál szükség van a forgás érzékelésére, mely információt ad a gép működéséről, ezért reteszfeltételként is felhasználható.
A most bemutatásra kerülő, forgásérzékelésen alapuló legegyszerűbb blokkoló rendszer működési elve, hogy a forgás-jeladó által kiadott impulzusokkal újra és újra, elindítunk egy elengedés-késleltetés funkcióban működő időrelét (elektronikában újraindítható monostabil multivibrátor néven ismert). Az időrelé kimeneti reléje az újraindításoknak köszönhetően mindaddig behúzva marad, amíg a beérkező impulzusok között eltelt idő rövidebb, mint a beállított elengedés-késleltetés időtartama. Ha nem érkezik időben újabb impulzus, akkor feltehető, hogy nem forog a gép. Ekkor a késleltetés letelik, és a relé elenged - kikapcsolja a villanymotort.
A forgásérzékelésre nagyon sok lehetőséget kínálnak az erre specializálódott cégek. Aktuális kapcsolásunkban többféle is használható: induktív vagy kapacitív közelítés-érzékelők, optikai érzékelők, vagy az egyszerűbb mikrokapcsolós megoldások egyaránt, illetve a REED relé, melynél a forgó elemre csak egy mágnest kell felszerelni a működéshez (ilyen van az egyszerű nyitásérzékelőkben is).
A jel feldolgozásához a CRM-91H/ UNI típusú multifunkciós időrelét használjuk. Az időrelét a jeladó az „S” bemeneten keresztül vezérli, ezért nem mindegy, milyen jeladót használunk. Néhány megjegyzés a jeladóval kapcsolatban:
- Az első ábrán törpefeszültségű induktív közelítéskapcsoló érzékeli a forgó elemre szerelt fém részt, így minden körbefordulásnál egy impulzust ad a kimenetén. A jeladó törpefeszültségű, ezért UNI tápos időrelé fogadja a forgási impulzusokat. Természetesen több fémfelület is felszerelhető a forgómozgás sebességétől függően.
- A jeladó által kiadott impulzus szélességére egy fontos megkötés van, mégpedig az időrelé „S” bemenetére adható legrövidebb impulzusidő biztosítása, ami a CRM-91H időrelénél min. 25 ms. Ennek megfelelően a fémfelületet (vagy mágnest) olyan forgó gépelemre kell szerelni, melynél a körbefordulások időtartamai elegendően hosszúak ahhoz, hogy a fémfelület minimum 25 ms időtartamig az érzékelő fej előtt haladjon el. Ez azt is jelenti egyben, hogy bizonytalanul vagy egyáltalán nem fog jól működni a felügyelet, ha pl. a motor forgórésze által közvetlenül hajtott, nagyon gyorsan forgó gépelemre kerül az érzékelendő elem (hacsak nem hatalmas tárcsa, ami közvetlen hajtással valószínűleg kivitelezhetetlen).
- Az időrelé „S” bemenete az „A1” pontra bekötött tápfeszültség potenciálját érzékeli vezérlőjelnek, ami itt a 24 V-os egyenfeszültség pozitív ága, ezért nyitott kollektoros PNP tranzisztor kimenetű jeladót lehet használni. Érzékeléskor a +24 V-ot kapcsolja az „S” bemenetre, tehát NO típusú.
A CRM-91H időrelé funkciói közül az „e” betűjelű felel meg a feladatra:
- „S” felfutó élre behúz a relé
- „S” lefutó élre indul a „t” időzítés
- időzítés közbeni újabb „S” felfutó élre az időzítés megáll, de a relé behúzva marad
- „S” lefutó élre újraindul az elengedés-késleltetés időzítése (elölről)
- ha „t” idő alatt nem érkezik impulzus, akkor kikapcsol a kimeneti relé
A rendszer a START gomb megnyomására indul, mely párhuzamos a jeladó kimenetével, így tulajdonképpen az elengedés-késleltetést indítja el, melyet azután már a forgásba lendülő gép jeladója indít újra és újra.
A működés könnyen követhető a következő ábra folyamatdiagramján.
Jeladóként sok más típus, vagy más elven működő érzékelő is megfelelhet egy adott alkalmazásban, a lényeg az időrelé számára feldolgozható kimeneti jel. A legegyszerűbb, egyben várhatóan a legrövidebb élettartamú megoldás az egyszerű mikrokapcsoló használata. Az utolsó ábrán egy tipikus jeladóval, a REED relével mutatjuk be a kapcsolást, mely egyszerűsége ellenére viszonylag hosszabb élettartamot képes biztosítani. Előnye, hogy csupán egy egyszerű kontaktus üvegcsőbe zárva, melyet a forgó részre szerelt állandó mágnes működtet, így a mágnes felszerelése sem jelent gondot a legtöbb felhasználásban. Az üvegcső általában burkolattal védett a külső behatások ellen. A kapcsolásban törpefeszültséget használunk továbbra is, mert a REED relék többsége nem kapcsolhat 230 V-ot. Ha mégis erre van szükség, akkor megfelelő REED relét kell beépíteni.
Reméljük, már forog is az agyad, hogy mire és hol tudnád használnia a bemutatott megoldást, vagy hogyan lehetne átalakítani egy saját, másik megoldáshoz.