Quarta parte

I relè temporizzatori o, più comunemente, i temporizzatori sono apparecchiature elettromeccaniche o elettroniche normalmente utilizzate negli automatismi per determinare le sequenze operative. Queste apparecchiature, quando comandate, intervengono automaticamente dopo un arco di tempo prefissato, chiudendo o aprendo dei contatti che, a loro volta, comandano altre apparecchiature elettriche (contattori, relè, elettrovalvole, ecc.). L\'applicazione dei temporizzatori negli impianti industriali è molto vasta: dai semplici comandi per motori asincroni, ai cicli automatici per macchine utensili e per la produzione. Dal punto di vista del funzionamento, il ritardo può essere ottenuto in vari modi, per esempio per mezzo di azioni meccaniche o elettromeccaniche (con un motorino sincrono che chiude, mediante un\'opportuna riduzione meccanica, dei contatti), pneumatiche (con un sistema di smorzamento ad aria, si ottiene aggiungendo un modulo all\'unità base del contattore) o elettroniche (consentono svariate funzioni e dispongono in genere di segnalazioni di stato mediante LED o un display a diodi LED o a cristalli liquidi LCD). Le funzioni di ritardo possono essere sostanzialmente di tre tipi: all\'eccitazione, alla diseccitazione oppure ad entrambe.

Nel primo tipo, quando si alimenta la bobina del temporizzatore, inizia la fase di temporizzazione, al termine della quale si ha la commutazione dei contatti. In pratica la temporizzazione inizia solo quando si alimenta l\'apparecchio e solo alla fine del ritardo si ottiene la commutazione dei contatti. Nel secondo tipo, quando si alimenta l\'apparecchiatura, si ottiene la commutazione immediata dei contatti, mentre il ripristino delle condizioni iniziali si ha alla fine della temporizzazione che inizia con l\'interruzione dell\'alimentazione o mediante un segnale di comando che viene applicato ad una seconda bobina. Il terzo tipo comprende entrambe le funzioni. I temporizzatori elettromeccanici, ormai sostituiti da quelli di tipo elettronico, basano il loro funzionamento sull\'uso di un piccolo motore sincrono il quale, mediante un meccanismo, comanda i contatti. Questi temporizzatori hanno la caratteristica di dipendere, per il loro funzionamento, dalla frequenza e dalla tensione di alimentazione. I temporizzatori elettronici basano il loro funzionamento sull\'uso di un circuito RC (resistenza e capacità) con un comparatore, oppure mediante un circuito oscillante (oscillatore RC o al quarzo) con un circuito di conteggio degli impulsi.
Il primo principio di funzionamento si basa sulla carica e sulla scarica di un condensatore nel quale, durante il funzionamento, il valore di tensione, che varia nel tempo, viene confrontato con quello di riferimento mediante un circuito comparatore. Quando viene raggiunto il valore di tensione prefissato, viene attivata l\'uscita.

Esempi di temporizzatori
Ritardato all’eccitazione

Ritardato alla diseccitazione

Ritardato all’eccitazione e alla diseccitazione

Fig. 14 - Schema di collegamento e diagramma di lavoro di temporizzatori elettronici: ritardato all\'eccitazione, ritardato alla diseccitazione, ritardato all\'eccitazione e alla diseccitazione. Il tipo ritardato alla diseccitazione può presentare in alcuni modelli i morsetti B1 e B2; in questo caso prevede il seguente funzionamento: in presenza della tensione ai capi dei morsetti A1 e A2, i contatti rimangono nella posizione di riposo (17-18 aperto e 25-26 chiuso). Cortocircuitando i morsetti B1 e B2 mediante un contatto in chiusura a potenziale libero (relè, contattore, ecc.), i contatti vengono immediatamente azionati (17-18 chiuso e 25-26 aperto). Interrompendo il collegamento tra i morsetti B1 e B2, i contatti, trascorso il tempo impostato, ritornano nella posizione di riposo (ritardo alla diseccitazione).

Regolando il valore della resistenza, mediante l\'uso di una resistenza variabile, risulta possibile variare il tempo di impostazione. Una buona precisione di funzionamento si ottiene con i modelli che utilizzano un circuito con oscillatore RC, oppure, per avere una maggiore precisione, al quarzo. In questi casi l\'oscillatore fornisce una sequenza di impulsi che vengono contati e confrontati con il valore impostato; quando i due valori sono uguali, l\'uscita viene attivata (relè). I temporizzatori elettronici hanno caratteristiche più pregiate rispetto ai temporizzatori elettromeccanici; infatti hanno una regolazione più ampia dei tempi (campi di regolazione del tempo commutabili da 0,001 s fino a 9999 h), un\'elevata ripetibilità del tempo di intervento, un grado di precisione più elevato, che risulta indipendente dalle variazioni della frequenza e della tensione di alimentazione (0.8 1,1 Un), un funzionamento ad elevate temperature (fino a +55 °C), un\'elevata resistenza agli urti ed alle vibrazioni e hanno un minor tempo di riazzeramento.

Sono disponibili con uno o due contatti in scambio ritardati e, in alcuni casi, anche con un contatto istantaneo. Per i temporizzatori elettronici sono previste generalmente le seguenti tensioni di alimentazione:

• 24 V AC/DC;
• 110 127 V AC;
• 220 240 V AC;
• 42 48 V AC/DC;
• 60 V AC/DC.
  
  Tramite appositi morsetti alcuni modelli possono funzionare a differenti tensioni di alimentazione e differenti tipi di corrente. Questa caratteristica permette di coprire i più usuali campi di impiego nei quadri elettrici di comando, con pochi apparecchi.