Releu cu impulsuri pentru controlul luminii: cum funcționează, tipuri, marcaje și conexiuni

Pentru a satisface cerințele moderne de iluminat pentru apartamente, birouri și întreprinderi, sunt utilizate sisteme complexe de electrificare. La proiectarea acestora, se utilizează o serie de echipamente pentru a rezolva probleme individuale, care sunt în mod constant îmbunătățite.

Astfel, un releu cu impulsuri pentru controlul luminii din mai multe locuri a început să fie folosit relativ recent. Înlocuiește treptat circuitele standard cu comutatoare de trecere.

Unde poate fi folosit un releu de impuls?

Introducerea acestui dispozitiv în uz casnic se explică prin simpla comoditate. La urma urmei, vă permite să controlați iluminarea din cel puțin două puncte.

Într-un apartament, acesta ar putea fi un dormitor, unde întrerupătorul este pornit la intrare și întrerupătorul este lângă pat. În birouri există coridoare lungi, etaje de scări și săli mari de conferințe.

Folosirea a două întrerupătoare pentru a ilumina scările a devenit o necesitate. După ce ai aprins lumina de la parter, este destul de logic să o stingi cu al doilea întrerupător de la etaj

Sarcina de control în trei poziții poate fi gestionată prin trecere și întrerupătoare încrucișate. Această schemă este încă utilizată pe scară largă. Dar are și deficiențe evidente.

În primul rând, acesta este un sistem destul de complex de instalat, în care electricitatea trece prin întrerupătorul principal, cutia de distribuție, întrerupătoarele în sine și apoi către lămpile de iluminat.La instalarea acestuia apar adesea erori. Dacă sunt necesare mai mult de trei locuri de control, schema devine mai complicată.

Diagrama arată clar aglomerația cu fire: de la primul comutator - cinci, de la al doilea - șase, de la prima și a doua lumină de fundal - trei cabluri fiecare

În al doilea rând, toate firele au aceeași secțiune transversală, deoarece folosesc aceeași tensiune, ceea ce afectează costurile totale. Acestea includ și prețul comutatoarelor pass-through, de câteva ori mai mare decât costul celor convenționale.

Dar necesitatea folosirii unui releu de impuls nu este doar din motive de confort. Este folosit și pentru semnalizare și protecție.

De exemplu, la o întreprindere industrială pentru a începe procese de producție care necesită putere electrică mare, acest dispozitiv vă permite să protejați operatorul. Deoarece funcționează de la curenți de joasă tensiune sau este complet controlat de la distanță.

Dispozitiv și principiu de funcționare

În sensul general al cuvântului, un releu este un mecanism electric care închide sau întrerupe un circuit electric pe baza anumitor parametri electrici sau de altă natură care îl afectează.

Designul său fără comutare a fost inventat în 1831 de J. Henry. Și doi ani mai târziu au început să folosească S. Morse pentru a asigura funcționarea telegrafului.

Se pot distinge două grupe principale: electromecanice și electronice. În primul tip de dispozitiv, munca este efectuată de un mecanism, iar în al doilea, o placă de circuit imprimat cu un microcontroler este responsabilă pentru tot. Este convenabil să luați în considerare funcționarea sa folosind exemplul unui releu electromecanic, care este un releu cu impulsuri.

Atunci când alegeți un mod de funcționare a releului, trebuie să vă ghidați după frecvența de pornire, tipul și magnitudinea curentului și natura sarcinilor testate.

Din punct de vedere structural, poate fi reprezentat astfel:

1. Bobina - Acesta este un fir de cupru înfășurat pe o bază din material nemagnetic. Poate fi izolat cu material textil sau acoperit cu lac care nu permite trecerea energiei electrice.
2. Miez, conţinând fier şi activat prin trecerea curentului electric prin spirele bobinei.
3. Ancoră mobilă - aceasta este o placă care este atașată de armătură și afectează contactele de închidere.
4. Sistem de contact – comuta direct starea circuitului.

Funcționarea unui releu se bazează pe fenomenul forței electromagnetice. Apare în miezul feromagnetic al bobinei atunci când trece curentul prin ea. Bobina în acest caz este un dispozitiv retractor.

Miezul din acesta este conectat la o armătură mobilă, care activează contactele de putere, efectuând comutarea. Pot fi de tip normal deschis/normal închis. Uneori, un bloc de contacte poate conține atât tipuri de conexiune deschise, cât și închise.

Când circuitul este pornit, mecanismul fixează această poziție, care se schimbă atunci când pulsul este aplicat din nou și se fixează din nou până la următoarea modificare

La bobină poate fi conectată un rezistor suplimentar, ceea ce mărește precizia de funcționare, precum și o diodă semiconductoare, care limitează supratensiunea pe înfășurare. În plus, designul poate conține un condensator instalat paralel cu contactele pentru a reduce scânteile.

Funcționarea dispozitivului poate fi reprezentată mai clar prin împărțirea lui în mai multe blocuri:

• performant – acesta este un grup de contacte care închide/deschide un circuit electric;
• intermediar – bobina, miezul și armătura mobilă activează unitatea de executare;
• administrator – în acest releu transformă un semnal electric într-un câmp magnetic.

Întrucât este necesar un singur impuls electric pentru a comuta poziția contactelor, putem concluziona că aceste dispozitive consumă tensiune doar în momentul comutării. Acest lucru economisește în mod semnificativ energie, spre deosebire de comutatoarele de trecere convenționale.

Al doilea tip de releu de impuls este cel electronic. Microcontrolerul este responsabil de funcționarea acestuia. Blocul intermediar aici este o bobină sau un comutator semiconductor. Utilizarea unor elemente precum controlerele logice programabile în circuit face posibilă completarea releului, de exemplu, cu un temporizator.

Acest tip de dispozitiv nu are elemente mecanice în mișcare. Lucrarea este efectuată de un senzor care recunoaște semnalul de control și electronică solidă care comută circuitul

Tipuri, etichetare și beneficii

Principalele tipuri de relee cu impulsuri sunt electromecanice și electronice. Cele electromecanice, la rândul lor, sunt clasificate în funcție de principiul lor de funcționare.

Tipuri de dispozitive cu impulsuri

Aceasta înseamnă că comutarea contactelor de putere poate fi efectuată de alte forțe decât forța magnetului.

Ele sunt împărțite în:

• electromagnetic;
• inducţie;
• magnetoelectric;
• electrodinamic.

Dispozitivele electromagnetice din sistemele de automatizare sunt folosite mai des decât altele. Ele sunt destul de fiabile datorită unei metode simple de funcționare bazată pe acțiunea forțelor electromagnetice într-un miez feromagnetic, cu condiția să existe curent în bobină.

Impact asupra contactelor relee electromagnetice este realizat de un cadru, care este atras de miez într-o singură poziție și returnat în a doua printr-un arc.

Ancoră, adicăo placă cu proprietăți magnetice este atrasă de un electromagnet, care este un fir de cupru înfășurat pe o bobină cu jug

Cele de inducție au un principiu de funcționare bazat pe contactul curenților alternativi cu fluxurile magnetice induse cu fluxurile în sine. Această interacțiune creează un cuplu care mișcă un disc de cupru situat între doi electromagneți. Rotindu-se, se inchide si deschide contacte.

Funcționarea dispozitivelor magnetoelectrice se realizează datorită interacțiunii curentului din cadrul rotativ cu câmpul magnetic creat de un magnet permanent. Închiderea/ruperea contactelor este controlată de rotația acestuia.

Aceste relee sunt foarte sensibile în raport cu tipul lor. Cu toate acestea, ele nu sunt utilizate pe scară largă datorită timpului de răspuns de 0,1-0,2 s, care este considerat lung.

Releele electrodinamice funcționează datorită forței generate între bobinele de curent în mișcare și cele fixe. Metoda de închidere a contactelor este aceeași ca și în cazul unui dispozitiv magnetoelectric. Singura diferență este că inducția în golul de lucru este creată electromagnetic.

Modelele electronice sunt aproape identice ca design cu cele electromecanice. Au aceleași blocuri: execuție, intermediară și control. Singura diferență este cea din urmă. Comutarea este controlată de o diodă semiconductoare ca parte a unui microcontroler pe o placă de circuit imprimat.

Tranzistoarele și tiristoarele acționează ca semiconductori în acest dispozitiv. Deși pot rezista la condiții dure de praf și vibrații, sunt susceptibile la supraîncărcări de tensiune și de supracurent pe termen scurt.

Acest tip de releu este echipat cu module suplimentare.De exemplu, un cronometru vă permite să rulați un program de control al luminii după o anumită perioadă de timp. Acest lucru este convenabil pentru economisirea energiei atunci când nu este nevoie să operați echipamentul. Dacă este necesar, puteți stinge lumina apăsând butonul de două ori.

Avantajele și dezavantajele principalelor tipuri de relee

Spre deosebire de comutatoarele semiconductoare, comutatoarele electromecanice au următoarele avantaje:

1. Cost relativ scăzut datorită componentelor ieftine.
2. O cantitate mică de căldură este generată la contactele comutate din cauza căderii joase de tensiune.
3. Prezența izolației puternice de 5 kV între bobină și grupul de contact.
4. Nu este supus efectelor nocive ale impulsurilor de supratensiune, interferențelor cauzate de fulgere sau proceselor de comutare ale instalațiilor electrice puternice.
5. Controlul liniilor cu o sarcină de până la 0,4 kV cu un volum mic al dispozitivului.

Când un circuit este închis cu un curent de 10 A într-un releu de volum mic, mai puțin de 0,5 W este distribuit pe bobină. În timp ce pe analogii electronici, această cifră poate fi mai mare de 15 W. Datorită acestui fapt, nu există nicio problemă de răcire și deteriorarea atmosferei.

Dezavantajele lor includ:

1. Uzură și probleme la comutarea sarcinilor inductive și a tensiunilor înalte cu curent continuu.
2. Pornirea și oprirea circuitului este însoțită de generarea de interferențe radio. Acest lucru necesită instalarea de ecranare sau creșterea distanței până la echipamentul supus interferențelor.
3. Timp de răspuns relativ lung.

Un alt dezavantaj este prezența uzurii mecanice și electrice continue în timpul comutării. Acestea includ oxidarea contactelor și deteriorarea acestora din cauza descărcărilor de scântei, deformarea blocurilor cu arc.

În timpul instalării, merită să luați în considerare faptul că versiunea electromecanică a contactoarelor poate să nu funcționeze corect dacă este în poziție orizontală.

Spre deosebire de releele electromecanice, releele electronice controlează unitatea intermediară prin intermediul unui microcontroler.

Avantajele și dezavantajele electronicii pot fi analizate folosind exemplul de dispozitive de la compania F&F în raport cu marca ABB, care produce mecanică.

Avantajele primului tip de comutatoare includ:

• securitate mai mare;
• viteză mare de comutare;
• disponibilitatea pe piata;
• indicatorul avertizează despre modul de funcționare;
• funcționalitate avansată;
• functionare silentioasa.

În plus, avantajul incontestabil constă în mai multe opțiuni de instalare - este posibil să se instaleze nu numai pe șina DIN a panoului, ci și în cutie de prize.

Dezavantajele electronicii F&F în comparație cu mecanica ABB:

• întreruperea lucrului din cauza întreruperii de curent;
• supraîncălzire la comutarea curenților mari;
• „glitches” sunt posibile fără un motiv aparent;
• oprirea dispozitivului în timpul unei pene de curent pe termen scurt;
• rezistență ridicată în poziție închisă;
• unele relee funcționează numai pe curent continuu;
• Circuitul semiconductor nu permite imediat curentului să curgă înapoi în direcția sa normală.

În ciuda acestor neajunsuri, întrerupătoarele electronice sunt în continuă evoluție și, datorită potențialului mai mare de funcționalitate față de cele electromecanice, se preconizează utilizarea lor predominantă.

Pentru a evita confuziile, producătorul furnizează cele mai detaliate caracteristici ale produsului în cataloagele magazinului și în fișa tehnică a dispozitivului

Principalii parametri caracterizatori

În funcție de scopul și domeniul de aplicare, releele pot fi clasificate în funcție de mai multe criterii:

• factor de retur – raportul dintre valoarea curentului de ieșire a armăturii și curentul de retragere;
• curent de ieșire – valoarea sa maximă în clemele bobinei la ieșirea armăturii;
• curent de tragere – indicatorul său de minim în clemele bobinei când armătura revine în poziția inițială;
• punct de referință – nivelul valorii de răspuns în limitele specificate stabilite în releu;
• valoarea de acționare – valoarea semnalului de intrare la care dispozitivul răspunde automat;
• valorile nominalei – tensiunea, curentul și alte cantități care stau la baza funcționării releului.

Dispozitivele electromagnetice pot fi, de asemenea, împărțite în funcție de timpul de răspuns. Cea mai lungă întârziere pentru un releu de timp este mai mare de 1 secundă, cu posibilitatea de a configura acest parametru. Apoi sunt cele lente - 0,15 secunde, cele normale - 0,05 secunde, cele rapide - 0,05 secunde. Iar cele mai rapide, fără inerție, sunt mai puțin de 0,001 secunde.

Decodificarea etichetei produselor

Codul de marcare a contactorului poate fi găsit adesea în cataloagele magazinelor și pe dispozitivul însuși. Oferă o descriere completă a caracteristicilor de proiectare, scopul și condițiile de utilizare a acestora.

Compoziția denumirii poate fi văzută pe releul electromagnetic intermediar REP-26. Este utilizat în circuite AC de până la 380 V și DC până la 220 V.

Pentru a înțelege marcajele, trebuie să împărțiți inscripția în blocuri și să utilizați tabele descriptive care pot fi găsite în cărțile de referință specializate.

Denumirea produsului din magazin poate arăta astfel: REP 26-004A526042-40UHL4.

REP 26 – ХХХ Х Х ХХ ХХ Х – 40ХХХ4. Acest tip de notație poate fi analizat după cum urmează:

• 26 – număr de serie;
• XXX – tipul de contacte și numărul acestora;
• X – clasa de rezistență la uzură de comutare;
• X – tipul bobinei de comutare, tipul returului releului și tipul curentului;
• XX – proiectare după metoda de instalare și conectare a conductoarelor;
• ХХ – valoarea curentului sau tensiunii bobinei;
• X – elemente structurale suplimentare;
• 40 – nivel de protecție conform standardului IP sau GOST 14254;
• ХХХ4 - zonă climatică de aplicare în conformitate cu GOST 15150.

Designul climatic poate fi: UHL - pentru climă rece și temperată sau O - pentru proiectarea climatică tropicală sau generală.

Conform tabelelor de desemnare speciale, dispozitivul în cauză este releu electromagnetic intermediar, cu patru contacte de comutare, clasa de rezistență de comutare A, folosind curent continuu. Are un suport de priză cu lamele pentru lipirea conductoarelor externe, o bobină de 24 V și un manipulator manual.

Mai multe tipuri de diagrame de conectare

Există mai multe opțiuni de instalare, fiecare având propriile sale caracteristici, avantaje și dezavantaje.

Denumirea contactelor releului RIO-1 are următoarea semnificație:

• N – fir neutru;
• Y1 – activare intrare;
• Y2 – intrare oprire;
• Y – intrare on/off;
• 11-14 – contacte de comutare de tip normal deschis.

Aceste denumiri sunt utilizate pe majoritatea modelelor de relee, dar înainte de a vă conecta la circuit, ar trebui să vă familiarizați suplimentar cu ele în fișa tehnică a produsului.

Circuitul de electrificare prezentat este folosit pentru a controla lumina din trei locuri folosind un releu și trei butoane fără a fixa poziția

În acest circuit, contactele releului de putere utilizează un curent de 16 A. Protecția circuitelor de comandă și sisteme de iluminat realizat de un întrerupător de circuit de 10 A.Prin urmare, firele au un diametru de cel puțin 1,5 mm².

Conexiunea întrerupătoarelor cu buton se realizează în paralel. Firul roșu este faza, trece prin toate cele trei butoane până la contactul de alimentare 11. Firul portocaliu este faza de comutare, vine la intrarea Y. Apoi iese din borna 14 și merge la becuri. Firul neutru de la magistrală este conectat la borna N și la lămpi.

Dacă lumina a fost aprinsă inițial, atunci când apăsați orice comutator, lumina se va stinge - va avea loc o comutare pe termen scurt a firului de fază la terminalul Y și contactele 11-14 se vor deschide. Același lucru se va întâmpla data viitoare când apăsați orice alt comutator. Dar pinii 11-14 își vor schimba poziția și lumina se va aprinde.

Avantajul circuitului de mai sus față de comutatoarele de trecere și încrucișare este evident. Cu toate acestea, cu un scurtcircuit, detectarea daunelor va cauza unele dificultăți, spre deosebire de următoarea opțiune.

Această schemă va economisi fire, deoarece secțiunea transversală a cablurilor de control poate fi redusă la 0,5 mm². Cu toate acestea, va trebui să achiziționați un al doilea dispozitiv de protecție

Aceasta este o opțiune de conectare mai puțin obișnuită. Este la fel ca și precedentul, dar circuitele de comandă și de iluminat au întrerupătoare proprii pentru 6, respectiv 10 A. Acest lucru facilitează identificarea defecțiunilor.

Dacă este necesar să controlați mai multe grupuri de iluminat cu un releu separat, atunci circuitul este ușor modificat.

Această metodă de conectare este convenabilă pentru a aprinde și stinge luminile în grupuri întregi. De exemplu, opriți imediat un candelabru cu mai multe niveluri sau iluminarea tuturor locurilor de muncă din atelier

O altă opțiune pentru utilizarea releelor ​​de impuls este un sistem controlat central.

Schema este convenabilă, deoarece puteți opri toată iluminarea cu un singur buton când plecați de acasă. Și când te întorci, pornește-l în același mod

Două întrerupătoare sunt adăugate acestui circuit pentru a face și întrerupe circuitul. Primul buton poate porni doar grupul de iluminare. În acest caz, faza de la comutatorul „ON” va ajunge la bornele Y1 ale fiecărui releu și contactele 11-14 se vor închide.

Comutatorul de declanșare funcționează similar cu primul comutator. Dar comutarea se efectuează pe bornele Y2 ale fiecărui întrerupător, iar contactele acestuia ocupă poziția de întrerupere.

Concluzii și video util pe această temă

Materialul video spune despre dispozitiv, funcționare, aplicație și istoricul creării acestui tip de dispozitiv:

Următoarea poveste descrie în detaliu principiul de funcționare al releelor ​​electronice sau cu stare solidă:

Utilizarea releelor ​​cu impulsuri este din ce în ce mai utilizată în sistemele moderne de electrificare. Cererile tot mai mari de funcționalitate și flexibilitate în controlul luminii, economiile de materiale și siguranță creează un impuls continuu pentru îmbunătățirea contactoarelor.

Sunt reduse în dimensiune, simplificate în design, crescând fiabilitatea. Și utilizarea unor tehnologii fundamental noi în centrul lucrării le permite să fie utilizate în condiții dure de industrii cu praf, vibrații, câmpuri magnetice și umiditate.

Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos. Pune întrebări, împărtășește informații utile despre subiectul articolului care vor fi utile vizitatorilor site-ului. Spuneți-ne despre cum ați selectat și instalat comutatorul de impuls.