Impulzni rele za krmiljenje razsvetljave: kako deluje, vrste, oznake in povezave

Za izpolnjevanje sodobnih zahtev glede razsvetljave stanovanj, pisarn in podjetij se uporabljajo kompleksni sistemi elektrifikacije. Pri njihovem oblikovanju se za reševanje posameznih problemov uporablja številna oprema, ki se nenehno izpopolnjuje.

Tako se je pred kratkim začel uporabljati impulzni rele za nadzor osvetlitve z več krajev. Postopoma nadomešča standardna vezja s prehodnimi stikali.

Kje se lahko uporablja impulzni rele?

Uvedba te naprave v gospodinjstvo je razložena s preprostim udobjem. Navsezadnje vam omogoča nadzor osvetlitve z vsaj dveh točk.

V stanovanju je to lahko spalnica, kjer je stikalo na vhodu, izklop pa ob postelji. V pisarnah so dolgi hodniki, stopnišča in velike konferenčne sobe.

Uporaba dveh stikal za osvetlitev stopnic je postala nuja. Ko ste prižgali luč v pritličju, je povsem logično, da jo ugasnete z drugim stikalom zgoraj

Nalogo tripozicijskega krmiljenja je mogoče opraviti s prehodom in križna stikala. Ta shema se še vedno pogosto uporablja. Ima pa tudi očitne pomanjkljivosti.

Prvič, to je precej zapleten sistem za namestitev, v katerem električna energija prehaja skozi glavni odklopnik, razdelilno omarico, sama stikala in nato do razsvetljave.Pri namestitvi se pogosto pojavljajo napake. Če so potrebna več kot tri kontrolna mesta, postane shema bolj zapletena.

Diagram jasno prikazuje zastoje z žicami: od prvega stikala - pet, od drugega - šest, od prve in druge osvetlitve ozadja - po tri kable

Drugič, vse žice imajo enak presek, saj uporabljajo enako napetost, kar vpliva na skupne stroške. Vključujejo tudi ceno prehodnih stikal, ki je nekajkrat višja od stroškov običajnih.

Toda potreba po uporabi impulznega releja ni samo zaradi udobja. Uporablja se tudi za signalizacijo in zaščito.

Na primer, v industrijskem podjetju za zagon proizvodnih procesov, ki zahtevajo visoko električno moč, ta naprava omogoča zaščito operaterja. Ker deluje iz nizkonapetostnih tokov ali je popolnoma nadzorovan na daljavo.

Naprava in princip delovanja

V splošnem pomenu besede je rele električni mehanizem, ki zapre ali prekine električni krog na podlagi določenih električnih ali drugih parametrov, ki nanj vplivajo.

Njegovo nepreklopno zasnovo je leta 1831 izumil J. Henry. In dve leti pozneje so začeli uporabljati S. Morse za zagotavljanje delovanja telegrafa.

Razlikujemo lahko dve glavni skupini: elektromehanske in elektronske. V prvi vrsti naprave delo izvaja mehanizem, v drugi pa je za vse odgovorno tiskano vezje z mikrokrmilnikom. Primerno je razmisliti o njegovem delovanju na primeru elektromehanskega releja, ki je impulzni rele.

Pri izbiri načina delovanja releja morate upoštevati pogostost vklopa, vrsto in velikost toka ter naravo obremenitev, ki se preskušajo.

Strukturno ga lahko predstavimo na naslednji način:

1. Tuljava - To je bakrena žica, navita na podlago iz nemagnetnega materiala. Lahko je izoliran s tkanino ali prevlečen z lakom, ki ne prepušča elektrike.
2. Jedro, ki vsebuje železo in se aktivira s prehodom električnega toka skozi zavoje tuljave.
3. Premično sidro - to je plošča, ki je pritrjena na armaturo in vpliva na zapiralne kontakte.
4. Kontaktni sistem – neposredno preklopiti stanje vezja.

Delovanje releja temelji na pojavu elektromagnetne sile. Pojavi se v feromagnetnem jedru tuljave, ko skozenj teče tok. Tuljava je v tem primeru navijalna naprava.

Jedro v njem je povezano s premično armaturo, ki aktivira močnostne kontakte, ki izvajajo preklapljanje. Lahko so normalno odprtega/normalno zaprtega tipa. Včasih lahko kontaktni blok vsebuje odprto in zaprto vrsto povezave.

Ko je tokokrog vklopljen, mehanizem fiksira ta položaj, ki se spremeni ob ponovni uporabi impulza in se ponovno fiksira do naslednje spremembe

Na tuljavo lahko priključimo dodaten upor, ki poveča natančnost delovanja, ter polprevodniško diodo, ki omejuje prenapetost na navitju. Poleg tega lahko zasnova vsebuje kondenzator, nameščen vzporedno s kontakti za zmanjšanje iskrenja.

Delovanje naprave je mogoče bolj jasno predstaviti, če jo razdelimo na več blokov:

• nastopanje – to je kontaktna skupina, ki zapira/odpira električni krog;
• vmesni – tuljava, jedro in gibljiva armatura aktivirajo izvršilno enoto;
• vodja – v tem releju pretvori električni signal v magnetno polje.

Ker je za preklop položaja kontaktov potreben en sam električni impulz, lahko sklepamo, da te naprave porabljajo napetost samo v trenutku preklopa. To bistveno prihrani energijo, za razliko od običajnih prehodnih stikal.

Drugi tip impulznega releja je elektronski tip. Za njegovo delovanje je odgovoren mikrokrmilnik. Vmesni blok je tuljava ali polprevodniško stikalo. Uporaba elementov, kot so programabilni logični krmilniki v vezju, omogoča dopolnitev releja, na primer s časovnikom.

Ta vrsta naprave nima mehanskih gibljivih elementov. Delo izvaja senzor, ki prepozna krmilni signal, in polprevodniška elektronika, ki preklaplja vezje

Vrste, označevanje in prednosti

Glavne vrste impulznih relejev so elektromehanske in elektronske. Elektromehanske pa so razvrščene glede na načelo delovanja.

Vrste impulznih naprav

To pomeni, da se lahko preklapljanje močnostnih kontaktov izvaja s silami, ki niso sila magneta.

Razdeljeni so na:

• elektromagnetni;
• indukcija;
• magnetoelektrični;
• elektrodinamični.

Elektromagnetne naprave v sistemih avtomatizacije se uporabljajo pogosteje kot druge. So precej zanesljivi zaradi preprostega načina delovanja, ki temelji na delovanju elektromagnetnih sil v feromagnetnem jedru, pod pogojem, da je v tuljavi tok.

Vpliv na stike elektromagnetni releji izvaja okvir, ki ga v enem položaju pritegne jedro, v drugem pa ga vrne vzmet.

Sidro, tj.ploščo z magnetnimi lastnostmi privlači elektromagnet, ki je bakrena žica, navita na tuljavo z jarmom

Indukcijski imajo princip delovanja, ki temelji na stiku izmeničnih tokov z induciranimi magnetnimi tokovi s samimi tokovi. Ta interakcija ustvari navor, ki premakne bakreno ploščo, ki se nahaja med dvema elektromagnetoma. Z vrtenjem zapira in odpira kontakte.

Delovanje magnetoelektričnih naprav se izvaja zaradi interakcije toka v vrtljivem okvirju z magnetnim poljem, ki ga ustvarja trajni magnet. Zapiranje/prekinitev kontaktov se krmili z njegovim vrtenjem.

Ti releji so glede na svoj tip zelo občutljivi. Vendar pa niso v široki uporabi zaradi odzivnega časa 0,1-0,2 s, kar velja za dolgo.

Elektrodinamični releji delujejo zaradi sile, ki nastane med gibljivimi in fiksnimi tokovnimi tuljavami. Način zapiranja kontaktov je enak kot pri magnetoelektrični napravi. Edina razlika je v tem, da se indukcija v delovni reži ustvari elektromagnetno.

Elektronski modeli so po zasnovi skoraj enaki elektromehanskim. Imajo enake bloke: izvršilni, vmesni in nadzorni. Edina razlika je slednje. Preklapljanje krmili polprevodniška dioda v sklopu mikrokontrolerja na tiskanem vezju.

Tranzistorji in tiristorji v tej napravi delujejo kot polprevodniki. Čeprav lahko prenesejo težke razmere prahu in tresljajev, so dovzetni za kratkotrajne prevelike tokove in napetostne preobremenitve

Ta tip releja je opremljen z dodatnimi moduli.Na primer, časovnik vam omogoča zagon programa za nadzor osvetlitve po določenem časovnem obdobju. To je priročno za varčevanje z energijo, ko opreme ni treba uporabljati. Po potrebi lahko luč ugasnete z dvakratnim pritiskom na gumb.

Prednosti in slabosti glavnih tipov relejev

Za razliko od polprevodniških stikal imajo elektromehanska stikala naslednje prednosti:

1. Relativno nizki stroški zaradi poceni komponent.
2. Na preklopnih kontaktih se zaradi nizkega padca napetosti ustvari majhna količina toplote.
3. Prisotnost močne izolacije 5 kV med tuljavo in kontaktno skupino.
4. Ni podvržen škodljivim učinkom prenapetostnih impulzov, motenj zaradi strele ali preklopnih procesov močnih električnih instalacij.
5. Nadzor vodov z obremenitvijo do 0,4 kV z majhno prostornino naprave.

Ko je vezje zaprto s tokom 10 A v releju majhne prostornine, se po tuljavi porazdeli manj kot 0,5 W. Medtem ko je pri elektronskih analogih ta številka lahko večja od 15 W. Zahvaljujoč temu ni problema ohlajanja in škode za ozračje.

Njihove pomanjkljivosti vključujejo:

1. Obraba in težave pri preklapljanju induktivnih bremen in visokih napetosti z enosmernim tokom.
2. Vklop in izklop vezja spremlja ustvarjanje radijskih motenj. To zahteva namestitev zaščite ali povečanje razdalje do opreme, ki je izpostavljena motnjam.
3. Relativno dolg odzivni čas.

Druga pomanjkljivost je prisotnost stalne mehanske in električne obrabe med preklapljanjem. Sem spadajo oksidacija kontaktov in njihova poškodba zaradi isker, deformacija vzmetnih blokov.

Med namestitvijo je vredno upoštevati, da elektromehanska različica kontaktorjev morda ne bo delovala pravilno, če je v vodoravnem položaju

Za razliko od elektromehanskih relejev elektronski releji krmilijo vmesno enoto preko mikrokontrolerja.

Prednosti in slabosti elektronike je mogoče analizirati na primeru naprav podjetja F&F glede na blagovno znamko ABB, ki proizvaja mehaniko.

Prednosti prve vrste stikal vključujejo:

• večja varnost;
• visoka hitrost preklopa;
• dostopnost na trgu;
• indikator opozarja na način delovanja;
• napredna funkcionalnost;
• tiho delovanje.

Poleg tega je nesporna prednost več možnosti namestitve - možna je namestitev ne le na DIN letev plošče, ampak tudi v vtičnična škatla.

Slabosti elektronike F&F v primerjavi z mehaniko ABB:

• motnje pri delu zaradi izpadov električne energije;
• pregrevanje pri preklopu visokih tokov;
• "napake" so možne brez očitnega razloga;
• izklop naprave ob kratkotrajnem izpadu električne energije;
• visoka odpornost v zaprtem položaju;
• nekateri releji delujejo samo na enosmerni tok;
• Polprevodniško vezje ne dovoli takojšnjega toka toka nazaj v normalno smer.

Kljub tem pomanjkljivostim se elektronska stikala nenehno razvijajo in zaradi večjega potenciala funkcionalnosti v primerjavi z elektromehanskimi je pričakovana njihova pretežna uporaba.

Da bi se izognili zmedi, proizvajalec zagotavlja najbolj podrobne lastnosti izdelka v katalogih trgovin in v tehničnem listu naprave.

Glavni karakteristični parametri

Glede na namen in področje uporabe lahko releje razvrstimo po več kriterijih:

• povratni faktor – razmerje med vrednostjo izhodnega toka armature in povratnim tokom;
• izhodni tok – njegova največja vrednost v sponkah tuljave, ko armatura izstopi;
• vlečni tok – njegov minimalni indikator v sponkah tuljave, ko se armatura vrne v prvotni položaj;
• nastavljena točka – raven odzivne vrednosti v določenih mejah, določenih v releju;
• vrednost aktiviranja – vrednost vhodnega signala, na katerega se naprava samodejno odzove;
• nominalne vrednostii – napetost, tok in druge količine, ki so osnova za delovanje releja.

Elektromagnetne naprave lahko razdelimo tudi po odzivnem času. Najdaljša zakasnitev za časovni rele je več kot 1 sekundo, z možnostjo konfiguracije tega parametra. Potem so tu počasne - 0,15 sekunde, normalne - 0,05 sekunde, hitre - 0,05 sekunde. In najhitrejši brez vztrajnosti so krajši od 0,001 sekunde.

Dešifriranje oznak izdelkov

Kodo za označevanje kontaktorja je pogosto mogoče najti v katalogih trgovin in na sami napravi. Podaja popoln opis konstrukcijskih značilnosti, namena in pogojev njihove uporabe.

Sestava oznake je vidna na elektromagnetnem vmesnem releju REP-26. Uporablja se v AC tokokrogih do 380 V in DC do 220 V.

Da bi razumeli oznake, morate napis razdeliti na bloke in uporabiti opisne tabele, ki jih najdete v specializiranih referenčnih knjigah

Oznaka izdelka v trgovini je lahko videti takole: REP 26-004A526042-40UHL4.

REP 26 – ХХХ Х Х ХХ ХХ Х – 40ХХХ4. To vrsto zapisa je mogoče razčleniti na naslednji način:

• 26 – številka serije;
• XXX – vrsta stikov in njihovo število;
• X – razred odpornosti proti obrabi preklapljanja;
• X – vrsta preklopne tuljave, vrsta povratka releja in vrsta toka;
• XX – izvedba glede na način namestitve in vezave vodnikov;
• ХХ – vrednost toka ali napetosti tuljave;
• X – dodatni strukturni elementi;
• 40 – stopnja zaščite po standardu IP ali GOST 14254;
• ХХХ4 – klimatsko območje uporabe v skladu z GOST 15150.

Klimatska izvedba je lahko: UHL - za hladno in zmerno podnebje ali O - za tropsko ali splošno podnebje.

Glede na posebne označevalne tabele je zadevna naprava elektromagnetni vmesni rele, s štirimi preklopnimi kontakti, preklopni upor razreda A, z enosmernim tokom. Ima vtičnico z lamelami za spajkanje zunanjih vodnikov, 24 V tuljavo in ročni manipulator.

Več vrst povezovalnih diagramov

Obstaja več možnosti namestitve, od katerih ima vsaka svoje značilnosti, prednosti in slabosti.

Oznaka kontaktov releja RIO-1 ima naslednji pomen:

• N – nevtralna žica;
• Y1 – omogoči vnos;
• Y2 – vhod za zaustavitev;
• Y – vhod za vklop/izklop;
• 11-14 - preklopni kontakti normalno odprtega tipa.

Te oznake se uporabljajo na večini modelov relejev, vendar se morate pred priključitvijo na tokokrog dodatno seznaniti z njimi v podatkovnem listu izdelka.

Predstavljeno elektrifikacijsko vezje se uporablja za krmiljenje luči s treh mest z uporabo releja in treh tipk brez fiksiranja položaja

V tem vezju kontakti močnostnega releja uporabljajo tok 16 A. Zaščita krmilnih vezij in sistemi razsvetljave izvede 10 A odklopnik.Zato imajo žice premer najmanj 1,5 mm².

Povezava tipkalnih stikal je izvedena vzporedno. Rdeča žica je faza, gre skozi vsa tri tipkalna stikala do napajalnega kontakta 11. Oranžna žica je preklopna faza, pride do vhoda Y. Nato zapusti terminal 14 in gre do žarnic. Nevtralna žica iz vodila je priključena na priključek N in na svetilke.

Če je bila lučka prvotno vklopljena, potem ko pritisnete katero koli stikalo, bo lučka ugasnila - prišlo bo do kratkotrajnega preklopa fazne žice na Y terminal in kontakti 11-14 se bodo odprli. Enako se bo zgodilo, ko naslednjič pritisnete katero koli drugo stikalo. Toda nožice 11-14 bodo spremenile položaj in lučka se bo vklopila.

Prednost zgornjega vezja pred prehodnimi in križnimi stikali je očitna. Vendar pa bo s kratkim stikom odkrivanje škode povzročilo nekaj težav, za razliko od naslednje možnosti.

Ta shema bo prihranila na žicah, saj se lahko presek krmilnih kablov zmanjša na 0,5 mm². Vendar pa boste morali kupiti drugo zaščitno napravo

To je manj pogosta možnost povezave. Je enak prejšnjemu, vendar imajo krmilni in svetlobni tokokrogi svoje odklopnike za 6 oziroma 10 A. Tako je lažje prepoznati napake.

Če obstaja potreba po nadzoru več svetlobnih skupin z ločenim relejem, se vezje nekoliko spremeni.

Ta način povezave je primeren za prižiganje in izklapljanje luči v celih skupinah. Na primer, takoj izklopite večstopenjski lestenec ali osvetlitev vseh delovnih mest v delavnici

Druga možnost za uporabo impulznih relejev je centralno krmiljen sistem.

Shema je priročna, ker lahko izklopite vso osvetlitev z enim gumbom, ko zapustite dom. In ko se vrnete, ga vklopite na enak način

Temu vezju sta dodani dve stikali za vklop in prekinitev vezja. Prvi gumb lahko vklopi samo skupino osvetlitve. V tem primeru bo faza iz stikala "ON" prišla do sponk Y1 vsakega releja in kontakti 11-14 se bodo zaprli.

Izklopno stikalo deluje podobno kot prvo stikalo. Toda preklapljanje se izvaja na sponkah Y2 vsakega stikala in njegovi kontakti zavzamejo prekinitveni položaj.

Zaključki in uporaben video na to temo

Video material govori o napravi, delovanju, uporabi in zgodovini nastanka te vrste naprave:

Naslednja zgodba podrobno opisuje princip delovanja polprevodniških ali elektronskih relejev:

Uporaba impulznih relejev se vedno bolj uporablja v sodobnih sistemih elektrifikacije. Naraščajoče zahteve po funkcionalnosti in prilagodljivosti pri krmiljenju razsvetljave, prihrankih materiala in varnosti ustvarjajo stalno spodbudo za izboljšave kontaktorjev.

Zmanjšajo se po velikosti, poenostavijo zasnovo, povečajo zanesljivost. In uporaba popolnoma novih tehnologij v središču dela omogoča njihovo uporabo v težkih pogojih prašne industrije, vibracij, magnetnih polj in vlage.

Napišite komentarje v spodnji blok. Postavljajte vprašanja, delite koristne informacije o temi članka, ki bodo koristne obiskovalcem spletnega mesta. Povejte nam, kako ste izbrali in namestili impulzno stikalo.