Exitonservice.ru

Экситон Сервис
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Импульсное реле принцип работы с выключателями

Назначение бистабильных реле заключается в регулировании цепями освещения либо другими потребителями. Их устройство базируется на таких элементах:

  • Постоянный магнит.
  • Катушка.
  • Якорь.
  • Система контактов.
  • Полюсные наконечники магнитопровода.
  • Винты для регулировки.
  • Корпус.

Якорь прикрепляется к металлическому основанию в середине катушки вместе с контактами. В бистабильных реле подвижные контакты, за исключением штепсельного типа реле, в котором группа контактов содержит подвижные и неподвижные контакты. Корпус выполняется в виде прозрачного колпачка с ручкой.

В некоторых моделях внутри колпачка монтируют переключатели для ручного управления переключением реле и блинкеры для индикации контактов. Блинкеры представляют собой механические элементы.

Принцип действия

Бистабильное реле контролируется импульсами, это значит, чтобы включить устройство требуется подать управляющий импульс для замыкания контактов и такой же импульс для размыкания контактов, чтобы выключить прибор.

Размыкание и замыкание контактной группы обеспечивает катушка, установленная в реле. С её помощью реле при подаче напряжения втягивает сердечник. После чего контактная система замыкается либо размыкается, в зависимости от её исходного положения.

Для подачи питания на катушку реле необходимо кратковременно нажать на кнопочный выключатель. Тогда питание на катушку замкнёт свой силовой контакт и при этом подаст питание к нагрузке. После следующего нажатия на кнопку силовые контакты импульсного реле размыкаются, а цепь нагрузки разрывается.

Разновидности бистабильных реле

На рынке можно обнаружить различные модификации импульсных реле. Они могут отличаться своим корпусом, принципом работы или иметь другие различия. Объединяются бистабильные реле в одну группу по своему назначению, но по принципу действия их делят на два вида:

  1. Электромеханические.
  2. Электронные.

Конструктивное исполнение электромеханических бистабильных реле имеет сходство с устройством модульных контакторов. Катушка модульного контактора, находящегося в рабочем режиме, всегда под напряжением, а катушка импульсного реле получает только кратковременные импульсы. Реле, основанное на импульсах, потребляет электроэнергию исключительно в момент коммутации.

Главными составляющими являются следующие элементы:
  • Катушка.
  • Контактная группа.
  • Пружинная система.
  • Рычажная система.

Работа электромеханических бистабильных реле практически не отличается от простых электромеханических реле. Они способны поочерёдно включать и отключать устройства, когда поступают импульсы на катушку.

Электронные реле отличаются своей конструкцией от электромеханических. Так как у них нет сердечника и собраны эти реле на основе микроконтроллера. Приборы имеют полупроводниковый элемент (ключ) с микропроцессором или релейный вход. Контроллеры предназначены для управления коммутацией нагрузки и слежения за сигнальным входом. В некоторых моделях микроконтроллёры соединены с таймерами, благодаря этому можно собирать своеобразные схемы на базе одного реле.

Импульсные реле выпускаются разных мощностей и могут иметь следующие отличия:
  • Количество контактов.
  • Тип контактов.
  • Число полюсов.
  • Тип поляризации.
  • Номинальный ток силовых контактов (16 А, 32А).
  • Способ установки:- навесной;- на DIN рейку в распределительный щит.

Реле навесного типа часто устанавливают под навесным потолком, а также в распределительной коробке.

Основное применение

Импульсные реле имеют разное назначение. Некоторыми моделями пользуются на тепловых и атомных станциях, другими в быту для управления разными светильниками из нескольких точек в доме. Широко распространено реле этого типа в железнодорожной сфере, его применяют для улавливания импульсов рельсовых цепей, контролирующих рельсовые линии на станциях. Также приборы эксплуатируются для автоматизации разных процессов в сфере телемеханики и производстве.

С помощью бистабильных реле организовывают регулирование освещением, как и с помощью проходных выключателей. Но в реле, управляющихся импульсами, намного больший функционал, поэтому их можно применять в конструкциях систем автоматического управления. Они позволяют управлять не одной группой освещения из разных мест при помощи кнопочных выключателей соединённых параллельно. Благодаря чему можно создать централизованное управление всеми осветительными приборами в доме, чтобы уходя из дому, гасить полностью освещение в здании, путём нажатия на один выключатель.

Импульсные электронные реле с таймером удобно использовать на лестничных пролётах либо проходных коридорах.

Общее представление об устройстве и его возможностях

Рассматриваемый элемент автоматики имеет несколько названий: импульсное, бистабильное или блокировочное реле. Его работа заключается в изменении состояния контакта (нескольких контактов) при поступлении напряжения на вход. Для осуществления коммутации на реле подается кратковременный электрический импульс, то есть выключатель или кнопка должны иметь возвратное действие после нажима. Размыкание контактов происходит при повторной подаче импульса. Читайте также статью ⇒ Подключение указательное реле.

Читать еще:  Розетки выключатели viko yasemin

Внешний вид импульсных реле от производителей из разных стран

«Начинка» устройства способна запоминать свое конечное состояние и сохраняет его даже в случае прекращения электроснабжения. При восстановлении сети, контакты останутся в прежнем положении и произведут переключение только после поступления сигнала на вход устройства. Таким образом, аварийные отключения электроэнергии не могут повлиять на положение переключателя.

Разновидности ИР

Все реле управления освещением делят на две группы:

  • Электромеханические. За действие устройства отвечает механизм.
  • Электронные. Мозгом ИР является печатная плата, оснащенная микроконтроллером.

Все типы импульсных реле характеризуют по таким признакам:

  • Ток выхода — его максимальный показатель для зажимов катушки на момент выхода якоря.
  • Ток втягивания. Меньшее его значение при возвращении рабочего якоря в первичное положение.
  • Коэффициент возвратный. Соотношение токов выхода к току втягивания.
  • Величина срабатывания. Это оптимальное значение входящего сигнала, на который реагирует импульсный выключатель.
  • Уставка. Параметр срабатывания механизма в определенных пределах, заданных в реле.
  • Номинальные значения. Все показатели по току, напряжению, обеспечивающие работу устройства.
  • Время срабатывания. Продолжительность срабатывания на заданную команду. Может варьироваться от 0,0001 сек. до 1 мин.

Большей популярностью пользуются именно электромеханические устройства.

Монтаж импульсного реле

Как подключить импульсное реле? Здесь необходимо руководствоваться схемой, которая облегчает монтажные работы. В этом случае выключатель, контролирующий процесс освещения не должен быть в разомкнутом положении. Он имеет специальную размыкающую пружину. В процессе нажатия она быстро срабатывает, тем самым замыкая цепь в другом месте.

При повторном нажатии замыкая длинную цепь включается длинный коридор контактов. В результате этого освещение выключается. Здесь могут присутствовать до 15 выключателей. В продаже представлено несколько разновидностей устройства. Они могут быть электромагнитными или электронными.

Как правильно подключить своими руками? Схема предлагает четыре варианта решений. Один выход контакта предназначается для подключения фазы электропитания, к другому подключают ноль.

Нулевой провод необходимо проводить отдельно к каждой лампе освещения. Количество выключателей не должно превышать допустимое значение, которое указывают в техническом паспорте устройства. Если их число будет превышать допустимое значение, то возможно ложное срабатывание прибора.

Здесь наблюдают кратковременное срабатывание механизма, которое провоцирует сбой в электрической цепи.

В биполярных моделях производят установку на ряду с автоматическими выключателями. Для этого проводят дополнительно четыре провода:

  • входящая фаза;
  • нейтральный контакт;
  • выводящий провод для кнопки;
  • выход для питания лампочек.

Первым делом проводят в установочной коробке кабель внешнего выхода. На схеме показано две кнопки выключателей. На самом деле их может быть от 6 до 10 точек. Здесь необходимо расположить провода на расстоянии 2 см от силовых контактов.

Для безопасного подключения рекомендуется устанавливать специальный конденсатор. Он обеспечит бесперебойную работу автоматического устройства.

По завершению монтажных работ, рекомендуется сделать качественную изоляцию. Для этого используют термоусадочные кембрики. Они обеспечат плотную фиксацию проводников. Помимо этого, такой изоляционный материал защитит от короткого замыкания между контактами в процессе эксплуатации.

Импульсное реле управления освещением РИО-1 содержит следующие контакты:

  • Y — поочередное включение и отключение силовой цепи при последовательном нажатии;
  • Y1 — включение;
  • Y2 — отключение;
  • N — ноль;
  • 11-14 — нормально открытые контакты.

Здесь подключено по 2 кнопки Вкл/Откл для коммутации освещения из разных мест, но можно установить еще, подключив параллельно им. Цепи освещения рассчитаны на 10 А. Для их защиты устанавливается автоматический выключатель. Силовые контакты реле РИО-1 выдерживают ток 16 А. Если требуется мощность больше, управление освещением с помощью импульсного реле производится через контактор.

Если освещение выключено, то при нажатии на любой кнопочный выключатель сигнал подается на вход Y. При этом происходит замыкание силового контакта 11-14, который подает напряжение на лампы.

При повторном нажатии на клавишу любого выключателя фаза снова подается на вход Y, но при этом уже происходит размыкание силового контакта 11-14, выключающего освещение. Схема получается значительно проще, чем при использовании проходных выключателей и нисколько не усложняется при параллельном подключении новых.

Для облегчения поиска неисправностей при коротком замыкании целесообразно установить отдельный автоматический выключатель на цепь управления мощностью 6 А. Тогда сразу станет ясно, какая цепь неисправна, по сработавшей в ней защите. При этом на управляющую цепь потребуется провод меньшего сечения (0,75 мм 2 ).

Читать еще:  Регулировка выключателей постоянного тока

Разновидности и характеристики импульсных реле

В настоящее время существует два типа устройств:

Электромеханическое реле — имеет катушку управления и механические контакты, которые работают по схожему принципу кнопки с фиксацией. Подали сигнал на катушку (нажали на кнопку) контакты замкнулись. Прекратили подачу напряжения на вводы (отпустили кнопку), а контакты остались в положении замкнуто. При повторной подаче импульса управления (нажали кнопку повторно), механизм размыкает контакты и остается в таком положении до следующего импульса.

Электромеханическое импульсное реле

Электронные реле бывают с релейным выходом или с полупроводниковым ключом. Данные устройства собраны на базе микроконтроллеров, которые и управляют коммутацией нагрузки и следят за сигнальным входом. Кроме того некоторые контроллеры совмещены с таймерами, что позволяет расширить сферу применения и собирать на базе одного аппарата специфические схемы.

Электронное импульсное реле

Импульсные реле выпускаются нескольких разновидностей: для монтажа на DIN-рейку, в распаечную коробку, для монтажа непосредственно в сам светильник. Некоторые производители светотехнического оборудования комплектуют свои светильники импульсными реле, в результате чего можно управлять несколькими группами ламп одним выключателем по двухпроводной линии.

Помимо простых импульсных реле, рассчитанных на простое включение – выключение нагрузки, существуют импульсные реле со встроенным таймером. Применять такие устройства оптимально на лестничных маршах, проходных коридорах, в помещениях, где много дверей.

Импульсное реле со встроенным таймером

Кроме как для управления освещением, импульсные реле широко применяют в производстве, для автоматизации различных процессов.

Основными характеристиками импульсных реле являются:

  • Количество и первоначальное состояние контактов
  • Номинальное управляющее напряжение
  • Ток срабатывания катушки
  • Номинальный ток силовой цепи
  • Длительность импульса управления
  • Количество подключаемых выключателей

Последняя указанная характеристика зависит от наличия ламп подсветки в выключателях, суммарный ток которых может привести к срабатыванию катушки. Если импульсное реле электронное, то оно подвержено влиянию радиопомех и наводок от окружающих силовых цепей.

Существует много производителей электротехнического оборудования, выпускающих импульсные реле:

ABB, Schneider Electric, Legrand, IEK, Finder и другие.

В независимости от изготовителя, в данных устройствах применяется один и тот же принцип управления катушкой, осуществляемый с помощью приходящего короткого импульса напряжения.

Импульсное реле электронное

Алгоритм работы такой: пришёл один импульс – устройство включилось, пришёл следующий – выключилось. Данный циклический принцип управления сохраняется во всех модификациях устройств. На само срабатывание необходимо, в зависимости от модели, в среднем около 50 мс.

Поскольку импульсное реле имеет два стабильных состояния – включённое и выключенное, его ещё называют бистабильным. Другое название, встречаемое в каталогах – блокировочное, из-за того, что контакт блокируется в одном из двух положений внутренним механизмом, и данное состояние сохраняется после исчезновения напряжения в сети.

Схема подключения и принцип работы импульсного реле на примере двух выключателей

Выключатель для импульсного реле

Очевидно, что включённых параллельно клавиш может быть много, нажатием которых осуществляют одну и ту же функцию. Для управления импульсным реле используется выключатель, имеющий самостоятельно размыкающийся под воздействием пружины контакт – кнопка с нормально открытым (разомкнутым) не фиксирующимся контактом.

Установив данные выключатели в разных местах большого помещения можно включить освещение нажатием клавиши на входе и выключить, закрывая выходную дверь. Если в это время кто-то ещё будет находиться внутри, то ему не надо будет пробираться в потёмках через весь зал – достаточно подойти к любому ближайшему выключателю, и возобновить освещение.

Разновидности и характеристики импульсных реле

Импульсные реле могут иметь модульную конструкцию, для установки на DIN рейку в щитке, но, также выпускаются устройства различных размеров и форм, имеющие иной способ крепления.

Модульные устройства, выпускаемые различными производителями, также могут отличаться внешним видом.

Например, импульсные реле фирмы ABB, Schneider Electric, имеют индикаторы работы и ручной рычажок управления механизмом.

импульсное реле с рычажком и устанавливаемый на DIN рейку

Обозначение клемм подключения тоже может различаться. По ходу развития, изделия одной марки также изменяются.

Например, реле ранее популярной серии E251 от компании ABB уже снятое с производства, выглядит так,

а его аналог Е290, теперь имеет несколько иной вид.

Различаются внутренней схемой также серии от одного изготовителя.


Основными характеристиками импульсных реле являются:

  • Количество и первоначальное состояние контактов;
  • Номинальное управляющее напряжение;
  • Ток срабатывания катушки;
  • Номинальный ток силовой цепи;
  • Длительность импульса управления;
  • Количество подключаемых выключателей;
Читать еще:  Как правильно вырезать обои под выключатель

Последняя указанная характеристика зависит от наличия ламп подсветки в выключателях, суммарный ток которых может привести к срабатыванию катушки. Если импульсное реле электронное, то оно подвержено влиянию радиопомех и наводок от окружающих силовых цепей.

Характеристики импульсных реле

Схема подключения реле с одним нормально открытым контактом

Поскольку существует большое разнообразие бистабильных реле, то без привязки к конкретному производителю можно рассмотреть лишь обобщённую схему подключения.

схема подключения

На рисунке справа показан момент нажатия выключателя и срабатывание реле, которое блокируется в данном состоянии до следующего нажатия любой из кнопок. Так выглядит монтажная схема подключения всё ещё популярного блокировочного реле ABB E251-230

Принципиально, схемы подключений изделий от других производителей ничем не отличаются.

Схема подключения импульсного реле с выключателем для защиты

Общей особенностью данных реле является то, что они не имеют встроенной защиты от перегрузки и должны быть защищены с помощью автоматических выключателей.

Поскольку для срабатывания катушки требуется незначительный ток, по сравнению коммутируемой нагрузкой, то цепи управления могут осуществляться при помощи кабелей с поперечным сечением жил 0,5 мм², но в этом случае для данной электропроводки должен быть установлен отдельный защитный автомат, для предотвращения возгорания проводов при их коротком замыкании.

Как правило, производители указывают время, в течение которого катушка может находиться под напряжением. Например, у ABB оно не ограничено, но у менее именитых брендов импульсные реле могут нагреваться, когда в цепи катушки будет электрический ток продолжительное время, поэтому, покупая импульсное реле, необходимо уточнять данный параметр, ведь возможны случаи, когда случайно передвинутая мебель окажется причиной постоянного нажатия кнопки выключателя.

Или такая монтажная схема

Короткое описание некоторых возможностей импульсных реле от компании ABB

Если заглянуть в каталог ABB, то можно увидеть что существуют импульсные реле (старая серия — E256, новый аналог E290-16-11/), имеющие по одному нормально открытому и закрытому контакту, фактически работающие в режиме переключателя.

АВВ Е290 и его аналоги

Такие устройства могут использоваться для управления осветительными системами на производстве, для переключения между основным и дежурным освещением. Благодаря такой функции производственное помещение никогда не окажется в темноте по вине персонала, забывшего включить дежурный свет – переключение осуществляется одним нажатием на клавишу выключателя.

Существует также возможность управлять освещением как локально (управляется одно импульсное реле при помощи нескольких параллельно подключенных кнопок), так и централизованно, (одновременно для нескольких одинаковых устройств) при помощи двух клавиш – включения и выключения. Например, схема подключения реле серии E257.

Здесь нажатием центральных кнопок (ON, OFF) управляются все реле, плюс каждое имеет свое локальное управление.

В обновлённой линейке ABB используется принцип комбинирования модулей для создания многоуровневых управляющих систем.

Использование различного управляющего напряжения также расширяет функциональные возможности устройств управления освещением. Для примера, импульсное реле серии E251-24 (его обновлённый аналог E290-16-10/24)управляется постоянным напряжением 12В (или переменным 24В), что делает безопасной работу выключателей, находящихся во влажных средах, где есть риск поражения электрическим током.

Такое устройство с успехом может использоваться для управления освещением в бане или сауне, где применение устройств, работающих с сетевым напряжением, не допускается. К тому же низковольтный управляющий сигнал может генерироваться различными компьютеризированными устройствами, что позволяет автоматизировать процессы управления освещением.

Управляющее напряжение в импульсных реле от ABB указывается через дефис в старых изделиях (E251-230) и послеслеша в новом стандарте (E290-16-10/230).

Данная статья не является рекламой продукции ABB, просто устройства данной фирмы, являющейся одной из лучших на рынке в данном сегменте, взяты в качестве примера, чтобы показать некоторые существующие возможности, которые появляются при использовании различных модификаций импульсных реле.

Как уже говорилось выше, рабочий принцип данных устройств одинаковый у всех производителей, а чтобы правильно подключить и использовать конкретное изделие, нужно изучать его внутреннюю схему, функционал и технические характеристики.

Комбинируя различные устройства, подключая их последовательно, используя контакторы и дополнительные аксессуары, можно обеспечить многоуровневое управление не только освещением, но и другими производственными процессами.

Первая часть видео :

Вторая часть видео:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector