Pulsrelé for lysstyring: hvordan det fungerer, typer, merker og tilkoblinger

For å møte moderne belysningskrav til leiligheter, kontorer og bedrifter, brukes komplekse elektrifiseringssystemer. Ved utforming av dem brukes en rekke utstyr for å løse individuelle problemer, som stadig forbedres.

Dermed begynte man relativt nylig å bruke et pulsrelé for styring av lys fra flere steder. Den erstatter gradvis standardkretser med pass-through-brytere.

Hvor kan et pulsrelé brukes?

Introduksjonen av denne enheten til husholdningsbruk er forklart av enkel bekvemmelighet. Tross alt lar den deg kontrollere belysningen fra minst to punkter.

I en leilighet kan dette være et soverom, hvor bryteren er på ved inngangen og bryteren er ved siden av sengen. På kontorer er det lange korridorer, trapper og store konferanserom.

Å bruke to brytere for å lyse opp trappen har blitt en nødvendighet. Etter å ha slått på lyset i første etasje, er det ganske logisk å slå det av med den andre bryteren ovenpå

Oppgaven med treposisjonskontroll kan håndteres ved gjennomkjøring og kryssbrytere. Denne ordningen er fortsatt mye brukt. Men den har også åpenbare mangler.

For det første er dette et ganske komplekst system å installere, der elektrisitet passerer gjennom hovedstrømbryteren, distribusjonsboksen, selve bryterne og deretter til belysningslampene.Når du installerer det, oppstår det ofte feil. Dersom det trengs mer enn tre kontrollplasser, blir ordningen mer komplisert.

Diagrammet viser tydelig overbelastningen med ledninger: fra den første bryteren - fem, fra den andre - seks, fra den første og andre bakgrunnsbelysningen - tre kabler hver

For det andre har alle ledninger samme tverrsnitt, siden de bruker samme spenning, noe som påvirker de totale kostnadene. De inkluderer også prisen på pass-through-svitsjer, flere ganger høyere enn prisen på konvensjonelle.

Men behovet for å bruke et pulsrelé er ikke bare av hensyn til komforten. Den brukes også til signalering og beskyttelse.

For eksempel, i en industribedrift for å starte produksjonsprosesser som krever høy elektrisk kraft, lar denne enheten deg beskytte operatøren. Siden den opererer fra lavspenningsstrømmer eller er fullstendig fjernstyrt.

Enhet og operasjonsprinsipp

I den generelle betydningen av ordet er et relé en elektrisk mekanisme som lukker eller bryter en elektrisk krets basert på visse elektriske eller andre parametere som påvirker den.

Dens ikke-switchende design ble oppfunnet tilbake i 1831 av J. Henry. Og to år senere begynte de å bruke S. Morse for å sikre telegrafens funksjon.

To hovedgrupper kan skilles: elektromekaniske og elektroniske. I den første typen enhet utføres arbeidet av en mekanisme, og i den andre er et trykt kretskort med en mikrokontroller ansvarlig for alt. Det er praktisk å vurdere driften ved å bruke eksemplet på et elektromekanisk relé, som er et pulsrelé.

Når du velger en relédriftsmodus, må du bli veiledet av frekvensen for innkobling, typen og størrelsen på strømmen og arten av belastningene som testes.

Strukturelt kan det representeres som følger:

1. Spole – Dette er en kobbertråd viklet på en base laget av ikke-magnetisk materiale. Den kan isoleres med stoff eller belegges med lakk som ikke slipper strøm gjennom.
2. Kjerne, som inneholder jern og aktiveres ved passasje av elektrisk strøm gjennom svingene på spolen.
3. Bevegelig anker - dette er en plate som er festet til armaturet og påvirker lukkekontaktene.
4. Kontaktsystem – endre tilstanden til kretsen direkte.

Driften av et relé er basert på fenomenet elektromagnetisk kraft. Det vises i den ferromagnetiske kjernen til spolen når det føres strøm gjennom den. Spolen i dette tilfellet er en inntrekksanordning.

Kjernen i den er koblet til en bevegelig armatur, som aktiverer strømkontaktene og utfører bytte. De kan være av normalt åpen/normalt lukket type. Noen ganger kan en kontaktblokk inneholde både åpne og lukkede tilkoblingstyper.

Når kretsen slås på, fikserer mekanismen denne posisjonen, som endres når pulsen påføres igjen og fikseres igjen til neste endring

En ekstra motstand kan kobles til spolen, noe som øker driftsnøyaktigheten, samt en halvlederdiode, som begrenser overspenningen på viklingen. I tillegg kan designet inneholde en kondensator installert parallelt med kontaktene for å redusere gnistdannelse.

Driften av enheten kan representeres tydeligere ved å dele den inn i flere blokker:

• utfører – dette er en kontaktgruppe som lukker/åpner en elektrisk krets;
• mellomliggende – spolen, kjernen og det bevegelige ankeret aktiverer den utførende enheten;
• sjef – i dette reléet konverterer et elektrisk signal til et magnetisk felt.

Siden det kreves en enkelt elektrisk impuls for å bytte posisjonen til kontaktene, kan vi konkludere med at disse enhetene bruker spenning bare i øyeblikket av bytte. Dette sparer betydelig energi, i motsetning til konvensjonelle pass-through-brytere.

Den andre typen pulsrelé er den elektroniske typen. Mikrokontrolleren er ansvarlig for driften. Mellomblokken her er en spole eller halvlederbryter. Bruken av elementer som programmerbare logiske kontrollere i kretsen gjør det mulig å supplere reléet, for eksempel med en timer.

Denne typen enhet har ingen mekaniske bevegelige elementer. Arbeidet utføres av en sensor som gjenkjenner styresignalet og solid-state elektronikk som bytter kretsen

Typer, merking og fordeler

Hovedtypene av pulsreléer er elektromekaniske og elektroniske. Elektromekaniske er på sin side klassifisert i henhold til deres driftsprinsipp.

Typer pulsapparater

Dette betyr at veksling av strømkontakter kan utføres av andre krefter enn kraften til magneten.

De er delt inn i:

• elektromagnetiske;
• induksjon;
• magnetoelektriske;
• elektrodynamisk.

Elektromagnetiske enheter i automasjonssystemer brukes oftere enn andre. De er ganske pålitelige på grunn av en enkel operasjonsmetode basert på virkningen av elektromagnetiske krefter i en ferromagnetisk kjerne, forutsatt at det er strøm i spolen.

Innvirkning på kontakter elektromagnetiske releer utføres av en ramme, som tiltrekkes av kjernen i en posisjon, og returneres til den andre av en fjær.

Anker, dvs.en plate med magnetiske egenskaper tiltrekkes av en elektromagnet, som er en kobbertråd viklet på en spole med et åk

Induksjon har et operasjonsprinsipp basert på kontakten av vekselstrømmer med induserte magnetiske flukser med fluksene selv. Denne interaksjonen skaper et dreiemoment som beveger en kobberskive plassert mellom to elektromagneter. Roterende, den lukker og åpner kontakter.

Driften av magnetoelektriske enheter utføres på grunn av samspillet mellom strømmen i den roterende rammen med magnetfeltet skapt av en permanent magnet. Lukking/bryting av kontakter styres av rotasjonen.

Disse reléene er svært følsomme i forhold til deres type. Imidlertid er de ikke mye brukt på grunn av responstiden på 0,1-0,2 s, som anses som lang.

Elektrodynamiske reléer fungerer på grunn av kraften som genereres mellom bevegelige og faste strømspoler. Metoden for å lukke kontakter er den samme som i en magnetoelektrisk enhet. Den eneste forskjellen er at induksjon i arbeidsgapet skapes elektromagnetisk.

Elektroniske modeller er nesten identiske i design med elektromekaniske. De har de samme blokkene: executing, intermediate og control. Den eneste forskjellen er sistnevnte. Switching styres av en halvlederdiode som en del av en mikrokontroller på et trykt kretskort.

Transistorer og tyristorer fungerer som halvledere i denne enheten. Selv om de tåler tøffe støv- og vibrasjonsforhold, er de utsatt for kortstrøm og spenningsoverbelastning

Denne typen relé er utstyrt med tilleggsmoduler.For eksempel lar en timer deg kjøre et lysstyringsprogram etter en spesifisert tidsperiode. Dette er praktisk for å spare energi når det ikke er behov for å betjene utstyret. Om nødvendig kan du slå av lyset ved å trykke to ganger på knappen.

Fordeler og ulemper med hovedtypene av reléer

I motsetning til halvlederbrytere har elektromekaniske brytere følgende fordeler:

1. Relativt lav kostnad på grunn av rimelige komponenter.
2. En liten mengde varme genereres ved de svitsjede kontaktene på grunn av det lave spenningsfallet.
3. Tilstedeværelsen av kraftig isolasjon på 5 kV mellom spolen og kontaktgruppen.
4. Ikke utsatt for de skadelige effektene av overspenningspulser, interferens fra lyn eller koblingsprosesser til kraftige elektriske installasjoner.
5. Kontroll av linjer med en belastning på opptil 0,4 kV med et lite enhetsvolum.

Når en krets lukkes med en strøm på 10 A i et lite volumrelé, fordeles mindre enn 0,5 W over spolen. Mens på elektroniske analoger kan dette tallet være mer enn 15 W. Takket være dette er det ingen problemer med avkjøling og skade på atmosfæren.

Deres ulemper inkluderer:

1. Slitasje og problemer ved veksling av induktive laster og høyspenninger med likestrøm.
2. Slå av og på kretsen er ledsaget av generering av radiointerferens. Dette krever installasjon av skjerming eller økt avstand til utstyret som er utsatt for forstyrrelser.
3. Relativt lang responstid.

En annen ulempe er tilstedeværelsen av kontinuerlig mekanisk og elektrisk slitasje under bytte. Disse inkluderer oksidasjon av kontakter og deres skade fra gnistutladninger, deformasjon av fjærblokker.

Under installasjonen er det verdt å tenke på at den elektromekaniske versjonen av kontaktorene kanskje ikke fungerer riktig hvis den er i horisontal posisjon

I motsetning til elektromekaniske releer, styrer elektroniske releer mellomenheten via en mikrokontroller.

Fordelene og ulempene med elektronikk kan analyseres ved å bruke eksemplet på enheter fra F&F-selskapet i forhold til ABB-merket, som produserer mekanikk.

Fordelene med den første typen brytere inkluderer:

• større sikkerhet;
• høy byttehastighet;
• tilgjengelighet på markedet;
• indikator varsler om driftsmodus;
• avansert funksjonalitet;
• stille drift.

I tillegg ligger den ubestridelige fordelen i flere installasjonsalternativer - det er mulig å installere ikke bare på DIN-skinnen til panelet, men også i stikkontaktboks.

Ulemper med F&F-elektronikk sammenlignet med ABB-mekanikk:

• avbrudd i arbeidet på grunn av strømbrudd;
• overoppheting når du bytter høye strømmer;
• "glitches" er mulig uten noen åpenbar grunn;
• slå av enheten under et kortvarig strømbrudd;
• høy motstand i lukket stilling;
• noen releer fungerer kun på likestrøm;
• Halvlederkretsen tillater ikke umiddelbart strøm å flyte tilbake til normal retning.

Til tross for disse manglene, er elektroniske brytere i stadig utvikling, og på grunn av det større potensialet for funksjonalitet i forhold til elektromekaniske, forventes deres overveiende bruk.

For å unngå forvirring gir produsenten de mest detaljerte produktegenskapene i butikkkatalogene og i det tekniske databladet til enheten

Hovedkarakteriserende parametere

Avhengig av formål og bruksområde, kan reléer klassifiseres i henhold til flere kriterier:

• avkastningsfaktor – forholdet mellom verdien av ankerutgangsstrømmen og tilbaketrekningsstrømmen;
• utgangsstrøm – dens maksimale verdi i spoleklemmene når ankeret går ut;
• inntrekksstrøm – minimumsindikatoren i spolen klemmer når ankeret går tilbake til sin opprinnelige posisjon;
• settpunkt – nivået på responsverdien innenfor de spesifiserte grensene satt i reléet;
• aktiveringsverdi – verdien av inngangssignalet som enheten automatisk reagerer på;
• nominelle verdieri – spenning, strøm og andre størrelser som ligger til grunn for driften av reléet.

Elektromagnetiske enheter kan også deles etter responstid. Den lengste forsinkelsen for et tidsrelé er mer enn 1 sekund, med muligheten til å konfigurere denne parameteren. Så er det langsomme - 0,15 sekunder, normale - 0,05 sekunder, raske - 0,05 sekunder. Og de raskeste treghetsfrie er mindre enn 0,001 sekunder.

Dekoding av produktmerking

Kontaktormerkekoden kan ofte finnes i butikkkataloger og på selve enheten. Den gir en fullstendig beskrivelse av designfunksjonene, formålet og bruksvilkårene.

Sammensetningen av betegnelsen kan sees på det elektromagnetiske mellomreléet REP-26. Den brukes i AC-kretser opp til 380 V og DC opp til 220 V.

For å forstå merkingene, må du dele inskripsjonen i blokker og bruke beskrivende tabeller som finnes i spesialiserte oppslagsbøker

Produktbetegnelsen i butikken kan se slik ut: REP 26-004A526042-40UHL4.

REP 26 – ХХХ Х Х ХХ ХХ Х – 40ХХХ4. Denne typen notasjon kan analyseres som følger:

• 26 – serienummer;
• XXX – type kontakter og deres nummer;
• X - slitasjemotstandsklasse for bytte;
• X – type bryterspole, type reléretur og type strøm;
• XX - design i henhold til metoden for installasjon og tilkobling av ledere;
• ХХ – spolestrøm eller spenningsverdi;
• X - ytterligere strukturelle elementer;
• 40 – beskyttelsesnivå i henhold til IP-standard eller GOST 14254;
• ХХХ4 – klimatisk brukssone i samsvar med GOST 15150.

Klimadesign kan være: UHL - for kaldt og temperert klima eller O - for tropisk eller generell klimadesign.

I henhold til spesielle betegnelsestabeller er den aktuelle enheten elektromagnetisk mellomrelé, med fire koplingskontakter, koplingsmotstandsklasse A, ved bruk av likestrøm. Den har et stikkontaktfeste med lameller for lodding av eksterne ledere, en 24 V spole og en manuell manipulator.

Flere typer koblingsskjemaer

Det er flere installasjonsalternativer, som hver har sine egne egenskaper, fordeler og ulemper.

Betegnelsen til RIO-1 relékontaktene har følgende betydning:

• N - nøytral ledning;
• Y1 – aktiver inngang;
• Y2 – avstengningsinngang;
• Y – på/av-inngang;
• 11-14 – koblingskontakter av normalt åpen type.

Disse betegnelsene brukes på de fleste relémodeller, men før du kobler til kretsen bør du i tillegg gjøre deg kjent med dem i produktdatabladet.

Den presenterte elektrifiseringskretsen brukes til å styre lyset fra tre steder ved hjelp av et relé og tre trykknappbrytere uten å fikse posisjonen

I denne kretsen bruker strømrelékontaktene en strøm på 16 A. Beskyttelse av styrekretser og lyssystemer utføres av en 10 A effektbryter.Derfor har ledningene en diameter på minst 1,5 mm².

Tilkoblingen av trykknappbrytere gjøres parallelt. Den røde ledningen er fasen, den går gjennom alle tre trykknappbrytere til strømkontakt 11. Den oransje ledningen er koblingsfasen, den kommer til inngang Y. Så forlater den klemme 14 og går til lyspærene. Nøytralledningen fra bussen er koblet til terminal N og til lampene.

Hvis lyset først ble slått på, vil lyset gå ut når du trykker på en bryter - en kortvarig veksling av fasetråden til Y-terminalen vil skje og kontaktene 11-14 åpnes. Det samme vil skje neste gang du trykker på en annen bryter. Men pinnene 11-14 vil endre posisjon og lyset vil tennes.

Fordelen med ovennevnte krets fremfor pass-through og crossover-brytere er åpenbar. Men med en kortslutning vil det å oppdage skaden forårsake noen vanskeligheter, i motsetning til det neste alternativet.

Denne ordningen vil spare på ledninger, siden tverrsnittet av kontrollkabler kan reduseres til 0,5 mm². Du må imidlertid kjøpe en ekstra beskyttelsesenhet

Dette er et mindre vanlig tilkoblingsalternativ. Den er den samme som den forrige, men styre- og lyskretsene har egne effektbrytere for henholdsvis 6 og 10 A. Dette gjør det lettere å identifisere feil.

Hvis det er behov for å kontrollere flere lysgrupper med et separat relé, er kretsen litt modifisert.

Denne tilkoblingsmetoden er praktisk å bruke for å slå lys på og av i hele grupper. Slå for eksempel umiddelbart av en lysekrone på flere nivåer eller belysningen av alle arbeidsplasser i verkstedet

Et annet alternativ for bruk av impulsreleer er et sentralstyrt system.

Ordningen er praktisk fordi du kan slå av all belysning med én knapp når du går hjemmefra. Og når du kommer tilbake, slår du den på på samme måte

To brytere er lagt til denne kretsen for å lage og bryte kretsen. Den første knappen kan bare slå på lysgruppen. I dette tilfellet vil fasen fra "ON"-bryteren komme til Y1-terminalene på hvert relé og kontaktene 11-14 vil lukke.

Utløserbryteren fungerer på samme måte som den første bryteren. Men bytting utføres på Y2-terminalene til hver bryter, og kontaktene opptar kretsbryterposisjonen.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Videomaterialet forteller om enheten, driften, applikasjonen og historien til opprettelsen av denne typen enhet:

Følgende historie beskriver i detalj driftsprinsippet for solid-state eller elektroniske reléer:

Bruken av pulsreléer brukes i økende grad i moderne elektrifiseringssystemer. Økende krav til funksjonalitet og fleksibilitet i lysstyring, materialbesparelser og sikkerhet skaper en kontinuerlig drivkraft for forbedring av kontaktorer.

De er redusert i størrelse, forenklet i design, øker påliteligheten. Og bruken av grunnleggende nye teknologier i hjertet av arbeidet gjør at de kan brukes under tøffe forhold med støvete industrier, vibrasjoner, magnetiske felt og fuktighet.

Skriv kommentarer i blokken nedenfor. Still spørsmål, del nyttig informasjon om emnet i artikkelen som vil være nyttig for besøkende på nettstedet. Fortell oss om hvordan du valgte og installerte impulsbryteren.