Импульсное реле что это
Управление электрическими нагрузками в современном доме. Импульсное реле и контактор
Современные квартиры и дома насыщены различными электроприборами:
При этом, привычные нам способы управления ими уже невозможно применять из-за технических ограничений или по причине требований заказчика. В этой статье рассмотрены методы регулирования электроустройств с применением импульсного реле и контактора.
Импульсные реле
Импульсные реле хорошо зарекомендовали себя в качестве управляющих устройств в сфере освещения. По сути это реле с механической фиксацией контактов в положение «вкл/выкл», что позволяет после выключения или выключения снять с них напряжение.
Таким образом управление осуществляется импульсом, отсюда и название устройства. Основные преимущества — бесшумность, энергоэффективность, неограниченное количество управляющих точек, возможность координировать мощные нагрузки, безопасность с пожарной точки зрения.
Рассмотрим вариант управления освещением на примере новинки от Schneider Electric — импульсного реле серии Easy 9.
При использовании импульсного реле возможно отказаться от дорогостоящих переключателей и заменить их недорогими кнопочными выключателями, как показано на схеме.
Таких кнопочных выключателей может быть неограниченное количество (если речь идет о выключателях без подсветки), что позволяет создать нужное количество точек управления в зависимости от конкретного помещения.
В цепи управления реле ток протекает лишь в момент подачи импульса управления и не превышает 0,5 А, то их можно прокладывать кабелем небольшого сечения (0,5-0,75 кв. мм.).
В сочетании с доступной ценой импульсного реле Easy 9 такое решение позволяется получить существенную экономию не только за счет стоимости изделий, но и за счет экономии кабеля.
Рычаг на лицевой панели импульсного реле помимо индикации положения реле «включено/выключено» еще и позволяет управлять им в ручном режиме, например, если нужно проверить правильность подключения нагрузки при монтажных и пуско-наладочных работах на объекте.
Контакторы
Помимо импульсных реле, управлять электропотребляющим оборудованием можно и контакторами, которые отличаются способом контроля, основанном на постоянной команде и предпочтительны для нагрузок большей мощности. Например, в новой линейке контакторов Easy 9 SE есть возможность выбрать 2- и 4-поюсные контакторы на токи до 40 А активной нагрузки. Это делает их незаменимым решением в сфере энергоёмкого освещения.
Новая линейка контакторов Easy 9 SE
Обычно контактор используется для управления мощными нагрузками: освещение, вентиляция или обогрев с повышенными показателями энергопотребления. Однако при этом он выступает в роли подконтрольного устройства, а управляет его работой, например, термостат.
Аналогичным образом строятся схемы управления освещением с помощью датчика движения, сумеречного реле (реле освещенности) и многих других подобных сенсоров. Общими для них является то, что управляющее устройство имеет на выходе контакт, замыкание которого активирует контактор и пока контур остаётся замкнутым, устройство продолжает работу. Это, так называемый, постоянный сигнал управления.
В современных способах электромонтажа для жилых помещений контактор нашел еще одно интересное применение — в схемах централизованного управления.
К примеру, хозяин, уходя из дома хотел бы иметь возможность гарантированно отключить все электроприборы (за исключением критически важных) с целью обеспечения не только пожарной безопасности жилища, но и энергосбережения. При этом тратить время на обход помещений ему не хочется.
В этом случае в схему электроснабжения дома или квартиры включают контактор, через который запитывают все неприоритетные нагрузки. Для управления им используют обычный выключатель, выполняющий роль универсального «вкл/выкл» всего, что необходимо.
Его устанавливают около выхода. Покидая квартиру или дом, владелец одним нажатием на выключатель деактивирует контактор, обесточивая цепи питания и на этом всё. Второстепенные электроприборы отключены без необходимости отключать каждый отдельно.
Кроме локального контроля электроцепей, контакторы нашли широкое применение в дистанционно управляемых системах, в том числе решениях, использующих удаленное управление по сети Интернет.
Таким образом, современные управляющие функции позволяют решить широкий круг задач в электроустановке, делая дом или квартиру более комфортной и безопасной для проживания средой.
Электрика в доме
Проводка, освещение, электрические приборы
Как устроено импульсное реле
Для того, чтобы сделать использование бытовой техники удобней и комфортней, производители разрабатывают новые технологии и устройства. Современные приспособления позволяют дистанционно управлять электрооборудованием. Одним из таких устройств является импульсное реле. Оно способно заменить большое количество проводов и кабелей одним простым устройством.
Импульсное реле может участвовать в конструкции автоматизации управления системами, что упрощает работу обслуживающего персонала.
Читайте также на сайте:
Где применять импульсное реле
Устройство применяется для различных целей. Одни экземпляры работают на тепловых и атомных подстанциях, некоторые приборы нашли свое применение в бытовых условиях. Очень востребованы импульсное реле в железнодорожной области, его используют для принятия импульсов рельсовых сетей, которые ведут контроль над рельсовыми путями.
Приспособление применяется для автоматизации различных производств в области телемеханики.
При помощи данных устройств создают управление освещением. Данные устройства имеют хороший функционал, вследствие этого их можно эксплуатировать в автоматических системах управления. Благодаря этому с их помощью, возможно, вести управление не одной группой освещения.
В быту можно также организовать централизованное регулирование света в доме. При этом появиться возможность, выключая одну кнопку, гасить все осветительные приборы в доме.
Импульсное реле можно использовать на этажных пролетах, лестничных клетках, также обеспечивая управление осветительными приборами для экономии электроэнергии.
Реле применяется не только для того, чтобы сделать жизнь комфортнее, оно может использоваться также с целью безопасности. Для запускания производственного процесса необходимо включить электрооборудование с высокой мощностью. Импульсное реле позволяет это сделать дистанционно на расстоянии, при этом защищая оператора от высоких токов.
Принцип работы импульсного реле
Принцип действия импульсного реле основан на замыкании и разрывании электрической цепи, посредством процессов, воздействующих на него.
Конструкция включает катушку, управляющую механизмом для замыкания и размыкания контактных элементов. После подачи импульса на катушку, выключатель остается в прежнем положении до следующего воздействия импульса.
Устройство, которое регулирует освещение, работает в сетях, имеющих переменный ток и напряжение 220 Вольт. При этом управление происходит из различных мест. Для работы реле не требуется подачи напряжение, достаточно лишь подачи импульса, то есть кратковременного напряжения. Для осуществления запуска реле необходимы выключатели, которые оснащены возвратной пружиной и не имеют фиксации.
Существуют реле, которые обладают встроенным таймером. Они имеют несколько клемм — на одну подают фазу, а на другие нагрузку. При этом можно выставлять таймер с диапазоном от 5 до 10 минут, и на разрыв цепи от 30 до 40 минут.
Импульсное реле подразделяются на два основных вида: электронное и электромеханическое. Различия их состоят в принципе работы, а также крепление их осуществляется по-разному.
Реле электронного типа имеют релейный выход или полупроводниковый ключ. Основным элементом конструкции является микроконтроллер, который контролирует коммутацию нагрузки и сигнальный вход.
В конструкцию электромеханического реле входит катушка регулирования, а также контактные соединения, которые замыкают и размыкают контакты.
Импульсное реле — плюсы и минусы
Положительные и отрицательные черты отличаются в зависимости от вида индуктивного реле. Из вышеперечисленного следует, что реле делятся на два вида: электромеханические и электронные.
Электромеханические реле имеют следующие преимущества. Они очень надежные в использовании, также имеют отличную переносимость высоких напряжений электрической сети.
Минусами таких моделей могут послужить: неимение индикации расположения контактов; выполнение одной и той же функции.
Преимуществами электронных реле являются:
Значительным плюсом электронного типа реле является способность выполнять несколько функций.
Минусами такого реле могут выступить: реагирование на высокие импульсы; восприимчивость к величине напряжения; помехи в электросети могут вызвать ложные срабатывания реле.
По сравнению с электронными типами электромеханические реле пользуются большой популярностью среди потребителей благодаря своей надежности и удобством в применении. Работа электронного устройства требует дополнительный источник питания, при этом должны всегда присутствовать фаза и ноль. Помимо этого они имеют пониженную защищенность от помех.
Одновременно с этим установка импульсного реле – недорогой процесс, так как для его монтажа не требуется силового кабеля. При этом не будет затрачено много сил и финансовых вложений.
Импульсное реле — маркировка
На устройство нанесена маркировка, которая помогает узнать информацию об устройстве.
В первую очередь указывается наименование изделия. Например, РЭП 26. 26 это серийный номер. Далее указывается разновидность контактов и их число. Следом за этим наносится класс износостойкости.
Кроме этого маркировка реле включает в себя: конструктивные особенности по способу монтажа и подсоединения проводов; вспомогательные элементы устройства; климатическая область согласно Госту 15150.
Указывается: вид тока; тип возврата реле; тип катушки; величина токовой характеристики и напряжения; степень защиты устройства.
Климатические условия могут быть обозначены буквой О для теплых и общеклиматических районов, буква У для холодного и умеренного климата.
На корпусе реле сбоку нанесена схема, что упрощает процесс подключения.
Бистабильные реле для освещения дома
Автоматика управления электроприборами, разнообразной техникой и освещением создает дополнительный комфорт потребителю на любых объектах недвижимости. Многие из нас, кто интересуется электротехникой наверняка слышали о такой продукции, как маршевые или проходные выключатели.
С помощью этих простых коммутирующих устройств можно реализовать схему управления бытовыми приборами, в том числе и освещением, из нескольких разных мест, используя в качестве элементов управления кнопки вместо выключателей. Такой подход удобен для организации освещения в больших помещения, где существует необходимость включения/выключения осветительных приборов из различных точек месторасположения человека.
Но ознакомившись со схемой электропроводки с использованием проходных выключателей, даже у оптимистически настроенных потребителей опустятся руки. Она довольно сложна и имеет множество соединений на каждую распредкоробку. Есть ли вариант попроще? Конечно, есть. Подключение импульсного реле для управления освещением или электроприборами из разных точек — это простое решение данной задачи. Такой тип реле позволяет управлять освещением по одному проводу.
В этой статье мы расскажем о том, что такое импульсное реле, как оно работает, а также рассмотрим схему подключения импульсного реле и можно ли изготовить его собственными руками.
Импульсное реле — что это такое
Ответ на этот вопрос заложен в самом название изделия. Импульсное реле, которое по-другому называется бистабильным, имеет одно существенное отличие от обычного электромагнитного варианта, которое подключает или отключает нагрузку при постоянном прохождение электрического тока через катушку индуктивности. При отсутствии на ней напряжения контакты устройства возвращаются в исходное состояние. Бистабильный переключатель управляется коротким импульсом, поступающим на электронный или электромеханический модуль включения/выключения изделия. При этом контакты реле удерживаются в постоянном положении за счет специального магнитопровода.
Таким образом, импульсный бистабильный переключатель работает как триггер. Контакты такого реле постоянно находятся в одном стабильном положении. При подаче короткого импульса напряжения в цепь управления они меняют свое состояние, а для возвращения их на исходные позиции необходимо подать еще один импульс. Управляющие сигналы подаются на бистабильное импульсное реле с помощью простой кнопки, но если к этому изделию подключить таймер, то включать и выключать нагрузку можно в автоматическом режиме, по заранее запрограммированному алгоритму. Коротко мы рассказали что такое бистабильный переключатель и как в принципе работает импульсное реле. Далее будут освещены следующие темы: виды импульсных контакторов, их назначение и схемы подключения.
Типы импульсных реле — их достоинства и недостатки
На современном рынке электротехнической продукции присутствуют разнообразные модификации бистабильных коммутирующих устройств, отличающихся друг от друга как принципом работы, так и другими конструктивными особенностями. По своему назначению все импульсные реле объединены в одну группу бистабильных коммутаторов нагрузки, а вот по принципу функционирования делятся на следующие два основных вида.
Внимание! На рынке можно встретить бистабильные контакторы, полностью выполненные на электронных комплектующих. В этих устройствах роль контактной группы выполняют полупроводниковые ключи: тиристоры и симисторы. Правда, называть такой электронный блок импульсным реле будет не совсем корректно, хоть они и имеют одинаковое предназначение – включение и выключение нагрузки.
Оба вида импульсных реле получили широкое распространение в различных промышленных сферах. В бытовых условиях эти устройства в основном используются для создания систем освещения с расширенными функциональными возможностями. Ниже мы рассмотрим стандартные схемы их подключения для управления осветительными приборами.
Схема подключения бистабильного реле для управления освещением
Электромеханические импульсные контакторы делятся на биполярные и поляризованные. Биполярные управляются импульсами одной полярности, а для переключения поляризованного реле в другое состояние потребуется импульс противоположной полярности. Ниже приведена схема подключения импульсного биполярного реле к системе освещения.
Современный рынок электротехнической продукции предлагает потребителю разнообразные модели подобных устройств от ведущих мировых производителей. Конструкция таких изделий отличается большим разнообразием, но для управления освещением чаще всего используются модульные бистабильные реле, которые устанавливаются на DIN-рейки в распределительных щитах. У потребителей часто возникает вопрос: можно ли подключить импульсное реле своими руками! Конечно, можно! Это позволит сэкономить на монтажных работах. Ниже мы рассмотрим этот вопрос подробнее.
Подключение бистабильного реле собственными руками
Монтаж импульсного переключателя можно выполнить как в электрощите, так и в отдельной установочной коробке. Мы рассмотрим частный случай: подключение модульного бистабильного реле в распределительном щите. Но следует сказать, что для этого необходимо иметь отдельную линию в электропроводке для подачи напряжения на приборы освещения. Стандартная монтажная схема управления освещением на базе бистабильного переключателя состоит из самого устройства, выключателей кнопочного типа, кабелей электропроводки и автомата включения/выключения. При наличии необходимой линии с выключателями все монтажные работы выполняются в распределительном щите.
На выше представленной схеме система управления освещением выполнена на базе электромеханического импульсного переключателя РИО-1, одного из самых популярных в настоящее время. Это устройство модульного типа и монтируется на DIN-рейку в распределительном щите. Нулевой провод подключается к реле и осветительным приборам. Фазный провод с автомата заводится на соответствующий контакт переключателя, а также на кнопочные выключатели без фиксации, которых может быть неограниченное количество. При нажатии на один из них свет либо включается, либо выключается. Все достаточно просто и такой монтаж сможет выполнить человек, обладающий элементарными познаниями в электротехнике.
Заключение
В настоящее время импульсные реле набирают популярность с каждым днем. Они позволяют создавать комфортные системы освещения, которые управляются из разных точек помещения. К тому же дополнительное оснащение бистабильных переключателей таймерами времени и датчиками движения позволяет значительно экономить электроэнергию, что при постоянном повышении тарифов на электричество очень важная характеристика. Если вы правильно установите и настроите такое устройство, то получите комфортную и энергосберегающую систему освещения!
Видео по теме
Импульсные реле для управления освещением и их использование
Часто не хватает одного выключателя для управления освещением, например, когда нужно включить свет в начале длинного коридора и выключить его, когда вы дойдете до конца. Это реализуется путём установки проходных выключателей, достаточно просто, нужно лишь проложить трехжильный кабель между ними.
А вот если нужно реализовать управление освещением из большего количества мест, возникают сложности с прокладкой проводов к перекрёстным выключателям, их соединении. Гораздо проще использовать особое реле в подобных схемах. В этой статье мы рассмотрим, что такое импульсное реле и как с ним работать.
Содержание статьи
Что это?
Обычные бистабильные реле используются в автоматике и охранных системах, при подаче импульса одной полярности – якорь реле переходит в одно положение, замыкая пару контактов, а при подаче импульса обратной полярности происходит обратный процесс – якорь переходит в противоположную сторону, переключая контакты.
Импульсные реле бывают:
Принцип работы
Импульсные реле для управления освещением работают в цепях переменного тока напряжением 220В. В первую очередь его используют для реализации схемы управления освещением из разных мест. Для начала рассмотрим, как это делают без реле – с помощью проходных и перекрестных выключателей.
Схема управления светом из 2-х мест:
Схема управления светом из 4-х мест:
Главным недостатком таких схем является большое количество кабелей, которое необходимо для её реализации, а также непростой монтаж.
Чтобы решить эту проблему можно использовать импульсное реле. Обычное реле любого типа включено, когда на его катушку подано напряжение, а для импульсного достаточно кратковременной подачи напряжения, т.е. импульс.
Это вводит первое требования – для управления импульсным реле нужны выключатели без фиксации, иначе говоря – выключатели с возвратной пружиной. Также могут применяться кнопки, которые используют для дверных звонков (они же и являются кнопками без фиксации).
Импульсные реле выпускаются нескольких разновидностей: для монтажа на DIN-рейку, в дозовую (распаячную) 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.
Кроме 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.
Для примера, рассмотрим одну из популярных моделей такого реле – Меандр РИО-1.
У него есть три управляющих входа, они обозначаются буквами «Y», «Y1», «Y2», расположенными в верхней части корпуса, и тремя клеммами для подачи питания и подключения нагрузки «11», «14» и «N».
11, 14 – контактная группа, на один из них подают фазу, а к другому подключают нагрузку.
Y – «Включить/выключить». При подаче напряжения (фазы) на этот вход реле переключается из включенного в выключенное состояние и наоборот, в зависимости от текущего состояния. Не имеет приоритета перед остальными.
Y1 – «Включить». При подаче напряжения на эту клемму контакты реле замыкаются, если они уже замкнуты – ничего не происходит. Имеет приоритет перед входом Y, то есть, если на нем есть сигнал и вы подадите импульс на этот вход, то контакты реле замкнутся, если они разомкнуты.
Y2 – «Выключить». Имеет приоритет перед остальными входами, при подаче на него сигнала цепь принудительно разомкнется.
N – Нейтральный (нулевой) провод.
Контакты 11 и 14 замыкаются в момент перехода фазы через ноль, это продлевает срок службы контактов и ламп, подключенных к ним, за счет того, что при таком переключении ограничивается бросок тока. Технические характеристики импульсного реле приведены в таблице ниже.
Первое на что следует обратить внимание – это на то, что минимальное время удержания сигнала управления – 0.3 с. Это важно, если вы проектируете микроконтроллерную схему управления этим реле. В случае использования в классическом варианте с выключателями – это не имеет особого значения.
Следующий интересный пункт – это «количество кнопочных выключателей с индикатором тлеющего разряда», как известно для того чтобы работала подсветка на выключателях через них должен протекать ток. Если вы используете лампы накаливания – это не имеет особого значения, ведь ток пойдет по цепи – фаза, индикатор, лампа, ноль. Но если вы используете светодиодные или компактные люминесцентные лампы, то те начинают мигать в выключенном состоянии или даже светиться.
В случае же с внутренним устройством реле, то его чувствительность к входному току позволяет подключить от 5 до 20 таких выключателей, в зависимости от входа. За конкретными значениями обратитесь в таблицу выше.
РИО-1 способно коммутировать токи до 16А или лампы накаливания мощностью до 2000Вт.
Рассмотрим временную диаграмму РИО-1.
Временной диаграммой называется график, на котором отображается зависимость состояния выходов, от входных сигналов.
Что на ней изображено? Предположим, что реле используется по назначению и включает лампочку.
Для участка обозначенного, как «I»:
1. Подаем импульс на Y – на выходе 14 (контакт к которому подсоединяется нагрузка) появляется напряжение лампа включается.
2. Еще раз подаем импульс на Y – на выходе 14 исчезает напряжение, лампа гаснет.
Для участка «II» и «III»:
1. Подаем импульс на вход Y1 – напряжение на 14 клемме появляется, лампа включается.
2. Подаем импульс на вход Y2 – напряжение на 14 клемме исчезает, а лампа выключается.
1. Подаем импульс на вход Y – напряжение на 14 клемме появляется, лампа включает, если сейчас подать повторный импульс на эту же клемму, то она выключится.
2. Подаем импульс на вход Y2 – лампа выключается.
Зачем это нужно? Во-первых это удобно, если у вас установлено несколько таких реле, подключив одну кнопку выключения для всех ламп к контактам Y2 каждого из реле вы сможете их выключить все вместе независимо от того в каком состоянии (включено или выключено) находится каждое из них. Таким же образом можно реализовать включение групп или всех ламп в помещении от одной кнопки и поочередное выключение и прочее.
Если для управления, к примеру, светильником при помощи проходных выключателей с двух и более мест, необходимо прокладывать к выключателям три и более провода, сечением соответствующим мощности светильника но не менее 1.5 мм кв, то для управления тем же светильником с помощью импульсного реле необходимо проложить один двухжильный кабель, сечением 0.5 мм кв, в качестве управляющих механизмов (выключателей) подойдут кнопки типа звонковых, с нормально открытыми контактами.
В итоге, в процессе монтажа, получается немалая экономия на материалах, особенно если учесть, что цены на кабельную продукцию растут ежедневно, плюс к стоимости кабелей необходимо прибавить стоимость самих проходных выключателей.
Пример изображен на видео:
Чтобы сэкономить ваше время, можете сразу перемотать на 5 минуту видео, там начинается демонстрация работы цепи.
Схема подключения
Реле предполагается использовать в схемах выключения света из нескольких мест, для её реализации достаточно к каждому из выключателей без фиксации провести двухжильный тонкий провод, вплоть до 2х0.5, ведь это сигнал управления, а не силовая цепь.
Силовые питающие провода подключаются к коммутирующим контактам реле. При этом не имеет значения, сколько и со скольких мест выключателей может быть подключено. Ниже изображена простейшая схема с тремя выключателями.
Другая схема, отличается от предыдыщей тем, что в первой группе каждая группа ламп может управляться из трёх мест. Кроме этого все лампы обеих групп могут быть включены или выключеныы из пары дополнительных выключателей одним нажатием, они подписаны на схеме, как «ВКЛ.» и «ОТКЛ.».
Это удобно, если разместить эти выключатели возле входной двери и когда вы придете домой, то сможете сразу включить свет во всей квартире, или нажать на «ОТКЛ.» чтобы весь наверняка потушить все светильники в доме.
Если вы собираетесь использовать это реле в паре с датчиком движения, то нужно предусмотреть, что когда датчик сработает, реле включится и загорится свет, когда вы уйдете из поля зрения датчика, через какое-то время он снимет управляющий сигнал, а свет продолжит гореть. Поэтому нужно предусмотреть кнопку отключения света и принудительного включения света. Их подключают к контактам Y1 – включение и Y2 – выключение соответственно.
Импульсное секционное реле
Отдельное слово нужно сказать о секционных реле, они предназначены чтобы с одной кнопки включать по очереди разные группы ламп или все группы одновременно. Так вы можете управлять многорожковой люстрой по двум проводам, и вам не придется прокладывать дополнительную проводку к ней от выключателя.
На корпусе этого реле указана и схема подключения (в конкретном случае нарисованы две кнопки, т.е. предполагается управление из двух мест) и временная диаграмма, оно рассчитано на две группы ламп:
Первое нажатие – включается 1 группа ламп;
Второе нажатие – включается 2 группа ламп, а 1 группа выключается;
Третье нажатие – вторая группа ламп остается включенной, но к ней добавляется 1 группа (все лампы включены);
Четвертое нажатие выключает все лампы.
Заключение
Мы рассмотрели импульсные реле для управления освещением. Эти приборы значительно упростят монтаж электропроводки и обеспечат нормальное функционирование светильников. Секционные реле избавят от необходимости прокладывать проводку для многорожковой люстры. Также могут использоваться в схемах умного дома и прочих автоматизациях управления освещением.