Что такое импульсное реле — схема подключения для управления освещением
Содержание
- Назначение и где применяется
- Принцип работы и внешний вид
- Разновидности импульсных реле
- Основные технические характеристики
- Схемы подключения
- Достоинства и недостатки
Для комфортного проживания сегодня во многих домах и квартирах используются автоматизированные системы с электроникой. Возможно, вы уже слышали о проходных и маршевых выключателях: они помогают собрать схему управления освещением в нескольких местах. Несмотря на практичность принципы работы такой системы с разводкой проводов, а также ее подключение – дело не слишком простое. Тем не менее, существует более простой вариант – применение интересного бистабильного устройства, которое по-другому называется импульсное реле.
Назначение и где применяется
Этот переключатель предназначен для включения или отключения нагрузки при подаче сигнала на контакты. Реле называется бистабильным, потому что переключение в состояние включено-выключено происходит именно тогда, когда сигнал подается на управляющий вход. И в этом же положении реле остается после окончания входного сигнала.
Примечательно, что даже после отключения от электросети импульсное реле «запоминает» последнее положение контактов, а при включении возобновляет то состояние, которое было до выключения.
В быту данное устройство используется очень часто благодаря своему удобству, так как освещение можно контролировать как минимум из двух точек. Например, включение света произошло в спальне, а выключение – в коридоре перед выходом из квартиры. Такая система придется кстати в случае, когда помещения очень длинные и масштабные по размерам.
ВНИМАНИЕ! Помимо комфорта импульсное реле предлагает решение также и для такой задачи, как защита и сигнализация. К примеру, на промышленных фирмах, где требуется высокая электрическая мощность, прибор обеспечивает безопасность оператора благодаря тому, что работает от малого напряжения и может управляться дистанционно.
Принцип работы и внешний вид
Если говорить обобщенно, реле представляет собой электрический механизм, замыкающий или разрывающий электрическую цепь. Его работа осуществляется исходя из электрических или других параметров, которые на него действуют.
Выбирая режим работы реле нужно руководствоваться частотой включений, величиной тока, а также характером испытываемых нагрузок.
Конструкция состоит из следующих компонентов:
- Катушки.
Катушка является медным проводом, который намотан на немагнитный материал; может находиться в тканевой изоляции или быть покрытым специальным лаком, который не пропускает электричество; - Сердечника.
Он содержит железо и приходит в действие при проходе тока через витки катушки; - Подвижного якоря.
Такой якорь является пластиной, крепящейся к якорю, он воздействует на замыкающие контакты; - Контактной системы.
Она является переключателем состояния цепи.
В основе работы реле – электромагнитная сила, появляющаяся в сердечнике катушки при пропускании через нее тока.
Катушка является втягивающим устройством, в котором сердечник связан с подвижным якорем. Он и приводит в действие силовые контакты. А к катушке можно дополнительно подключать резистор для увеличения точности срабатывания.
Разновидности импульсных реле
ВАЖНО! Бистабильное реле – это реле, которое может находиться в двух фиксированных (стабильных) состояниях. Из-за особенностей применения этого устройства его иногда называют «блокировочным» реле, так как оно блокирует сеть в одном состоянии.
Между некоторыми реле существуют большие отличия, поэтому их можно разделить, в основном, на 2 категории:
- электромеханические реле;
- электронные импульсные реле.
Электромеханические
Этот тип устройств потребляет электроэнергию только в момент срабатывания. Механизм блокировки обеспечивает высокую надежность и экономит электричество. Система работает неплохо: имеется в виду защита от колебаний в сети, которые приводят к ложным срабатываниям.
В основе конструкции: катушка, контакты, механизм с кнопками для включения-выключения.
Реле электромеханического типа считаются более надежными и удобными в использовании, так как не боятся помех. Плюс, к ним нет высоких требований для места установки.
Электронные
Электронные импульсные реле имеют характерную особенность: они используют микроконтроллеры. Благодаря этому в них присутствует расширенный функционал. К примеру, такие устройства позволяют добавлять таймер. Другие дополнительные функции помогают в построении сложных систем освещения.
В основе конструкции: электромагнитная катушка, микроконтроллеры, полупроводниковые ключи.
Электронные реле популярнее других типов благодаря функционалу и разнообразию, которое можно к ним добавить: можно создавать изделия для освещения любой сложности. Также возможно подбирать их под любое напряжение – 12 вольт, 24, 130, 220. В зависимости от установки такие реле могут быть DIN-стандартными (для электрощитов) и обычными (с другими способами монтирования).
Основные технические характеристики
Реле можно классифицировать по следующим параметрам, в зависимости от назначения и области применения:
- возвратный коэффициент — это отношение тока выхода якоря к току втягивания;
- выходной ток — это максимальное значение тока в катушке при выходе якоря;
- ток при втягивании — минимальное значение тока в катушке при возвращении якоря в исходное положение;
- уставка — величина срабатывания в пределах, которые заданы в реле;
- значение срабатывания — входной сигнал, на которое устройство отвечает автоматически;
- номинальные значения — это напряжение, ток и другие величины, которые лежат в основе действия реле.
Электромагнитные реле можно еще разделить по времени срабатывания. У такого устройства присутствует такой параметр, как долгая задержка – более 1 секунды, с возможностью настройки. Далее идут замедленные – 0,15 секунд, нормальные – 0,05 секунд, быстродействующие, самые быстрые безинерционные – менее 0,001 секунды.
Другими техническими характеристиками импульсного реле могут быть:
- максимальная нагрузка лампами накаливания;
- количество и тип контактов;
- диапазон рабочих температур;
- относительная влажность воздуха;
- и др.
Схемы подключения
Импульсное реле очень часто используется с подключением нескольких выключателей с пружинным возвратом кнопки. Подключаться они должны параллельно друг к другу по всем требованиям.
Для организации схемы управления освещением следует подключить силовой провод к бистабильному реле. А выключатели между собой соединяются посредством проводка. Благодаря этому в дальнейшем есть возможность обесточить всю сеть, используя всего один выключатель.
Данный вариант популярен, так как упрощается монтаж. При этом надо рассчитывать характеристики точно: к примеру, поддержку светодиодной подсветки кнопок, чтобы сеть полноценно функционировала.
Чтобы было удобнее, можно проверять маркировку. Производители используют такие обозначения, как:
- А1-А2 – контакты катушки;
- 1-2 (или другие цифры) – количество контактов, замыкающихся или размыкающихся при работе бистабильного реле;
- ON-OFF – маркировка контактов, которые переводят реле в состояние выключения или включения (используется при монтаже центрального управления).
СПРАВКА! Как правило, используется реле 220 вольт для подключения к силовому щиту. В этом случае к контактам подключаются кабели, и в дальнейшем управление выполняется через импульсное реле. А отдельные выключатели во всей системе освещения соединены проводками.
Достоинства и недостатки
Основные типы реле обладают множеством достоинств над полупроводниковыми ключами, такими как:
- относительно низкая стоимость (благодаря недорогим составляющим);
- присутствует мощная изоляция между катушкой и контактной группой;
- не подвержены вредному влиянию перенапряжения, помехам молний, коммутации мощных электрических установок;
- есть управление линиями с нагрузкой до 0,4 кВ (при малом объеме устройства).
Дополнительный плюс – отсутствие проблемы охлаждения и безвредность для атмосферы. Например, при замыкании с током в 10 А в реле по катушке распределяется меньше, чем 0,5 Вт. В сравнении с электронными аналогами данное значение выше 15 Вт.
Недостатки импульсного реле:
- износ, а также проблемы коммутации индуктивных нагрузок и высоких напряжений (если ток постоянный);
- при включении и выключении цепи происходят радиопомехи, поэтому требуется экранирование;
- относительно долгий период времени срабатывания.
Серьезным минусом можно считать непрерывный износ при коммутации (деформация пружин, окисление контактов, например).
Однако стоит уточнить, что при использовании именно электронных реле, есть такие плюсы как: безопасность, хорошая скорость подключения, доступность на рынке, бесшумная работа, расширенный функционал. А среди минусов: перегрев при коммутации больших токов, нарушение работы при сбоях в электросети, сопротивление в закрытом положении и др.
Источник: