Impulsrelais für die Lichtsteuerung: Funktionsweise, Typen, Kennzeichnung und Anschluss

Um den modernen Anforderungen der Beleuchtung von Wohnungen, Büroräumen und Unternehmen gerecht zu werden, werden komplexe Elektrifizierungssysteme eingesetzt. Bei der Entwicklung zur Lösung bestimmter Probleme wird eine Reihe von Geräten verwendet, die ständig verbessert werden.

Daher wurde in jüngster Zeit ein Impulsrelais zur Steuerung der Beleuchtung von mehreren Orten aus verwendet. Allmählich werden Standardschaltungen mit Durchgangsschaltern ersetzt.

Wo kann ein Impulsrelais eingesetzt werden?

Die Einführung dieses Geräts im häuslichen Gebrauch beruht auf einfacher Bequemlichkeit. Schließlich können Sie die Beleuchtung von mindestens zwei Punkten aus steuern.

In einer Wohnung kann es sich um ein Schlafzimmer handeln, in dem das Einschalten am Eingang und das Ausschalten neben dem Bett erfolgte. In Büros sind dies lange Korridore, Treppen und große Konferenzräume.

Die Verwendung von zwei Schaltern zur Beleuchtung der Treppe ist zu einer Notwendigkeit geworden. Wenn Sie das Licht im ersten Stock einschalten, ist es logisch, den zweiten Schalter oben auszuschalten

Mit der Aufgabe der Dreistellungssteuerung, Durchgang und Leistungsschalter. Dieses Schema ist immer noch weit verbreitet. Aber es gibt offensichtliche Mängel.

Erstens ist es ein System, das für die Installation ziemlich kompliziert ist, bei dem Strom durch den Hauptleistungsschalter, die Anschlussdose, die Schalter selbst und dann zu den Beleuchtungslampen fließt. Bei der Installation treten häufig Fehler auf. Wenn mehr als drei Kontrollstellen erforderlich sind, ist das Schema kompliziert.

Das Diagramm zeigt deutlich die Überlastung mit Drähten: vom ersten Schalter - fünf, vom zweiten - sechs, von der ersten und zweiten Hintergrundbeleuchtung - drei Kabel

Zweitens haben alle Drähte den gleichen Querschnitt, da sie den Strom der gleichen Spannung verwenden, was sich auf die Gesamtkosten auswirkt. Dazu gehört auch der Preis für Durchgangsschalter, der um ein Vielfaches höher ist als die Kosten für herkömmliche Schalter.

Die Verwendung eines Impulsrelais ist jedoch nicht nur aus Komfortgründen erforderlich. Es wird auch zur Signalisierung und zum Schutz verwendet.

In einem Industrieunternehmen können Sie beispielsweise den Bediener schützen, um Produktionsprozesse zu starten, die eine hohe elektrische Leistung erfordern. Da es mit Niederspannungsströmen arbeitet oder komplett ferngesteuert wird.

Gerät und Funktionsprinzip

Im allgemeinen Sinne ist ein Relais ein elektrotechnischer Mechanismus, der einen Stromkreis aufgrund bestimmter elektrischer oder anderer Parameter, die ihn beeinflussen, schließt oder unterbricht.

Das nicht schaltende Design wurde bereits 1831 von J. Henry erfunden. Und zwei Jahre später begannen sie, S. Morse zu benutzen, um das Funktionieren des Telegraphen sicherzustellen.

Zwei Hauptgruppen können unterschieden werden: elektromechanisch und elektronisch. Beim ersten Gerätetyp werden die Arbeiten vom Mechanismus ausgeführt, und beim zweiten Gerät ist die Leiterplatte mit dem Mikrocontroller für alles verantwortlich. Es ist zweckmäßig, seine Arbeit am Beispiel eines elektromechanischen Relais zu betrachten, das ein Impuls ist.

Bei der Auswahl einer Relais-Betriebsart muss die Einschaltfrequenz, die Art und Größe des Stroms sowie die Art der getesteten Lasten berücksichtigt werden

Strukturell kann es wie folgt dargestellt werden:

1. Rolle - Dies ist ein Kupferdraht, der auf eine Basis aus nicht magnetischem Material gewickelt ist. Es kann in Stoffisolierung oder ohne Strom lackiert sein.
2. KernEisen enthalten und in Aktion treten, wenn elektrischer Strom durch die Windungen der Spule geleitet wird.
3. Beweglicher Anker - Dies ist eine Platte, die am Anker befestigt ist und sich auf die Kontaktaufnahme auswirkt.
4. Kontaktsystem - Direktschaltungsstatusschalter.

Das Relais basiert auf dem Phänomen der elektromagnetischen Kraft. Es erscheint im ferromagnetischen Kern der Spule, wenn Strom durch sie fließt. Die Spule ist in diesem Fall ein Retraktor.

Der Kern darin ist mit einem beweglichen Anker verbunden, der die Leistungskontakte antreibt und das Schalten ausführt. Sie können normalerweise offen / normalerweise geschlossen sein. Manchmal kann ein Kontaktblock sowohl offene als auch geschlossene Verbindungstypen enthalten.

Wenn die Schaltung eingeschaltet ist, fixiert der Mechanismus diese Position, die sich ändert, wenn der Impuls erneut angelegt wird, und bis zur nächsten Änderung wieder fixiert wird

Ein zusätzlicher Widerstand kann an die Spule angeschlossen werden, was die Betriebsgenauigkeit erhöht, sowie eine Halbleiterdiode, die die Überspannung an der Wicklung begrenzt. Zusätzlich kann ein Kondensator, der parallel zu den Kontakten montiert ist, in der Konstruktion vorhanden sein, um Lichtbögen zu reduzieren.

Sie können sich die Funktionsweise des Geräts klarer vorstellen, indem Sie es in mehrere Blöcke aufteilen:

• durchführen - Dies ist eine Kontaktgruppe, die den Stromkreis schließt / öffnet.
• dazwischen - eine Spule, ein Kern und ein beweglicher Anker greifen in eine darstellende Einheit ein;
• Manager - In diesem Relais wird ein elektrisches Signal in ein Magnetfeld umgewandelt.

Da zum Umschalten der Position der Kontakte ein einmaliger elektrischer Impuls erforderlich ist, kann geschlossen werden, dass diese Geräte nur zum Zeitpunkt des Umschaltens Spannung verbrauchen. Dies spart im Gegensatz zu herkömmlichen Durchgangsschaltern erheblich Energie.

Der zweite Typ eines Impulsrelais ist ein elektronischer Typ. Der Mikrocontroller ist für die Arbeit darin verantwortlich. Eine Zwischeneinheit ist hier eine Spule oder ein Halbleiterschalter. Durch die Verwendung von Elementen wie speicherprogrammierbaren Steuerungen in der Schaltung können Sie das Relais beispielsweise mit einem Timer ergänzen.

Bei diesem Gerätetyp gibt es keine mechanischen beweglichen Elemente. Die Operation wird von einem Sensor ausgeführt, der ein Steuersignal und eine Festkörperelektronik erkennt, die die Schaltung pendelt

Arten, Kennzeichnung und Nutzen

Die Haupttypen von Impulsrelais sind elektromechanisch und elektronisch. Elektromechanische wiederum werden nach dem Wirkprinzip klassifiziert.

Vielzahl von Pulsgeräten

Dies bedeutet, dass das Schalten von Leistungskontakten durch andere Kräfte als die Kraft des Magneten ausgeführt werden kann.

Sie sind unterteilt in:

• elektromagnetisch;
• Induktion;
• magnetoelektrisch;
• elektrodynamisch.

Elektromagnetische Geräte in Automatisierungssystemen werden häufiger als andere eingesetzt. Sie sind aufgrund der einfachen Funktionsweise, die auf der Wirkung elektromagnetischer Kräfte im ferromagnetischen Kern basiert, ziemlich zuverlässig, vorausgesetzt, dass Strom in der Spule vorhanden ist.

Kontakt Impact elektromagnetische Relais führt den Rahmen aus, der in einer Position vom Kern angezogen wird und durch eine Feder in die zweite zurückkehrt.

Ein Anker, d. H. Eine Platte mit magnetischen Eigenschaften, wird von einem Elektromagneten angezogen, bei dem es sich um einen Kupferdraht handelt, der mit einem Joch um eine Spule gewickelt ist

Induktionsprinzipien basieren auf dem Kontakt von Strömen - abwechselnd mit induzierten Magnetflüssen und den Flüssen selbst. Diese Wechselwirkung erzeugt ein Drehmoment, das eine Kupferscheibe zwischen zwei Elektromagneten antreibt. Durch Drehen werden die Kontakte geschlossen und geöffnet.

Die Arbeit magnetoelektrischer Bauelemente wird aufgrund der Wechselwirkung des Stroms im Drehrahmen mit einem durch einen Permanentmagneten erzeugten Magnetfeld ausgeführt. Die Steuerung des Schließens / Brechens der Kontakte beruht auf ihrer Drehung.

Solche Relais sind relativ zu ihrem Typ sehr empfindlich. Aufgrund der Reaktionszeit von 0,1 bis 0,2 s, die als lang angesehen wird, waren sie jedoch nicht weit verbreitet.

Elektrodynamische Relais arbeiten aufgrund der Kraft, die zwischen der beweglichen und der festen Stromspule entsteht. Das Kontaktschließverfahren ist das gleiche wie bei der magnetoelektrischen Vorrichtung. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Induktion im Arbeitsspalt durch das elektromagnetische Verfahren erzeugt wird.

Elektronische Modelle sind strukturell nahezu identisch mit elektromechanischen. Sie haben die gleichen Blöcke: Ausführen, Zwischen- und Verwalten. Der Unterschied liegt nur in letzterem. Die Schaltsteuerung erfolgt durch eine Halbleiterdiode als Teil eines Mikrocontrollers auf einer Leiterplatte.

Die Rolle von Halbleitern in dieser Vorrichtung sind Transistoren und Thyristoren. Obwohl sie den schwierigen Bedingungen von Staub und Vibrationen standhalten, sind sie kurzen Strom- und Spannungsüberlastungen ausgesetzt

Dieser Relaistyp ist mit zusätzlichen Modulen ausgestattet. Mit einem Timer können Sie beispielsweise ein Lichtsteuerungsprogramm nach einem bestimmten Zeitraum ausführen. Dies ist praktisch, um Energie zu sparen, wenn keine Ausrüstung benötigt wird. Schalten Sie gegebenenfalls das Licht aus, indem Sie auf die Schaltfläche doppelklicken.

Vor- und Nachteile der wichtigsten Relaistypen

Elektromechanische Schalter haben im Gegensatz zu Halbleiterschaltern folgende Vorteile:

1. Relativ niedrige Kosten durch kostengünstige Komponenten.
2. Die Bildung einer kleinen Wärmemenge an den eingeschalteten Kontakten aufgrund eines schwachen Spannungsabfalls.
3. Das Vorhandensein einer starken Isolierung von 5 kV zwischen der Spule und der Kontaktgruppe.
4. Keine Exposition gegenüber den schädlichen Auswirkungen von Überspannungsimpulsen, Blitzstörungen, Schaltvorgängen leistungsfähiger elektrischer Anlagen.
5. Verwaltung von Leitungen mit einer Last von bis zu 0,4 kV bei geringem Gerätevolumen.

Wenn ein Stromkreis in einem kleinvolumigen Relais mit einem Strom von 10 A geschlossen wird, werden weniger als 0,5 W über die Spule verteilt. Bei elektronischen Gegenstücken kann diese Zahl mehr als 15 Watt betragen. Aufgrund dessen gibt es kein Problem der Kühlung und der Schädigung der Atmosphäre.

Ihre Nachteile sind:

1. Abschreibungen und Probleme beim Schalten von induktiven Lasten und Hochspannung mit Gleichstrom.
2. Das Ein- und Ausschalten des Stromkreises geht mit Funkstörungen einher.Dies erfordert eine Abschirmung oder eine Vergrößerung des Abstands zu störenden Geräten.
3. Relativ lange Reaktionszeit.

Ein weiterer Nachteil ist das Vorhandensein eines kontinuierlichen mechanischen und elektrischen Verschleißes während des Schaltens. Dazu gehören die Oxidation von Kontakten und deren Beschädigung durch Funkenentladungen sowie die Verformung von Federblöcken.

Bei der Installation ist zu beachten, dass die elektromechanische Version der Schütze möglicherweise nicht richtig funktioniert, wenn sie sich in horizontaler Position befinden

Im Gegensatz zur Elektromechanik steuern elektronische Relais die Zwischeneinheit über einen Mikrocontroller.

Die Vor- und Nachteile der Elektronik lassen sich am Beispiel von F & F-Geräten gegenüber der Marke ABB, die Mechanik herstellt, zerlegen.

Von den Vorteilen des ersten Schaltertyps können wir unterscheiden:

• größere Sicherheit;
• hohe Schaltgeschwindigkeit;
• Marktverfügbarkeit;
• Anzeigewarnungen über den Betriebsmodus;
• erweiterte Funktionalität;
• stille Arbeit.

Darüber hinaus liegt der unbestreitbare Vorteil in mehreren Installationsmöglichkeiten - es ist möglich, nicht nur auf der DIN-Schienenplatte, sondern auch in zu installieren Unterholz.

Nachteile der F & F-Elektronik im Vergleich zur ABB-Mechanik:

• Störung bei Stromausfall;
• Überhitzung beim Schalten hoher Ströme;
• "Pannen" sind ohne ersichtlichen Grund möglich;
• Ausschalten des Geräts während eines kurzfristigen Ausschaltens;
• hoher Widerstand in geschlossener Position;
• Einige Relais arbeiten nur mit Gleichstrom.
• Die Halbleiterschaltung leitet den Strom nicht sofort in die normale Richtung zurück.

Trotz dieser Mängel entwickeln sich elektronische Schalter ständig weiter, und aufgrund des größeren Funktionspotentials im Vergleich zu elektromechanischen wird ihre vorherrschende Verwendung erwartet.

Um Verwechslungen zu vermeiden, gibt der Hersteller die detailliertesten Produkteigenschaften in den Katalogen des Geschäfts und im technischen Reisepass des Geräts an

Die wichtigsten charakteristischen Parameter

Je nach Zweck und Umfang des Relais kann nach mehreren Kriterien klassifiziert werden:

• Rückgabekoeffizient - das Verhältnis des Ausgangsstroms des Ankers zum Stromrückzug;
• Ausgangsstrom - seinen Maximalwert in den Klemmen der Spule am Ausgang des Ankers;
• Rückzugsstrom - seine minimale Anzeige in den Klemmen der Spule, wenn der Anker in seine ursprüngliche Position zurückkehrt;
• Sollwert - den Pegel des Antwortwerts innerhalb der im Relais festgelegten Grenzen;
• Antwortwert - Wert des Eingangssignals, auf das das Gerät automatisch reagiert;
• NennwerteI - Spannung, Strom und andere Werte, die dem Betrieb des Relais zugrunde liegen.

Elektromagnetische Geräte können auch durch die Reaktionszeit geteilt werden. Die längste Verzögerung für ein Zeitrelais beträgt mehr als 1 Sekunde, wobei dieser Parameter konfiguriert werden kann. Dann gibt es langsamere - 0,15 Sekunden, Normal - 0,05 Sekunden, Hochgeschwindigkeit - 0,05 Sekunden. Und die schnellste Trägheit - weniger als 0,001 Sekunden.

Dekodierung der Produktkennzeichnung

Der Schützkennzeichnungscode befindet sich häufig in Geschäftskatalogen und auf dem Gerät selbst. Es enthält eine vollständige Beschreibung der Konstruktionsmerkmale, des Zwecks und der Bedingungen ihrer Verwendung.

Die Bezeichnung der Bezeichnung kann am elektromagnetischen Zwischenrelais REP-26 zerlegt werden. Es wird in Wechselstromkreisen bis 380 V und Gleichstrom bis 220 V verwendet.

Um die Beschriftung zu verstehen, muss die Beschriftung in Blöcke unterteilt und die Beschreibungstabellen angewendet werden, die sich in speziellen Verzeichnissen befinden

Die Produktbezeichnung im Geschäft könnte folgendermaßen aussehen: REP 26-004A526042-40UHL4.

REP 26 - ХХХ Х Х ХХ ХХ ХХХ - 40ХХХ4. Diese Art der Bezeichnung kann wie folgt zerlegt werden:

• 26 - Seriennummer;
• ХХХ - Art der Kontakte und deren Anzahl;
• X - schaltende Verschleißfestigkeitsklasse;
• X - Art der Schaltspule, Art der Relaisrückführung und Stromart;
• XX - Ausführung gemäß der Installations- und Anschlussmethode der Leiter;
• XX - Wert des Stroms oder der Spannung der Spule;
• X - zusätzliche Strukturelemente;
• 40 - Schutzstufe IP- oder GOST14254-Standard;
• ХХХ4 - Klimazone der Anwendung gemäß GOST 15150.

Klimamodifikationen können sein: UHL - für kaltes und gemäßigtes Klima oder О - für tropische oder allgemeine Klimamodifikationen.

Nach speziellen Bezeichnungstabellen ist das betreffende Gerät a elektromagnetisches Zwischenrelais, mit vier Schaltkontakten, Schaltwiderstandsklasse A, mit Gleichstrom. Es verfügt über eine Steckdose mit Lamellen zum Löten von Außenleitern, eine 24-V-Spule und einen manuellen Manipulator.

Verschiedene Arten von Schaltplänen

Es gibt verschiedene Installationsoptionen, von denen jede ihre eigenen Eigenschaften, Vor- und Nachteile hat.

Die Bezeichnung der Relaiskontakte RIO-1 hat folgende Decodierung:

• N - Nulldraht;
• Y1 - Eingangsfreigabe;
• Y2 - Eingang aus;
• Y - Eingang ein und aus;
• 11-14 - Schaltkontakte des normalerweise offenen Typs.

Diese Bezeichnungen werden bei den meisten Relaismodellen verwendet. Bevor Sie jedoch eine Verbindung zum Stromkreis herstellen, sollten Sie sich im Produktpass zusätzlich mit ihnen vertraut machen.

Das vorgestellte Elektrifizierungsschema wird verwendet, um das Licht von drei Stellen mittels Relais und drei Druckknopfschaltern zu steuern, ohne die Position festzulegen

In dieser Schaltung verbrauchen die Relaisleistungskontakte einen Strom von 16 A. Schutz der Steuerkreise und Beleuchtungssysteme durchgeführt von einem 10 A Leistungsschalter. Folglich haben die Drähte einen Durchmesser von mindestens 1,5 mm².

Der Anschluss der Druckschalter erfolgt parallel. Das rote Kabel ist die Phase, es geht durch alle drei Drucktastenschalter zum Leistungskontakt 11. Das orangefarbene Kabel ist die Schaltphase, es kommt zum Eingang Y. Dann verlässt es Klemme 14 und geht zu den Lampen. Der Neutralleiter vom Bus wird an Klemme N und an die Leuchten angeschlossen.

Wenn das Licht ursprünglich eingeschaltet war, wird das Licht ausgeschaltet, wenn Sie einen beliebigen Schalter drücken. Das Phasendraht wird kurzzeitig auf Klemme Y umgeschaltet, und die Kontakte 11-14 werden geöffnet. Das gleiche passiert, wenn Sie das nächste Mal einen anderen Schalter drücken. Die Stifte 11-14 ändern jedoch ihre Position und das Licht geht an.

Der Vorteil des obigen Stromkreises gegenüber Durchlauf- und Leistungsschaltern liegt auf der Hand. Bei einem Kurzschluss führt die Erkennung von Schäden jedoch im Gegensatz zur folgenden Option zu einigen Schwierigkeiten.

Ein solches Schema spart Drähte, da der Querschnitt der Steuerkabel auf 0,5 mm reduziert werden kann². Sie müssen jedoch ein zweites Schutzgerät kaufen

Dies ist eine weniger verbreitete Verbindungsoption. Es ist das gleiche wie das vorherige, aber die Steuer- und Beleuchtungskreise haben ihre eigenen Leistungsschalter für 6 bzw. 10 A. Dies erleichtert die Fehlerbehebung.

Wenn es notwendig wird, mehrere Beleuchtungsgruppen über ein separates Relais zu steuern, wird die Schaltung etwas modifiziert.

Diese Verbindungsmethode ist praktisch, um die Beleuchtung in ganzen Gruppen ein- und auszuschalten. Löschen Sie beispielsweise sofort einen mehrstufigen Kronleuchter oder die Beleuchtung aller Arbeitsplätze in der Werkstatt

Eine weitere Option für die Verwendung von Impulsrelais ist ein zentral gesteuertes System.

Das Schema ist insofern praktisch, als Sie die gesamte Beleuchtung mit einer Taste ausschalten und das Haus verlassen können. Und nach der Rückkehr schalten Sie es auf die gleiche Weise ein

Diesem Stromkreis werden zwei Leistungsschalter hinzugefügt, um den Stromkreis zu schließen und zu öffnen. Die erste Taste kann nur die Beleuchtungsgruppe einschalten. In diesem Fall kommt die Phase vom EIN-Schalter zu den Klemmen Y1 jedes Relais und die Kontakte 11-14 werden geschlossen.

Der Öffnungsschalter funktioniert ähnlich wie der erste Schalter. Das Schalten erfolgt jedoch an den Y2-Klemmen jedes Schalters, und seine Kontakte nehmen die Leerlaufposition ein.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das Videomaterial informiert über das Gerät, die Arbeit, die Anwendung und den Verlauf der Erstellung dieses Gerätetyps:

Das folgende Diagramm beschreibt detailliert das Funktionsprinzip von Halbleiter- oder elektronischen Relais:

Die Verwendung von Impulsrelais wird zunehmend in modernen Elektrifizierungssystemen verwendet. Die steigenden Anforderungen an die Funktionalität und Flexibilität der Lichtsteuerung, Materialeinsparung und Sicherheit erzeugen einen kontinuierlichen Impuls zur Verbesserung der Schütze.

Sie sind verkleinert, strukturell vereinfacht und erhöhen die Zuverlässigkeit. Der Einsatz grundlegend neuer Technologien im Mittelpunkt der Arbeit ermöglicht den Einsatz unter rauen Bedingungen wie Staubentwicklung, Vibration, Magnetfeldern und Luftfeuchtigkeit.

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