Relais d'impulsions pour le contrôle de l'éclairage: fonctionnement, types, étiquetage et connexion

Pour répondre aux exigences modernes d'éclairage des appartements, des bureaux et des entreprises, des systèmes d'électrification complexes sont utilisés. Lors de leur conception pour résoudre certains problèmes, un certain nombre d'équipements sont utilisés, qui sont constamment améliorés.

Ainsi, un relais d'impulsions pour contrôler l'éclairage de plusieurs endroits a été utilisé relativement récemment. Progressivement, il déplace les circuits standards avec des interrupteurs de passage.

Où peut-on utiliser un relais d'impulsions?

L'introduction de cet appareil dans un usage domestique est due à une commodité simple. Après tout, il vous permet de contrôler l'éclairage à partir d'au moins deux points.

Dans un appartement, il peut s'agir d'une chambre à coucher, où l'allumage s'est produit à l'entrée et s'éteint à côté du lit. Dans les bureaux, ce sont de longs couloirs, des escaliers et de grandes salles de conférence.

L'utilisation de deux interrupteurs pour éclairer les escaliers est devenue une nécessité. Allumer la lumière au premier étage, il est tout à fait logique d'éteindre le deuxième interrupteur en haut

Avec la tâche de contrôle à trois positions, de passage et disjoncteurs croisés. Ce schéma est encore largement utilisé. Mais il comporte des défauts évidents.

Tout d'abord, il s'agit d'un système assez compliqué à installer, dans lequel l'électricité passe par le disjoncteur principal, la boîte de jonction, les interrupteurs eux-mêmes, puis jusqu'aux lampes d'éclairage. Lors de son installation, des erreurs se produisent souvent. Si plus de trois postes de contrôle sont nécessaires, le schéma est compliqué.

Le diagramme montre clairement la congestion avec des fils: du premier interrupteur - cinq, du deuxième - six, du premier et du deuxième rétro-éclairage - trois câbles

Deuxièmement, tous les fils ont la même section car ils utilisent le courant de la même tension, ce qui affecte le coût total. Ils incluent également le prix des interrupteurs de passage, plusieurs fois plus élevés que le coût des interrupteurs conventionnels.

Mais la nécessité d'utiliser un relais d'impulsions n'est pas seulement pour des raisons de confort. Il est également utilisé pour la signalisation et la protection.

Par exemple, dans une entreprise industrielle, pour démarrer des processus de production nécessitant une puissance électrique élevée, cet appareil vous permet de protéger l'opérateur. Puisqu'il fonctionne à partir de courants basse tension ou est complètement contrôlé à distance.

Appareil et principe de fonctionnement

Au sens général du terme, un relais est un mécanisme électrotechnique qui ferme ou rompt un circuit électrique en fonction de certains paramètres électriques ou autres qui l'affectent.

Sa conception sans commutation a été inventée en 1831 par J. Henry. Et deux ans plus tard, ils ont commencé à utiliser S. Morse pour assurer le fonctionnement du télégraphe.

On distingue deux groupes principaux: électromécanique et électronique. Dans le premier type d'appareil, le travail est effectué par le mécanisme, et dans le second, la carte de circuit imprimé avec le microcontrôleur est responsable de tout. Il convient de considérer son travail sur l'exemple d'un relais électromécanique, qui est une impulsion.

Lors du choix d'un mode de fonctionnement du relais, il faut être guidé par la fréquence d'allumage, la nature et l'amplitude du courant, la nature des charges testées

Structurellement, il peut être représenté comme suit:

1. Bobine - Il s'agit d'un fil de cuivre enroulé sur une base en matériau non magnétique. Il peut être en tissu isolant ou verni sans électricité.
2. Noyaucontenant du fer et entrant en action lors du passage du courant électrique dans les spires de la bobine.
3. Ancre mobile - Il s'agit d'une plaque qui est fixée à l'ancre et affecte les contacts de fermeture.
4. Système de contact - directement interrupteur d'état du circuit.

Le relais est basé sur le phénomène de force électromagnétique. Il apparaît dans le noyau ferromagnétique de la bobine lorsque le courant le traverse. La bobine dans ce cas est un rétracteur.

Le noyau est connecté à une ancre mobile, qui entraîne les contacts de puissance, effectuant la commutation. Ils peuvent être normalement ouverts / normalement fermés. Parfois, un bloc de contacts peut contenir des types de connexion ouverts et fermés.

Lorsque le circuit est allumé, le mécanisme fixe cette position, qui change lorsque l'impulsion est appliquée de nouveau et est fixée à nouveau jusqu'au prochain changement

Une résistance supplémentaire peut être connectée à la bobine, ce qui augmente la précision de fonctionnement, ainsi qu'une diode semi-conductrice, ce qui limite la surtension sur l'enroulement. De plus, un condensateur monté parallèlement aux contacts peut être présent dans la conception pour réduire l'arc.

Vous pouvez imaginer le fonctionnement de l'appareil plus clairement en le divisant en plusieurs blocs:

• performant - c'est un groupe de contact qui ferme / ouvre le circuit électrique;
• entre les deux - une bobine, un noyau et une ancre mobile engagent une unité performante;
• manager - dans ce relais convertit un signal électrique en un champ magnétique.

Puisqu'une impulsion électrique unique est nécessaire pour commuter la position des contacts, on peut conclure que ces dispositifs ne consomment de la tension qu'au moment de la commutation. Cela permet d'économiser considérablement de l'énergie, contrairement aux interrupteurs à passage direct conventionnels.

Le deuxième type de relais d'impulsions est de type électronique. Le microcontrôleur est responsable de son travail. Une unité intermédiaire est ici une bobine ou un commutateur semi-conducteur. L'utilisation d'éléments tels que des contrôleurs logiques programmables dans le circuit vous permet de compléter le relais, par exemple, avec une minuterie.

Dans ce type d'appareil, il n'y a pas d'éléments mobiles mécaniques. L'opération est effectuée par un capteur qui reconnaît un signal de commande et une électronique à semi-conducteurs, qui commute le circuit

Espèce, étiquetage et avantages

Les principaux types de relais d'impulsions sont électromécaniques et électroniques. Les électromécaniques quant à eux sont classés selon le principe d'action.

Variétés d'appareils à impulsions

Cela signifie que la commutation des contacts de puissance peut être effectuée par des forces autres que les efforts de l'aimant.

Ils sont divisés en:

• électromagnétique;
• induction;
• magnétoélectrique;
• électrodynamique.

Les appareils électromagnétiques dans les systèmes d'automatisation sont utilisés plus souvent que d'autres. Ils sont assez fiables en raison de la méthode de fonctionnement simple, basée sur l'action des forces électromagnétiques dans le noyau ferromagnétique, à condition qu'il y ait du courant dans la bobine.

Contact Impact relais électromagnétiques réalise le cadre, qui dans une position est attiré par le noyau, et revient à la seconde par un ressort.

Une ancre, c'est-à-dire une plaque aux propriétés magnétiques, est attirée par un électro-aimant, qui est un fil de cuivre enroulé autour d'une bobine avec une culasse

Ceux à induction ont un principe de fonctionnement basé sur le contact des courants - en alternance avec les flux magnétiques induits avec les flux eux-mêmes. Cette interaction crée un couple qui entraîne un disque de cuivre situé entre deux électroaimants. Rotatif, il se ferme et ouvre les contacts.

Le travail des dispositifs magnétoélectriques est effectué en raison de l'interaction du courant dans le cadre rotatif avec un champ magnétique créé par un aimant permanent. Le contrôle de la fermeture / rupture des contacts est dû à sa rotation.

Par rapport à leur type, ces relais sont très sensibles. Cependant, ils n'étaient pas largement utilisés en raison du temps de réponse de 0,1-0,2 s, qui est considéré comme long.

Les relais électrodynamiques fonctionnent en raison de la force qui se produit entre les bobines de courant fixes et mobiles. La méthode de fermeture de contact est la même que dans le dispositif magnétoélectrique. La seule différence est que l'induction dans l'espace de travail est créée par la méthode électromagnétique.

Les modèles électroniques sont structurellement presque identiques aux modèles électromécaniques. Ils ont les mêmes blocs: exécution, intermédiaire et gestion. La différence ne réside que dans ce dernier. La commande de commutation est effectuée par une diode semi-conductrice faisant partie d'un microcontrôleur sur une carte de circuit imprimé.

Le rôle des semi-conducteurs dans cet appareil sont les transistors et les thyristors. Bien qu'ils résistent aux conditions difficiles de la poussière et des vibrations, ils sont soumis à de courtes surcharges en courant et en tension

Ce type de relais est équipé de modules supplémentaires. Par exemple, une minuterie vous permet d'exécuter un programme de contrôle d'éclairage après une période de temps spécifiée. C'est pratique pour économiser de l'énergie lorsque l'équipement n'est pas nécessaire. Si nécessaire, éteignez la lumière en double-cliquant sur le bouton.

Avantages et inconvénients des principaux types de relais

Différents des commutateurs à semi-conducteurs, les commutateurs électromécaniques présentent les avantages suivants:

1. Coût relativement faible en raison de composants peu coûteux.
2. La formation d'une petite quantité de chaleur au niveau des contacts sous tension en raison d'une faible chute de tension.
3. La présence d'une puissante isolation de 5 kV entre la bobine et le groupe de contact.
4. Aucune exposition aux effets néfastes des impulsions de surtension, des interférences de la foudre, des processus de commutation des installations électriques puissantes.
5. Gestion des lignes avec une charge jusqu'à 0,4 kV avec un petit volume de l'appareil.

Lorsqu'un circuit est fermé avec un courant de 10 A dans un relais de petit volume, moins de 0,5 W est distribué sur la bobine. Alors que, sur les homologues électroniques, ce chiffre peut être supérieur à 15 watts. Pour cette raison, il n'y a pas de problème de refroidissement et de dommages à l'atmosphère.

Leurs inconvénients incluent:

1. Amortissement et problèmes lors de la commutation de charges inductives et haute tension avec courant continu.
2. La mise sous et hors tension du circuit s'accompagne d'interférences radio.Cela nécessite un blindage ou une augmentation de la distance à l'équipement soumis aux interférences.
3. Temps de réponse relativement long.

Un autre inconvénient est la présence d'une usure mécanique et électrique continue lors de la commutation. Ceux-ci comprennent l'oxydation des contacts et leur endommagement par les décharges d'étincelles, la déformation des blocs de ressort.

Lors de l'installation, il convient de garder à l'esprit que la version électromécanique des contacteurs peut ne pas fonctionner correctement si elle est en position horizontale

Contrairement à l'électromécanique, les relais électroniques contrôlent l'unité intermédiaire via un microcontrôleur.

Les avantages et les inconvénients de l'électronique peuvent être démontés par l'exemple des appareils F&F par rapport à la marque ABB, qui produit de la mécanique.

Parmi les avantages du premier type de commutateurs, on peut distinguer:

• une plus grande sécurité;
• vitesse de commutation élevée;
• disponibilité sur le marché;
• indicateur alerte sur le mode de fonctionnement;
• fonctionnalités avancées;
• travail silencieux.

De plus, l'avantage incontestable réside dans plusieurs options d'installation - il est possible d'installer non seulement sur le panneau de rail DIN, mais sous-bois.

Inconvénients de l'électronique F&F par rapport à la mécanique ABB:

• interruption en cas de panne de courant;
• surchauffe lors de la commutation de courants élevés;
• des "pépins" sont possibles sans raison apparente;
• éteindre l'appareil pendant une mise hors tension à court terme;
• haute résistance en position fermée;
• certains relais fonctionnent uniquement sur courant continu;
• Le circuit semi-conducteur ne renvoie pas immédiatement le courant dans la direction normale.

Malgré ces lacunes, les interrupteurs électroniques évoluent constamment et, en raison du potentiel fonctionnel plus important que les électromécaniques, leur utilisation prédominante est attendue.

Pour éviter toute confusion, le fabricant donne les caractéristiques du produit les plus détaillées dans les catalogues du magasin et dans le passeport technique de l'appareil

Les principaux paramètres caractérisants

Selon le but et la portée du relais, il peut être classé selon plusieurs critères:

• coefficient de retour - le rapport du courant de sortie de l'armature à la rétraction du courant;
• courant de sortie - sa valeur maximale dans les pinces de la bobine à la sortie de l'armature;
• courant de rétraction - son indicateur minimum dans les pinces de la bobine lorsque l'armature revient à sa position d'origine;
• point de consigne - le niveau de la valeur de réponse dans les limites spécifiées fixées dans le relais;
• valeur de réponse - valeur du signal d'entrée auquel l'appareil répond automatiquement;
• valeurs nominalesI - tension, courant et autres valeurs sous-jacentes au fonctionnement du relais.

De plus, les appareils électromagnétiques peuvent être divisés par le temps de réponse. Le délai le plus long pour un relais temporisé est supérieur à 1 seconde, avec la possibilité de configurer ce paramètre. Ensuite, il y en a plus lents - 0,15 seconde., Normal - 0,05 seconde., Haute vitesse - 0,05 seconde. Et l'inertie la plus rapide - moins de 0,001 seconde.

Décodage de l'étiquetage des produits

Le code de marquage du contacteur se trouve souvent dans les catalogues des magasins et sur l'appareil lui-même. Il donne une description complète des caractéristiques de conception, du but et des conditions de leur utilisation.

La désignation de la désignation peut être démontée sur le relais électromagnétique intermédiaire REP-26. Il est utilisé dans les circuits AC jusqu'à 380 V et DC jusqu'à 220 V.

Pour comprendre l'étiquetage, il est nécessaire de diviser l'inscription en blocs et d'appliquer les tableaux de description, qui se trouvent dans des répertoires spécialisés

La désignation du produit dans le magasin peut ressembler à ceci: REP 26-004A526042-40UHL4.

REP 26 - ХХХ Х Х ХХ ХХ Х - 40ХХХ4. Ce type de désignation peut être démonté comme suit:

• 26 - numéro de série;
• ХХХ - type de contacts et leur nombre;
• X - classe de résistance à l'usure de commutation;
• X - type de bobine de commutation, type de retour de relais et type de courant;
• XX - conception selon la méthode d'installation et de connexion des conducteurs;
• XX - valeur du courant ou de la tension de la bobine;
• X - éléments structurels supplémentaires;
• 40 - niveau de protection de la norme IP ou GOST14254;
• ХХХ4 - zone climatique d'application selon GOST 15150.

La modification climatique peut être: UHL - pour le climat froid et tempéré, ou О - pour la modification climatique tropicale ou générale.

Selon des tableaux de désignation spéciaux, l'appareil en question est un relais intermédiaire électromagnétique, avec quatre contacts de commutation, classe de résistance de commutation A, en courant continu. Il a une prise de courant avec des lamelles pour souder des conducteurs externes, une bobine 24 V et un manipulateur manuel.

Plusieurs types de schémas de câblage

Il existe plusieurs options d'installation, chacune ayant ses propres caractéristiques, avantages et inconvénients.

La désignation des contacts de relais RIO-1 a le décodage suivant:

• N - fil zéro;
• Y1 - validation entrée;
• Y2 - entrée désactivée;
• Y - entrée activée et désactivée;
• 11-14 - contacts de commutation de type normalement ouvert.

Ces désignations sont utilisées sur la plupart des modèles de relais, mais avant de vous connecter au circuit, vous devez en outre vous familiariser avec elles dans le passeport du produit.

Le schéma d'électrification présenté est utilisé pour contrôler la lumière à partir de trois endroits au moyen de relais et de trois interrupteurs à bouton-poussoir sans fixer la position

Dans ce circuit, les contacts de puissance du relais utilisent un courant de 16 A. La protection des circuits de commande et systèmes d'éclairage réalisée par un disjoncteur de 10 A. Par conséquent, les fils ont un diamètre d'au moins 1,5 mm².

La connexion des interrupteurs à bouton-poussoir se fait en parallèle. Le fil rouge est la phase, il passe par les trois interrupteurs à bouton-poussoir jusqu'au contact de puissance 11. Le fil orange est la phase de commutation, il vient à l'entrée Y. Ensuite, il quitte la borne 14 et va aux ampoules. Le fil neutre du bus est connecté à la borne N et aux luminaires.

Si la lumière a été initialement allumée, alors lorsque vous appuyez sur n'importe quel interrupteur, la lumière s'éteint - il y aura une commutation à court terme du fil de phase à la borne Y et les contacts 11-14 s'ouvriront. La même chose se produira la prochaine fois que vous appuierez sur un autre interrupteur. Mais les broches 11-14 changeront de position et la lumière s'allumera.

L'avantage du circuit ci-dessus sur les disjoncteurs de passage et croisés est évident. Cependant, avec un court-circuit, la détection des dommages entraînera certaines difficultés, contrairement à l'option suivante.

Un tel schéma permettra d'économiser sur les fils, car la section des câbles de commande peut être réduite à 0,5 mm². Cependant, vous devrez acheter un deuxième dispositif de protection

Il s'agit d'une option de connexion moins courante. C'est le même que le précédent, mais les circuits de contrôle et d'éclairage ont leurs propres disjoncteurs pour 6 et 10 A, respectivement. Cela facilite le dépannage.

S'il devient nécessaire de contrôler plusieurs groupes d'éclairage par un relais séparé, le circuit est quelque peu modifié.

Cette méthode de connexion est pratique à utiliser pour allumer et éteindre l'éclairage dans des groupes entiers. Par exemple, éteindre immédiatement un lustre à plusieurs niveaux ou l'éclairage de tous les lieux de travail de l'atelier

Une autre option pour l'utilisation de relais d'impulsions est un système à commande centrale.

Le schéma est pratique en ce sens que vous pouvez éteindre tout l'éclairage avec un seul bouton, en quittant la maison. Et à son retour, allumez-le de la même manière

Deux disjoncteurs sont ajoutés à ce circuit pour fermer et ouvrir le circuit. Le premier bouton ne peut qu'activer le groupe d'éclairage. Dans ce cas, la phase de l'interrupteur ON arrivera aux bornes Y1 de chaque relais et les contacts 11-14 seront fermés.

L'interrupteur d'ouverture fonctionne de manière similaire au premier interrupteur. Mais la commutation s'effectue sur les bornes Y2 de chaque interrupteur et ses contacts occupent la position de circuit ouvert.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Le matériel vidéo raconte l'appareil, le travail, l'application et l'historique de la création de ce type d'appareil:

Le graphique suivant décrit en détail le principe de fonctionnement des relais statiques ou électroniques:

L'utilisation de relais d'impulsions est de plus en plus utilisée dans les systèmes d'électrification modernes. Les exigences croissantes pour la fonctionnalité et la flexibilité de la commande d'éclairage, l'économie de matériaux et la sécurité créent une impulsion continue pour améliorer les contacteurs.

Ils sont de taille réduite, structurellement simplifiés, augmentant la fiabilité. Et l'utilisation de technologies fondamentalement nouvelles au cœur du travail leur permet d'être utilisées dans des conditions difficiles de production poussiéreuse, de vibrations, de champs magnétiques et d'humidité.

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