Relè a impulsi per il controllo dell'illuminazione: come funziona, tipi, etichettatura e connessione

Per soddisfare le moderne esigenze di illuminazione di appartamenti, uffici e imprese, vengono utilizzati complessi sistemi di elettrificazione. Nel progettarli per risolvere determinati problemi, viene utilizzata una serie di attrezzature, che viene costantemente migliorata.

Pertanto, un relè a impulsi per il controllo dell'illuminazione da diversi punti è stato utilizzato relativamente di recente. A poco a poco, sostituisce i circuiti standard con interruttori di passaggio.

Dove può essere utilizzato un relè a impulsi?

L'introduzione di questo dispositivo nell'uso domestico è dovuta alla semplice praticità. Dopotutto, ti consente di controllare l'illuminazione da almeno due punti.

In un appartamento, può essere una camera da letto, dove l'accensione è avvenuta all'ingresso e si spegne accanto al letto. Negli uffici si tratta di lunghi corridoi, rampe di scale e ampie sale conferenze.

L'uso di due interruttori per illuminare le scale è diventato una necessità. Accendere la luce al primo piano, è abbastanza logico spegnere il secondo interruttore in alto

Con il compito di controllo a tre posizioni, walk-through e interruttori di circuito incrociato. Questo schema è ancora ampiamente utilizzato. Ma ci sono evidenti difetti in esso.

Innanzitutto, è un sistema piuttosto complicato per l'installazione, in cui l'elettricità passa attraverso l'interruttore principale, la scatola di giunzione, gli interruttori stessi e quindi le lampade di illuminazione. Durante l'installazione, si verificano spesso errori. Se sono necessari più di tre posti di controllo, lo schema è complicato.

Il diagramma mostra chiaramente la congestione con i fili: dal primo interruttore - cinque, dal secondo - sei, dalla prima e dalla seconda retroilluminazione - tre cavi

In secondo luogo, tutti i fili hanno la stessa sezione, poiché utilizzano la corrente della stessa tensione, che influisce sul costo totale. Includono anche il prezzo degli interruttori di passaggio, molte volte superiore al costo di quelli convenzionali.

Ma la necessità di utilizzare un relè a impulsi non è solo per motivi di comfort. Viene anche utilizzato per la segnalazione e la protezione.

Ad esempio, in un'impresa industriale, per avviare processi di produzione che richiedono un'elevata potenza elettrica, questo dispositivo consente di proteggere l'operatore. Dal momento che funziona da correnti a bassa tensione o è completamente controllato da remoto.

Dispositivo e principio di funzionamento

Nel senso generale della parola, un relè è un meccanismo di ingegneria elettrica che chiude o rompe un circuito elettrico in base a determinati parametri elettrici o di altro tipo che lo influenzano.

Il suo design senza interruzioni fu inventato nel 1831 da J. Henry. E due anni dopo hanno iniziato a usare S. Morse per garantire il funzionamento del telegrafo.

Si possono distinguere due gruppi principali: elettromeccanico ed elettronico. Nel primo tipo di dispositivo, il lavoro viene eseguito dal meccanismo e nel secondo, il circuito stampato con il microcontrollore è responsabile di tutto. È conveniente considerare il suo lavoro sull'esempio di un relè elettromeccanico, che è un impulso.

Quando si sceglie una modalità operativa relè, è necessario essere guidati dalla frequenza di accensione, dalla natura e dall'entità della corrente, dalla natura dei carichi testati

Strutturalmente, può essere rappresentato come segue:

1. bobina - Questo è un filo di rame avvolto su una base di materiale non magnetico. Può essere in tessuto isolante o verniciato senza elettricità.
2. nucleocontenente ferro e entrando in azione quando si passa corrente elettrica attraverso i giri della bobina.
3. Ancoraggio mobile - Questa è una piastra che è attaccata all'ancoraggio e influenza i contatti di chiusura.
4. Sistema di contatto - interruttore di stato del circuito direttamente.

Il relè si basa sul fenomeno della forza elettromagnetica. Appare nel nucleo ferromagnetico della bobina quando la corrente scorre attraverso di essa. La bobina in questo caso è un riavvolgitore.

Il nucleo in esso è collegato con un ancoraggio mobile, che guida i contatti di potenza, effettuando la commutazione. Possono essere normalmente aperti / normalmente chiusi. A volte un blocco di contatti può contenere tipi di connessione sia aperti che chiusi.

Quando il circuito è acceso, il meccanismo fissa questa posizione, che cambia quando l'impulso viene riapplicato e viene nuovamente fissato fino alla successiva modifica

Un resistore aggiuntivo può essere collegato alla bobina, il che aumenta la precisione del funzionamento, così come un diodo a semiconduttore, che limita la sovratensione sull'avvolgimento. Inoltre, nella progettazione può essere presente un condensatore montato parallelamente ai contatti per ridurre l'arco.

Puoi immaginare il funzionamento del dispositivo più chiaramente suddividendolo in diversi blocchi:

• l'esecuzione - questo è un gruppo di contatti che chiude / apre il circuito elettrico;
• nel mezzo - una bobina, un nucleo e un ancoraggio mobile impegnano un'unità performante;
• direttore - in questo relè converte un segnale elettrico in un campo magnetico.

Poiché è necessario un impulso elettrico una tantum per commutare la posizione dei contatti, si può concludere che questi dispositivi consumano tensione solo al momento della commutazione. Ciò consente un notevole risparmio di energia, a differenza dei tradizionali interruttori walk-through.

Il secondo tipo di relè a impulsi è di tipo elettronico. Il microcontrollore è responsabile del lavoro al suo interno. Un'unità intermedia qui è una bobina o un interruttore a semiconduttore. L'uso di elementi come controllori logici programmabili nel circuito consente di integrare il relè, ad esempio, con un timer.

In questo tipo di dispositivo non ci sono elementi mobili meccanici. L'operazione viene eseguita da un sensore che riconosce un segnale di controllo e l'elettronica a stato solido, che commuta il circuito

Specie, etichettatura e benefici

I principali tipi di relè a impulsi sono elettromeccanici ed elettronici. A sua volta, elettromeccanici sono classificati in base al principio di azione.

Varietà di dispositivi a impulsi

Ciò significa che la commutazione dei contatti di potenza può essere effettuata da forze diverse dagli sforzi del magnete.

Si dividono in:

• elettromagnetico;
• induzione;
• magneto;
• elettrodinamica.

I dispositivi elettromagnetici nei sistemi di automazione vengono utilizzati più spesso di altri. Sono abbastanza affidabili grazie al semplice metodo di funzionamento, basato sull'azione delle forze elettromagnetiche nel nucleo ferromagnetico, a condizione che vi sia corrente nella bobina.

Impatto del contatto relè elettromagnetici esegue il telaio, che in una posizione è attratto dal nucleo, e ritorna nella seconda da una molla.

Un'ancora, cioè una piastra con proprietà magnetiche, è attratta da un elettromagnete, che è un filo di rame avvolto attorno a una bobina con un giogo

Quelli a induzione hanno un principio di funzionamento basato sul contatto delle correnti, alternato a flussi magnetici indotti con i flussi stessi. Questa interazione crea una coppia che guida un disco di rame situato tra due elettromagneti. Rotante, chiude e apre i contatti.

Il lavoro dei dispositivi magnetoelettrici viene eseguito a causa dell'interazione della corrente nel telaio rotante con un campo magnetico creato da un magnete permanente. Il controllo della chiusura / interruzione dei contatti è dovuto alla sua rotazione.

Rispetto al loro tipo, tali relè sono molto sensibili. Tuttavia, non sono stati ampiamente utilizzati a causa del tempo di risposta di 0,1-0,2 s, che è considerato lungo.

I relè elettrodinamici funzionano a causa della forza che si genera tra le bobine di corrente mobile e fissa. Il metodo di chiusura del contatto è lo stesso del dispositivo magnetoelettrico. L'unica differenza è che l'induzione nello spazio di lavoro è creata dal metodo elettromagnetico.

I modelli elettronici sono strutturalmente quasi identici a quelli elettromeccanici. Hanno gli stessi blocchi: esecuzione, intermedio e gestione. La differenza sta solo in quest'ultima. Il controllo di commutazione viene eseguito da un diodo a semiconduttore come parte di un microcontrollore su un circuito stampato.

Il ruolo dei semiconduttori in questo dispositivo sono transistor e tiristori. Sebbene resistano alle difficili condizioni di polvere e vibrazioni, sono soggetti a brevi sovraccarichi di corrente e tensione

Questo tipo di relè è dotato di moduli aggiuntivi. Ad esempio, un timer consente di eseguire un programma di controllo dell'illuminazione dopo un periodo di tempo specificato. Questo è conveniente per risparmiare energia quando non sono necessarie apparecchiature. Se necessario, spegnere la luce facendo doppio clic sul pulsante.

Vantaggi e svantaggi dei principali tipi di relè

Diversamente dagli interruttori a semiconduttore, gli interruttori elettromeccanici presentano i seguenti vantaggi:

1. Costo relativamente basso a causa di componenti economici.
2. La formazione di una piccola quantità di calore ai contatti attivati ​​a causa di una caduta di tensione debole.
3. La presenza di un potente isolamento di 5 kV tra la bobina e il gruppo di contatto.
4. Nessuna esposizione agli effetti dannosi di impulsi di sovratensione, interferenze da fulmini, processi di commutazione di potenti impianti elettrici.
5. Gestione delle linee con un carico fino a 0,4 kV con un piccolo volume del dispositivo.

Quando un circuito viene chiuso con una corrente di 10 A in un relè di piccolo volume, sulla bobina viene distribuito meno di 0,5 W. Mentre, sulle controparti elettroniche, questa cifra può essere superiore a 15 watt. Per questo motivo, non vi è alcun problema di raffreddamento e danno all'atmosfera.

I loro svantaggi includono:

1. Ammortamento e problemi durante la commutazione di carichi induttivi e alta tensione con corrente continua.
2. L'accensione e lo spegnimento del circuito è accompagnato da interferenze radio.Ciò richiede una schermatura o un aumento della distanza dall'apparecchiatura soggetta a interferenze.
3. Tempo di risposta relativamente lungo.

Un altro svantaggio è la presenza di usura meccanica ed elettrica continua durante la commutazione. Questi includono l'ossidazione dei contatti e il loro danno da scariche di scintille, deformazione dei blocchi elastici.

Durante l'installazione, è necessario tenere presente che la versione elettromeccanica dei contattori potrebbe non funzionare correttamente se si trova in posizione orizzontale

A differenza dell'elettromeccanico, i relè elettronici controllano l'unità intermedia tramite un microcontrollore.

I vantaggi e gli svantaggi dell'elettronica possono essere smontati dall'esempio dei dispositivi F&F relativi al marchio ABB, che produce meccanica.

Tra i vantaggi del primo tipo di switch, possiamo distinguere:

• maggiore sicurezza;
• alta velocità di commutazione;
• disponibilità del mercato;
• indicatori di avviso sulla modalità operativa;
• funzionalità avanzate;
• lavoro silenzioso.

Inoltre, l'indiscutibile vantaggio risiede in diverse opzioni di installazione: è possibile installare non solo sul pannello della guida DIN, ma anche in scudo.

Contro dell'elettronica F&F rispetto alla meccanica ABB:

• interruzione in caso di interruzioni di corrente;
• surriscaldamento durante la commutazione di correnti elevate;
• i "glitch" sono possibili senza una ragione apparente;
• spegnere il dispositivo durante uno spegnimento a breve termine;
• alta resistenza in posizione chiusa;
• alcuni relè funzionano solo su corrente continua;
• Il circuito a semiconduttore non riporta immediatamente la corrente nella direzione normale.

Nonostante queste carenze, gli interruttori elettronici sono in continua evoluzione e, a causa del maggiore potenziale funzionale rispetto a quelli elettromeccanici, è previsto il loro uso predominante.

Per evitare confusione, il produttore fornisce le caratteristiche del prodotto più dettagliate nei cataloghi del negozio e nel passaporto tecnico del dispositivo

I principali parametri caratterizzanti

A seconda dello scopo e dell'ambito del relè può essere classificato in base a diversi criteri:

• coefficiente di ritorno - il rapporto tra la corrente di uscita dell'armatura e la ritrazione corrente;
• corrente di uscita - il suo valore massimo nei morsetti della bobina all'uscita dell'armatura;
• corrente di retrazione - il suo indicatore minimo nei morsetti della bobina quando l'armatura ritorna nella sua posizione originale;
• set point - il livello del valore di risposta entro i limiti specificati nel relè;
• valore di risposta - valore del segnale di ingresso a cui il dispositivo risponde automaticamente;
• valori nominaliI - tensione, corrente e altri valori sottostanti al funzionamento del relè.

Inoltre, i dispositivi elettromagnetici possono essere divisi per il tempo di risposta. Il ritardo più lungo per un relè temporale è superiore a 1 secondo, con la possibilità di configurare questo parametro. Poi ce ne sono più lenti - 0,15 secondi., Normale - 0,05 secondi., Alta velocità - 0,05 secondi. E l'inerzia più veloce - meno di 0,001 secondi.

Decodifica dell'etichettatura del prodotto

Il codice di marcatura del contattore si trova spesso nei cataloghi dei negozi e sul dispositivo stesso. Fornisce una descrizione completa delle caratteristiche del design, dello scopo e delle condizioni del loro utilizzo.

La designazione della designazione può essere smontata sul relè intermedio elettromagnetico REP-26. È utilizzato in circuiti AC fino a 380 V e DC fino a 220 V.

Per comprendere l'etichettatura, è necessario suddividere l'iscrizione in blocchi e applicare le tabelle descrittive, che si trovano in directory specializzate

La designazione del prodotto nel negozio potrebbe essere simile a questa: REP 26-004A526042-40UHL4.

REP 26 - ХХХ Х Х ХХ ХХ Х - 40ХХХ4. Questo tipo di designazione può essere smontato come segue:

• 26 - numero di serie;
• ХХХ - tipo di contatti e loro numero;
• X - commutazione della classe di resistenza all'usura;
• X - tipo di bobina di commutazione, tipo di ritorno del relè e tipo di corrente;
• XX - progettazione secondo il metodo di installazione e collegamento dei conduttori;
• XX - valore di corrente o tensione della bobina;
• X - elementi strutturali aggiuntivi;
• 40 - livello di protezione IP o GOST14254 standard;
• ХХХ4 - zona climatica di applicazione secondo GOST 15150.

La modifica climatica può essere: UHL - per il clima freddo e temperato, oppure О - per la modifica climatica tropicale o generale.

Secondo speciali tabelle di designazione, il dispositivo in questione è a relè intermedio elettromagnetico, con quattro contatti di commutazione, classe di resistenza di commutazione A, utilizzando corrente continua. Ha una presa con lamelle per la saldatura di conduttori esterni, una bobina da 24 V e un manipolatore manuale.

Diversi tipi di schemi elettrici

Esistono diverse opzioni di installazione, ognuna delle quali ha le proprie caratteristiche, vantaggi e svantaggi.

La designazione dei contatti relè RIO-1 ha la seguente decodifica:

• N - filo zero;
• Y1 - abilitazione input;
• Y2 - ingresso spento;
• Y - input on e off;
• 11-14 - contatti di commutazione del tipo normalmente aperto.

Queste designazioni vengono utilizzate sulla maggior parte dei modelli di relè, ma prima di collegarsi al circuito, è necessario acquisire familiarità con esse nel passaporto del prodotto.

Lo schema di elettrificazione presentato viene utilizzato per controllare la luce da tre punti tramite relè e tre interruttori a pulsante senza fissare la posizione

In questo circuito, i contatti di potenza del relè utilizzano una corrente di 16 A. Protezione dei circuiti di controllo e sistemi di illuminazione eseguito da un interruttore automatico da 10 A. Di conseguenza, i fili hanno un diametro di almeno 1,5 mm².

Il collegamento degli interruttori a pulsante viene effettuato in parallelo. Il filo rosso è la fase, passa attraverso tutti e tre gli interruttori a pulsante al contatto di potenza 11. Il filo arancione è la fase di commutazione, arriva all'ingresso Y. Quindi lascia il terminale 14 e va alle lampadine. Il filo neutro dal bus è collegato al terminale N e agli apparecchi di illuminazione.

Se la luce era inizialmente accesa, quando si preme un interruttore qualsiasi, la luce si spegne - ci sarà una commutazione a breve termine del filo di fase al terminale Y e i contatti 11-14 si apriranno. La stessa cosa accadrà la prossima volta che premi un altro interruttore. Ma i pin 11-14 cambieranno posizione e la luce si accenderà.

Il vantaggio del suddetto circuito rispetto agli interruttori walk-through e cross-circuit è evidente. Tuttavia, con un corto circuito, il rilevamento di danni causerà alcune difficoltà, a differenza della seguente opzione.

Un tale schema farà risparmiare sui fili, perché la sezione dei cavi di controllo può essere ridotta a 0,5 mm². Tuttavia, dovrai acquistare un secondo dispositivo di protezione

Questa è un'opzione di connessione meno comune. È uguale al precedente, ma i circuiti di controllo e illuminazione hanno i propri interruttori per 6 e 10 A, rispettivamente. Questo semplifica la risoluzione dei problemi.

Se diventa necessario controllare diversi gruppi di luci tramite un relè separato, il circuito viene leggermente modificato.

Questo metodo di connessione è comodo da usare per accendere e spegnere l'illuminazione in interi gruppi. Ad esempio, estinguere immediatamente un lampadario a più livelli o l'illuminazione di tutti i luoghi di lavoro nell'officina

Un'altra opzione per l'utilizzo dei relè a impulsi è un sistema controllato centralmente.

Lo schema è conveniente in quanto è possibile spegnere tutta l'illuminazione con un solo pulsante, uscendo di casa. E al ritorno, accenderlo allo stesso modo

A questo circuito vengono aggiunti due interruttori per chiudere e aprire il circuito. Il primo pulsante può solo accendere il gruppo di luci. In questo caso, la fase dall'interruttore ON arriverà ai terminali Y1 di ciascun relè e i contatti 11-14 saranno chiusi.

L'interruttore di apertura funziona in modo simile al primo interruttore. Ma la commutazione viene eseguita sui terminali Y2 di ciascun interruttore e i suoi contatti occupano la posizione del circuito aperto.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il materiale video racconta il dispositivo, il lavoro, l'applicazione e la storia della creazione di questo tipo di dispositivo:

La seguente trama descrive in dettaglio il principio di funzionamento dei relè a stato solido o elettronici:

L'uso di relè a impulsi è sempre più utilizzato nei moderni sistemi di elettrificazione. L'aumento dei requisiti di funzionalità e flessibilità di controllo dell'illuminazione, risparmio di materiale e sicurezza crea un impulso continuo per migliorare i contattori.

Sono di dimensioni ridotte, semplificate strutturalmente, aumentando l'affidabilità. E l'uso di tecnologie fondamentalmente nuove al centro del lavoro consente loro di essere utilizzate in condizioni difficili di produzione polverosa, vibrazioni, campi magnetici e umidità.

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