Przekaźnik impulsowy do sterowania oświetleniem: jak to działa, rodzaje, oznakowanie i połączenie

Aby spełnić nowoczesne wymagania dotyczące oświetlenia mieszkań, pomieszczeń biurowych i przedsiębiorstw, stosuje się złożone systemy elektryfikacji. Projektując je w celu rozwiązania określonych problemów, używa się szeregu urządzeń, które są stale ulepszane.

Dlatego stosunkowo niedawno zastosowano przekaźnik impulsowy do sterowania oświetleniem z kilku miejsc. Stopniowo wypiera standardowe obwody za pomocą przełączników przejściowych.

Gdzie można zastosować przekaźnik impulsowy?

Wprowadzenie tego urządzenia do użytku domowego wynika z prostej wygody. W końcu pozwala kontrolować oświetlenie z co najmniej dwóch punktów.

W mieszkaniu może to być sypialnia, w której włączanie odbywało się przy wejściu, a wyłączanie przy łóżku. W biurach są to długie korytarze, schody i duże sale konferencyjne.

Zastosowanie dwóch przełączników do oświetlania schodów stało się koniecznością. Włączając światło na pierwszym piętrze, logiczne jest wyłączenie drugiego przełącznika u góry

Z zadaniem kontroli trzech pozycji, przejścia i wyłączniki krzyżowe. Ten schemat jest nadal szeroko stosowany. Ale są w tym oczywiste wady.

Po pierwsze, jest to dość skomplikowany system instalacji, w którym prąd przepływa przez główny wyłącznik, skrzynkę przyłączeniową, same przełączniki, a następnie do lamp oświetleniowych. Podczas instalacji często występują błędy. Jeśli potrzebne są więcej niż trzy miejsca kontrolne, schemat jest skomplikowany.

Schemat wyraźnie pokazuje przeciążenie drutami: od pierwszego przełącznika - pięć, od drugiego - sześć, od pierwszego i drugiego podświetlenia - trzy kable

Po drugie, wszystkie przewody mają taki sam przekrój, ponieważ wykorzystują prąd o tym samym napięciu, co wpływa na całkowity koszt. Obejmują one również cenę przełączników przelotowych, kilkakrotnie wyższą niż koszt konwencjonalnych.

Konieczność zastosowania przekaźnika impulsowego wynika jednak nie tylko z wygody. Służy również do sygnalizacji i ochrony.

Na przykład w przedsiębiorstwie przemysłowym, aby rozpocząć procesy produkcyjne wymagające dużej mocy elektrycznej, to urządzenie pozwala chronić operatora. Ponieważ działa z prądów niskiego napięcia lub jest całkowicie kontrolowany zdalnie.

Urządzenie i zasada działania

W ogólnym znaczeniu tego słowa, przekaźnik jest mechanizmem elektrotechnicznym, który zamyka lub przerywa obwód elektryczny na podstawie pewnych parametrów elektrycznych lub innych, które go wpływają.

Jego nieprzełączająca konstrukcja została wynaleziona w 1831 roku przez J. Henry'ego. A dwa lata później zaczęli używać S. Morse'a, aby zapewnić funkcjonowanie telegrafu.

Można wyróżnić dwie główne grupy: elektromechaniczną i elektroniczną. W pierwszym typie urządzenia praca jest wykonywana przez mechanizm, aw drugim płytka z mikrokontrolerem jest odpowiedzialna za wszystko. Dogodnie jest rozważyć jego pracę na przykładzie przekaźnika elektromechanicznego, który jest impulsem.

Wybierając tryb pracy przekaźnika, należy kierować się częstotliwością włączania, charakterem i wielkością prądu, charakterem badanych obciążeń

Strukturalnie można to przedstawić następująco:

1. Kołowrotek - Jest to drut miedziany nawinięty na podstawę z materiału niemagnetycznego. Może być izolowany tkaniną lub lakierowany bez prądu.
2. Rdzeńzawierające żelazo i wchodzące w życie podczas przepuszczania prądu elektrycznego przez zwoje cewki.
3. Ruchoma kotwica - To jest płyta, która jest przymocowana do kotwicy i wpływa na zwieranie styków.
4. System kontaktowy - bezpośrednio przełącznik stanu obwodu.

Przekaźnik opiera się na zjawisku siły elektromagnetycznej. Pojawia się w rdzeniu ferromagnetycznym cewki, gdy przepływa przez nią prąd. Cewka w tym przypadku jest zwijaczem.

Rdzeń w nim połączony jest z ruchomą kotwicą, która napędza styki mocy, dokonując przełączania. Mogą być normalnie otwarte / normalnie zamknięte. Czasami blok styków może zawierać zarówno otwarte, jak i zamknięte typy połączeń.

Po włączeniu obwodu mechanizm ustala tę pozycję, która zmienia się po ponownym przyłożeniu impulsu i jest ponownie ustalana do następnej zmiany

Do cewki można podłączyć dodatkowy rezystor, co zwiększa dokładność działania, a także diodę półprzewodnikową, która ogranicza przepięcie na uzwojeniu. Ponadto w konstrukcji może występować kondensator zamontowany równolegle do styków, aby zmniejszyć iskrzenie.

Możesz wyobrazić sobie działanie urządzenia wyraźniej, dzieląc je na kilka bloków:

• występować - jest to grupa styków, która zamyka / otwiera obwód elektryczny;
• pomiędzy - cewka, rdzeń i ruchoma kotwa sprzęgają się z jednostką wykonawczą;
• kierownik - w tym przekaźniku przekształca sygnał elektryczny w pole magnetyczne.

Ponieważ do zmiany położenia styków potrzebny jest jednorazowy impuls elektryczny, można stwierdzić, że urządzenia te zużywają napięcie tylko w momencie przełączania. To znacznie oszczędza energię, w przeciwieństwie do tradycyjnych przełączników przejściowych.

Drugi typ przekaźnika impulsowego to typ elektroniczny. Mikrokontroler jest odpowiedzialny za pracę w nim. Jednostką pośrednią jest tutaj cewka lub przełącznik półprzewodnikowy. Zastosowanie elementów takich jak programowalne sterowniki logiczne w obwodzie pozwala na uzupełnienie przekaźnika, na przykład timerem.

W tego typu urządzeniach nie ma ruchomych elementów mechanicznych. Operacja jest wykonywana przez czujnik, który rozpoznaje sygnał sterujący i elektronikę półprzewodnikową, która zamienia obwód

Gatunek, oznakowanie i korzyści

Główne typy przekaźników impulsowych są elektromechaniczne i elektroniczne. Z kolei elektromechaniczne są klasyfikowane zgodnie z zasadą działania.

Odmiany urządzeń pulsacyjnych

Oznacza to, że przełączanie styków mocy może być realizowane przez siły inne niż siły magnesu.

Są one podzielone na:

• elektromagnetyczny;
• indukcja;
• magnetoelektryczny;
• elektrodynamiczny.

Urządzenia elektromagnetyczne w systemach automatyki są używane częściej niż inne. Są dość niezawodne ze względu na prostą metodę działania, opartą na działaniu sił elektromagnetycznych w rdzeniu ferromagnetycznym, pod warunkiem, że w cewce jest prąd.

Skontaktuj się z Impact przekaźniki elektromagnetyczne wykonuje ramę, która w jednej pozycji jest przyciągana przez rdzeń, i wraca do drugiej przez sprężynę.

Kotwicę, tj. Płytkę o właściwościach magnetycznych, przyciąga elektromagnes, którym jest drut miedziany owinięty wokół cewki z jarzmem

Indukcyjne mają zasadę działania opartą na kontakcie prądów - na przemian z indukowanymi strumieniami magnetycznymi z samymi strumieniami. Ta interakcja tworzy moment obrotowy, który napędza miedziany dysk umieszczony między dwoma elektromagnesami. Obracając się, zamyka i otwiera kontakty.

Praca urządzeń magnetoelektrycznych odbywa się w wyniku oddziaływania prądu w ramie obrotowej z polem magnetycznym wytwarzanym przez magnes stały. Kontrola zamykania / zrywania styków wynika z ich obrotu.

W zależności od typu przekaźniki takie są bardzo czułe. Nie były one jednak szeroko stosowane ze względu na czas odpowiedzi 0,1-0,2 s, który uważa się za długi.

Przekaźniki elektrodynamiczne działają na skutek siły powstającej między cewkami ruchomymi i stałoprądowymi. Metoda zamknięcia stykowego jest taka sama jak w urządzeniu magnetoelektrycznym. Jedyną różnicą jest to, że indukcja w szczelinie roboczej jest wytwarzana metodą elektromagnetyczną.

Modele elektroniczne są strukturalnie prawie identyczne z modelami elektromechanicznymi. Mają te same bloki: wykonywanie, pośrednie i zarządzanie. Różnica polega tylko na tym drugim. Sterowanie przełączaniem odbywa się za pomocą diody półprzewodnikowej jako części mikrokontrolera na płytce drukowanej.

Rolą półprzewodników w tym urządzeniu są tranzystory i tyrystory. Chociaż wytrzymują trudne warunki pyłu i wibracji, podlegają krótkotrwałym przeciążeniom w prądzie i napięciu

Ten typ przekaźnika jest wyposażony w dodatkowe moduły. Na przykład zegar pozwala uruchomić program sterujący oświetleniem po określonym czasie. Jest to wygodne w celu oszczędzania energii, gdy sprzęt nie jest potrzebny. W razie potrzeby wyłącz światło, klikając dwukrotnie przycisk.

Zalety i wady głównych rodzajów przekaźników

W odróżnieniu od przełączników półprzewodnikowych przełączniki elektromechaniczne mają następujące zalety:

1. Stosunkowo niski koszt ze względu na niedrogie komponenty.
2. Powstawanie niewielkiej ilości ciepła na włączonych stykach z powodu słabego spadku napięcia.
3. Obecność silnej izolacji 5 kV między cewką a grupą styków.
4. Brak narażenia na szkodliwe działanie impulsów przepięciowych, interferencje odgromowe, procesy przełączania potężnych instalacji elektrycznych.
5. Zarządzanie liniami o obciążeniu do 0,4 kV przy małej objętości urządzenia.

Gdy obwód jest zamknięty prądem 10 A w przekaźniku o małej objętości, mniej niż 0,5 W jest rozdzielane na cewkę. Natomiast w przypadku odpowiedników elektronicznych liczba ta może wynosić ponad 15 watów. Z tego powodu nie ma problemu z chłodzeniem i szkodliwym działaniem atmosfery.

Ich wady obejmują:

1. Amortyzacja i problemy przy przełączaniu obciążeń indukcyjnych i wysokiego napięcia prądem stałym.
2. Włączaniu i wyłączaniu obwodu towarzyszą zakłócenia radiowe.Wymaga to ekranowania lub zwiększenia odległości od sprzętu podlegającego zakłóceniom.
3. Relatywnie długi czas reakcji.

Kolejną wadą jest ciągłe zużycie mechaniczne i elektryczne podczas przełączania. Należą do nich utlenianie styków i ich uszkodzenie w wyniku wyładowań iskrowych, deformacja bloków sprężyn.

Podczas instalacji należy pamiętać, że elektromechaniczna wersja styczników może nie działać poprawnie, jeśli znajduje się w pozycji poziomej

W przeciwieństwie do elektromechanicznych, przekaźniki elektroniczne sterują jednostką pośrednią za pomocą mikrokontrolera.

Zalety i wady elektroniki można zdemontować na przykładzie urządzeń F&F w stosunku do marki ABB, która produkuje mechanikę.

Z zalet pierwszego rodzaju przełączników możemy wyróżnić:

• większe bezpieczeństwo;
• wysoka prędkość przełączania;
• dostępność rynku;
• wskaźnik ostrzega o trybie pracy;
• zaawansowana funkcjonalność;
• cicha praca.

Ponadto niezaprzeczalną zaletą jest kilka opcji instalacji - można zainstalować nie tylko na panelu szyny DIN, ale także w runo leśne.

Wady elektroniki F&F w porównaniu do mechaniki ABB:

• zakłócenia w przypadku awarii zasilania;
• przegrzanie przy przełączaniu wysokich prądów;
• „usterki” są możliwe bez wyraźnego powodu;
• wyłączenie urządzenia podczas krótkotrwałego wyłączenia zasilania;
• wysoka odporność w pozycji zamkniętej;
• niektóre przekaźniki działają tylko na prąd stały;
• Obwód półprzewodnikowy nie przekazuje natychmiast prądu z powrotem do normalnego kierunku.

Pomimo tych niedociągnięć przełączniki elektroniczne stale ewoluują, a ze względu na większy potencjał funkcjonalny w porównaniu z elektromechanicznymi oczekuje się ich dominującego zastosowania.

Aby uniknąć nieporozumień, producent podaje najbardziej szczegółowe cechy produktu w katalogach sklepu oraz w paszporcie technicznym urządzenia

Główne parametry charakteryzujące

W zależności od celu i zakresu przekaźnika można sklasyfikować według kilku kryteriów:

• współczynnik zwrotu - stosunek prądu wyjściowego zwory do cofania prądu;
• prąd wyjściowy - jego maksymalna wartość w zaciskach cewki na wyjściu zwory;
• prąd wycofania - jego minimalny wskaźnik w zaciskach cewki, gdy zwora powraca do pierwotnego położenia;
• nastawa - poziom wartości odpowiedzi w ramach określonych limitów określonych w przekaźniku;
• wartość odpowiedzi - wartość sygnału wejściowego, na który urządzenie automatycznie reaguje;
• wartości nominalneI - napięcie, prąd i inne wartości leżące u podstaw działania przekaźnika.

Ponadto urządzenia elektromagnetyczne można podzielić przez czas reakcji. Najdłuższe opóźnienie dla przekaźnika czasowego wynosi ponad 1 sekundę, z możliwością skonfigurowania tego parametru. Potem są wolniejsze - 0,15 sekundy., Normalny - 0,05 sekundy., Szybki - 0,05 sekundy. I najszybsza bezwładność - mniej niż 0,001 sekundy.

Dekodowanie oznakowania produktu

Kod oznaczenia stycznika często można znaleźć w katalogach sklepów i na samym urządzeniu. Daje pełny opis cech konstrukcyjnych, celu i warunków ich użytkowania.

Oznaczenie oznaczenia można zdemontować na elektromagnetycznym przekaźniku pośrednim REP-26. Jest stosowany w obwodach prądu przemiennego do 380 V i prądu stałego do 220 V.

Aby zrozumieć etykietowanie, należy rozbić napis na bloki i zastosować tabele opisu, które można znaleźć w wyspecjalizowanych katalogach

Oznaczenie produktu w sklepie może wyglądać następująco: REP 26-004A526042-40UHL4.

REP 26 - ХХХ Х Х ХХ ХХ Х - 40ХХХ4. Ten rodzaj oznaczenia można zdemontować w następujący sposób:

• 26 - numer serii;
• ХХХ - rodzaj kontaktów i ich liczba;
• X - klasa odporności na zużycie przełączające;
• X - rodzaj cewki przełączającej, rodzaj powrotu przekaźnika i typ prądu;
• XX - projekt zgodnie z metodą instalacji i podłączenia przewodów;
• XX - wartość prądu lub napięcia cewki;
• X - dodatkowe elementy konstrukcyjne;
• 40 - poziom ochrony standardu IP lub GOST14254;
• ХХХ4 - strefa klimatyczna stosowania zgodnie z GOST 15150.

Modyfikacja klimatyczna może być: UHL - dla klimatu zimnego i umiarkowanego lub О - dla tropikalnej lub ogólnej modyfikacji klimatu.

Zgodnie ze specjalnymi tabelami oznaczeń, przedmiotowe urządzenie to elektromagnetyczny przekaźnik pośredni, z czterema stykami przełączającymi, klasa rezystancji przełączania A, z wykorzystaniem prądu stałego. Posiada gniazdko z lamelami do lutowania przewodów zewnętrznych, cewkę 24 V i manipulator ręczny.

Kilka rodzajów schematów połączeń

Istnieje kilka opcji instalacji, z których każda ma swoje cechy, zalety i wady.

Oznaczenie styków przekaźnika RIO-1 ma następujące dekodowanie:

• N - drut zerowy;
• Y1 - zezwolenie na wejście;
• Y2 - wejście wyłączone;
• Y - włączanie i wyłączanie wejścia;
• 11-14 - styki przełączające typu normalnie otwartego.

Oznaczenia te są stosowane w większości modeli przekaźników, ale przed podłączeniem do obwodu należy dodatkowo zapoznać się z nimi w paszporcie produktu.

Przedstawiony schemat elektryfikacji służy do sterowania światłem z trzech miejsc za pomocą przekaźników i trzech przełączników przyciskowych bez ustalania położenia

W tym obwodzie styki mocy przekaźnika wykorzystują prąd 16 A. Zabezpieczenie obwodów sterowania i systemy oświetleniowe przeprowadzane przez wyłącznik automatyczny 10 A. W związku z tym druty mają średnicę co najmniej 1,5 mm².

Połączenie przełączników przyciskowych odbywa się równolegle. Czerwony przewód jest fazą, przechodzi przez wszystkie trzy przełączniki przyciskowe do styku zasilania 11. Pomarańczowy przewód jest fazą przełączającą, dochodzi do wejścia Y. Następnie opuszcza zacisk 14 i przechodzi do żarówek. Przewód neutralny z magistrali jest podłączony do zacisku N i opraw.

Jeśli światło zostało początkowo włączone, to po naciśnięciu dowolnego przełącznika światło zgaśnie - nastąpi krótkotrwałe przełączenie przewodu fazowego na zacisk Y i otworzą się styki 11-14. To samo stanie się przy następnym naciśnięciu dowolnego innego przełącznika. Ale piny 11-14 zmienią pozycję i światło się zaświeci.

Przewaga powyższego obwodu nad wyłącznikami przejściowymi i krzyżowymi jest oczywista. Jednak w przypadku zwarcia wykrycie uszkodzenia spowoduje pewne trudności, w przeciwieństwie do następującej opcji.

Taki schemat pozwoli zaoszczędzić na drutach, ponieważ przekrój kabli sterujących można zmniejszyć do 0,5 mm². Będziesz jednak musiał kupić drugie urządzenie ochronne

Jest to mniej popularna opcja połączenia. Jest taki sam jak poprzedni, ale obwody sterujące i oświetleniowe mają własne wyłączniki odpowiednio dla 6 i 10 A. Ułatwia to rozwiązywanie problemów.

Jeśli konieczne będzie sterowanie kilkoma grupami oświetlenia za pomocą osobnego przekaźnika, obwód zostanie nieco zmodyfikowany.

Ta metoda połączenia jest wygodna w użyciu do włączania i wyłączania oświetlenia w całych grupach. Na przykład natychmiast zgaś wielopoziomowy żyrandol lub oświetlenie wszystkich miejsc pracy w warsztacie

Inną opcją korzystania z przekaźników impulsowych jest system sterowany centralnie.

Schemat jest wygodny, ponieważ można wyłączyć całe oświetlenie za pomocą jednego przycisku, wychodząc z domu. Po powrocie włącz go w ten sam sposób

Dwa wyłączniki są dodawane do tego obwodu, aby zamknąć i otworzyć obwód. Pierwszy przycisk może włączyć tylko grupę oświetlenia. W takim przypadku faza z przełącznika ON dojdzie do zacisków Y1 każdego przekaźnika, a styki 11-14 zostaną zamknięte.

Przełącznik otwierania działa podobnie do pierwszego przełącznika. Ale przełączanie odbywa się na zaciskach Y2 każdego przełącznika, a jego styki zajmują pozycję obwodu otwartego.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Materiał wideo opowiada o urządzeniu, pracy, aplikacji i historii powstania tego typu urządzenia:

Poniższy wykres szczegółowo opisuje zasadę działania przekaźników półprzewodnikowych lub elektronicznych:

Zastosowanie przekaźników impulsowych jest coraz częściej stosowane w nowoczesnych systemach elektryfikacyjnych. Rosnące wymagania dotyczące funkcjonalności i elastyczności sterowania oświetleniem, oszczędności materiałów i bezpieczeństwa tworzą ciągły impuls do ulepszania styczników.

Są zmniejszone, uproszczone strukturalnie, co zwiększa niezawodność. A zastosowanie całkowicie nowych technologii w centrum pracy pozwala na stosowanie ich w trudnych warunkach zapylonej produkcji, wibracji, pól magnetycznych i wilgotności.

Proszę pisać komentarze w bloku poniżej. Zadawaj pytania, dziel się użytecznymi informacjami na temat artykułu, które są przydatne dla odwiedzających witrynę. Powiedz nam, jak wybrać i zainstalować przełącznik impulsów.