Relé de pulso para controle de iluminação: como funciona, tipos, identificação e conexão

Para atender aos requisitos modernos de iluminação de apartamentos, escritórios e empresas, são utilizados sistemas complexos de eletrificação. Ao projetá-los para resolver certos problemas, é usado um número de equipamentos, que está sendo constantemente aprimorado.

Portanto, um relé de pulso para controlar a iluminação de vários locais tem sido usado relativamente recentemente. Gradualmente, desloca circuitos padrão com interruptores de passagem.

Onde um relé de pulso pode ser usado?

A introdução deste dispositivo em uso doméstico deve-se à simples conveniência. Afinal, permite controlar a iluminação de pelo menos dois pontos.

Em um apartamento, pode ser um quarto, onde ligar aconteceu na entrada e desligar ao lado da cama. Nos escritórios, são longos corredores, lances de escadas e grandes salas de conferências.

O uso de dois interruptores para iluminar as escadas tornou-se uma necessidade. Acendendo a luz no primeiro andar, é bastante lógico desligar o segundo interruptor na parte superior

Com a tarefa de controle de três posições, o acompanhamento e disjuntores cruzados. Este esquema ainda é amplamente utilizado. Mas há falhas óbvias nele.

Em primeiro lugar, é um sistema bastante complicado para instalação, no qual a eletricidade passa pelo disjuntor principal, pela caixa de derivação, pelos próprios interruptores e depois pelas lâmpadas de iluminação. Ao instalá-lo, geralmente ocorrem erros. Se mais de três locais de controle forem necessários, o esquema será complicado.

O diagrama mostra claramente o congestionamento dos fios: do primeiro comutador - cinco, do segundo - seis, da primeira e da segunda luz de fundo - três cabos

Em segundo lugar, todos os fios têm a mesma seção transversal, pois usam a corrente da mesma tensão, o que afeta o custo total. Eles também incluem o preço dos comutadores de passagem, várias vezes superiores ao custo dos comutadores convencionais.

Mas a necessidade de usar um relé de pulso não é apenas por razões de conforto. Também é usado para sinalização e proteção.

Por exemplo, em uma empresa industrial, para iniciar processos de produção que exigem alta energia elétrica, este dispositivo permite proteger o operador. Como funciona a partir de correntes de baixa tensão ou é completamente controlado remotamente.

Dispositivo e princípio de operação

No sentido geral da palavra, um relé é um mecanismo de engenharia elétrica que fecha ou quebra um circuito elétrico com base em determinados parâmetros elétricos ou outros que o afetam.

Seu design não comutável foi inventado em 1831 por J. Henry. E dois anos depois, começaram a usar S. Morse para garantir o funcionamento do telégrafo.

Dois grupos principais podem ser distinguidos: eletromecânico e eletrônico. No primeiro tipo de dispositivo, o trabalho é realizado pelo mecanismo e, no segundo, a placa de circuito com o microcontrolador é responsável por tudo. É conveniente considerar seu trabalho no exemplo de um relé eletromecânico, que é um pulso.

Ao escolher um modo de operação de relé, é necessário ser guiado pela frequência de ativação, natureza e magnitude da corrente, natureza das cargas testadas

Estruturalmente, pode ser representado da seguinte maneira:

1. Reel - Este é um fio de cobre enrolado em uma base de material não magnético. Pode ser em isolamento de tecido ou envernizado sem eletricidade.
2. Corecontendo ferro e entrando em ação ao passar corrente elétrica pelas voltas da bobina.
3. Âncora móvel - Esta é uma placa que é anexada à âncora e afeta os contatos da marca.
4. Sistema de contato - circuito diretamente interruptor de status.

O relé é baseado no fenômeno da força eletromagnética. Aparece no núcleo ferromagnético da bobina quando a corrente flui através dela. A bobina neste caso é um retrator.

O núcleo é conectado a uma âncora móvel, que aciona os contatos de potência, realizando a comutação. Eles podem ser normalmente abertos / normalmente fechados. Às vezes, um bloco de contato pode conter tipos de conexão abertos e fechados.

Quando o circuito é ligado, o mecanismo fixa essa posição, que muda quando o pulso é reaplicado e é fixado novamente até a próxima alteração

Um resistor adicional pode ser conectado à bobina, o que aumenta a precisão da operação, bem como um diodo semicondutor, que limita a sobretensão no enrolamento. Além disso, um capacitor montado paralelamente aos contatos pode estar presente no projeto para reduzir o arco.

Você pode imaginar a operação do dispositivo com mais clareza dividindo-o em vários blocos:

• realizando - este é um grupo de contatos que fecha / abre o circuito elétrico;
• no meio - uma bobina, um núcleo e uma âncora móvel engatam uma unidade executora;
• gerente - neste relé converte um sinal elétrico em um campo magnético.

Como é necessário um pulso elétrico único para alternar a posição dos contatos, pode-se concluir que esses dispositivos consomem voltagem somente no momento da comutação. Isso economiza energia significativamente, diferentemente dos comutadores de passagem convencionais.

O segundo tipo de relé de pulso é do tipo eletrônico. O microcontrolador é responsável pelo trabalho nele. Uma unidade intermediária aqui é uma bobina ou uma chave semicondutora. O uso de elementos como controladores lógicos programáveis ​​no circuito permite complementar o relé, por exemplo, com um temporizador.

Neste tipo de dispositivo não há elementos mecânicos em movimento. A operação é realizada por um sensor que reconhece um sinal de controle e eletrônicos de estado sólido, que comutam o circuito

Espécies, Rotulagem e Benefícios

Os principais tipos de relés de pulso são eletromecânicos e eletrônicos. A eletromecânica, por sua vez, é classificada de acordo com o princípio de ação.

Variedades de dispositivos de pulso

Isso significa que a troca de contatos de potência pode ser realizada por outras forças que não os esforços do ímã.

Eles são divididos em:

• eletromagnético;
• indução;
• magnetoelétrico;
• eletrodinâmico.

Dispositivos eletromagnéticos em sistemas de automação são usados ​​com mais frequência do que outros. Eles são bastante confiáveis ​​devido ao método simples de operação, baseado na ação de forças eletromagnéticas no núcleo ferromagnético, desde que haja corrente na bobina.

Impacto do contato relés eletromagnéticos realiza o quadro, que em uma posição é atraído pelo núcleo e retorna ao segundo por uma mola.

Uma âncora, isto é, uma placa com propriedades magnéticas, é atraída por um eletroímã, que é um fio de cobre enrolado em uma bobina com um garfo

Os de indução têm um princípio operacional baseado no contato das correntes - alternando com os fluxos magnéticos induzidos com os próprios fluxos. Essa interação cria um torque que aciona um disco de cobre localizado entre dois eletroímãs. Girando, fecha e abre os contatos.

O trabalho dos dispositivos magnetoelétricos é realizado devido à interação da corrente na estrutura rotativa com um campo magnético criado por um ímã permanente. O controle do fechamento / quebra dos contatos é devido à sua rotação.

Em relação ao seu tipo, esses relés são muito sensíveis. No entanto, eles não foram amplamente utilizados devido ao tempo de resposta de 0,1-0,2 s, que é considerado longo.

Os relés eletrodinâmicos operam devido à força que surge entre as bobinas de corrente móvel e fixa. O método de fechamento de contato é o mesmo que no dispositivo magnetoelétrico. A única diferença é que a indução no espaço de trabalho é criada pelo método eletromagnético.

Modelos eletrônicos são estruturalmente quase idênticos aos eletromecânicos. Eles têm os mesmos blocos: execução, intermediário e gerenciamento. A diferença está apenas no último. O controle de comutação é realizado por um diodo semicondutor como parte de um microcontrolador em uma placa de circuito impresso.

O papel dos semicondutores neste dispositivo são transistores e tiristores. Embora suportem as difíceis condições de poeira e vibração, estão sujeitos a pequenas sobrecargas de corrente e tensão.

Este tipo de relé está equipado com módulos adicionais. Por exemplo, um cronômetro permite executar um programa de controle de iluminação após um período especificado. Isso é conveniente para economizar energia quando o equipamento não é necessário. Se necessário, desligue a luz clicando duas vezes no botão.

Vantagens e desvantagens dos principais tipos de relés

Diferente dos comutadores semicondutores, os comutadores eletromecânicos têm as seguintes vantagens:

1. Custo relativamente baixo devido a componentes baratos.
2. A formação de uma pequena quantidade de calor nos contatos ligados devido a uma fraca queda de tensão.
3. A presença de um isolamento poderoso de 5 kV entre a bobina e o grupo de contato.
4. Nenhuma exposição aos efeitos nocivos de pulsos de sobretensão, interferência de raios, processos de comutação de instalações elétricas poderosas.
5. Gerenciamento de linhas com uma carga de até 0,4 kV com um pequeno volume do dispositivo.

Quando um circuito é fechado com uma corrente de 10 A em um relé de pequeno volume, menos de 0,5 W é distribuído pela bobina. Enquanto, em contrapartes eletrônicas, esse valor pode ser superior a 15 watts. Devido a isso, não há problema de resfriamento e danos à atmosfera.

Suas desvantagens incluem:

1. Depreciação e problemas ao alternar cargas indutivas e alta tensão com corrente contínua.
2. Ligar e desligar o circuito é acompanhado por interferência de rádio.Isso requer blindagem ou aumento da distância do equipamento sujeito a interferências.
3. Tempo de resposta relativamente longo.

Outra desvantagem é a presença de desgaste mecânico e elétrico contínuo durante a comutação. Isso inclui a oxidação dos contatos e seus danos por descargas de faíscas, deformação de blocos de mola.

Durante a instalação, deve-se ter em mente que a versão eletromecânica dos contatores pode não funcionar corretamente se estiver na posição horizontal

Diferentemente dos eletromecânicos, os relés eletrônicos controlam a unidade intermediária através de um microcontrolador.

As vantagens e desvantagens da eletrônica podem ser desmontadas pelo exemplo de dispositivos de F&F em relação à marca ABB, que produz mecânica.

Das vantagens do primeiro tipo de comutador, podemos distinguir:

• maior segurança;
• alta velocidade de comutação;
• disponibilidade de mercado;
• alertas de indicador sobre o modo de operação;
• funcionalidade avançada;
• trabalho silencioso.

Além disso, a vantagem indiscutível está em várias opções de instalação - é possível instalar não apenas no painel de trilho de fixação, mas também em vegetação rasteira.

Contras da eletrônica F&F em comparação com a mecânica da ABB:

• interrupção em caso de falta de energia;
• superaquecimento ao alternar altas correntes;
• "falhas" são possíveis sem motivo aparente;
• desligar o dispositivo durante um curto período de tempo;
• alta resistência na posição fechada;
• alguns relés operam apenas em corrente contínua;
• O circuito semicondutor não passa imediatamente a corrente de volta à direção normal.

Apesar dessas deficiências, os comutadores eletrônicos estão em constante evolução e, devido ao maior potencial funcional em relação aos eletromecânicos, seu uso predominante é esperado.

Para evitar confusão, o fabricante fornece as características mais detalhadas do produto nos catálogos da loja e no passaporte técnico do dispositivo

Os principais parâmetros de caracterização

Dependendo da finalidade e do escopo do relé, pode ser classificado de acordo com vários critérios:

• coeficiente de retorno - a razão entre a corrente de saída da armadura e a retração da corrente;
• corrente de saída - seu valor máximo nos grampos da bobina na saída da armadura;
• corrente de retração - seu indicador mínimo nos grampos da bobina quando a armadura retornar à sua posição original;
• ponto de ajuste - o nível do valor da resposta dentro dos limites especificados no relé;
• valor da resposta - valor do sinal de entrada ao qual o dispositivo responde automaticamente;
• valores nominaisI - tensão, corrente e outros valores subjacentes à operação do relé.

Além disso, os dispositivos eletromagnéticos podem ser divididos pelo tempo de resposta. O atraso mais longo para um relé de tempo é mais de 1 segundo, com a capacidade de configurar esse parâmetro. Depois, há os mais lentos - 0,15 segundos., Normal - 0,05 segundos., Alta velocidade - 0,05 segundos. E a inercialidade mais rápida - menos de 0,001 segundos.

Decodificação da rotulagem do produto

O código de marcação do contator geralmente pode ser encontrado nos catálogos das lojas e no próprio dispositivo. Ele fornece uma descrição completa dos recursos de design, objetivo e condições de uso.

A designação da designação pode ser desmontada no relé intermediário eletromagnético REP-26. É usado em circuitos CA de até 380 V e CC de até 220 V.

Para entender a rotulagem, é necessário dividir a inscrição em blocos e aplicar as tabelas de descrição, que podem ser encontradas em diretórios especializados

A designação do produto na loja pode ser assim: REP 26-004A526042-40UHL4.

REP 26 - ХХХ Х Х ХХ Х - 40ХХХ4. Este tipo de designação pode ser desmontado da seguinte maneira:

• 26 - número de série;
• Type - tipo de contatos e seu número;
• X - classe de resistência ao desgaste de comutação;
• X - tipo de bobina de comutação, tipo de retorno do relé e tipo de corrente;
• XX - projeto de acordo com o método de instalação e conexão de condutores;
• XX - valor da corrente ou tensão da bobina;
• X - elementos estruturais adicionais;
• 40 - nível de proteção do padrão IP ou GOST14254;
• ХХХ4 - zona climática de aplicação de acordo com GOST 15150.

A modificação climática pode ser: UHL - para clima frio e temperado, ou О - para modificação climática geral ou tropical.

De acordo com tabelas de designação especiais, o dispositivo em questão é um relé intermediário eletromagnético, com quatro contatos de comutação, classe de resistência de comutação A, usando corrente contínua. Possui uma tomada com lamelas para soldar condutores externos, uma bobina de 24 V e um manipulador manual.

Vários tipos de diagramas de fiação

Existem várias opções de instalação, cada uma com características, vantagens e desvantagens próprias.

A designação dos contatos do relé RIO-1 tem a seguinte decodificação:

• N - fio zero;
• Y1 - habilitação de entrada;
• Y2 - entrada desativada;
• Y - entrada ligada e desligada;
• 11-14 - contatos de comutação do tipo normalmente aberto.

Essas designações são usadas na maioria dos modelos de relés, mas antes de conectar ao circuito, você também deve se familiarizar com elas no passaporte do produto.

O esquema de eletrificação apresentado é usado para controlar a luz de três locais por meio de relés e três interruptores de botão sem fixar a posição

Nesse circuito, os contatos de potência do relé usam uma corrente de 16 A. Proteção dos circuitos de controle e sistemas de iluminação realizada por um disjuntor de 10 A. Consequentemente, os fios têm um diâmetro de pelo menos 1,5 mm².

A conexão dos botões de pressão é feita em paralelo. O fio vermelho é a fase, passa pelos três interruptores de botão para o contato de potência 11. O fio laranja é a fase de comutação, chega à entrada Y. Então sai do terminal 14 e vai para as lâmpadas. O fio neutro do barramento é conectado ao terminal N e às luminárias.

Se a luz foi acesa inicialmente, quando você pressiona qualquer botão, a luz se apaga - haverá uma troca de curto prazo do fio da fase para o terminal Y e os contatos 11-14 serão abertos. O mesmo acontecerá na próxima vez que você pressionar qualquer outro botão. Mas os pinos 11-14 mudarão de posição e a luz acenderá.

A vantagem do circuito acima em relação aos disjuntores de passagem e de circuito é óbvia. No entanto, com um curto-circuito, a detecção de danos causará algumas dificuldades, ao contrário da opção a seguir.

Esse esquema economiza em fios, porque a seção transversal dos cabos de controle pode ser reduzida para 0,5 mm². No entanto, você terá que comprar um segundo dispositivo de proteção

Esta é uma opção de conexão menos comum. É o mesmo que o anterior, mas os circuitos de controle e iluminação têm seus próprios disjuntores de 6 e 10 A, respectivamente. Isso facilita a solução de problemas.

Se for necessário controlar vários grupos de iluminação por um relé separado, o circuito será um pouco modificado.

Esse método de conexão é conveniente para ligar e desligar a iluminação em grupos inteiros. Por exemplo, extingua imediatamente um lustre de vários níveis ou a iluminação de todos os locais de trabalho na oficina

Outra opção para o uso de relés de pulso é um sistema controlado centralmente.

O esquema é conveniente, pois você pode desligar toda a iluminação com um botão, saindo de casa. E ao retornar, ligue-o da mesma maneira

Dois disjuntores são adicionados a este circuito para fechar e abrir o circuito. O primeiro botão pode ativar apenas o grupo de iluminação. Nesse caso, a fase do interruptor ON chegará aos terminais Y1 de cada relé e os contatos 11-14 serão fechados.

O interruptor de abertura funciona de maneira semelhante ao primeiro interruptor. Mas a comutação é realizada nos terminais Y2 de cada comutador e seus contatos ocupam a posição de circuito aberto.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O material de vídeo fala sobre o dispositivo, trabalho, aplicação e histórico da criação deste tipo de dispositivo:

O gráfico a seguir descreve em detalhes o princípio de operação de relés eletrônicos ou de estado sólido:

O uso de relés de pulso é cada vez mais utilizado em modernos sistemas de eletrificação. Os requisitos crescentes para a funcionalidade e flexibilidade do controle de iluminação, economia de material e segurança criam um impulso contínuo para melhorar os contatores.

Eles são reduzidos em tamanho, estruturalmente simplificados, aumentando a confiabilidade. E o uso de novas tecnologias fundamentalmente no centro do trabalho permite que elas sejam usadas em condições adversas de produção empoeirada, vibração, campos magnéticos e umidade.

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