Pulsrelæ til lysstyring: hvordan det virker, typer, markeringer og forbindelser

For at opfylde moderne belysningskrav til lejligheder, kontorer og virksomheder anvendes komplekse elektrificeringssystemer. Ved design af dem bruges en række udstyr til at løse individuelle problemer, som hele tiden forbedres.

Et pulsrelæ til styring af belysning fra flere steder begyndte således relativt for nylig at blive brugt. Det erstatter gradvist standardkredsløb med pass-through-kontakter.

Hvor kan et pulsrelæ bruges?

Introduktionen af ​​denne enhed til husholdningsbrug forklares ved simpel bekvemmelighed. Det giver dig trods alt mulighed for at styre belysningen fra mindst to punkter.

I en lejlighed kan dette være et soveværelse, hvor kontakten er tændt ved indgangen og afbryderen er ved siden af ​​sengen. På kontorer er der lange korridorer, trapper og store konferencelokaler.

At bruge to kontakter til at belyse trappen er blevet en nødvendighed. Efter at have tændt lyset i stueetagen er det ret logisk at slukke det med den anden kontakt ovenpå

Opgaven med tre-positionskontrol kan varetages ved pass-through og krydskontakter. Denne ordning er stadig meget brugt. Men den har også åbenlyse mangler.

For det første er dette et ret komplekst system at installere, hvor elektricitet passerer gennem hovedafbryderen, fordelerboksen, selve afbryderne og derefter til belysningslamperne.Når du installerer det, opstår der ofte fejl. Hvis der er behov for mere end tre kontrolsteder, bliver ordningen mere kompliceret.

Diagrammet viser tydeligt overbelastningen med ledninger: fra den første kontakt - fem, fra den anden - seks, fra den første og anden baggrundsbelysning - tre kabler hver

For det andet har alle ledninger det samme tværsnit, da de bruger den samme spænding, hvilket påvirker de samlede omkostninger. De inkluderer også prisen på pass-through switche, flere gange højere end prisen på konventionelle.

Men behovet for at bruge et pulsrelæ er ikke kun af hensyn til komforten. Det bruges også til signalering og beskyttelse.

For eksempel, i en industrivirksomhed for at starte produktionsprocesser, der kræver høj elektrisk effekt, giver denne enhed dig mulighed for at beskytte operatøren. Da den opererer fra lavspændingsstrømme eller er fuldstændig fjernstyret.

Enhed og funktionsprincip

I den generelle betydning af ordet er et relæ en elektrisk mekanisme, der lukker eller bryder et elektrisk kredsløb baseret på visse elektriske eller andre parametre, der påvirker det.

Dens ikke-switchende design blev opfundet tilbage i 1831 af J. Henry. Og to år senere begyndte de at bruge S. Morse til at sikre telegrafens funktion.

Der kan skelnes mellem to hovedgrupper: elektromekaniske og elektroniske. I den første type enhed udføres arbejdet af en mekanisme, og i den anden er et printkort med en mikrocontroller ansvarlig for alt. Det er praktisk at overveje dets drift ved at bruge eksemplet på et elektromekanisk relæ, som er et pulsrelæ.

Når du vælger en relædriftstilstand, skal du være styret af frekvensen af ​​tænding, typen og størrelsen af ​​strømmen og arten af ​​de belastninger, der testes.

Strukturelt kan det repræsenteres som følger:

1. Spole - Dette er en kobbertråd viklet på en base lavet af ikke-magnetisk materiale. Det kan isoleres med stof eller belægges med lak, der ikke tillader elektricitet at passere igennem.
2. Kerne, der indeholder jern og aktiveres ved passage af elektrisk strøm gennem spolens vindinger.
3. Bevægeligt anker - dette er en plade, der er fastgjort til armaturet og påvirker lukkekontakterne.
4. Kontakt system – skifter kredsløbets tilstand direkte.

Driften af ​​et relæ er baseret på fænomenet elektromagnetisk kraft. Det vises i den ferromagnetiske kerne af spolen, når der føres strøm gennem den. Spolen er i dette tilfælde en retraktoranordning.

Kernen i den er forbundet med et bevægeligt armatur, som aktiverer strømkontakterne og udfører omskiftning. De kan være af normalt åben/normalt lukket type. Nogle gange kan en kontaktblok indeholde både åbne og lukkede forbindelser.

Når kredsløbet er tændt, fikserer mekanismen denne position, som ændres, når pulsen påføres igen og fastgøres igen indtil næste ændring

Der kan tilsluttes en ekstra modstand til spolen, hvilket øger driftens nøjagtighed, samt en halvlederdiode, som begrænser overspændingen på viklingen. Derudover kan designet indeholde en kondensator installeret parallelt med kontakterne for at reducere gnistdannelse.

Enhedens drift kan tydeligere repræsenteres ved at opdele den i flere blokke:

• udfører – dette er en kontaktgruppe, der lukker/åbner et elektrisk kredsløb;
• mellemliggende – spolen, kernen og det bevægelige anker aktiverer den udførende enhed;
• Manager – i dette relæ konverterer et elektrisk signal til et magnetisk felt.

Da der kræves en enkelt elektrisk impuls for at skifte kontakternes position, kan vi konkludere, at disse enheder kun forbruger spænding i omskiftningsøjeblikket. Dette sparer betydeligt energi i modsætning til konventionelle pass-through-kontakter.

Den anden type pulsrelæ er den elektroniske type. Mikrocontrolleren er ansvarlig for dens drift. Mellemblokken her er en spole eller halvlederkontakt. Brugen af ​​elementer som programmerbare logiske controllere i kredsløbet gør det muligt at supplere relæet, for eksempel med en timer.

Denne type enhed har ingen mekaniske bevægelige elementer. Arbejdet udføres af en sensor, der genkender styresignalet og solid-state elektronik, der skifter kredsløbet

Typer, mærkning og fordele

De vigtigste typer af pulsrelæer er elektromekaniske og elektroniske. Elektromekaniske er igen klassificeret efter deres driftsprincip.

Typer af pulsenheder

Det betyder, at omskiftning af strømkontakter kan udføres af andre kræfter end magnetens kraft.

De er opdelt i:

• elektromagnetiske;
• induktion;
• magnetoelektriske;
• elektrodynamisk.

Elektromagnetiske enheder i automationssystemer bruges oftere end andre. De er ret pålidelige på grund af en simpel driftsmetode baseret på virkningen af ​​elektromagnetiske kræfter i en ferromagnetisk kerne, forudsat at der er strøm i spolen.

Indvirkning på kontakter elektromagnetiske relæer udføres af en ramme, som tiltrækkes af kernen i en position, og returneres til den anden af ​​en fjeder.

Anker, dvs.en plade med magnetiske egenskaber tiltrækkes af en elektromagnet, som er en kobbertråd viklet på en spole med et åg

Induktion har et funktionsprincip baseret på kontakten af ​​vekselstrømme med inducerede magnetiske fluxer med fluxene selv. Denne interaktion skaber et drejningsmoment, der bevæger en kobberskive placeret mellem to elektromagneter. Roterende, det lukker og åbner kontakter.

Driften af ​​magnetoelektriske enheder udføres på grund af vekselvirkningen af ​​strømmen i den roterende ramme med det magnetiske felt skabt af en permanent magnet. Lukning/afbrydelse af kontakter styres af dens rotation.

Disse relæer er meget følsomme i forhold til deres type. De er dog ikke meget brugt på grund af responstiden på 0,1-0,2 s, som anses for lang.

Elektrodynamiske relæer fungerer på grund af den kraft, der genereres mellem bevægelige og faste strømspoler. Metoden til at lukke kontakter er den samme som i en magnetoelektrisk enhed. Den eneste forskel er, at induktion i arbejdsgabet skabes elektromagnetisk.

Elektroniske modeller er næsten identiske i design med elektromekaniske. De har de samme blokke: eksekverende, mellemliggende og kontrol. Den eneste forskel er sidstnævnte. Switching styres af en halvlederdiode som en del af en mikrocontroller på et printkort.

Transistorer og tyristorer fungerer som halvledere i denne enhed. Selvom de kan modstå hårde støv- og vibrationsforhold, er de modtagelige for kortvarige strøm- og spændingsoverbelastninger

Denne type relæ er udstyret med ekstra moduler.For eksempel giver en timer dig mulighed for at køre et lysstyringsprogram efter et bestemt tidsrum. Dette er praktisk til at spare energi, når der ikke er behov for at betjene udstyret. Om nødvendigt kan du slukke lyset ved at trykke to gange på knappen.

Fordele og ulemper ved hovedtyperne af relæer

I modsætning til halvlederkontakter har elektromekaniske afbrydere følgende fordele:

1. Relativt lave omkostninger på grund af billige komponenter.
2. En lille mængde varme genereres ved de skiftede kontakter på grund af det lave spændingsfald.
3. Tilstedeværelsen af ​​kraftig isolering på 5 kV mellem spolen og kontaktgruppen.
4. Ikke underlagt de skadelige virkninger af overspændingsimpulser, interferens fra lyn eller koblingsprocesser af kraftige elektriske installationer.
5. Styring af ledninger med en belastning på op til 0,4 kV med en lille enhedsvolumen.

Når et kredsløb lukkes med en strøm på 10 A i et lille volumen relæ, fordeles mindre end 0,5 W over spolen. Mens på elektroniske analoger kan dette tal være mere end 15 W. Takket være dette er der intet problem med afkøling og skade på atmosfæren.

Deres ulemper omfatter:

1. Slid og problemer ved omskiftning af induktive belastninger og højspændinger med jævnstrøm.
2. Tænd og sluk for kredsløbet er ledsaget af generering af radiointerferens. Dette kræver installation af afskærmning eller forøgelse af afstanden til udstyret, der er udsat for interferens.
3. Relativ lang svartid.

En anden ulempe er tilstedeværelsen af ​​kontinuerlig mekanisk og elektrisk slid under omskiftning. Disse omfatter oxidation af kontakter og deres skader fra gnistudladninger, deformation af fjederblokke.

Under installationen er det værd at overveje, at den elektromekaniske version af kontaktorerne muligvis ikke fungerer korrekt, hvis den er i vandret position

I modsætning til elektromekaniske relæer styrer elektroniske relæer mellemenheden via en mikrocontroller.

Fordelene og ulemperne ved elektronik kan analyseres ved at bruge eksemplet med enheder fra F&F-virksomheden i forhold til ABB-mærket, som producerer mekanik.

Fordelene ved den første type afbrydere omfatter:

• større sikkerhed;
• høj skiftehastighed;
• tilgængelighed på markedet;
• indikator advarer om driftstilstanden;
• avanceret funktionalitet;
• lydløs drift.

Derudover ligger den ubestridelige fordel i flere installationsmuligheder - det er muligt at installere ikke kun på panelets DIN-skinne, men også i stikdåse.

Ulemper ved F&F elektronik sammenlignet med ABB mekanik:

• afbrydelse af arbejdet på grund af strømsvigt;
• overophedning ved skift af høje strømme;
• "fejl" er mulige uden nogen åbenbar grund;
• slukning af enheden under en kortvarig strømafbrydelse;
• høj modstand i lukket position;
• nogle relæer fungerer kun på jævnstrøm;
• Halvlederkredsløbet tillader ikke umiddelbart strøm at flyde tilbage til sin normale retning.

På trods af disse mangler udvikler elektroniske kontakter sig konstant, og på grund af det større potentiale for funktionalitet i forhold til elektromekaniske, forventes deres overvejende anvendelse.

For at undgå forvirring giver producenten de mest detaljerede produktegenskaber i butikskatalogerne og i enhedens tekniske datablad

Hovedkarakteriserende parametre

Afhængigt af formålet og anvendelsesområdet kan relæer klassificeres efter flere kriterier:

• afkastfaktor – forholdet mellem værdien af ​​ankerudgangsstrømmen og tilbagetrækningsstrømmen;
• udgangsstrøm – dens maksimale værdi i spolen klemmer, når ankeret går ud;
• indtræksstrøm – dens minimumsindikator i spolen klemmer, når ankeret vender tilbage til sin oprindelige position;
• sætpunkt – niveauet af responsværdien inden for de specificerede grænser, der er angivet i relæet;
• aktiveringsværdi – værdien af ​​inputsignalet, som enheden automatisk reagerer på;
• nominelle værdieri – spænding, strøm og andre størrelser, der ligger til grund for driften af ​​relæet.

Elektromagnetiske enheder kan også opdeles efter responstid. Den længste forsinkelse for et tidsrelæ er mere end 1 sekund, med mulighed for at konfigurere denne parameter. Så er der langsomme - 0,15 sekunder, normale - 0,05 sekunder, hurtige - 0,05 sekunder. Og de hurtigste inertifrie er mindre end 0,001 sekunder.

Afkodning af produktmærkning

Kontaktormærkekoden kan ofte findes i butikskataloger og på selve enheden. Det giver en komplet beskrivelse af designfunktionerne, formålet og betingelserne for deres brug.

Sammensætningen af ​​betegnelsen kan ses på det elektromagnetiske mellemrelæ REP-26. Den bruges i AC-kredsløb op til 380 V og DC op til 220 V.

For at forstå markeringerne skal du opdele inskriptionen i blokke og bruge beskrivende tabeller, der kan findes i specialiserede opslagsbøger

Produktbetegnelsen i butikken kan se sådan ud: REP 26-004A526042-40UHL4.

REP 26 – ХХХ Х Х ХХ ХХ Х – 40ХХХ4. Denne type notation kan parses som følger:

• 26 – serienummer;
• XXX – type kontakter og deres nummer;
• X - slidstyrke klasse af switching;
• X – type koblingsspole, type relæretur og type strøm;
• XX - design i henhold til metoden til installation og tilslutning af ledere;
• ХХ – spolestrøm eller spændingsværdi;
• X - yderligere strukturelle elementer;
• 40 – beskyttelsesniveau i henhold til IP-standard eller GOST 14254;
• ХХХ4 – klimatisk anvendelseszone i overensstemmelse med GOST 15150.

Klimadesign kan være: UHL - til koldt og tempereret klima eller O - til tropisk eller generelt klimadesign.

Ifølge særlige betegnelsestabeller er den pågældende enhed elektromagnetisk mellemrelæ, med fire koblingskontakter, koblingsmodstandsklasse A, ved brug af jævnstrøm. Den har en fatningsmontering med lameller til lodning af eksterne ledere, en 24 V spole og en manuel manipulator.

Flere typer tilslutningsdiagrammer

Der er flere installationsmuligheder, som hver har sine egne egenskaber, fordele og ulemper.

Betegnelsen for RIO-1 relækontakterne har følgende betydning:

• N - neutral ledning;
• Y1 – aktiver input;
• Y2 – nedlukningsindgang;
• Y – on/off input;
• 11-14 – skiftekontakter af den normalt åbne type.

Disse betegnelser bruges på de fleste relæmodeller, men før tilslutning til kredsløbet bør du desuden gøre dig bekendt med dem i produktdatabladet.

Det præsenterede elektrificeringskredsløb bruges til at styre lyset fra tre steder ved hjælp af et relæ og tre trykknapper uden at fiksere positionen

I dette kredsløb bruger strømrelæets kontakter en strøm på 16 A. Beskyttelse af styrekredsløb og belysningssystemer udføres af en 10 A afbryder.Derfor har ledningerne en diameter på mindst 1,5 mm².

Tilslutningen af ​​trykknapper udføres parallelt. Den røde ledning er fasen, den går gennem alle tre trykknapper til strømkontakt 11. Den orange ledning er koblingsfasen, den kommer til indgang Y. Så forlader den klemme 14 og går til pærerne. Den neutrale ledning fra bussen er forbundet til klemme N og til lamperne.

Hvis lyset oprindeligt var tændt, vil lyset gå ud, når du trykker på en kontakt - en kortvarig omskiftning af fasetråden til Y-terminalen vil ske, og kontakterne 11-14 åbnes. Det samme vil ske, næste gang du trykker på en anden kontakt. Men ben 11-14 vil skifte position, og lyset vil tænde.

Fordelen ved ovennævnte kredsløb frem for pass-through og crossover switche er indlysende. Men med en kortslutning vil opdagelse af skaden forårsage nogle vanskeligheder, i modsætning til den næste mulighed.

Denne ordning vil spare på ledninger, da tværsnittet af kontrolkabler kan reduceres til 0,5 mm². Du bliver dog nødt til at købe en ekstra beskyttelsesenhed

Dette er en mindre almindelig forbindelsesmulighed. Det er det samme som det forrige, men styre- og lyskredsene har deres egne afbrydere til henholdsvis 6 og 10 A. Dette gør det nemmere at identificere fejl.

Hvis der er behov for at styre flere lysgrupper med et separat relæ, er kredsløbet lidt ændret.

Denne forbindelsesmetode er praktisk at bruge til at tænde og slukke lys i hele grupper. Sluk for eksempel straks en lysekrone i flere niveauer eller belysningen af ​​alle arbejdspladser i værkstedet

En anden mulighed for at bruge impulsrelæer er et centralt styret system.

Ordningen er praktisk, fordi du kan slukke for al belysning med én knap, når du forlader hjemmet. Og når du vender tilbage, skal du tænde den på samme måde

To kontakter er tilføjet til dette kredsløb for at skabe og bryde kredsløbet. Den første knap kan kun tænde lysgruppen. I dette tilfælde vil fasen fra "ON"-kontakten komme til Y1-terminalerne på hvert relæ, og kontakterne 11-14 vil lukke.

Tripkontakten fungerer på samme måde som den første kontakt. Men omskiftning udføres på Y2-terminalerne på hver kontakt, og dens kontakter indtager kredsløbsbryderpositionen.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videomaterialet fortæller om enheden, driften, applikationen og historien om oprettelsen af ​​denne type enhed:

Den følgende historie beskriver i detaljer driftsprincippet for solid-state eller elektroniske relæer:

Brugen af ​​pulsrelæer bruges i stigende grad i moderne elektrificeringssystemer. Stigende krav til funktionalitet og fleksibilitet i lysstyring, materialebesparelser og sikkerhed skaber en kontinuerlig impuls til forbedring af kontaktorer.

De er reduceret i størrelse, forenklet i design, hvilket øger pålideligheden. Og brugen af ​​fundamentalt nye teknologier i hjertet af arbejdet giver dem mulighed for at blive brugt under barske forhold med støvede industrier, vibrationer, magnetfelter og fugt.

Skriv venligst kommentarer i blokken nedenfor. Stil spørgsmål, del nyttige oplysninger om emnet for artiklen, som vil være nyttige for besøgende på webstedet. Fortæl os om, hvordan du valgte og installerede impulskontakten.