Бистабильное импульсное реле для управления освещением — что это такое?: как сделать самому

Что такое импульсное реле – схема подключения для управления освещением

Для комфортного проживания сегодня во многих домах и квартирах используются автоматизированные системы с электроникой. Возможно, вы уже слышали о проходных и маршевых выключателях: они помогают собрать схему управления освещением в нескольких местах. Несмотря на практичность принципы работы такой системы с разводкой проводов, а также ее подключение – дело не слишком простое. Тем не менее, существует более простой вариант – применение интересного бистабильного устройства, которое по-другому называется импульсное реле.

Назначение и где применяется

Этот переключатель предназначен для включения или отключения нагрузки при подаче сигнала на контакты. Реле называется бистабильным, потому что переключение в состояние включено-выключено происходит именно тогда, когда сигнал подается на управляющий вход. И в этом же положении реле остается после окончания входного сигнала.

Примечательно, что даже после отключения от электросети импульсное реле «запоминает» последнее положение контактов, а при включении возобновляет то состояние, которое было до выключения.

В быту данное устройство используется очень часто благодаря своему удобству, так как освещение можно контролировать как минимум из двух точек. Например, включение света произошло в спальне, а выключение – в коридоре перед выходом из квартиры. Такая система придется кстати в случае, когда помещения очень длинные и масштабные по размерам.

ВНИМАНИЕ! Помимо комфорта импульсное реле предлагает решение также и для такой задачи, как защита и сигнализация. К примеру, на промышленных фирмах, где требуется высокая электрическая мощность, прибор обеспечивает безопасность оператора благодаря тому, что работает от малого напряжения и может управляться дистанционно.

Принцип работы и внешний вид

Если говорить обобщенно, реле представляет собой электрический механизм, замыкающий или разрывающий электрическую цепь. Его работа осуществляется исходя из электрических или других параметров, которые на него действуют.

Выбирая режим работы реле нужно руководствоваться частотой включений, величиной тока, а также характером испытываемых нагрузок.

Конструкция состоит из следующих компонентов:

  • Катушки.
    Катушка является медным проводом, который намотан на немагнитный материал; может находиться в тканевой изоляции или быть покрытым специальным лаком, который не пропускает электричество;
  • Сердечника.
    Он содержит железо и приходит в действие при проходе тока через витки катушки;
  • Подвижного якоря.
    Такой якорь является пластиной, крепящейся к якорю, он воздействует на замыкающие контакты;
  • Контактной системы.
    Она является переключателем состояния цепи.

В основе работы реле – электромагнитная сила, появляющаяся в сердечнике катушки при пропускании через нее тока.

Катушка является втягивающим устройством, в котором сердечник связан с подвижным якорем. Он и приводит в действие силовые контакты. А к катушке можно дополнительно подключать резистор для увеличения точности срабатывания.

Разновидности импульсных реле

ВАЖНО! Бистабильное реле – это реле, которое может находиться в двух фиксированных (стабильных) состояниях. Из-за особенностей применения этого устройства его иногда называют «блокировочным» реле, так как оно блокирует сеть в одном состоянии.

Между некоторыми реле существуют большие отличия, поэтому их можно разделить, в основном, на 2 категории:

  • электромеханические реле;
  • электронные импульсные реле.

Электромеханические

Этот тип устройств потребляет электроэнергию только в момент срабатывания. Механизм блокировки обеспечивает высокую надежность и экономит электричество. Система работает неплохо: имеется в виду защита от колебаний в сети, которые приводят к ложным срабатываниям.

В основе конструкции: катушка, контакты, механизм с кнопками для включения-выключения.

Реле электромеханического типа считаются более надежными и удобными в использовании, так как не боятся помех. Плюс, к ним нет высоких требований для места установки.

Электронные

Электронные импульсные реле имеют характерную особенность: они используют микроконтроллеры. Благодаря этому в них присутствует расширенный функционал. К примеру, такие устройства позволяют добавлять таймер. Другие дополнительные функции помогают в построении сложных систем освещения.

В основе конструкции: электромагнитная катушка, микроконтроллеры, полупроводниковые ключи.

Электронные реле популярнее других типов благодаря функционалу и разнообразию, которое можно к ним добавить: можно создавать изделия для освещения любой сложности. Также возможно подбирать их под любое напряжение – 12 вольт, 24, 130, 220. В зависимости от установки такие реле могут быть DIN-стандартными (для электрощитов) и обычными (с другими способами монтирования).

Основные технические характеристики

Реле можно классифицировать по следующим параметрам, в зависимости от назначения и области применения:

  • возвратный коэффициент — это отношение тока выхода якоря к току втягивания;
  • выходной ток — это максимальное значение тока в катушке при выходе якоря;
  • ток при втягивании — минимальное значение тока в катушке при возвращении якоря в исходное положение;
  • уставка — величина срабатывания в пределах, которые заданы в реле;
  • значение срабатывания — входной сигнал, на которое устройство отвечает автоматически;
  • номинальные значения — это напряжение, ток и другие величины, которые лежат в основе действия реле.

Электромагнитные реле можно еще разделить по времени срабатывания. У такого устройства присутствует такой параметр, как долгая задержка – более 1 секунды, с возможностью настройки. Далее идут замедленные – 0,15 секунд, нормальные – 0,05 секунд, быстродействующие, самые быстрые безинерционные – менее 0,001 секунды.

Другими техническими характеристиками импульсного реле могут быть:

  • максимальная нагрузка лампами накаливания;
  • количество и тип контактов;
  • диапазон рабочих температур;
  • относительная влажность воздуха;
  • и др.

Схемы подключения

Импульсное реле очень часто используется с подключением нескольких выключателей с пружинным возвратом кнопки. Подключаться они должны параллельно друг к другу по всем требованиям.

Для организации схемы управления освещением следует подключить силовой провод к бистабильному реле. А выключатели между собой соединяются посредством проводка. Благодаря этому в дальнейшем есть возможность обесточить всю сеть, используя всего один выключатель.

Данный вариант популярен, так как упрощается монтаж. При этом надо рассчитывать характеристики точно: к примеру, поддержку светодиодной подсветки кнопок, чтобы сеть полноценно функционировала.

Чтобы было удобнее, можно проверять маркировку. Производители используют такие обозначения, как:

  • А1-А2 – контакты катушки;
  • 1-2 (или другие цифры) – количество контактов, замыкающихся или размыкающихся при работе бистабильного реле;
  • ON-OFF – маркировка контактов, которые переводят реле в состояние выключения или включения (используется при монтаже центрального управления).

СПРАВКА! Как правило, используется реле 220 вольт для подключения к силовому щиту. В этом случае к контактам подключаются кабели, и в дальнейшем управление выполняется через импульсное реле. А отдельные выключатели во всей системе освещения соединены проводками.

Достоинства и недостатки

Основные типы реле обладают множеством достоинств над полупроводниковыми ключами, такими как:

  • относительно низкая стоимость (благодаря недорогим составляющим);
  • присутствует мощная изоляция между катушкой и контактной группой;
  • не подвержены вредному влиянию перенапряжения, помехам молний, коммутации мощных электрических установок;
  • есть управление линиями с нагрузкой до 0,4 кВ (при малом объеме устройства).

Дополнительный плюс – отсутствие проблемы охлаждения и безвредность для атмосферы. Например, при замыкании с током в 10 А в реле по катушке распределяется меньше, чем 0,5 Вт. В сравнении с электронными аналогами данное значение выше 15 Вт.

Недостатки импульсного реле:

  • износ, а также проблемы коммутации индуктивных нагрузок и высоких напряжений (если ток постоянный);
  • при включении и выключении цепи происходят радиопомехи, поэтому требуется экранирование;
  • относительно долгий период времени срабатывания.

Серьезным минусом можно считать непрерывный износ при коммутации (деформация пружин, окисление контактов, например).

Однако стоит уточнить, что при использовании именно электронных реле, есть такие плюсы как: безопасность, хорошая скорость подключения, доступность на рынке, бесшумная работа, расширенный функционал. А среди минусов: перегрев при коммутации больших токов, нарушение работы при сбоях в электросети, сопротивление в закрытом положении и др.

Лестничный выключатель на импульсном реле. Устройство и подключение.

Импульсное реле с лестничным автоматом

Всем привет! Сегодня рассмотрим очень полезное устройство, которое экономит деньги и нервы. На сайте СамЭлектрик я уже публиковал описания устройств, которые управляют включением и выключением освещения и тем самым экономят электроэнергию. Это фотореле (датчик освещенности) и датчик движения или детектор движения.

Это устройство домашней автоматики – лестничный выключатель на основе бистабильного (импульсного) реле. Это устройство может включать и выключать освещение из нескольких мест, как проходной выключатель. Сначала немного терминологии.

Лестничный выключатель – это устройство, представляющее из себя таймер. Таймер этот срабатывает на определенный промежуток времени, включая освещение. В данном случае, когда человек проходит по лестнице, ему достаточно затратить на это порядка 1 минуты. Включив таймер, можно быть спокойным – через минуту свет погаснет.

Импульсное или бистабильное реле – это такое реле, которое управляется импульсами. Иначе говоря, чтобы включить его (замкнуть контакты), надо подать управляющий импульс, чтобы выключить – ещё один такой же импульс.

Совместив импульсное реле с таймером, получаем реле, которое может управляться либо с кнопки (подачей импульсов), либо с таймера, который выключает освещение через заданное время.

Кроме таймера, у такого устройства есть ещё преимущество – управление можно вести из разных точек, и количество таких точек ограничено лишь практической необходимости. При этом используется двухпроводная линия, а управление осуществляется с помощью параллельных кнопочных выключателей без фиксации. А это гораздо проще, чем устанавливать проходные выключатели, которые надо ещё не забыть выключить, чтобы шеф или жена (что в данном случае одно и то же)) не обвинили вас в пустой растрате электроэнергии.

Устройство импульсного реле

В качестве примера рассмотрим импульсное реле с лестничным автоматом (таймером) BIS-403 производства белорусской фирмы F&F, внешний вид которого показан в начале статьи. Имеется также его собрат модели BIS-413, собранный в другом корпусе. Основные параметры и схема включения приведены на корпусах устройств.

Корпус на первый взгляд качественный, но собран без единого болтика, в качестве крепежа – термоклей. Однако, что нужно от устройства, которое должно устанавливаться в монтажной коробке, как это указано в инструкции. Итак, открываем, видим:

Электронное импульсное реле BIS-403 – вид со стороны деталей 1

Основа устройства – контроллер ST 78522 (поправьте меня, если я ошибаюсь), даташит на него я не нашел. Также – стабилизатор напряжения на 5 Вольт 78L05, парочка выпрямителей, диодов и электролитов.

Электронное импульсное реле BIS-403 – вид со стороны деталей 2

Оконечное устройство, управляющее прохождением тока через нагрузку – обычное реле типа HF118F. Контактами этого реле определяется мощность коммутируемой нагрузки. На корпусе реле написано “10 А 250 VAC”, но вряд ли этому стоит верить – 2, 5 кВт пропустить через себя такие контактики не смогут.

Читайте также:  Тротуарный камень на дачном участке Укладка тротуарного камня на даче

Лучше верить тому, что написано в инструкции (можно скачать внизу страницы, там же и схема включения) – 2 Ампера реактивной нагрузки. Это 400 Вт, что вполне возможно. А для нагрузки больше 0,5 кВт я бы уже для надежности ставил дополнительный контактор или более мощное реле.

Кроме того, для надежности и защиты надо последовательно поставить подобранный по току автоматический выключатель.

Электронное импульсное реле – вид со стороны пайки

Установка и схема подключения импульсного реле

По размеру корпуса реле действительно можно ставить в установочную коробку под выключатель. Для этого в коробку надо дополнительно провести ещё нулевой провод. Всего получится 4 провода: входящая фаза L, нейтраль для питания электронной схемы реле N, вывод на кнопки (вход схемы) , и выход на питание лампочек.

Схема подключения реле BIS-403. Куда подключать кнопки управления?

Вообще я рекомендую всегда в установочную коробку вести кабель с одной “лишней” жилой. Как показывает практика, она часто бывает нужной “опосля”.

На этой схеме не совсем понятно, поэтому привожу электрическую принципиальную схему подключения импульсного реле ниже. Тут сразу видно, что кнопки вторым выводом должны подключаться к фазе.

Схема включения освещения на импульсном реле

На схеме включения показаны две кнопки, но реально их может быть любое количество – от 1 до 10. Но, переусердствовать с длиной проводов и количеством мест управления не стоит, ибо будут возможны ложные срабатывания. В таком случае провода управления надо располагать подальше от силовых, параллельно кнопке поставить конденсатор 0,01…0,1 мкФ, а может даже придется использовать экранированный кабель.

Вместо кнопок, которые могут не быть в продаже, можно поставить обычный одноклавишный выключатель, хотя это может быть не совсем удобно.

Как обещает производитель, реле должно устанавливаться в установочную коробку совместно с выключателем. Но вот беда – импульсное реле в монтажную коробку под гипсокартон не помещается, поскольку она сужается. Мне пришлось ставить отдельную монтажную (распаячную) коробку, где и была собрана вся схема.

Управление и работа бистабильного реле

Отзыв был бы не полным, если бы я не проверил это чудо белорусской автоматики в действии.

Управляется всё одной или несколькими параллельными кнопками для звонка, или любыми другими выключателями без фиксации. Это основное преимущество такого выключателя – включать/выключать свет можно из разных мест. Импульсное реле – основной конкурент проходного переключателя, особенно в тех местах, где точек включения освещения – 3 и более.

Проверка показала, что таймер работает прекрасно (время устанавливается маленькой плоской отверткой), включение-выключение нажатием кнопки тоже радует.

Но вот загвоздка, которая превратилась в проблему. Согласно руководству по эксплуатации, для включения на постоянное горение (непрерывный режим), надо нажать на кнопку дважды за 1 секунду. То есть, так запрограммирован контроллер. Даже временные диаграммы приведены, подтверждающие это правило. Но! никак не хотело реле не выключаться, извините за сумбур.

Торжественно сообщаю, что фирма F&F в инструкции (или в прошивке контроллера) допустила, мягко говоря, неточность, которая попортила мне нервы. В результате появилась проблема с выключением, точнее с включением в непрерывный режим. Опытным путем было обнаружено, что:

Для включения бистабильного реле BIS-413 в непрерывный режим надо нажать и удерживать кнопку более 1 секунды.

Хотел задать вопрос производителю, но что-то не смог пройти капчу у них на сайте. Ну да ладно, у кого такая проблема будет – выйдет на СамЭлектрик. Надеюсь, поисковики не подведут.

А вот картинка из второй (исправленной) инструкции, которую можно скачать в конце статьи. На временной диаграмме видно, что для того, чтобы включить свет надолго, надо нажать клавишу более 2 сек. Однако, ошибка в тексте инструкции не исправлена – там по-прежнему сказано о двукратном нажатии. Такой вот косячок.

Но мы с вами теперь точно знаем, где истина.

Временная диаграмма (реальная) работы импульсного реле

Вот и обещанная инструкция, которую можно скачать и с сайта производителя. Точно такая же инструкция прилагалась и к самому лестничному выключателю.

• BIS-403. Руководство по эксплуатации / Параметры, схема включения, pdf, 1.44 MB, скачан: 972 раз./

А это второй вариант, частично исправленный:

• Руководство по эксплуатации импульсного реле BIS-403 / Вариант 2, исправленный, pdf, 157.79 kB, скачан: 1047 раз./

Будут вопросы по импульсным и бистабильным реле (что суть одно и то же)) – обращайтесь в комментариях!

Управление освещением с использованием импульсного реле

Для освещения длинных коридоров, лестничных маршей, где требуется включить освещение на входе и выключить на выходе, целесообразнее выполнять освещение при помощи импульсных реле. Из-за своего принципа работы, импульсное реле называют еще бистабильным.

Разумеется, в простейшем случае можно обойтись двумя выключателями типа А6 10-147 и не использовать никаких реле. Самая простая схема управления освещением из двух мест представлена ниже.

Схема управления освещения из двух мест

А вот еще одна картинка, которая наглядно демонстрирует, как это работает.

Управление освещением из двух мест

Но бывают ситуации, когда освещением нужно управлять из 3 и более мест. В этом случае лучше применить импульсное реле. Применение импульсного реле для освещения значительно упростит схему и сэкономит ваш бюджет.

В зависимости от ваших потребностей можно подобрать подходящее реле для освещения. Дело в том, что некоторые импульсные реле обладают дополнительными функциями, которые могут в некоторых случаях пригодиться.

Общая схема управления освещения при помощи импульсного реле выглядит так:

Схема управления освещением при помощи ипульсного реле

Как обычно, на светильник заведен нулевой проводник, а фаза проходит через контакт реле. При нажатии любой кнопки реле включается, при повторном нажатии реле выключается. Кнопки без фиксации.

Рассмотрим несколько импульсных реле для управления освещения.

1 Импульсное (бистабильное) реле BIS-411.

Импульсное реле BIS-411

Электронное бистабильное импульсное реле “BIS-411” позволяет включать, выключать освещение из нескольких разных мест при помощи параллельно соединенных кнопок управления. Переключение контактов происходит каждый раз в результате импульса тока, при нажатии любой кнопки. Преимущества: позволяет избежать расходов по прокладке многожильной электропроводки (для соединения кнопок управления с реле достаточно применить двухжильный провод 2×0,35мм).

2 Импульсное (бистабильное) реле BIS-413.

Импульсное реле BIS-413

Временная диаграмма BIS-413

Освещение включается нажатием кнопки любого выключателя и отключается по истечении заданной выдержки времени встроенного лестничного автомата (таймера) либо повторным нажатием кнопки любого выключателя.

Двукратное нажатие кнопки выключателя в течение менее 1 секунды включает освещение постоянно до момента очередного нажатия выключателя. BIS-413 более умное реле по сравнению с BIS-411.

3 Импульсное (бистабильное) реле BIS-414.

Импульсное реле BIS-414

Отличительная особенность BIS-414 от BIS-411 и BIS-413 в том, что реле имеют на выходе две секции и позволяют в соответствующей последовательности управлять двумя нагрузками.

Временная диаграмма BIS-414

4 Импульсное (бистабильное) реле BIS-412.

Импульсное реле BIS-412

Реле объединяются в группы, включение и выключение групп реле осуществляется по групповым входам (WW, ZW), а управление отдельным реле в группе — по индивидуальному входу (ZO). Например, включение и выключение освещения в помещениях всех этажей здания или каждого этажа (групповые входы), а также отдельно в каждом помещении (индивидуальные входы).

Основные технические характеристики приведенных импульсных реле:

ПараметрBIS-411BIS-412BIS-413BIS-414
Напряжение питания230 B; 50 Гц
Максимальный коммутируемый ток (АС1), А162×8
Контакт:Z — замыкающийP — переключающий1P2×1P
Ток управления, мА0,5–1
Задержка включения, с0,1–0,2
Задержка выключения (регулируемая), мин1–12
Сигнализация питаниязелёный светодиод
Сигнализация включения нагрузкижёлтый светодиод2 жёлтых светодиода
Диапазон рабочих температур, °Cот –25 до +50
Потребляемая мощность, Вт0,8
Габариты (Ш×В×Г), мм17,5×90×63
Тип корпуса1S
Подключениевинтовые зажимы 2,5 мм

Почти все импульсные реле, могут работать с выключателями с неоновой подсветкой. При большом их количестве (более 10) рекомендуется установить конденсатор ёмкостью 0,15–0,33 мкФ 275 VAC между выводами 1 и 6 (BIS-411, BIS-412, BIS-413, BIS-414).

Бистабильные реле для освещения дома

Автоматика управления электроприборами, разнообразной техникой и освещением создает дополнительный комфорт потребителю на любых объектах недвижимости. Многие из нас, кто интересуется электротехникой наверняка слышали о такой продукции, как маршевые или проходные выключатели.

С помощью этих простых коммутирующих устройств можно реализовать схему управления бытовыми приборами, в том числе и освещением, из нескольких разных мест, используя в качестве элементов управления кнопки вместо выключателей. Такой подход удобен для организации освещения в больших помещения, где существует необходимость включения/выключения осветительных приборов из различных точек месторасположения человека.

Но ознакомившись со схемой электропроводки с использованием проходных выключателей, даже у оптимистически настроенных потребителей опустятся руки. Она довольно сложна и имеет множество соединений на каждую распредкоробку. Есть ли вариант попроще? Конечно, есть. Подключение импульсного реле для управления освещением или электроприборами из разных точек — это простое решение данной задачи. Такой тип реле позволяет управлять освещением по одному проводу.

В этой статье мы расскажем о том, что такое импульсное реле, как оно работает, а также рассмотрим схему подключения импульсного реле и можно ли изготовить его собственными руками.

Импульсное реле — что это такое

Ответ на этот вопрос заложен в самом название изделия. Импульсное реле, которое по-другому называется бистабильным, имеет одно существенное отличие от обычного электромагнитного варианта, которое подключает или отключает нагрузку при постоянном прохождение электрического тока через катушку индуктивности. При отсутствии на ней напряжения контакты устройства возвращаются в исходное состояние. Бистабильный переключатель управляется коротким импульсом, поступающим на электронный или электромеханический модуль включения/выключения изделия. При этом контакты реле удерживаются в постоянном положении за счет специального магнитопровода.

Таким образом, импульсный бистабильный переключатель работает как триггер. Контакты такого реле постоянно находятся в одном стабильном положении. При подаче короткого импульса напряжения в цепь управления они меняют свое состояние, а для возвращения их на исходные позиции необходимо подать еще один импульс. Управляющие сигналы подаются на бистабильное импульсное реле с помощью простой кнопки, но если к этому изделию подключить таймер, то включать и выключать нагрузку можно в автоматическом режиме, по заранее запрограммированному алгоритму. Коротко мы рассказали что такое бистабильный переключатель и как в принципе работает импульсное реле. Далее будут освещены следующие темы: виды импульсных контакторов, их назначение и схемы подключения.

Типы импульсных реле — их достоинства и недостатки

На современном рынке электротехнической продукции присутствуют разнообразные модификации бистабильных коммутирующих устройств, отличающихся друг от друга как принципом работы, так и другими конструктивными особенностями. По своему назначению все импульсные реле объединены в одну группу бистабильных коммутаторов нагрузки, а вот по принципу функционирования делятся на следующие два основных вида.

Читайте также:  Плавающий потолок - что это значит?

  1. Электромеханические. Этот тип бистабильных контакторов мало чем отличается от электромагнитного реле: такая же пружинная система, контактная группа и катушка индуктивности. Только в состав импульсных изделий входит постоянный магнит, который и удерживает контакты в стабильном положении. Импульсное электромеханическое реле не критично к перепадам напряжения, электромагнитным помехам, а также стоит недорого. Главными недостатками этих устройств являются низкая функциональность (может выполнять только одну функцию включения/выключения нагрузки) и отсутствие визуальной индикации положения контактной группы. Но за счет низкой цены и надежности электромеханические бистабильные реле получили широкое распространение в различных областях электротехники.
  2. Электронные. Такой тип импульсных контакторов значительно отличается от электромеханических как по принципу действия, так и по внутреннему содержанию. Изделие построено на электронных комплектующих. Управляет устройством микроконтроллер, а на выходе расположена контактная группа. Электронные бистабильные реле обладают широкими функциональными возможностями при управлении освещением и другими электроприборами. Они безопасны и на их основе можно создавать эффективные системы управления электроцепями. К главным недостаткам этих изделий можно отнести высокую стоимость, низкую помехоустойчивость и чувствительность к скачкам напряжения.

Внимание! На рынке можно встретить бистабильные контакторы, полностью выполненные на электронных комплектующих. В этих устройствах роль контактной группы выполняют полупроводниковые ключи: тиристоры и симисторы. Правда, называть такой электронный блок импульсным реле будет не совсем корректно, хоть они и имеют одинаковое предназначение – включение и выключение нагрузки.

Оба вида импульсных реле получили широкое распространение в различных промышленных сферах. В бытовых условиях эти устройства в основном используются для создания систем освещения с расширенными функциональными возможностями. Ниже мы рассмотрим стандартные схемы их подключения для управления осветительными приборами.

Схема подключения бистабильного реле для управления освещением

Электромеханические импульсные контакторы делятся на биполярные и поляризованные. Биполярные управляются импульсами одной полярности, а для переключения поляризованного реле в другое состояние потребуется импульс противоположной полярности. Ниже приведена схема подключения импульсного биполярного реле к системе освещения.

Современный рынок электротехнической продукции предлагает потребителю разнообразные модели подобных устройств от ведущих мировых производителей. Конструкция таких изделий отличается большим разнообразием, но для управления освещением чаще всего используются модульные бистабильные реле, которые устанавливаются на DIN-рейки в распределительных щитах. У потребителей часто возникает вопрос: можно ли подключить импульсное реле своими руками! Конечно, можно! Это позволит сэкономить на монтажных работах. Ниже мы рассмотрим этот вопрос подробнее.

Подключение бистабильного реле собственными руками

Монтаж импульсного переключателя можно выполнить как в электрощите, так и в отдельной установочной коробке. Мы рассмотрим частный случай: подключение модульного бистабильного реле в распределительном щите. Но следует сказать, что для этого необходимо иметь отдельную линию в электропроводке для подачи напряжения на приборы освещения. Стандартная монтажная схема управления освещением на базе бистабильного переключателя состоит из самого устройства, выключателей кнопочного типа, кабелей электропроводки и автомата включения/выключения. При наличии необходимой линии с выключателями все монтажные работы выполняются в распределительном щите.

На выше представленной схеме система управления освещением выполнена на базе электромеханического импульсного переключателя РИО-1, одного из самых популярных в настоящее время. Это устройство модульного типа и монтируется на DIN-рейку в распределительном щите. Нулевой провод подключается к реле и осветительным приборам. Фазный провод с автомата заводится на соответствующий контакт переключателя, а также на кнопочные выключатели без фиксации, которых может быть неограниченное количество. При нажатии на один из них свет либо включается, либо выключается. Все достаточно просто и такой монтаж сможет выполнить человек, обладающий элементарными познаниями в электротехнике.

Заключение

В настоящее время импульсные реле набирают популярность с каждым днем. Они позволяют создавать комфортные системы освещения, которые управляются из разных точек помещения. К тому же дополнительное оснащение бистабильных переключателей таймерами времени и датчиками движения позволяет значительно экономить электроэнергию, что при постоянном повышении тарифов на электричество очень важная характеристика. Если вы правильно установите и настроите такое устройство, то получите комфортную и энергосберегающую систему освещения!

Видео по теме

Импульсное реле: принцип работы, тип, схема

Плата, со встроенной системой приема импульсных сигналов информации называется реле. Мы предлагаем рассмотреть, что такое импульсное реле времени – его описание и назначение, как его сделать своими руками, принцип работы, а также подробная инструкция и схема подключения в систему энергообеспечения.

Принцип действия реле

Импульсные реле имеют сильное преимущество по сравнению с обычными реле, потому что они не требуют постоянной подачи энергии или напряжения, для того, чтобы работать по мере необходимости. Из-за их энергии, которая имеет достаточно эффективный характер, триммер включения используется в огромном количестве разнообразных электронных приборов.

Схема импульсного реле

Все реле содержится сенсорный блок и электрическая катушка, который питается от источника переменного или постоянного тока. Когда приложенный уровень тока или напряжения превышает пороговое значение, катушка активирует механизм, который действует так, чтобы закрыть открытые контакты или открыть замкнутые. Когда питание подается на катушку, он генерирует магнитную силу, которая приводит в действие механизм переключателя. Магнитная сила, по сути, это передающее действие от одного контура к другому. Первая схема называется схема управления, а вторая – цепь нагрузки. Благодаря тому что, импульсы производятся практически только при помощи электромагнитных полей – это устройство бесшумное.

Вторая схема также отвечает и за состояние памяти реле. Дело в том, что любое модульное низковольтное реле оснащено механизмом памяти. Т.е. в устройстве сохраняются последние данные про подключения, состояние сети и его работу.

В принципе, у большинства из нас возникает вопрос, зачем нужно реле, если следить за освещением можно используя обычный проходной выключатель? Дело в том, что даже простейшее реле имеет намного больший спектр действия, с его помощью можно управлять освещением из трех и более мест, при этом, не прилагая особых усилий для его присоединения. Рассмотрим виды реле.

Тип реле

Данное электронное устройство бывает нескольких типов:

  • импульсное электромагнитное реле бистабильного типа 411, способно передавать до 12в. Кнопки этого прибора параллельно соединены между собой, при этом, когда замыкаются контакты в одном месте, электрическая схема автоматически размыкает их в другом. Переключать можно любым удобным способом. Главным преимуществом является экономия кабеля, нет необходимости разветвлять проводку в квартире; Импульсное реле bis-414
  • бистабильное устройство 413. Здесь за управление отвечает специальная схема, которая сама выключает свет после определенного промежутка времени. Данная система часто используется в местах общественного питания, где зачастую клиенты просто забывают выключать свет. В некоторых отдельных случаях выключение производится при повторном нажатии кнопки, хотя этот механизм также регулируется;
  • аналоги вышеперечисленных приборов – это устройство серии 414 и 412. Это приборы, которые объединяют в себе характеристики двух предыдущих аппаратов. Ключевой особенностью их работы является то, что они предусматривают питание не только с двух сторон прохода, но и двух нагрузок, т.е. их можно подключать к двум различным проводкам, скажем много рожковой люстры, лифта и т.д. С механической точки зрения, они более выгодны и долговечны.

Импульсное реле bis-411

Подавляющая часть реле работает с различными неоновыми подсветками, светодиодными лампами и прочими небольшими и относительно не нагруженными осветительными приборами. Но, к сожалению, самое просто импульсное групповое или двустабильное реле, например, моделей фирмы legrand, acti, Colan, dc, electric Schneider, gerin, general, esmi etimat, fotek, fujitsu, hager, moeller, iek, itl, merlin, multi, pulsar, sassin, Siemens, tlc, zamel, finder, их стоимость порядком 1000 рублей (хотя цена отечественных ишм несколько ниже – от 700 рублей). Поэтому, мы расскажем, как собрать такое устройство у себя дома.

Видео: Схема подключения импульсного реле — Часть 2

Как самому сделать импульсное реле

Мы предлагаем для работы взять как основу твердотельное поляризованное реле с таймером. Как пример, это может быть устройство моментального реагирования с мощностью 12v,. Программируемый характер этого переключателя означает, что он может быть использован по-разному. Можно использовать схему легранд или шнайдер, в зависимости от потребностей автомата.

Двухполюсное фиксирующее реле нуждается в 2 переключателях для работы, а самодельному однополюсному реле для работы необходима смена полярности. Нужно купить не только импульсное реле, но и коробку к нему (посетите любой электротехнический магазин своего города – Киев, Москва, Пермь, Санкт-Петербург, Харьков, Екатеринбург, Днепропетровск). Наш прибор имеет следующие характеристики:

  1. 0,03 мА и 12v (это отличная схема для солнечных батарей)
  2. Ток на выходе – 7 а;
  3. Четыре переключателя.

В режиме с фиксации, это будет вызывать мгновенный импульс, всякий раз, когда поступает сигнал. При этом контакты входа триггера фиксируются в замкнутом включенном положении, как только произойдет следующий импульс – они выключатся, и зафиксируется аналогичным образом контакт на втором выходе реле.

Видео: как самому подключить импульсное реле (схема) — Часть 1

Есть два диапазона таймера, от нуля до 1 секунды, или от 1 до 100 секунд. Вы можете настроить абсолютно любой режим, но для промышленных зданий намного выгоднее подключать приборы или системы с большим промежутком времени, а вот для бытового использования – с минимальным.

Устройство поставляется с 2 группами проводов, одна для выхода (тяжелая калибровочная проволока, на 7 ампер) и одна для входного контроля (светлее проволока, плавленый в 3 усилителя). Вот основная информация, как подключать импульсное малогабаритно реле, имея провода типа abb (авв):

  • Кабель 1 (ВХОД: 3-контактный разъем):
  • Красный: +12 Мощность для повторной эксплуатации эксплуатация внутренних схем (3 А предохранитель)
  • Черный: 12v заземление

Зеленый: вход триггера, обеспечивает входной импульс для управления работой фиксации сигнала. Эту линию Вы можете подключить на одной стороне пружинным кнопочным переключателем, и с другой стороны при помощи контакта на + или — источник питания (все зависит от назначения, можно использовать и автомобильный аккумулятор, как это и делают авто-концерны Волга, Газ, ВАЗ и прочие, использующие реле для противотуманных поворотов, а, общим светом в авто, сигнализации и т.д.).

Контакты импульсного реле

Кабель 2 (ВЫХОД: 2-контактный разъем):

  • Коричневый: подключиться к +12 вольт или -12В в зависимости от полярности желтого провода;
  • Желтый: это контроль мощности нагрузки, нужно его соединить с коричневым проводом и заземлением
Читайте также:  Бесшовные натяжные потолки - что это, каковы их преимущества и недостатки?

В принципе, это стандартная конструкция, самое сложное в ней – это выбрать счетно-проводное и фиксирующее реле.

Срабатывание производится при первичном нажатии на переключающий механизм. Передние контакты включаются, как только производится замыкание задних контактов. Заканчивая читать наш курс по подключению реле – не забудьте просмотреть подробное видео.

Импульсные реле для управления освещением и их использование

Часто не хватает одного выключателя для управления освещением, например, когда нужно включить свет в начале длинного коридора и выключить его, когда вы дойдете до конца. Это реализуется путём установки проходных выключателей, достаточно просто, нужно лишь проложить трехжильный кабель между ними. А вот если нужно реализовать управление освещением из большего количества мест, возникают сложности с прокладкой проводов к перекрёстным выключателям, их соединении. Гораздо проще использовать особое реле в подобных схемах. В этой статье мы рассмотрим, что такое импульсное реле и как с ним работать.

Что это?

Обычные реле работают просто, когда напряжение подано на катушку – контакты замыкаются (или размыкаются), когда нет – возвращаются в исходное положение. В импульсных реле, или как их ещё называют – бистабильных – дело обстоит иначе. Когда на реле подают импульс напряжения, оно включается, когда подают следующий импульс – выключается.

Обычные бистабильные реле используются в автоматике и охранных системах, при подаче импульса одной полярности – якорь реле переходит в одно положение, замыкая пару контактов, а при подаче импульса обратной полярности происходит обратный процесс – якорь переходит в противоположную сторону, переключая контакты.

Импульсные реле бывают:

электронными, в них установлена плата с микроконтроллером и силовой полупроводниковый ключ – симистор.

Электромагнитными – в них установлена электромагнитная катушка и переключающий механизм реле.

Принцип работы

Импульсные реле для управления освещением работают в цепях переменного тока напряжением 220В. В первую очередь его используют для реализации схемы управления освещением из разных мест. Для начала рассмотрим, как это делают без реле – с помощью проходных и перекрестных выключателей.

Схема управления светом из 2-х мест:

Схема управления светом из 4-х мест:

Главным недостатком таких схем является большое количество кабелей, которое необходимо для её реализации, а также непростой монтаж.

Чтобы решить эту проблему можно использовать импульсное реле. Обычное реле любого типа включено, когда на его катушку подано напряжение, а для импульсного достаточно кратковременной подачи напряжения, т.е. импульс.

Это вводит первое требования – для управления импульсным реле нужны выключатели без фиксации, иначе говоря – выключатели с возвратной пружиной. Также могут применяться кнопки, которые используют для дверных звонков (они же и являются кнопками без фиксации).

Импульсные реле выпускаются нескольких разновидностей: для монтажа на DIN-рейку, в дозовую (распаячную) коробку, для монтажа непосредственно в сам светильник. Некоторые производители светотехнического оборудования комплектуют свои светильники импульсными реле, в результате чего можно управлять несколькими группами ламп одним выключателем по двухпроводной линии.

Кроме простых импульсных реле, рассчитанных на простое включение – выключение нагрузки, существуют импульсные реле со встроенным таймером. Применять такие устройства оптимально на лестничных маршах, проходных коридорах, в помещениях, где много дверей.

Для примера, рассмотрим одну из популярных моделей такого реле – Меандр РИО-1.

У него есть три управляющих входа, они обозначаются буквами «Y», «Y1», «Y2», расположенными в верхней части корпуса, и тремя клеммами для подачи питания и подключения нагрузки «11», «14» и «N».

11, 14 – контактная группа, на один из них подают фазу, а к другому подключают нагрузку.

Y – «Включить/выключить». При подаче напряжения (фазы) на этот вход реле переключается из включенного в выключенное состояние и наоборот, в зависимости от текущего состояния. Не имеет приоритета перед остальными.

Y1 – «Включить». При подаче напряжения на эту клемму контакты реле замыкаются, если они уже замкнуты – ничего не происходит. Имеет приоритет перед входом Y, то есть, если на нем есть сигнал и вы подадите импульс на этот вход, то контакты реле замкнутся, если они разомкнуты.

Y2 – «Выключить». Имеет приоритет перед остальными входами, при подаче на него сигнала цепь принудительно разомкнется.

N – Нейтральный (нулевой) провод.

Контакты 11 и 14 замыкаются в момент перехода фазы через ноль, это продлевает срок службы контактов и ламп, подключенных к ним, за счет того, что при таком переключении ограничивается бросок тока. Технические характеристики импульсного реле приведены в таблице ниже.

Первое на что следует обратить внимание – это на то, что минимальное время удержания сигнала управления – 0.3 с. Это важно, если вы проектируете микроконтроллерную схему управления этим реле. В случае использования в классическом варианте с выключателями – это не имеет особого значения.

Следующий интересный пункт – это «количество кнопочных выключателей с индикатором тлеющего разряда», как известно для того чтобы работала подсветка на выключателях через них должен протекать ток. Если вы используете лампы накаливания – это не имеет особого значения, ведь ток пойдет по цепи – фаза, индикатор, лампа, ноль. Но если вы используете светодиодные или компактные люминесцентные лампы, то те начинают мигать в выключенном состоянии или даже светиться.

В случае же с внутренним устройством реле, то его чувствительность к входному току позволяет подключить от 5 до 20 таких выключателей, в зависимости от входа. За конкретными значениями обратитесь в таблицу выше.

РИО-1 способно коммутировать токи до 16А или лампы накаливания мощностью до 2000Вт.

Рассмотрим временную диаграмму РИО-1.

Временной диаграммой называется график, на котором отображается зависимость состояния выходов, от входных сигналов.

Что на ней изображено? Предположим, что реле используется по назначению и включает лампочку.

Для участка обозначенного, как «I»:

1. Подаем импульс на Y – на выходе 14 (контакт к которому подсоединяется нагрузка) появляется напряжение лампа включается.

2. Еще раз подаем импульс на Y – на выходе 14 исчезает напряжение, лампа гаснет.

Для участка «II» и «III»:

1. Подаем импульс на вход Y1 – напряжение на 14 клемме появляется, лампа включается.

2. Подаем импульс на вход Y2 – напряжение на 14 клемме исчезает, а лампа выключается.

1. Подаем импульс на вход Y – напряжение на 14 клемме появляется, лампа включает, если сейчас подать повторный импульс на эту же клемму, то она выключится.

2. Подаем импульс на вход Y2 – лампа выключается.

Зачем это нужно? Во-первых это удобно, если у вас установлено несколько таких реле, подключив одну кнопку выключения для всех ламп к контактам Y2 каждого из реле вы сможете их выключить все вместе независимо от того в каком состоянии (включено или выключено) находится каждое из них. Таким же образом можно реализовать включение групп или всех ламп в помещении от одной кнопки и поочередное выключение и прочее.

Если для управления, к примеру, светильником при помощи проходных выключателей с двух и более мест, необходимо прокладывать к выключателям три и более провода, сечением соответствующим мощности светильника но не менее 1.5 мм кв, то для управления тем же светильником с помощью импульсного реле необходимо проложить один двухжильный кабель, сечением 0.5 мм кв, в качестве управляющих механизмов (выключателей) подойдут кнопки типа звонковых, с нормально открытыми контактами.

В итоге, в процессе монтажа, получается немалая экономия на материалах, особенно если учесть, что цены на кабельную продукцию растут ежедневно, плюс к стоимости кабелей необходимо прибавить стоимость самих проходных выключателей.

Пример изображен на видео:

Чтобы сэкономить ваше время, можете сразу перемотать на 5 минуту видео, там начинается демонстрация работы цепи.

Схема подключения

Реле предполагается использовать в схемах выключения света из нескольких мест, для её реализации достаточно к каждому из выключателей без фиксации провести двухжильный тонкий провод, вплоть до 2х0.5, ведь это сигнал управления, а не силовая цепь.

Силовые питающие провода подключаются к коммутирующим контактам реле. При этом не имеет значения, сколько и со скольких мест выключателей может быть подключено. Ниже изображена простейшая схема с тремя выключателями.

Другая схема, отличается от предыдыщей тем, что в первой группе каждая группа ламп может управляться из трёх мест. Кроме этого все лампы обеих групп могут быть включены или выключеныы из пары дополнительных выключателей одним нажатием, они подписаны на схеме, как «ВКЛ.» и «ОТКЛ.».

Это удобно, если разместить эти выключатели возле входной двери и когда вы придете домой, то сможете сразу включить свет во всей квартире, или нажать на «ОТКЛ.» чтобы весь наверняка потушить все светильники в доме.

Если вы собираетесь использовать это реле в паре с датчиком движения, то нужно предусмотреть, что когда датчик сработает, реле включится и загорится свет, когда вы уйдете из поля зрения датчика, через какое-то время он снимет управляющий сигнал, а свет продолжит гореть. Поэтому нужно предусмотреть кнопку отключения света и принудительного включения света. Их подключают к контактам Y1 – включение и Y2 – выключение соответственно.

Импульсное секционное реле

Отдельное слово нужно сказать о секционных реле, они предназначены чтобы с одной кнопки включать по очереди разные группы ламп или все группы одновременно. Так вы можете управлять многорожковой люстрой по двум проводам, и вам не придется прокладывать дополнительную проводку к ней от выключателя.

На корпусе этого реле указана и схема подключения (в конкретном случае нарисованы две кнопки, т.е. предполагается управление из двух мест) и временная диаграмма, оно рассчитано на две группы ламп:

Первое нажатие – включается 1 группа ламп;

Второе нажатие – включается 2 группа ламп, а 1 группа выключается;

Третье нажатие – вторая группа ламп остается включенной, но к ней добавляется 1 группа (все лампы включены);

Четвертое нажатие выключает все лампы.

Заключение

Мы рассмотрели импульсные реле для управления освещением. Эти приборы значительно упростят монтаж электропроводки и обеспечат нормальное функционирование светильников. Секционные реле избавят от необходимости прокладывать проводку для многорожковой люстры. Также могут использоваться в схемах умного дома и прочих автоматизациях управления освещением.

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Искусственный интеллект нашего сайта решил, что эти статьи вам будут особенно полезны:

Вступайте в наши группы в социальных сетях:

Ссылка на основную публикацию