Импульсное реле: принцип работы и основные разновидности. Реле импульсное это

Импульсное реле: устройство, принцип работы, назначение

Автоматика в каждый дом, комфортом займется электроника. Каждый мастер слышал о проходных или маршевых выключателях, что с их помощью можно собрать схему управления освещением из двух и более мест. Что в принципе очень удобно и практично в длинных неосвещенных коридорах, парадных, кладовых, подвалах, гаражах. Но ознакомившись с принципом разводки проводов и подключением системы, опускаются руки, от количества соединений на одну распределительную коробку. Для тех, кто собирается или мечтает о такой реализации управлением освещением, хотим обрадовать, и подсказать интересное устройство под названием бистабильное или же импульсное реле, принцип работы и назначение которого мы сейчас рассмотрим.

Назначение

Данный переключатель предназначен для включения или отключения нагрузки при подаче сигнала на контакты. Бистабильным реле называют потому что переключение в состояние включено или выключено происходит при подаче сигнала на управляющий вход. В таком же положении реле остается после окончания входного сигнала. Даже после отключения от сети импульсное реле «помнит» о последнем положении своих контактов и будет в этом положении при возобновлении питания реле, не изменяя своего состояния до подачи сигнала на вход управления.

Принцип работы и внешний вид

В настоящее время существует два типа устройств:

электромеханические.
электронные.

Каждый тип имеет свои плюсы и минусы, также они выполняются в разных корпусах, и под DIN-рейку в частности. Объединяет их назначение, а вот принцип действия импульсных реле отличается, о чем мы сейчас и поговорим.

Электромеханическое реле — имеет катушку управления и механические контакты, которые работают по схожему принципу кнопки с фиксацией. Подали сигнал на катушку (нажали на кнопку) контакты замкнулись. Прекратили подачу напряжения на вводы (отпустили кнопку), а контакты остались в положении замкнуто. При повторной подаче импульса управления (нажали кнопку повторно), механизм размыкает контакты и остается в таком положении до следующего импульса.

Электронные реле бывают с релейным выходом или с полупроводниковым ключом. Данные устройства собраны на базе микроконтроллеров, которые и управляют коммутацией нагрузки и следят за сигнальным входом. Кроме того некоторые контроллеры совмещены с таймерами, что позволяет расширить сферу применения и собирать на базе одного аппарата специфические схемы.

С тем, как работают импульсные реле, мы разобрались. Теперь перейдем к более сложному вопросу — схеме подключения аппарата к сети.

Схема подключения

На данной схеме подключения импульсного реле видно, что управление происходит посредством выключателей с пружинным возвратом (кнопок), включенных параллельно друг другу. Для организации схемы управления к выключателям достаточно провести тонкий двухжильный провод, а силовой провод освещения подключается к контактам бистабильного реле. Таким образом схема упрощается, монтаж сводится к прокладыванию проводов от кнопок к бистабильному устройству, и простому подключению их в параллель.

Обращаем ваше внимание на то, что есть модели, в которых предусмотрена подсветка кнопок, в противном случае подсветку придется исключать, ознакомьтесь предварительно с паспортом модели.

Также существуют модели с управлением катушки от 8, 12, 24 вольт 220 вольт. Для их работы необходим отдельный источник питания.

Пример инструкции импульсного реле РИО-1:

Область применения

В схемах управления умным домом импульсные реле являются основным исполнительным механизмом. Некоторые модели снабжены дополнительным входом, помимо основного, для группового отключения. Пример централизованного управления реле РИО-1 (тут же вы можете ознакомиться и с условным обозначением аппарата):

К примеру, у вас два этажа, и вы, уходя, забыли отключить свет на втором этаже. Чтобы не возвращаться к выключателю, все электронные выключатели света объедены в групповую сеть управления, при подаче сигнала на которую они становятся в положение выключено. То есть с одного места можно отключить свет, а включать потом каждую с кнопки индивидуально.

Устройства с таймерами удобно ставить в местах, где освещение нужно на непродолжительное время. Подъезд, парадный вход, сарай, подвал гараж и прочее. После нажатия на кнопку аппарат срабатывает, подавая питание на освещение. В это время таймер отсчитывает время, после чего подает сигнал и импульсное реле отключается. Для того чтобы таймер отключить достаточно два раза подряд нажать кнопку, и он будет выключен до тех пор, пока не будет нажата кнопка. Подробнее о схеме работы импульсного реле с выключателями вы можете узнать, просмотрев данное видео:

Обзор существующих схем управления освещением

Надеемся наша статья расширила ваш кругозор, и вы сможете улучшить комфорт с помощью такой автоматики. На этом мы и заканчиваем обзор устройства, принципа работы и области применения импульсного реле. Как вы уже поняли, данный аппарат чаще всего используется для управления освещением в доме.

Будет полезно прочитать:

samelectrik.ru

Импульсное реле - предназначение устройства + инструкция подключения импульсного реле для управления освещением

Импульсное реле обеспечивает бесперебойную работу электрического оборудования. Данная конструкция представляет собой небольшую плату, на которой располагается система приема импульсных сигналов.

Такой прибор можно встретить в каждом электрическом щитке. Его часто применяют в многоквартирных домах и частных постройках. В нашем материале вы узнаете какой принцип работы импульсного реле и как подключить его своими руками.

Краткое содержимое статьи:

Принцип действия

Современные модели данной конструкции имеют целый ряд достоинств, нежели недостатков по сравнению с обычным реле. Они не нуждаются в постоянном питании или бесперебойной работы электрической сети.

Внутри устройства содержится сенсорный электронный блок и металлическая катушка. Механизм питается от постоянного и электрического тока. Если уровень электрической мощности превышает допустимое значение, катушка срабатывает таким образом, что открытые каналы закрываются, а закрытые наоборот начинают активизироваться. В этом случае начинает образовываться электромагнитное поле, которая оказывает действие на переключатель.

В этом случае магнитная сила выступает в роли передающей силы, которая поступает от одного контакта к другому. На двух схемах импульсного реле представлен подробный процесс преобразования электромагнитного поля.

Первая показывает систему управления, а вторая обозначает цепь нагрузки. В процессе образования электромагнитного не издается каких-либо шумов и посторонних звуков. Вторая схема отвечает за состояние памяти устройства. В ней сохраняются все последние манипуляции: включение и выключение механизма, состояние электрической сети, а также его работа.

Многие из нас наверняка задавались вопросом:«Для чего необходимо импульсное реле?». Регулировать процесс освещения можно же при помощи обычного проходного переключателя.

На самом деле, назначение импульсного реле заключается в строении простого механизма, который позволяет выполнять широкий спектр манипуляций. Благодаря ему можно регулировать освещение пяти точек одновременно, не прилагая при этом никаких усилий.

Разновидности импульсного реле

На сегодняшний день известно несколько типов реле. Каждая разновидность имеет свои характерные особенности. К ним относят:

Импульсное реле бистобильного типа 411. Оно способно проводить до 12 В. Кнопки устройства параллельно соединяются между собой. При замыкании контактов в одном месте происходит разблокировка цепи в другой точке.

Главное преимущество этого механизма заключается в существенной экономии электрического кабеля. Управлять конструкцией можно любым способом. Помимо этого, здесь не нужно делать развилку электрической проводки. На фото импульсного реле изображена современная модель данного устройства.

Бистабильное устройство типа 413. Его применяют для освещения зданий с большой площадью. Здесь полноценное управление обеспечивает специальная микросхема. Она сама регулирует процесс. Такое импульсное реле освещения чаще всего применяют в местах массового скопления людей: столовая, туалет, торговый центр.

Монтаж импульсного реле

Как подключить импульсное реле? Здесь необходимо руководствоваться схемой, которая облегчает монтажные работы. В этом случае выключатель, контролирующий процесс освещения не должен быть в разомкнутом положении. Он имеет специальную размыкающую пружину. В процессе нажатия она быстро срабатывает, тем самым замыкая цепь в другом месте.

При повторном нажатии замыкая длинную цепь включается длинный коридор контактов. В результате этого освещение выключается. Здесь могут присутствовать до 15 выключателей. В продаже представлено несколько разновидностей устройства. Они могут быть электромагнитными или электронными.

Как правильно подключить своими руками? Схема предлагает четыре варианта решений. Один выход контакта предназначается для подключения фазы электропитания, к другому подключают ноль.

Нулевой провод необходимо проводить отдельно к каждой лампе освещения. Количество выключателей не должно превышать допустимое значение, которое указывают в техническом паспорте устройства. Если их число будет превышать допустимое значение, то возможно ложное срабатывание прибора.

Здесь наблюдают кратковременное срабатывание механизма, которое провоцирует сбой в электрической цепи.

В биполярных моделях производят установку на ряду с автоматическими выключателями. Для этого проводят дополнительно четыре провода:

входящая фаза;
нейтральный контакт;
выводящий провод для кнопки;
выход для питания лампочек.

Первым делом проводят в установочной коробке кабель внешнего выхода. На схеме показано две кнопки выключателей. На самом деле их может быть от 6 до 10 точек. Здесь необходимо расположить провода на расстоянии 2 см от силовых контактов.

Для безопасного подключения рекомендуется устанавливать специальный конденсатор. Он обеспечит бесперебойную работу автоматического устройства.

По завершению монтажных работ, рекомендуется сделать качественную изоляцию. Для этого используют термоусадочные кембрики. Они обеспечат плотную фиксацию проводников. Помимо этого, такой изоляционный материал защитит от короткого замыкания между контактами в процессе эксплуатации.

Фото импульсного реле

electrikmaster.ru

Что такое импульсное реле?

Говоря по-простому, это реле, сохраняющее импульс электрической энергии до той поры, пока эта энергия не будет освобождена. Электрическое реле, как правило, представляет собой определённый тип узла переключения - катушки, который активируется при поступлении электрического тока. Основное отличие между импульсным и обычным реле является то, что обычное реле требует постоянного поступления электричества, в то время как импульсное - нет. Ему понадобится лишь кратковременное подключение к источнику электрического тока, и оно сможет передавать эту энергию в более позднее время. Когда электрический ток отключен, реле сохраняет (запоминает) свое последнее состояние. Ну а поскольку ему не требуется постоянная подача электричества для работы, это даёт большое преимущество в сравнении с обычными реле - экономию электроэнергии. Импульсное реле может заменить тумблеры в любой заданной электрической системе, например, бытовой выключатель света. Выключатель с общим реле потребует подачи постоянного электричества на катушку, так что, только когда цепь замыкается с помощью переключателя, заряженный импульс достигает электронного устройства. Импульсное реле позволило бы тому же устройству получать питание от кнопок, которые начинают и заканчивают подачу электроэнергии вместо переключателя одним нажатием, при этом прибор может быть включен в одной комнате, а выключен из другого места.

Разновидности импульсных реле Есть два распространенных принципа, по которому импульсные реле (далее ИР) могут быть построены.

Первый заключается в использовании соленоида. Он представляет собой цилиндрическую токопроводящую катушку, которая будет действовать как магнит при реакции на электрический ток. Этот тип конструкции импульсного излучения иногда называют принципом одной катушки. Если импульсный луч строится с помощью этого метода, начальное поступление электроэнергии активирует реле, а следующий импульс, поступивший на катушку, возвращает реле в выключенное положение. Это так называемое реле с храповым механизмом, или электромеханическое. Альтернативный метод построения импульсного реле - с помощью двух противоположных катушек, соединенных магнитным устройством, удерживающим контакт на месте, а катушки заряжены током и находятся в состоянии покоя. В этом типе импульсного реле первичный электрический импульс поступает на первую катушку и включает устройство, в то время как второй импульс энергии передаётся на альтернативную катушку и прерывает реле, то есть возвращает его в выключенное положение. Второй вариант исполняет те же функции с помощью полупроводниковых элементов или микропроцессоров. Это изделие носит название цифрового (или электронного) ИР.

Где импульсные реле используются?

Цифровое реле получило большее распространение, потому как совершенствует работу своего электромеханического варианта: кроме соединения/разъединения основной цепи нажатием кнопки оно может выполнять дополнительные функции, например, замыкать одну цепь и размыкать другую. Современные импульсные реле, сделанные по этому принципу, активно используются в разнообразных системах бытовой автоматизации, позволяя включать лампы освещения или бытовые приборы при помощи кнопки вместо тумблера. Кстати, 1-полюсное импульсное реле может использоваться (в качестве примера) для включения/выключения одного осветительного прибора, а двухполюсное управляет двумя различными источниками, например, центральной люстрой и настенными бра. Ещё одно преимущество цифрового варианта - это более низкая стоимость по сравнению с электромеханическим ИР, имеющим храповый механизм. Зато последнее невосприимчиво к электрическим помехам, а связь между кнопками и цепью может быть достигнута с помощью простого неэкранированного кабеля или провода любой длины и минимального сечения. Импульсные реле часто бывают незаменимы в повседневной жизни, поскольку всего один узел активирует/деактивирует удаленные устройства (что особенно удобно, если те расположены в труднодоступных местах), к тому же упрощают монтаж проводки, ведь при использовании ИР приборы не нуждаются в собственных выключателях. Многие промышленные и коммерческие здания оснащены такими устройствами, позволяющими одномоментно включать или выключать свет на этажах. Очень удобно, согласитесь. Импульсные реле также используются в качестве безопасных устройств для дистанционного контроля электрических цепей, исключая опасность поражения пользователя электрическим током.

Торговая сеть "Планета Электрика" рада представить своим покупателям большой ассортимент импульсных реле.

www.elektro.ru

Импульсное реле

2018-04-30 Статьи

В одной из своих статей на блоге, про использование в схемах управления освещением проходных выключателей, я упомянул про импульсные реле как альтернативу проходным и перекрестным выключателям.

В той же статье есть схема управления освещением коридора с двух мест. Для этой цели вполне подойдут обычные проходные выключатели.

На мой взгляд, использование импульсных реле оправданно в более сложных схемах, где большая протяженность линий, требуется управление с 3 и более мест, централизованное управление освещением всего дома. Это обусловлено тем, что в независимости от количества точек управления, схема практически не усложняется , чего не скажешь о схеме с использованием проходных и перекрестных выключателей, а также экономией расходов на проводе. Так как выключатели управляют не самой нагрузкой , а обмоткой импульсного реле, достаточно будет двухжильного провода сечением 0,75 мм2 .

Хочу сразу заметить, что обычные клавишные выключатели не подходят для использования с импульсными реле. В данном случае применяются кнопочные выключатели, также можно использовать кнопки звонка, да и вообще любые кнопки без фиксации.

Существуют импульсные реле самых разных модификаций — с креплением на DIN-рейку, установкой в распред. коробку, встраиваемые в светильник, но принцип самой работы у всех одинаковый — при нажатии кнопки выключателя кратковременный импульс поступает на катушку реле. Контакты реле замыкаются, переходя в состояние ВКЛ. — нагрузка включается. Повторное нажатие кнопки выключателя, либо кнопки другого выключателя приводит к переключению силовых контактов в состояние ВЫКЛ. – нагрузка отключается. Итак каждый раз при нажатии кнопки любого из выключателей, контакты импульсного реле будут менять свое состояние на противоположное. Так как импульсное реле имеет два стабильных состояния — ВКЛ. или ВЫКЛ. его еще называют бистабильным. Иногда может встречаться еще название блокировочное реле.

Само устройство импульсных реле бывает двух разных типов – электронное, с релейными или полупроводниковыми выходами и управлением на базе микроконтроллера, либо электромеханическое, с катушкой управления и механическими контактами. Оба типа имеют свои достоинства и недостатки, но я бы все таки посоветовал электромеханические – они более надежны. Электронные довольно чувствительны к перенапряжениям в сети, реагируют на сетевые помехи, в результате чего могут происходить ложные срабатывания.

Также импульсные реле различаются по рабочему напряжению катушки – 12 В, 24 В, 130 В, 220 В. При выборе реле стоит об этом помнить.

Кстати, про выбор. А он довольно богатый. Из тех, с которыми приходилось сталкиваться это ABB E250, E290, Schneider Acti 9 ITL, F&F Евроавтоматика BIS 411, Меандр РИО1. И все они зарекомендовали себя с хорошей стороны.

Для наглядности приведу фото Acti 9 ITL от компании Schneider Electric.

Выводы, обозначенные как A1 и A2 — это контакты катушки реле. Контакты 1 и 2 — замыкающие (размыкающие) контакты. Они рассчитаны на ток 16 А при коммутации активной нагрузки. Перключатель I-O служит для приоритетного выбора (контакты реле в зависимости от положения переключателя будут изначально замкнуты или разомкнуты) и ручного управления. Перключатель auto — OFF служит для отключения дистанционного управления для проведения технических работ.

А теперь перейдем к схемам подключения импульсных реле. Самая простая схема управления освещением с двух мест будет такой:

Фаза через автомат приходит на контакт 1 импульсного реле и на кнопочные выключатели, которые соединяются между собой параллельно. На схеме изображены два выключателя, но таким же образом можно подключить и три и пять выключателей. С выключателей фаза уходит на контакт катушки реле А1. С контакта 2 фазный проводник идет на нагрузку. На клемму А2 катушки приходит проводник с нулевой шины, с нее же ноль уходит на нагрузку. Все просто.

Таким же образом можно подключить и несколько импульсных реле для разных групп освещения.

Схема цетрализованного управления будет немного посложней:

Здесь добавляются два выключателя ВКЛ. и ОТКЛ. которые подключаются на клеммы ON и OFF соответственно. Их можно поставить непосредственно при входе в дом. При нажатии кнопки ВКЛ. свет будет включаться во всем доме. Кнопка ОТКЛ. будет полностью выключать все освещение в доме. В данной схеме реле Acti 9 ITL, которое мы рассматривали ранее не подойдет, можно задействовать Acti9 ITLc от того же Schneider Electric.

По моему мнению, применение импульсных реле значительно упрощает управление освещением в более менее сложных схемах. В случае управлением с двух мест небольшого коридора, повторюсь, вполне достаточно будет обычных проходных выключателей, так как покупка импульсных реле будет экономически нецелесообразна.

electric-blogger.ru

принцип работы и основные разновидности

Импульсное реле наибольшее распространение получило в сфере железнодорожной автоматики. Такое устройство коммутирует своими контактами сети и цепи различной мощности при нагрузках разного характера – индуктивного, емкостного, активного или их сочетаниях. Обмотки реле могут быть подключены к кабельным или же воздушным линиям, рельсовым цепям, обладающим высокими уровнями помех различного рода и подверженным воздействиям грозовых разрядов.

Импульсное реле применяется в системах и сетях железнодорожной автоматики в основном в качестве приемника импульсов рельсовых цепей, которые контролируют рельсовые линии на перегонах и станциях. В сложных и нестабильных условиях основной задачей этого прибора является четкая и надежная безотказная работа в сфере телемеханики и железнодорожной автоматики для обеспечения безопасности работы и движения поездов. Реле импульсное также устанавливается как в неотапливаемых специальных релейных шкафах, так и в релейных помещениях с соответствующим отоплением.

Рассмотрим более подробно устройство такого прибора. Принцип работы реле импульсного типа и конструкция устройства основаны на таких элементах, как постоянный магнит, катушка с размещенным внутри якорем с подвижными контактами, четыре полюсных наконечника магнитопровода, регулировочные винты. Якорь закреплен на металлическом основании. Импульсное реле штепсельного типа имеет контактную систему, состоящую из неподвижных и подвижных контактов. Такая система рассчитана на несколько десятков миллионов переключений при токе до нескольких ампер и напряжении в несколько десятков вольт. Все детали реле находятся под прозрачным колпачком с ручкой.

Малогабаритное импульсное реле используется как путевое реле в рельсовых импульсных цепях, работающих на переменном токе. В нем внутри корпуса находится панель с выпрямителем из четырех кремневых диодов. У такого приспособления есть некоторые недостатки: большая масса и габариты (более двух килограмм – это много для устройства защитного или регулирующего типа).

В настоящее время в качестве основного реле в железнодорожной автоматике используют недорогое реле с переключающим контактом с применением ртутного магнитоуправляемого геркона (герметизированный контакт).

Геркон - это контактные пружины, которые выполнены из специального магнитного материала и помещены в стеклянную ампулу. Эта ампула заполнена инертным газом, или же в ней создан вакуум для уменьшения вероятности искрообразования или коррозии контактов. Импульсное реле с переключающим герметизированным контактом имеет свои положительные стороны, такие как небольшие габариты, низкая стоимость, высокое быстродействие, легкая эксплуатация, высокая надежность. Однако есть и некоторые недостатки. Например, такое реле сложно применять зимой из-за воздействия низких температур на ртуть. Поэтому для такого устройства, как импульсное реле с герконом, требуется дополнительный внешний подогрев.

fb.ru

Импульсное реле для управления освещением: виды, маркировка и подключение

Для удовлетворения современных требований освещения квартир, офисных помещений и предприятий используются сложные системы электрификации. При их проектировании для решения отдельных задач применяется ряд оборудования, которое постоянно усовершенствуется.

Так, импульсное реле для управления освещением из нескольких мест стало использоваться относительно недавно. Постепенно оно вытесняет стандартные схемы с проходными выключателями.

Содержание статьи:

Где может применяться импульсное реле

Внедрение этого устройства в бытовое пользование объясняется простым удобством. Ведь оно позволяет контролировать освещение как минимум из двух точек.

В квартире это может быть спальня, где включение произошло у входа, а выключение рядом с кроватью. В офисах – это длинные коридоры, лестничные пролеты и большие конференц-залы.

Использование двух выключателей для освещения лестницы стало необходимостью. Включив свет на первом этаже, вполне логично погасить его вторым выключателем наверху

С задачей трехпозиционного управления могут справиться проходные и перекрестные выключатели. Эта схема и до сих пор имеет широкое применение. Но в ней присутствуют и очевидные недостатки.

Во-первых, это довольно сложная для монтажа система, в которой электричество проходит путь через главный автомат, распределительную коробку, сами выключатели и затем на лампы освещения.

При ее установке нередко возникают ошибки. Если же необходимо более трех мест управления, то схема усложняется.

Схема наглядно показывает перегруженность проводами: от первого выключателя – пять, от второго – шесть, от первой и второй подсветки – по три кабеля

Во-вторых, все провода имеют одинаковое сечение, так как используют ток одного напряжения, что сказывается на общих затратах. В них также входит цена проходных выключателей, в несколько раз превышающая стоимость обычных.

Но необходимость использования импульсного реле происходит не только из соображений комфорта. Оно также применяется для сигнализации и защиты.

Например, на промышленном предприятии для запуска производственных процессов, требующих высокой электрической мощности, этот прибор позволяет обезопасить оператора. Так как работает от токов малого напряжения либо вовсе управляется дистанционно.

Устройство и принцип действия

В общем смысле слова реле – это электрический механизм, который замыкает или разрывает электрическую цепь, исходя из определенных электрических или иных параметров, которые на него воздействуют.

Его не коммутационная конструкция была изобретена еще в 1831 году Дж. Генри. А через два года стали применять для обеспечения функционирования телеграфа С. Морзе.

Можно выделить две основные группы: электромеханические и электронные. В первом типе устройства работу осуществляет механизм, а во втором за все отвечает печатная плата с микроконтроллером. Его работу удобно рассмотреть на примере электромеханического реле, которое является импульсным.

При выборе режима работы реле необходимо руководствоваться частотой включений, родом и величиной тока, характером испытываемых нагрузок

Конструктивно его можно представить следующим образом:

Катушка – это медный провод, намотанный на основание из немагнитного материала. Он может быть в тканевой изоляции или покрывается лаком, не пропускающим электричество.
Сердечник, содержащий железо и приходящий в действие при прохождении электрического тока через витки катушки.
Подвижный якорь – это пластина, которая крепится к якорю и оказывает воздействие на замыкающие контакты.
Контактная система – непосредственно переключатель состояния цепи.

В основе работы реле лежит явление электромагнитной силы. Она появляется в ферромагнитном сердечнике катушки, когда через нее пускается ток.

Катушка в этом случае является втягивающим устройством. Сердечник в ней связан с подвижным якорем, который и приводит в действие силовые контакты, осуществляя коммутацию. Они могут быть нормально открытого/нормально закрытого типа.

Иногда блок контактов может содержать одновременно разомкнутые и замкнутые виды соединения.

При включении цепи механизм фиксирует это положение, которое меняется при повторной подаче импульса и снова фиксируется до следующего изменения

К катушке дополнительно может подключаться резистор, увеличивающий точность срабатывания, а также полупроводниковый диод, ограничивающий перенапряжение на обмотке.

Кроме этого, в конструкции может присутствовать конденсатор, установленный параллельно контактам, для уменьшения искрения.

Более понятно работу устройства можно представить, разбив его на несколько блоков:

исполняющий – это контактная группа, которая замыкает/размыкает электрическую цепь;
промежуточный – катушка, сердечник и подвижный якорь задействуют исполняющий блок;
управляющий – в этом реле преобразует электрический сигнал в магнитное поле.

Так как для переключения положения контактов необходим однократный электрический импульс, то можно сделать вывод о том, что эти приборы потребляют напряжение только в момент переключения. Это значительно экономит электроэнергию, в отличие от обычных проходных выключателей.

Второй разновидностью импульсного реле является электронный тип. За работу в нем отвечает микроконтроллер.

Промежуточным блоком здесь служит катушка или полупроводниковый ключ. Использование в схеме таких элементов, как программируемые логические контроллеры, позволяет дополнить реле, например, таймером.

В устройстве этого вида нет механических подвижных элементов. Работу осуществляет датчик, распознающий сигнал управления и твердотельная электроника, которая коммутирует цепь

Виды, маркировка и преимущества

Основными видами импульсных реле являются электромеханические и электронные. Электромеханические, в свою очередь, классифицируются по принципу действия.

Разновидности импульсных устройств

Это значит, что переключение силовых контактов может осуществляться силами отличными от усилия магнита. Они подразделяются на:

электромагнитные;
индукционные;
магнитоэлектрические;
электродинамические.

Электромагнитные приспособления в системах автоматики применяются чаще остальных. Они достаточно надежны за счет несложного метода работы, основанного на действии электромагнитных сил в ферромагнитном сердечнике при условии, что в катушке есть ток.

Воздействие на контакты здесь осуществляет рамка, которая в одном положении притягивается сердечником, а во второе возвращается пружиной.

Якорь, т. е. пластина с магнитными свойствами, притягивается электромагнитом, которым является медный провод, намотанный на катушку с ярмом

Индукционные имеют принцип действия, основанный на контакте токов — переменного с индуцированными магнитными потоками с самими потоками.

Это взаимодействие создает вращающий момент, который приводит в движение медный диск, расположенный между двух электромагнитов. Вращаясь, он замыкает и размыкает контакты.

Работа магнитоэлектрических устройств выполняется за счет взаимодействия тока в поворотной рамке с магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом. Управление замыканием/разрывом контактов осуществляется благодаря ее вращениею.

Относительно своего типа такие реле очень чувствительны. Однако, они не получили большого распространения из-за времени срабатывания в 0,1-0,2 с, которое считается долгим.

Электродинамические реле работают за счет силы, возникающей между подвижной и неподвижной катушками тока. Способ замыкания контактов такой же, как и в магнитоэлектрическом устройстве. Отличие только в том, что индукция в рабочем зазоре создается электромагнитным способом.

Электронные модели конструктивно почти повторяют электромеханические. Имеют те же блоки: исполняющий, промежуточный и управляющий.

Различие заключается только в последнем. Управление коммутацией осуществляется полупроводниковым диодом в составе микроконтроллера на печатной плате.

В роли полупроводников в этом устройстве выступают транзисторы и тиристоры. Хотя они и выдерживают сложные условия запыленности и вибрации, но подвержены коротким перегрузкам по току и напряжению

Этот вид реле оборудуется дополнительными модулями. Например, таймер позволяет выполнять программу по управлению освещением через заданный промежуток времени.

Это удобно для экономии электроэнергии, когда в работе оборудования нет нужды. При необходимости выключить свет можно двойным нажатием кнопки.

Достоинства и недостатки основных типов реле

Отличаясь от полупроводниковых ключей, электромеханические переключатели имеют следующие преимущества:

Относительно низкая стоимость за счет недорогих составляющих.
Образование небольшого количества тепла на включенных контактах из-за слабого падения напряжения.
Присутствие мощной изоляции в 5 кВ между катушкой и контактной группой.
Не подверженность вредному влиянию импульсов перенапряжения, помехам от молний, процессам коммутации мощных электроустановок.
Управление линиями с нагрузкой до 0,4 кВ при малом объеме устройства.

При замыкании цепи с током в 10 А в реле малого объема по катушке распределяется менее 0,5 Вт. В то время как, на электронных аналогах этот показатель может составлять более 15 Вт. Благодаря этому не возникает проблемы охлаждения и вреда атмосфере.

К их недостаткам приспособлений следует отнести:

Износ и проблемы при коммутации индуктивных нагрузок и высоких напряжений при постоянном токе.
Включение и выключение цепи сопровождается порождением радиопомех. Это требует установку экранирования или увеличения расстояния до подверженного помехам оборудования.
Относительно долгое время срабатывания.

Еще один минус — наличие непрерывного механического и электрического износа при коммутации. К ним относится окисление контактов и их повреждение от искровых разрядов, деформация блоков пружин.

При монтаже стоит учитывать, что электромеханический вариант исполнения контакторов может работать некорректно, если находится в горизонтальном положении

В отличие от электромеханических, электронные реле осуществляют управление промежуточным блоком посредством микроконтроллера.

Достоинства и недостатки электроники можно разобрать на примере аппаратов фирмы F&F относительно марки ABB, которая производит механику.

Из плюсов первого типа переключателей можно выделить:

большую безопасность;
высокую скорость переключения;
доступность на рынке;
индикаторные оповещения о режиме работы;
расширенный функционал;
бесшумную работу.

Кроме того, бесспорное преимущество заключается в нескольких вариантах монтажа — возможна установка не только на DIN-рейку щитка, но и в подрозетник.

Минусы электроники F&F сравнительно с механикой ABB:

нарушение работы при сбоях в электроснабжении;
перегрев при коммутации больших токов;
возможны «глюки» без видимых на то причин;
отключение прибора при кратковременном выключении напряжения в сети;
большое сопротивление в закрытом положении;
некоторые реле работают только на постоянном токе;
полупроводниковая схема не сразу пропускает ток обратно обычному направлению.

Несмотря на указанные недостатки, электронные коммутаторы постоянно развиваются и благодаря большему потенциалу функционала относительно электромеханических, ожидается их преобладающее использование.

Чтобы исключить путаницу, производитель дает максимально подробные характеристики изделия в каталогах магазина и в техническом паспорте устройства

Основные характеризующие параметры

В зависимости от назначения и области применения реле можно классифицировать по нескольким признакам:

возвратный коэффициент – отношение значения тока выхода якоря к току втягивания;
ток выхода – максимальное его значение в зажимах катушки при выходе якоря;
ток втягивания – минимальный его показатель в зажимах катушки при возвращении якоря в исходное положение;
уставка – уровень величины срабатывания в заданных пределах, установленной в реле;
величина срабатывания – значение входного сигнала, на которое устройство автоматически отвечает;
номинальные значения – напряжение, ток и прочие величины, лежащие в основе действия реле.

Также электромагнитные приспособления можно разделить по времени срабатывания. Самая долгая задержка у реле времени – более 1 сек, с возможностью настроить этот параметр.

Затем идут замедленные – 0,15 сек., нормальные – 0,05 сек., быстродействующие – 0,05 сек. И самые быстрые безынерционные – менее 0,001 сек.

Расшифровка маркировки изделий

Шифр маркировки контактора часто можно встретить в каталогах магазинов и на самом устройстве. Он дает полное описание конструктивных особенностей, назначения и условий их применения.

Состав обозначения можно разобрать на электромагнитном промежуточном реле РЭП-26. Он используется в цепях переменного тока до 380 В и постоянного до 220 В.

Чтобы разобраться в маркировке, необходимо разбить надпись на блоки и применить таблицы-описания, которые можно найти в специализированных справочниках

В таком виде может выглядеть обозначение изделия в магазине: РЭП 26-004А526042-40УХЛ4.

РЭП 26 – ХХХ Х Х ХХ ХХ Х – 40ХХХ4. Этот вид обозначения можно разобрать следующим образом:

26 – номер серии;
ХХХ – вид контактов и их количество;
Х – класс износостойкости коммутации;
Х – тип катушки включения, тип возврата реле и род тока;
ХХ – конструкция по способу установки и соединения проводников;
ХХ – значение тока или напряжения катушки;
Х – дополнительные элементы конструкции;
40 – уровень защиты стандарта IP или ГОСТ14254;
ХХХ4 – климатическая зона применения в соответствии с ГОСТом 15150.

Климатическое исполнение может быть: УХЛ – для климата холодного и умеренного или О –для тропического или общеклиматическое исполнение.

Согласно специальным таблицам обозначений, рассматриваемое устройство представляет собой реле электромагнитное промежуточное, с четырьмя контактами переключения, классом стойкости коммутации А, использующее постоянный ток.

Имеет крепление розетки с ламелями под пайку внешних проводников, катушку напряжением 24 В и манипулятор ручной.

Несколько видов схем подключения

Существует несколько вариантов монтажа, каждый из которых имеет свои особенности, достоинства и недостатки. Обозначение контактов реле РИО-1 имеет следующую расшифровку:

N – нулевой провод;
Y1 – вход включения;
Y2 – вход выключения;
Y – вход включения и выключения;
11-14 – коммутирующие контакты нормально-открытого типа.

Эти обозначения используются на большинстве моделей реле, но перед подсоединением в цепь следует дополнительно ознакомиться с ними в паспорте изделия.

Представленная схема электрификации используется для управления светом из трех мест посредством реле и трех кнопочных выключателей без фиксации положения

В этой схеме силовые контакты реле используют ток в 16 А. Защита цепей контроля и освещения осуществляется автоматическим выключателем 10 А. Следовательно провода имеют диаметр не меньше 1,5 мм2.

Соединение кнопочных коммутаторов выполнено параллельно. Красный провод – фаза, идет через все три кнопочных выключателя на силовой контакт 11.

Оранжевый провод – фаза коммутации, приходит на вход Y. После чего выходит из клеммы 14 и идет на лампочки. Нулевой провод с шины соединяется с клеммой N и со светильниками.

Если свет изначально был включен, то при нажатии на любой включатель свет погаснет — произойдет кратковременная коммутация фазного провода на клемму Y и контакты 11-14 разомкнутся.

То же самое произойдет при последующем нажатии на любой другой выключатель. Но контакты 11-14 изменят положение и свет включится.

Преимущество приведенной схемы перед проходными и перекрестными выключателями очевидно. Однако при коротком замыкании обнаружение повреждения вызовет некоторые сложности, в отличие от следующего варианта.

Такая схема позволит сэкономить на проводах, т. к. сечение кабелей управления можно уменьшить до 0,5 мм2. Однако придется приобрести второй аппарат защиты

Это менее распространенный вариант подключения. Он такой же, как предыдущий, но цепи управления и освещения имеют свои автоматы защиты на 6 и 10 А соответственно. Это облегчает выявление неисправностей.

Если возникает необходимость управлять несколькими группами освещения отдельным реле, то схема несколько видоизменяется.

Такой метод подключения удобно использовать, чтобы включать и выключать освещение целыми группами. Например, сразу погасить многоуровневую люстру или освещение всех рабочих мест в цеху

Еще одним вариантом использования импульсных реле является система с централизованным управлением.

Схема удобна тем, что можно выключить все освещение одной кнопкой, уходя из дома. А по возвращении, включить его таким же образом

В эту схему добавляются два выключателя для замыкания и размыкания цепи. Первая кнопка может только включить группу освещения. При этом фаза от выключателя «ВКЛ» придет на клеммы Y1 каждого реле и контакты 11-14 замкнутся.

Выключатель размыкания работает аналогично первому выключателю. Но коммутация осуществляется на клеммы Y2 каждого коммутатора и его контакты занимают положение размыкания цепи.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоматериал рассказывает об устройстве, работе, применении и истории создания этого вида устройств:

Следующий сюжет подробно описывает принцип действия твердотельных или электронных реле:

Использование импульсных реле находит все более широкое применение в современных системах электрификации. Увеличение требований к функционалу и гибкости управления освещением, экономии материалов и безопасности создает непрерывный импульс к совершенствованию контакторов.

Они уменьшаются в размерах, упрощаются конструктивно, повышая надежность. А использование принципиально новых технологий в основе работы позволяет применять их в жестких условиях пыльных производств, вибрации, магнитных полей и влажности.

sovet-ingenera.com

Импульсные реле. Бистабильные. Виды и работа. Применение

Бистабильные реле это реле, управляющееся импульсами, из-за чего приборы также принято называть импульсные реле. Эти устройства связывают своими контактами цепи и сети различной мощности при индуктивных, активных и прочих нагрузках.

Устройство и назначение

Назначение бистабильных реле заключается в регулировании цепями освещения либо другими потребителями. Их устройство базируется на таких элементах:

Постоянный магнит.
Катушка.
Якорь.
Система контактов.
Полюсные наконечники магнитопровода.
Винты для регулировки.
Корпус.

Якорь прикрепляется к металлическому основанию в середине катушки вместе с контактами. В бистабильных реле подвижные контакты, за исключением штепсельного типа реле, в котором группа контактов содержит подвижные и неподвижные контакты. Корпус выполняется в виде прозрачного колпачка с ручкой.

В некоторых моделях внутри колпачка монтируют переключатели для ручного управления переключением реле и блинкеры для индикации контактов. Блинкеры представляют собой механические элементы.

Принцип действия

Бистабильное реле контролируется импульсами, это значит, чтобы включить устройство требуется подать управляющий импульс для замыкания контактов и такой же импульс для размыкания контактов, чтобы выключить прибор.

Размыкание и замыкание контактной группы обеспечивает катушка, установленная в реле. С её помощью реле при подаче напряжения втягивает сердечник. После чего контактная система замыкается либо размыкается, в зависимости от её исходного положения.

Для подачи питания на катушку реле необходимо кратковременно нажать на кнопочный выключатель. Тогда питание на катушку замкнёт свой силовой контакт и при этом подаст питание к нагрузке. После следующего нажатия на кнопку силовые контакты импульсного реле размыкаются, а цепь нагрузки разрывается.

Разновидности бистабильных реле

На рынке можно обнаружить различные модификации импульсных реле. Они могут отличаться своим корпусом, принципом работы или иметь другие различия. Объединяются бистабильные реле в одну группу по своему назначению, но по принципу действия их делят на два вида:

Электромеханические.
Электронные.

Конструктивное исполнение электромеханических бистабильных реле имеет сходство с устройством модульных контакторов. Катушка модульного контактора, находящегося в рабочем режиме, всегда под напряжением, а катушка импульсного реле получает только кратковременные импульсы. Реле, основанное на импульсах, потребляет электроэнергию исключительно в момент коммутации.

Главными составляющими являются следующие элементы:

катушка;
контактная группа;
пружинная система;
рычажная система.

Работа электромеханических бистабильных реле практически не отличается от простых электромеханических реле. Они способны поочерёдно включать и отключать устройства, когда поступают импульсы на катушку.

Электронные реле отличаются своей конструкцией от электромеханических. Так как у них нет сердечника и собраны эти реле на основе микроконтроллера. Приборы имеют полупроводниковый элемент (ключ) с микропроцессором или релейный вход. Контроллеры предназначены для управления коммутацией нагрузки и слежения за сигнальным входом. В некоторых моделях микроконтроллёры соединены с таймерами, благодаря этому можно собирать своеобразные схемы на базе одного реле.

Импульсные реле выпускаются разных мощностей и могут иметь следующие отличия:

Количество контактов.
Тип контактов.
Число полюсов.
Тип поляризации.
Номинальный ток силовых контактов (16 А, 32А).
Способ установки:- навесной;- на DIN рейку в распределительный щит.

Реле навесного типа часто устанавливают под навесным потолком, а также в распределительной коробке.

Основное применение

Импульсные реле имеют разное назначение. Некоторыми моделями пользуются на тепловых и атомных станциях, другими в быту для управления разными светильниками из нескольких точек в доме. Широко распространено реле этого типа в железнодорожной сфере, его применяют для улавливания импульсов рельсовых цепей, контролирующих рельсовые линии на станциях. Также приборы эксплуатируются для автоматизации разных процессов в сфере телемеханики и производстве.

С помощью бистабильных реле организовывают регулирование освещением, как и с помощью проходных выключателей. Но в реле, управляющихся импульсами, намного больший функционал, поэтому их можно применять в конструкциях систем автоматического управления. Они позволяют управлять не одной группой освещения из разных мест при помощи кнопочных выключателей соединённых параллельно. Благодаря чему можно создать централизованное управление всеми осветительными приборами в доме, чтобы уходя из дому, гасить полностью освещение в здании, путём нажатия на один выключатель.

Импульсные электронные реле с таймером удобно использовать на лестничных пролётах либо проходных коридорах.

Плюсы и минусы импульсных реле

Бистабильные реле электромеханического типа имеют такие плюсы:

Надёжность.
Устойчивость к перенапряжениям сети.

Недостатки электромеханических реле:

Низкая функциональность (выполняют одну функцию).
Отсутствует индикации положения контактов.

Плюсы электронных импульсных реле:

Эффективное управление осветительными приборами в помещении.
Безопасность.
Возможность монтажа вспомогательных приспособлений.
Широкие возможности регулирования электроцепями.
Высокая функциональность.
Наличие индикаторных светодиодов.

Недостатки электронных импульсных реле:

Высокая чувствительность к уровню напряжения сети.
Восприимчивость к импульсным перенапряжениям.
Вероятность ложного срабатывания, обусловленная реакцией на помехи в сети.

Электромеханические импульсные реле зарекомендовали себя как более удобные и надёжные приборы по сравнению с электронными. Так как электронные реле нуждаются в полноценном и стабильном питании, при этом фаза и ноль должны непрерывно подаваться на них. Также у них низкая защита от помех, но высокая безопасность в отличии от электромеханических реле.

Похожие темы:

electrosam.ru