Impulssrelee valgustuse juhtimiseks: kuidas töötab, tüübid, märgistus ja ühendamine

Kaasaegsete korterite, kontoriruumide ja ettevõtete valgustusnõuete täitmiseks kasutatakse keerukaid elektrifitseerimissüsteeme. Nende projekteerimisel kasutatakse üksikute ülesannete lahendamiseks mitmeid seadmeid, mida pidevalt täiustatakse.

Nii hakati impulssreleed valgustuse juhtimiseks mitmest kohast kasutama suhteliselt hiljuti. Järk-järgult tõrjub see välja standardskeeme läbivate lülititega.

Kus võib impulssreleed rakendada?

Selle seadme kasutuselevõtt koduses kasutuses on seletatav lihtsa mugavusega. See võimaldab ju valgustust juhtida vähemalt kahest punktist.

Korteris võib see olla magamistuba, kus sisselülitamine toimub sissepääsu juures ja väljalülitamine voodi kõrval. Kontorites on selleks pikad koridorid, trepiastmed ja suured konverentsisaalid.

Kahe lüliti kasutamine trepi valgustamisel on muutunud vajalikuks. Kui süüdata tuli esimesel korrusel, on igati loogiline kustutada see teise lülitiga üleval.

Kolmeasendilise juhtimise ülesandega saavad hakkama läbivad ja ristlülitid. See skeem on laialt kasutusel ka tänapäeval. Kuid sellel on ka ilmseid puudusi.

Esiteks on see paigaldamiseks üsna keeruline süsteem, kus elekter läbib teekonna läbi peakaitsme, jaotuskarbi, lülitite endi ja seejärel valgustuslambideni. Selle paigaldamisel tekivad sageli vead. Kui on vaja rohkem kui kolme juhtimiskohta, muutub skeem keerukamaks.

Skeem näitab selgelt juhtmetega ülekoormatust: esimeselt lülitilt – viis, teiselt – kuus, esimeselt ja teiselt taustvalguselt – kolm kaablit.

Teiseks on kõigil juhtmetel sama ristlõige, kuna need kasutavad sama pingega voolu, mis mõjutab kogukulusid. Nende hulka kuulub ka läbivate lülitite hind, mis on mitu korda suurem kui tavaliste lülitite hind.

Kuid impulssrelee kasutamise vajadus ei tulene ainult mugavuskaalutlustest. Seda kasutatakse ka signalisatsiooni ja kaitse jaoks.

Näiteks tööstusettevõttes, kus käivitatakse tootmisprotsesse, mis nõuavad kõrget elektrivõimsust, võimaldab see seade operaatorit kaitsta. Kuna see töötab madalpingevooludest või on isegi kaugjuhitav.

Seade ja tööpõhimõte

Üldises tähenduses on relee elektrotehniline mehhanism, mis sulgeb või avab elektriahela teatud elektriliste või muude parameetrite põhjal, mis teda mõjutavad.

Selle mittekommutatsiooniline konstruktsioon leiutati juba 1831. aastal J. Henry poolt. Ja kaks aastat hiljem hakati seda kasutama S. Morse telegraafi toimimise tagamiseks.

Saab eristada kahte põhirühma: elektromehaanilised ja elektroonsed. Esimese tüübi seadmetes teostab tööd mehhanism, teises vastutab kõige eest trükkplaat mikrokontrolleriga. Selle tööd on mugav vaadelda elektromehaanilise relee näitel, mis on impulssrelee.

Relee töörežiimi valimisel tuleb juhinduda lülitussagedusest, voolu liigist ja suurusest, testimiskoormuste iseloomust.

Konstruktiivselt saab seda kujutada järgmiselt:

1. Pool – see on vasktraat, mis on keritud mittemagnetilise materjali alusele. See võib olla riidest isolatsioonis või kaetud lakiga, mis ei juhi elektrit.
2. Südamik, mis sisaldab rauda ja hakkab tööle, kui elektrivool läbib pooli keerdusid.
3. Liikuv ankur – see on plaat, mis kinnitub ankru külge ja mõjub sulgevatele kontaktidele.
4. Kontaktisüsteem – otsene ahela oleku lüliti.

Relee töö aluseks on elektromagnetilise jõu nähtus. See tekib pooli ferromagnetilises südamikus, kui läbi selle lastakse vool. Pool on sel juhul tõmbeseade.

Selles olev südamik on ühendatud liikuva ankruga, mis paneb toime jõukontaktid, teostades lülitust. Need võivad olla tavaliselt avatud/tavaliselt suletud tüüpi. Mõnikord võib kontaktplokk sisaldada korraga avatud ja suletud ühendusviise.

Ahela sisselülitamisel fikseerib mehhanism selle asendi, mis muutub impulsi uuesti andmisel ja fikseeritakse uuesti kuni järgmise muutuseni.

Pooli külge saab lisaks ühendada takisti, mis suurendab töötamise täpsust, ning pooljuhtdiood, mis piirab pinget mähisel. Lisaks võib konstruktsioonis olla kondensaator, mis on paigaldatud kontaktidega paralleelselt, et vähendada sädet.

Seadme tööd saab selgemalt ette kujutada, jagades selle mitmeks plokiks:

• täitur – see on kontaktgrupp, mis sulgeb/avab elektrilise ahela;
• vaherelee – mähis, südamik ja liikuv ankur aktiveerivad täituri;
• juhtrelee – selles relees muundab elektrisignaali magnetväljaks.

Kuna kontaktide asendi muutmiseks on vajalik ühekordne elektriimpulss, võib järeldada, et need seadmed tarbivad pinget ainult ümberlülitamise hetkel. See säästab oluliselt elektrienergiat, erinevalt tavalistest läbikäigulülititest.

Teine impulssrelee tüüp on elektrooniline. Selle töö eest vastutab mikrokontroller. Vaheploki rollis on siin mähis või pooljuhtlüliti. Selliste elementide nagu programmeeritavad loogikakontrollerid kasutamine ahelas võimaldab täiendada releed näiteks taimeriga.

Seda tüüpi seadmes puuduvad mehaanilised liikuvad elemendid. Tööd teostab andur, mis tunneb ära juhtsignaali, ja tahkiselektroonika, mis lülitab ahelat.

Liigid, märgistus ja eelised

Impulssreleede peamised liigid on elektromehaanilised ja elektroonilised. Elektromehaanilised omakorda klassifitseeritakse tööpõhimõtte järgi.

Impulssseadmete sordid

See tähendab, et jõukontaktide ümberlülitamist võib teostada magneti jõust erinevate jõududega.

Need jagunevad:

• elektromagnetilised;
• induktsioonilised;
• magnetelektrilised;
• elektrodünaamilised.

Elektromagnetilisi seadmeid kasutatakse automaatikasüsteemides kõige sagedamini. Need on piisavalt töökindlad tänu lihtsale töömeetodile, mis põhineb elektromagnetiliste jõudude toimel ferromagnetilises südamikus tingimusel, et mähises on vool.

Kontaktidele mõju elektromagnetiliste releede puhul avaldab raam, mis ühes asendis tõmbub südamiku külge ja teise asendisse tagastab vedru.

Ankur, s.o magnetiliste omadustega plaat, tõmbub ligi elektromagneti poolt, milleks on vasktraat, mis on mähitud südamikuga mähisele.

Induktsioonilised releed töötavad põhimõttel, mis põhineb voolude – vahelduvvoolu ja indutseeritud magnetvoogude – ning nende voogude endi kokkupuutel. See koostoime tekitab pöördemomendi, mis paneb liikuma kahe elektromagneti vahel asuva vaskketta. Pöörlemisel sulgeb ja avab see kontaktid.

Magnetelektriliste seadmete töö toimub tänu voolu koostoimele pöörlevas raamis püsimagneti poolt loodud magnetväljaga. Kontaktide sulgemist/avamist juhitakse selle raami pöörlemise kaudu.

Oma tüübi suhtes on sellised releed väga tundlikud. Kuid nad ei ole laialt levinud, kuna nende tööaeg on 0,1–0,2 s, mida peetakse pikaks.

Elektrodünaamilised releed töötavad jõu arvelt, mis tekib liikuva ja paigalseisva voolumähise vahel. Kontaktide sulgemise viis on sama kui magnetoelektrilises seadmes. Erinevus on ainult selles, et tööpilus tekitatakse induktsioon elektromagnetilisel viisil.

Elektroonilised mudelid kordavad konstruktsioonilt peaaegu elektromehaanilisi. Neil on samad plokid: täitev-, vahe- ja juhtplokk. Erinevus seisneb ainult viimases. Kommutatsiooni juhtimine toimub pooljuhtdioodi abil, mis on mikrokontrolleri osa trükkplaadil.

Selles seadmes toimivad pooljuhtidena transistorid ja türistorid. Kuigi nad taluvad keerulisi tolmususe ja vibratsiooni tingimusi, on nad altid lühiajalistele voolu- ja pingekoormustele.

Seda tüüpi relee on varustatud lisamoodulitega. Näiteks võimaldab taimer täita valgustuse juhtimise programmi etteantud ajavahemiku möödudes. See on mugav elektrienergia säästmiseks, kui seadme töös ei ole vajadust. Vajadusel saab valguse välja lülitada nupu topeltvajutusega.

Peamiste releetüüpide eelised ja puudused

Erinedes pooljuhtlülititest, on elektromehaanilistel lülititel järgmised eelised:

1. Suhteliselt madal hind tänu odavatele komponentidele.
2. Vähese soojuse teke sisselülitatud kontaktidel tänu nõrgale pingelangusele.
3. Võimsa isolatsiooni olemasolu (5 kV) mähise ja kontaktrühma vahel.
4. Pole vastuvõtlik ülepingeimpulsside, pikselöögi häirete ja võimsate elektripaigaldiste kommutatsiooniprotsesside kahjulikule mõjule.
5. Liinide juhtimine koormusega kuni 0,4 kV väikese seadmemahu juures.

10 A vooluga vooluringi sulgemisel väikese mahuga relees jaotub mähisel alla 0,5 W. Samal ajal võib elektroonilistel analoogidel see näitaja olla üle 15 W. Tänu sellele ei teki jahutusprobleeme ega kahju atmosfäärile.

Nende seadmete puudusteks tuleb lugeda:

1. Kulumine ja probleemid induktiivsete koormuste ning kõrgete pinge kommutatsioonil alalisvoolu korral.
2. Ahela sisse- ja väljalülitamisega kaasneb raadiohäirete teke. See nõuab varjestuse paigaldamist või vahemaa suurendamist häiretele alluva seadmeni.
3. Suhteliselt pikk reageerimisaeg.

Veel üks puudus on pidev mehaaniline ja elektriline kulumine kommutatsiooni ajal. Nende hulka kuuluvad kontaktide oksüdeerimine ja nende kahjustumine särelahendustest, vedruplokkide deformatsioon.

Paigaldamisel tuleb arvestada, et elektromehaaniline kontaktorite versioon võib töötada valesti, kui see on horisontaalsel asendil.

Erinevalt elektromehaanilistest releedest juhivad elektroonilised releed vaheplokki mikrokontrolleri abil.

Elektroonika eeliseid ja puudusi saab analüüsida F&F-i seadmete näitel võrreldes ABB kaubamärgiga, mis toodab mehaanikat.

Esimese tüüpi lülitite eelistest võib välja tuua:

• suur ohutus;
• suur lülituskiirus;
• kättesaadavus turul;
• töörežiimi indikaatorteated;
• laiendatud funktsionaalsus;
• vaikne töö.

Lisaks sellele seisneb vaieldamatu eelis mitmes paigaldusviisis — võimalik on paigaldus mitte ainult kilbi DIN-siini, vaid ka pistikupesa karpi.

F&F-i elektroonika miinused võrreldes ABB mehaanikaga:

• töö häirimine elektrivarustuse rikete korral;
• ülekuumenemine suurte voolude lülitamisel;
• võimalikud „tõrked“ ilma nähtava põhjuseta;
• seadme väljalülitumine võrgu pingelühikese väljalülitamise korral;
• suur takistus suletud asendis;
• mõned releed töötavad ainult alalisvoolul;
• pooljuhtskeem ei lase voolu kohe tagasi tavapärases suunas.

Vaatamata nimetatud puudustele arenevad elektroonilised lülitid pidevalt ja tänu suuremale funktsionaalsuse potentsiaalile võrreldes elektromehaanilistega on oodata nende ülekaalukat kasutamist.

Segaduste vältimiseks annab tootja toote maksimaalselt üksikasjalikud omadused poe kataloogides ja seadme tehnilises passis.

Peamised iseloomustavad parameetrid

Sõltuvalt relee otstarbest ja kasutusvaldkonnast saab neid klassifitseerida mitme tunnuse järgi:

• tagasitõmbetegur – ankru väljumisvoolu väärtuse ja tõmbevoolu suhe;
• väljumisvool – selle maksimaalne väärtus pooli klemmidel ankru väljumisel;
• tõmbevool – selle minimaalne näit pooli klemmidel ankru algasendisse tagasipöördumisel;
• seadistus – releesse seatud töösuuruse tase etteantud piirides;
• töösuurus – sisendsignaali väärtus, millele seade automaatselt reageerib;
• nimiväärtused – pinge, vool ja muud suurused, mis on relee töö aluseks.

Samuti saab elektromagnetilisi seadmeid jagada tööaja järgi. Kõige pikem viivitus on ajareleel – üle 1 sek, võimalusega seda parameetrit reguleerida. Seejärel tulevad aeglased – 0,15 sek., normaalsed – 0,05 sek., kiired – 0,05 sek. Ja kõige kiiremad inertsivabad – alla 0,001 sek.

Toodete märgistuse lahtiseletamine

Kontaktori märgistuse koodi võib sageli kohata poekataloogides ja seadmel endal. See annab täieliku kirjelduse konstruktsiooni iseärasustest, otstarbest ja nende kasutustingimustest.

Tähise koostist saab lahti mõtestada elektromagnetilisel vahereleel REP-26. Seda kasutatakse vahelduvvooluahelates kuni 380 V ja alalisvooluahelates kuni 220 V.

Et märgistusest aru saada, tuleb kiri jagada plokkideks ja kasutada kirjeldustabeleid, mis leiduvad spetsialiseeritud teatmikes.

Sellisel kujul võib toote tähis poes välja näha: REP 26-004A526042-40UHL4.

REP 26 – XXX X X XX XX X – 40XXX4. Seda tüüpi tähist saab lahti mõtestada järgmiselt:

• 26 – seeria number;
• XXX – kontaktide tüüp ja nende arv;
• X – lülituse kulumiskindluse klass;
• X – sisselülituspooli tüüp, relee tagastamise tüüp ja voolu liik;
• XX – konstruktsioon paigaldusviisi ja juhtmete ühendamise järgi;
• XX – pooli voolu või pinge väärtus;
• X – konstruktsiooni lisaelemendid;
• 40 – kaitseaste standardi IP või GOST14254 järgi;
• XXX4 – kasutuskliimavöönd vastavalt GOST 15150-le.

Kliimategur võib olla: UHL – külma ja parasvöötme kliima jaoks või O – troopilise või üldkliimateguri jaoks.

Vastavalt spetsiaalsetele tähisetabelitele on kõnealune seade elektromagnetiline vaherelee, nelja lülituskontaktiga, lülitustaluvusklassiga A, mis kasutab alalisvoolu. Sellel on pistikupesa kinnitus lamellidega väliste juhtmete jootmiseks, mähis pingega 24 V ja käsitsi manipulaator.

Mitut tüüpi ühendusskeemid

Paigaldusvõimalusi on mitu, millest igaühel on oma omadused, eelised ja puudused.

Relee RIO-1 kontaktide tähised on järgmised:

• N – nulljuhe;
• Y1 – sisselülituse sisend;
• Y2 – väljalülituse sisend;
• Y – sisse- ja väljalülituse sisend;
• 11-14 – normaalselt avatud tüüpi lülituskontaktid.

Neid tähiseid kasutatakse enamikul releemudelitel, kuid enne ahelasse ühendamist tuleks nendega täiendavalt tutvuda toote passis.

Esitatud elektrifitseerimisskeemi kasutatakse valguse juhtimiseks kolmest kohast relee ja kolme fikseerimata nupplüliti abil.

Selles skeemis kasutavad relee toitekontaktid voolu 16 A. Juhtimisahelate ja valgustussüsteemide kaitse toimub 10 A kaitselülitiga. Järelikult on juhtmete läbimõõt vähemalt 1,5 mm².

Nupplülitite ühendus on tehtud paralleelselt. Punane juhe – faas, läbib kõiki kolme nupplülitit toitekontaktini 11. Oranž juhe – lülitusfaas, tuleb sisendisse Y. Seejärel väljub klemmilt 14 ja läheb lampidesse. Nulljuhe ühendatakse siinilt klemmiga N ja valgustitega.

Kui valgus oli algselt sisse lülitatud, siis mis tahes lülitile vajutades kustub valgus - toimub faasijuhtme lühiajaline ümberlülitus klemmile Y ja kontaktid 11-14 avanevad. Sama juhtub järgmisel mis tahes teisele lülitile vajutamisel. Kuid kontaktid 11-14 muudavad asendit ja valgus lülitub sisse.

Toodud skeemi eelis läbivate ja ristlülitite ees on ilmne. Kuid lühise korral põhjustab rikke tuvastamine mõningaid raskusi, erinevalt järgmisest variandist.

Selline skeem võimaldab säästa juhtmete pealt, kuna juhtkaablite ristlõiget saab vähendada kuni 0,5 mm². Siiski tuleb soetada teine kaitseseade.

See on vähem levinud ühendusviis. See on sama, mis eelmine, kuid juhtimis- ja valgustusahelatel on oma kaitselülitid vastavalt 6 ja 10 A. See hõlbustab rikete tuvastamist.

Kui tekib vajadus juhtida mitut valgustusgruppi eraldi releega, siis skeem veidi muutub.

Sellist ühendusmeetodit on mugav kasutada, et sisse ja välja lülitada valgustust tervete gruppide kaupa. Näiteks kustutada korraga mitmetasandiline lühter või kõigi töökohtade valgustus töökojas.

Veel üks impulssreleede kasutusvõimalus on tsentraliseeritud juhtimisega süsteem.

Skeem on mugav, sest majast lahkudes saab kogu valgustuse ühe nupuga välja lülitada. Ja tagasi tulles saab selle samamoodi sisse lülitada.

Sellesse skeemi lisatakse kaks lülitit ahela sulgemiseks ja avamiseks. Esimene nupp saab ainult valgustusgrupi sisse lülitada. Seejuures tuleb faas lülitilt «SEES» iga relee klemmidele Y1 ja kontaktid 11-14 sulguvad.

Avamislüliti töötab sarnaselt esimesele lülitile. Kuid ümberlülitus toimub iga kommutatsiooniseadme klemmidele Y2 ja selle kontaktid võtavad ahela avamise asendi.

Järeldused ja kasulik video teemal

Videomaterjal räägib seda tüüpi seadmete ehitusest, tööst, rakendusest ja loomise ajaloost:

Järgmine lugu kirjeldab üksikasjalikult pooljuht- või elektrooniliste releede tööpõhimõtet:

Impulssreleede kasutamine leiab üha laiemat rakendust tänapäevastes elektrifitseerimissüsteemides. Kasvavad nõuded valgustuse funktsionaalsusele ja juhtimise paindlikkusele, materjalide kokkuhoiule ja ohutusele loovad pideva impulsi kontaktorite täiustamiseks.

Nad vähenevad mõõtmetelt, lihtsustuvad konstruktsiooniliselt, suurendades usaldusväärsust. Ning põhimõtteliselt uute tehnoloogiate kasutamine töö aluseks võimaldab neid rakendada tolmuste tootmiste, vibratsiooni, magnetväljade ja niiskuse karmides tingimustes.

Palun kirjutage kommentaarid allpool asuvasse lahtrisse. Esitage küsimusi, jagage kasulikku teavet artikli teemal, mis tuleb saidi külastajatele kasuks. Rääkige, kuidas valisite ja paigaldasite impulsslüliti.