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:

принцип действия, подключение и обозначение на схеме

Реле импульсное также называемое бистабильным, необходимо для осуществления контроля электроцепей, например освещения или других потребителей электроэнергии. Импульсные реле, способны организовать управление источниками света, физически находясь в другом месте. В этом аспекте они аналогичны работе проходных выключателей. Однако такой типы реле имеет более широкий набор функций. Они нашли свое применения при построении систем осуществляющие автоматическое управление чем-либо, например в умном доме.

В статье изложены все технические особенности этого вида реле, сфера их применения. Рассмотрены методы подключения и другие вопросы, касающиеся работы и функций устройства. В заключении читатель найдет дополнительные материалы для ознакомления и видеоролик по интересующей теме.

Что такое импульсное реле

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.

Схема импульсного реле

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. 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.

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.

Интересный материал для ознакомления: что нужно знать об устройстве силового трансформатора.

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.

Импульсные реле на планке

Принцип действия устройства

Существует много производителей электротехнического оборудования, выпускающих импульсные реле:

• ABB;
• Schneider Electric;
• Legrand;
• IEK
• Finder и другие.

В независимости от изготовителя, в данных устройствах применяется один и тот же принцип управления катушкой, осуществляемый с помощью приходящего короткого импульса напряжения. Алгоритм работы такой: пришёл один импульс – устройство включилось, пришёл следующий – выключилось. Данный циклический принцип управления сохраняется во всех модификациях устройств. На само срабатывание необходимо, в зависимости от модели, в среднем около 50 мс.

Интересно почитать: фотореле в уличном освещении.

Поскольку импульсное реле имеет два стабильных состояния – включённое и выключенное, его ещё называют бистабильным. Другое название, встречаемое в каталогах – блокировочное, из-за того, что контакт блокируется в одном из двух положений внутренним механизмом, и данное состояние сохраняется после исчезновения напряжения в сети.

Выключатель для импульсного реле

Очевидно, что включённых параллельно клавиш может быть много, нажатием которых осуществляют одну и ту же функцию. Для управления импульсным реле используется выключатель, имеющий самостоятельно размыкающийся под воздействием пружины контакт – кнопка с нормально открытым (разомкнутым) не фиксирующимся контактом. Установив данные выключатели в разных местах большого помещения можно включить освещение нажатием клавиши на входе и выключить, закрывая выходную дверь. Если в это время кто-то ещё будет находиться внутри, то ему не надо будет пробираться в потёмках через весь зал – достаточно подойти к любому ближайшему выключателю, и возобновить освещение.

Импульсное реле в разрезе

Разновидности и характеристики импульсных реле

Импульсные реле могут иметь модульную конструкцию, для установки на DIN рейку в щитке, но, также выпускаются устройства различных размеров и форм, имеющие иной способ крепления. Модульные устройства, выпускаемые различными производителями, также могут отличаться внешним видом. Например, импульсные реле фирмы ABB, Schneider Electric, имеют индикаторы работы и ручной рычажок управления механизмом.

Обозначение клемм подключения тоже может различаться. По ходу развития, изделия одной марки также изменяются. Например, реле ранее популярной серии E251 от компании ABB уже снятое с производства, выглядит так, а его аналог Е290, теперь имеет несколько иной вид. Различаются внутренней схемой также серии от одного изготовителя. Основными характеристиками импульсных реле являются:

• Количество и первоначальное состояние контактов;
• Номинальное управляющее напряжение;
• Ток срабатывания катушки;
• Номинальный ток силовой цепи;
• Длительность импульса управления;
• Количество подключаемых выключателей;

Последняя указанная характеристика зависит от наличия ламп подсветки в выключателях, суммарный ток которых может привести к срабатыванию катушки. Если импульсное реле электронное, то оно подвержено влиянию радиопомех и наводок от окружающих силовых цепей. Поскольку существует большое разнообразие бистабильных реле, то без привязки к конкретному производителю можно рассмотреть лишь обобщённую схему подключения.

Схема срабатывания реле

Общей особенностью данных реле является то, что они не имеют встроенной защиты от перегрузки и должны быть защищены с помощью автоматических выключателей.

Материал в тему: все о тепловом реле.

Поскольку для срабатывания катушки требуется незначительный ток, по сравнению коммутируемой нагрузкой, то цепи управления могут осуществляться при помощи кабелей с поперечным сечением жил 0,5 мм², но в этом случае для данной электропроводки должен быть установлен отдельный защитный автомат, для предотвращения возгорания проводов при их коротком замыкании.

Как правило, производители указывают время, в течение которого катушка может находиться под напряжением. Например, у ABB оно не ограничено, но у менее именитых брендов импульсные реле могут нагреваться, когда в цепи катушки будет электрический ток продолжительное время, поэтому, покупая импульсное реле, необходимо уточнять данный параметр, ведь возможны случаи, когда случайно передвинутая мебель окажется причиной постоянного нажатия кнопки выключателя.

Если заглянуть в каталог ABB, то можно увидеть что существуют импульсные реле (старая серия — E256, новый аналог E290-16-11/), имеющие по одному нормально открытому и закрытому контакту, фактически работающие в режиме переключателя. Такие устройства могут использоваться для управления осветительными системами на производстве, для переключения между основным и дежурным освещением. Благодаря такой функции производственное помещение никогда не окажется в темноте по вине персонала, забывшего включить дежурный свет – переключение осуществляется одним нажатием на клавишу выключателя.

Импульсное реле с цифровым управлением

Существует также возможность управлять освещением как локально (управляется одно импульсное реле при помощи нескольких параллельно подключенных кнопок), так и централизованно, (одновременно для нескольких одинаковых устройств) при помощи двух клавиш – включения и выключения. Например, схема подключения реле серии E257. Здесь нажатием центральных кнопок (ON, OFF) управляются все реле, плюс каждое имеет свое локальное управление. В обновлённой линейке ABB используется принцип комбинирования модулей для создания многоуровневых управляющих систем.

Материал в тему: Что такое кондесатор

Использование различного управляющего напряжения также расширяет функциональные возможности устройств управления освещением. Для примера, импульсное реле серии E251-24 (его обновлённый аналог E290-16-10/24)управляется постоянным напряжением 12В (или переменным 24В), что делает безопасной работу выключателей, находящихся во влажных средах, где есть риск поражения электрическим током.

Такое устройство с успехом может использоваться для управления освещением в бане или сауне, где применение устройств, работающих с сетевым напряжением, не допускается. К тому же низковольтный управляющий сигнал может генерироваться различными компьютеризированными устройствами, что позволяет автоматизировать процессы управления освещением.

Заключение

Управляющее напряжение в импульсных реле от ABB указывается через дефис в старых изделиях (E251-230) и послеслеша в новом стандарте (E290-16-10/230). Данная статья не является рекламой продукции ABB, просто устройства данной фирмы, являющейся одной из лучших на рынке в данном сегменте, взяты в качестве примера, чтобы показать некоторые существующие возможности, которые появляются при использовании различных модификаций импульсных реле.

Как уже говорилось выше, рабочий принцип данных устройств одинаковый у всех производителей, а чтобы правильно подключить и использовать конкретное изделие, нужно изучать его внутреннюю схему, функционал и технические характеристики. Комбинируя различные устройства, подключая их последовательно, используя контакторы и дополнительные аксессуары, можно обеспечить многоуровневое управление не только освещением, но и другими производственными процессами.

В данной статье представлены основные вопросы работы импульсного реле и принцип его работы. Более подробно об этом устройстве можно узнать, прочитав статью работа импульсного реле. В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.elektrik-sam.info

www.electric-blogger.ru

www.infoelectrik.ru

Импульсное реле. Схема подключения и принцип работы

Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня рассмотрим очень интересную тему и узнаем, что такое импульсное реле и для чего оно применяется, так же рассмотрим основные характеристики и схему подключения. И так, в процессе строительства или ремонта дома, квартиры, практически все осуществляют замену электропроводки на новую  и практически все добавляют дополнительные источники света, это люстры, бра, торшеры, точечные светильники и т.д. При этом, довольно часто, возникает необходимость управления различными источниками света с нескольких мест, от двух и более, все зависит от конфигурации помещения, от пожелания будущих жильцов.

Для управления освещением с нескольких мест существуют проходные и перекрестные выключатели, принцип работы которых основан на переключении коммутационных линий в самих выключателях. Применение данных выключателей оптимально там, где расстояния относительно небольшие, и количество мест для управления также не велико.

Если расстояние большое, количество мест более двух, для управления освещением рекомендуется использовать импульсное реле.

   Импульсное реле

Давайте попробуем разобраться, что это такое, какие преимущества перед обыкновенными выключателями дает применение данного девайса.

Как работает импульсное реле

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.

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.

Разновидности и характеристики импульсных реле

В настоящее время существует два типа устройств:

• электромеханические
• электронные

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.

   Электромеханическое импульсное реле

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.

   Электронное импульсное реле

Импульсные реле выпускаются нескольких разновидностей: для монтажа на DIN-рейку, в распаечную 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.

Помимо 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.

   Импульсное реле со встроенным таймером

Кроме как для управления освещением, импульсные реле широко применяют в производстве, для автоматизации различных процессов.

Основными характеристиками импульсных реле являются:

• Количество и первоначальное состояние контактов
• Номинальное управляющее напряжение
• Ток срабатывания катушки
• Номинальный ток силовой цепи
• Длительность импульса управления
• Количество подключаемых выключателей

Последняя указанная характеристика зависит от наличия ламп подсветки в выключателях, суммарный ток которых может привести к срабатыванию катушки. Если импульсное реле электронное, то оно подвержено влиянию радиопомех и наводок от окружающих силовых цепей.

Схема подключение импульсного реле для управления освещением

   Схема подключение импульсного реле

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:

   Схема управления умным домом

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.

Видео

 

Смотрите также по теме:

   Таймер времени, электронный и электромеханический.

   Фотореле для уличного освещения: виды, применение, схема подключения.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

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.

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:

1. Электромеханические.
2. 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

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:

Выбор импульсного 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. 

ИМПУЛЬСНОЕ РЕЛЕ

   Импульсное реле работает в первую очередь как коммутатор нагрузки. Оно срабатывает, когда выключатель кратковременно замыкают и снова размыкают. В обычном реле, электричество должно быть постоянно приложено к катушке, чтобы поддерживать контакты замкнутыми, но импульсное реле «запоминает» состояние, и требует лишь кратковременное применение электричества. Таким образом, импульсное реле можно использовать для того, чтобы включить светильник с нефиксируемой кнопки, а не переключаемого тумблера. Что действительно удобно — это подключение нескольких кнопок в параллель и размещения их в разных местах. Вы можете включить лампу в одной комнате, а выключить её из другой комнаты. Чем то оно похоже на твердотельное реле.

Схема подключения импульсного реле

   Управление импульсным реле производится по 2-х проводной линии с помощью нажатия на клавишу произвольного выключателя. Использование подобного реле дает возможность отказаться от дополнительных трат на прокладывание управляющей электрической проводки из множества жил. Главное преимущество реле – это то, что напряжение или ток, которыми надо питать катушку, могут быть достаточно маленькими, а токи, на которые будут рассчитаны контакты реле – большими.

Электронная схема импульсного реле

Список деталей

• IC1 — CD4017
• Q1 — BC557
• Q2 — 2N2222
• OK1 — PC817
• D1 — 1N4004
• D2 — 1N4148
• R1 — 3 К
• R2 — 100 K
• R3 — 1 K
• R4 — 10 K
• R5 — 1 K
• R6 — 100 K
• R7 — 1 K
• C1 — 100 НФ
• C2 100 НФ
• С3 — 1 МКФ/25 В
• С4 — 1 МКФ/25 В
• С5 — 1 МКФ/25 В
• С6 — 1 МКФ/25 В
• LED1 — светодиод
• К1 — реле на 12 В

   Цифровое импульсное реле — это электронная схема, которая имитирует все функции импульсного реле с храповым механизмом: первое нажатие на кнопку включает реле, а второе нажатие выключает его. Особенность данной схемы заключается в том, что она может быть использована в централизованной системе домашней автоматизации. Еще одним преимуществом является более низкая цена самостоятельной сборки по сравнению с готовыми покупными. Цифровые реле устойчивы к электрическим помехам, соединение между кнопками и схемой может быть проведено не экранированным кабелем любой длины.

   

   Основным компонентом в схеме будет микросхема IC1 (CD4017). Все внешние управляющие цепи изолированы гальванически от сети оптопарой, а это означает дополнительно и то, что схема не чувствительна к электрическим помехам, которые могут прийти на кабель, подключаемый с кнопки.

   Выходной сигнал оптрона усиливается транзистором Q1 (BC557) вместе с элементами C1, R3, R4. Усиленный сигнал поступит на контакт 14 счетчика IC1 (CD4017), счетчик увеличивается на 1, контакт 2 включает и реле. Транзистор Q2 (2N2222) подключен к контакту 2 IC1 реле 12V. Диод 1N4004 (D1) выступает в качестве защитного. Светодиод LED1 указывают на статус — вкл/выкл. Следующим нажатием любой кнопки, состояние счётчика IC1 увеличивается на 1, выв. 2 выключается, реле выключено. Если мы подключим через диод D2, выв. 4 сброс CD4017, счетчик возвращается в исходное состояние и готов получить еще одно нажатие кнопки, чтобы включить реле. Элементы C2-R6 обеспечивают Reset микросхемы, когда происходит включение питания. Питание для схемы постоянное — 12V. В режиме ожидания, когда реле выключено, цифровое импульсное реле потребляет минимальный ток.

   Приведём пример схемы подключения импульсного реле для управления светильном из трех разных мест:

   Нулевой провод подаем напрямую на светильник, а фазовый провод подключаем к верхнему силовому контакту реле. К нижнему силовому контакту подключаем фазный провод светильника. К одному из контактов схемы управления подключаем нулевой провод. Фаза на счетчик импульсов подается через тактовые выключатели. К каждому тактовому выключателю достаточно проложить двухжильный провод.

   Форум по автоматике и управлению

   Схемы автоматики