Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

Электрик Инфо - мир электричества. Электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для начинающих электриков и домашних мастеров.
Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.
 
 
 

Сайт электрика

Новые статьи

Интересные электротехнические новинки, Электрика дома

Импульсные реле для управления освещением и их использование

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

Импульсное реле

Что это?

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

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

Импульсные реле бывают:

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

  • Электромагнитными - в них установлена электромагнитная катушка и переключающий механизм реле.

Принцип работы

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

Схема управления светом из 2-х мест:

Схема управления светом из 2-х мест с помощью проходных выключателей

Схема управления светом из 4-х мест:

Схема управления светом из 4-х мест с помощью проходных выключателей

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

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

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

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

Импусльсное реле BIS-409

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

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

Реле Меандр РИО-1

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

Назначение клемм:

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

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

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

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

  • N – Нейтральный (нулевой) провод.

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

Технические характеристики импульсного реле

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

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

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

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

Рассмотрим временную диаграмму РИО-1.

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

Временная диаграмма РИО-1

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

Для участка обозначенного, как «I»:

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

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

Для участка «II» и «III»:

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

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

Для участка «IV»:

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

2. Подаем импульс на вход Y2 – лампа выключается.

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

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

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

Пример изображен на видео: 

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

Схема подключения

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

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

Схема подключения импульсного реле

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

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

Схема подключения импульсного реле

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

Импульсное секционное реле

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

Импульсное секционное реле

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

  • Первое нажатие – включается 1 группа ламп;

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

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

  • Четвертое нажатие выключает все лампы.

Заключение

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



Поделитесь этой статьей с друзьями:

Вступайте в наши группы в социальных сетях:

ВКонтакте Facebook Одноклассники

Смотрите также на Электрик Инфо:

  • Что лучше использовать: проходные выключатели или бистабильные реле
  • Как автоматически управлять освещением лестницы
  • Управление освещением с двух, трёх и более мест
  • Проходной выключатель. Схема подключения
  • Схемы управления освещением
  • Присоединяйтесь к обсуждению:

     
      Комментарии:

    #1 написал: Иван | [цитировать]

     
     

    А где суть работы импульсного реле? И чем оно отличается от обычного? Думаю статья не законченная.

      Комментарии:

    #2 написал: Вова | [цитировать]

     
     

    Столько букв, столько букв. А что, собственно, за зверь, так и не написали.

    Про экономию на проводах с учетом стоимости самого реле - очень смешно.

      Комментарии:

    #3 написал: Сергей | [цитировать]

     
     

    Согласен с предыдущими комментариями. Статья не для этого сайта, а для журнала кроссвордов. Устройство, схемы подключения, где?

      Комментарии:

    #4 написал: Владимир | [цитировать]

     
     

    Вообще-то, реле, описанное здесь, называется бистабильным. Это реле, имеющее 2 стабильных состояния (би - это и есть 2). Работает такое реле так: при каждом нажатии на кнопку включения реле, оно (реле) меняет свое состояние, т.е. замыкает тот контакт, который до этого был разомкнут и размыкает тот контакт, который до этого был замкнут. Это состояние не зависит от того, подано на это реле напряжение или нет. При следующем включении (нажатии на кнопку) - реле меняет свое состояние на противоположное. Импульсными же реле (тоже, в общем-то, неправильно, но…) называют, обычно, реле времени, предназначенное для включения света на лестницах или в коридорах на определенное время. Такое реле тоже включается кнопкой, но отключается встроенным таймером.

    "Про экономию на проводах с учетом стоимости самого реле - очень смешно". А не надо смеяться: автор прав. Т.е., возможно, если по стоимости, то экономия и впрямь под вопросом, но автор, в первую очередь, говорил об экономии труда и простоте схемы. И тут он (автор), бесспорно, прав.

      Комментарии:

    #5 написал: Элек | [цитировать]

     
     

    Управление светом редко бывает нужно из двух, иногда, из трёх мест. Больше - это уж совсем редкость.

    Применение импульсного реле РИО-2 ( meandr.ru/switching ) позволяет организовать управление из двух или трёх мест обычными выключателями.

    Реле РИО-2 три режима работы:
    1й режим - пимпуоьсное реле с тремя входами управления; вкл/откл, вкл, и откл.
    2й режим - хитрый, не имеющий аналогов у других реле. Все три входа равнозначны, переключение реле происходит по изменению состояния любого входа, т.е. полная аналогия с 3-мя проходными переключателями, только на обычных выключателях. Позволяет управлять светом из трёх мест (больше редко нужно) обычными выключателями.
    3-й режим - тоже, что и 1-Й, только с отключением по времени (от 0,5 до 10 минут - устанавливается переключателем).

    Ещё одна фишка РИО-1 и РИО-2 - контакты реле замыкаются при переходе сетевого напряжения через ноль, что позволяет включать емкостную нагрузку (например - люминесцентные компенсированные светильники с ЭМПРА).

      Комментарии:

    #6 написал: Виталий | [цитировать]

     
     

    Классная статья!!! Не понимаю непонимающих тут))) Реально - преимущества этих реле перед проходными на лицо...Экономия есть - 0.5 или 1.5 - пойдите узнайте в магазине разницу...А сама распайка проходных (ладно там еще из двух мест..а если из трех??) - с этими "крестами" постоянный головняк))) - то тут - реле - и точки (ключи) включатели...все!..
    Не обращал внимания на эту вещь, а зря! Автору спасибо!
    По поводу схем подключения этих реле и нагрузки - ну вы вообще лодыри диванные - откройте гугл... 

      Комментарии:

    #7 написал: Вв | [цитировать]

     
     

    Стационарная проводка должна быть не менее 1,5 квадрата, как не крути, и пофиг какие маленькие токи там протекают!

      Комментарии:

    #8 написал: MaksimovM | [цитировать]

     
     

    Вв, в данном случае речь идет не о самой сети освещения, по которой течет ток нагрузки осветительных устройств, а о цепях управления, то есть о цепях, по которым подается импульс на реле. Ток импульса небольшой, поэтому нет смысла использовать провода большого сечения, в данном случае вполне хватает провода сечением 0,5 кв. мм. Что касается кабеля, который питает осветительные устройства, то тут все зависит от тока нагрузки осветительных устройств. В большинстве случаев нагрузка бытовых осветительных устройств небольшая, потому для освещения можно ограничиться медным кабелем сечением 1 кв. мм.

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Практическая электроника | Электротехнические новинки

    Copyright © 2008-2018 electrik.info Андрей Повный (об авторе)
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.