Relé de polsos per al control de la il·luminació: com funciona, tipus, marques i connexions
Per satisfer els requisits d'il·luminació moderns d'apartaments, oficines i empreses, s'utilitzen sistemes d'electrificació complexos. A l'hora de dissenyar-los, s'utilitzen diversos equips per resoldre problemes individuals, que es milloren constantment.
Així, fa relativament poc que es va començar a utilitzar un relé de polsos per controlar la il·luminació des de diversos llocs. A poc a poc està substituint els circuits estàndard per interruptors de pas.
El contingut de l'article:
On es pot utilitzar un relé de pols?
La introducció d'aquest dispositiu a l'ús domèstic s'explica per una simple comoditat. Després de tot, us permet controlar la il·luminació des d'almenys dos punts.
En un apartament, aquest podria ser un dormitori, on l'interruptor està encès a l'entrada i l'interruptor està al costat del llit. A les oficines hi ha passadissos llargs, trams d'escales i grans sales de conferències.
La tasca de control de tres posicions es pot gestionar mitjançant pass-through i interruptors creuats. Aquest esquema encara s'utilitza àmpliament. Però també té deficiències evidents.
En primer lloc, es tracta d'un sistema força complex d'instal·lar, en el qual l'electricitat passa per l'interruptor principal, la caixa de distribució, els mateixos interruptors i després cap als llums d'il·luminació.En instal·lar-lo, sovint es produeixen errors. Si es necessiten més de tres llocs de control, l'esquema es complica.
En segon lloc, tots els cables tenen la mateixa secció transversal, ja que utilitzen la mateixa tensió, la qual cosa afecta els costos globals. També inclouen el preu dels interruptors pass-through, diverses vegades superior al cost dels convencionals.
Però la necessitat d'utilitzar un relé de pols no és només per raons de comoditat. També s'utilitza per a senyalització i protecció.
Per exemple, en una empresa industrial per iniciar processos de producció que requereixen una gran potència elèctrica, aquest dispositiu us permet protegir l'operador. Ja que funciona a partir de corrents de baixa tensió o es controla completament a distància.
Dispositiu i principi de funcionament
En el sentit general de la paraula, un relé és un mecanisme elèctric que tanca o trenca un circuit elèctric en funció de determinats paràmetres elèctrics o d'altres que l'afecten.
El seu disseny sense commutació va ser inventat el 1831 per J. Henry. I dos anys després van començar a utilitzar S. Morse per assegurar el funcionament del telègraf.
Es poden distingir dos grans grups: electromecànics i electrònics. En el primer tipus de dispositiu, el treball es realitza mitjançant un mecanisme, i en el segon, una placa de circuit imprès amb un microcontrolador s'encarrega de tot. És convenient considerar el seu funcionament utilitzant l'exemple d'un relé electromecànic, que és un relé de pols.
Estructuralment, es pot representar de la següent manera:
- Bobina - Es tracta d'un fil de coure enrotllat sobre una base feta de material no magnètic. Es pot aïllar amb tela o revestir amb vernís que no permeti el pas de l'electricitat.
- Nucli, que conté ferro i s'activa pel pas del corrent elèctric a través de les espires de la bobina.
- Àncora mòbil - Es tracta d'una placa que s'uneix a l'induït i afecta els contactes de tancament.
- Sistema de contacte - Canvia directament l'estat del circuit.
El funcionament d'un relé es basa en el fenomen de la força electromagnètica. Apareix al nucli ferromagnètic de la bobina quan hi passa corrent. La bobina en aquest cas és un dispositiu retractor.
El nucli que hi ha està connectat a una armadura mòbil, que activa els contactes de potència, realitzant la commutació. Poden ser de tipus normalment obert/normalment tancat. De vegades, un bloc de contactes pot contenir tant tipus de connexió oberta com tancada.
Es pot connectar una resistència addicional a la bobina, que augmenta la precisió de funcionament, així com un díode semiconductor, que limita la sobretensió del bobinatge. A més, el disseny pot contenir un condensador instal·lat paral·lel als contactes per reduir les espurnes.
El funcionament del dispositiu es pot representar més clarament dividint-lo en diversos blocs:
- actuant – aquest és un grup de contactes que tanca/obre un circuit elèctric;
- intermedi – la bobina, el nucli i l'armadura mòbil activen la unitat d'execució;
- gerent – en aquest relé converteix un senyal elèctric en un camp magnètic.
Com que es requereix un sol impuls elèctric per canviar la posició dels contactes, podem concloure que aquests dispositius consumeixen tensió només en el moment de la commutació. Això estalvia energia significativament, a diferència dels interruptors de pas convencionals.
El segon tipus de relé de pols és el tipus electrònic. El microcontrolador és responsable del seu funcionament. El bloc intermedi aquí és un interruptor de bobina o semiconductor. L'ús d'elements com controladors lògics programables en el circuit permet complementar el relé, per exemple, amb un temporitzador.
Tipus, etiquetatge i beneficis
Els principals tipus de relés de polsos són electromecànics i electrònics. Els electromecànics, al seu torn, es classifiquen segons el seu principi de funcionament.
Tipus d'aparells de pols
Això significa que la commutació dels contactes de potència es pot dur a terme per forces diferents de la força de l'imant.
Es divideixen en:
- electromagnètic;
- inducció;
- magnetoelèctric;
- electrodinàmica.
Els dispositius electromagnètics en sistemes d'automatització s'utilitzen més sovint que altres. Són bastant fiables a causa d'un mètode de funcionament senzill basat en l'acció de forces electromagnètiques en un nucli ferromagnètic, sempre que hi hagi corrent a la bobina.
Impacte en els contactes relés electromagnètics es realitza mitjançant un marc, que és atret pel nucli en una posició, i torna a la segona per una molla.
Els d'inducció tenen un principi de funcionament basat en el contacte de corrents alterns amb fluxos magnètics induïts amb els propis fluxos. Aquesta interacció crea un parell que mou un disc de coure situat entre dos electroimants. Girant, tanca i obre contactes.
El funcionament dels dispositius magnetoelèctrics es duu a terme a causa de la interacció del corrent en el marc giratori amb el camp magnètic creat per un imant permanent. El tancament/ruptura de contactes es controla mitjançant la seva rotació.
Aquests relés són molt sensibles en relació al seu tipus. No obstant això, no s'utilitzen àmpliament a causa del temps de resposta de 0,1-0,2 s, que es considera llarg.
Els relés electrodinàmics funcionen a causa de la força generada entre les bobines de corrent mòbil i fixes. El mètode de tancament de contactes és el mateix que en un dispositiu magnetoelèctric. L'única diferència és que la inducció a la bretxa de treball es crea electromagnèticament.
Els models electrònics són gairebé idèntics en disseny als electromecànics. Tenen els mateixos blocs: executiu, intermedi i control. L'única diferència és aquesta última. La commutació està controlada per un díode semiconductor com a part d'un microcontrolador en una placa de circuit imprès.
Aquest tipus de relé està equipat amb mòduls addicionals.Per exemple, un temporitzador us permet executar un programa de control d'il·luminació després d'un període de temps determinat. Això és convenient per estalviar energia quan no cal fer servir l'equip. Si cal, podeu apagar la llum prement el botó dues vegades.
Avantatges i inconvenients dels principals tipus de relés
A diferència dels interruptors de semiconductors, els interruptors electromecànics tenen els següents avantatges:
- Cost relativament baix a causa dels components econòmics.
- Es genera una petita quantitat de calor als contactes commutats a causa de la baixa caiguda de tensió.
- La presència d'un potent aïllament de 5 kV entre la bobina i el grup de contacte.
- No subjecte als efectes nocius de polsos de sobretensió, interferències de llamps o processos de commutació d'instal·lacions elèctriques potents.
- Control de línies amb una càrrega de fins a 0,4 kV amb un petit volum de dispositiu.
Quan un circuit es tanca amb un corrent de 10 A en un relé de petit volum, es distribueixen menys de 0,5 W per la bobina. Mentre que en els analògics electrònics, aquesta xifra pot ser superior a 15 W. Gràcies a això, no hi ha cap problema de refredament i danys a l'atmosfera.
Els seus desavantatges inclouen:
- Desgast i problemes en la commutació de càrregues inductives i altes tensions amb corrent continu.
- Encendre i apagar el circuit s'acompanya de la generació d'interferències de ràdio. Això requereix instal·lar blindatge o augmentar la distància a l'equip subjecte a interferències.
- Temps de resposta relativament llarg.
Un altre desavantatge és la presència de desgast mecànic i elèctric continu durant la commutació. Aquests inclouen l'oxidació dels contactes i els seus danys per les descàrregues d'espurnes, la deformació dels blocs de molla.
A diferència dels relés electromecànics, els relés electrònics controlen la unitat intermèdia mitjançant un microcontrolador.
Els avantatges i inconvenients de l'electrònica es poden analitzar utilitzant l'exemple dels dispositius de l'empresa F&F en relació amb la marca ABB, que produeix mecànica.
Els avantatges del primer tipus d'interruptors inclouen:
- major seguretat;
- alta velocitat de commutació;
- disponibilitat al mercat;
- indicador d'alertes sobre el mode de funcionament;
- funcionalitat avançada;
- funcionament silenciós.
A més, l'avantatge indiscutible rau en diverses opcions d'instal·lació: és possible instal·lar no només al carril DIN del panell, sinó també a caixa d'endolls.
Desavantatges de l'electrònica F&F en comparació amb la mecànica ABB:
- interrupció del treball per fallades de subministrament elèctric;
- sobreescalfament en canviar corrents elevats;
- Els "errors" són possibles sense cap motiu aparent;
- apagar el dispositiu durant un tall de corrent a curt termini;
- alta resistència en posició tancada;
- alguns relés només funcionen amb corrent continu;
- El circuit semiconductor no permet que el corrent torni immediatament a la seva direcció normal.
Malgrat aquestes mancances, els interruptors electrònics estan en constant evolució i, a causa del major potencial de funcionalitat respecte als electromecànics, s'espera el seu ús predominant.
Principals paràmetres caracteritzadors
Segons la finalitat i l'àrea d'aplicació, els relés es poden classificar segons diversos criteris:
- factor de retorn – la relació entre el valor del corrent de sortida de l'induït i el corrent de retracció;
- corrent de sortida – el seu valor màxim a les pinces de la bobina quan surt l'induït;
- corrent d'entrada – el seu indicador mínim a les pinces de la bobina quan l'induït torna a la seva posició original;
- punt d'ajust – el nivell del valor de resposta dins dels límits especificats establerts al relé;
- valor d'actuació – el valor del senyal d'entrada al qual el dispositiu respon automàticament;
- valors nominalsi – tensió, corrent i altres magnituds subjacents al funcionament del relé.
Els dispositius electromagnètics també es poden dividir pel temps de resposta. El retard més llarg per a un relé de temps és de més d'1 segon, amb la possibilitat de configurar aquest paràmetre. Després hi ha els lents - 0,15 segons, els normals - 0,05 segons, els ràpids - 0,05 segons. I els més ràpids sense inèrcia tenen menys de 0,001 segons.
Descodificació de l'etiquetatge del producte
El codi de marcatge del contactor sovint es pot trobar als catàlegs de les botigues i al propi dispositiu. Ofereix una descripció completa de les característiques del disseny, la finalitat i les condicions del seu ús.
La composició de la designació es pot veure al relé electromagnètic intermedi REP-26. S'utilitza en circuits de CA de fins a 380 V i de CC de fins a 220 V.
La designació del producte a la botiga pot semblar així: REP 26-004A526042-40UHL4.
REP 26 – ХХХ Х Х ХХ ХХ Х – 40ХХХ4. Aquest tipus de notació es pot analitzar de la següent manera:
- 26 - número de sèrie;
- XXX: tipus de contactes i el seu número;
- X - classe de resistència al desgast de commutació;
- X – tipus de bobina de commutació, tipus de retorn del relé i tipus de corrent;
- XX - disseny segons el mètode d'instal·lació i connexió dels conductors;
- ХХ - valor de corrent o tensió de la bobina;
- X - elements estructurals addicionals;
- 40 - nivell de protecció segons l'estàndard IP o GOST 14254;
- ХХХ4 - zona climàtica d'aplicació d'acord amb GOST 15150.
El disseny climàtic pot ser: UHL - per a climes freds i temperats o O - per a disseny de clima tropical o general.
Segons les taules de designació especials, el dispositiu en qüestió és relé electromagnètic intermedi, amb quatre contactes de commutació, classe de resistència de commutació A, utilitzant corrent continu. Disposa d'un suport de presa amb làmines per soldar conductors externs, una bobina de 24 V i un manipulador manual.
Diversos tipus d'esquemes de connexió
Hi ha diverses opcions d'instal·lació, cadascuna de les quals té les seves pròpies característiques, avantatges i inconvenients.
La designació dels contactes del relé RIO-1 té el significat següent:
- N - cable neutre;
- Y1 - activar l'entrada;
- Y2 - entrada d'apagada;
- Y - entrada d'encesa/apagada;
- 11-14: contactes de commutació del tipus normalment obert.
Aquestes designacions s'utilitzen a la majoria de models de relés, però abans de connectar-vos al circuit, també hauríeu de familiaritzar-vos amb elles a la fitxa del producte.
En aquest circuit, els contactes del relé de potència utilitzen un corrent de 16 A. Protecció dels circuits de control i sistemes d'il·luminació realitzat per un disjuntor de 10 A.Per tant, els cables tenen un diàmetre d'almenys 1,5 mm2.
La connexió dels polsadors es realitza en paral·lel. El cable vermell és la fase, passa pels tres polsadors fins al contacte d'alimentació 11. El cable taronja és la fase de commutació, arriba a l'entrada Y. Després surt del terminal 14 i va a les bombetes. El cable neutre del bus està connectat al terminal N i als llums.
Si la llum es va encendre inicialment, quan premeu qualsevol interruptor, la llum s'apagarà: es produirà un canvi a curt termini del cable de fase al terminal Y i s'obriran els contactes 11-14. El mateix passarà la propera vegada que premeu qualsevol altre interruptor. Però els pins 11-14 canviaran de posició i la llum s'encendrà.
L'avantatge del circuit anterior sobre els interruptors de pas i creuament és evident. Tanmateix, amb un curtcircuit, detectar el dany provocarà algunes dificultats, a diferència de la següent opció.
Aquesta és una opció de connexió menys comuna. És el mateix que l'anterior, però els circuits de control i d'il·luminació disposen d'interruptors propis de 6 i 10 A, respectivament. Això fa que sigui més fàcil identificar els errors.
Si cal controlar diversos grups d'il·luminació amb un relé separat, el circuit es modifica lleugerament.
Una altra opció per utilitzar relés d'impuls és un sistema de control central.
S'afegeixen dos interruptors a aquest circuit per fer i trencar el circuit. El primer botó només pot encendre el grup d'il·luminació. En aquest cas, la fase de l'interruptor "ON" arribarà als terminals Y1 de cada relé i es tancaran els contactes 11-14.
L'interruptor d'activació funciona de manera similar al primer interruptor. Però la commutació es realitza als terminals Y2 de cada interruptor i els seus contactes ocupen la posició de tall de circuit.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
El material de vídeo explica el dispositiu, el funcionament, l'aplicació i la història de la creació d'aquest tipus de dispositiu:
La història següent descriu en detall el principi de funcionament dels relés electrònics o d'estat sòlid:
L'ús de relés de polsos s'utilitza cada cop més en els sistemes d'electrificació moderns. L'augment de les demandes de funcionalitat i flexibilitat en el control de la il·luminació, l'estalvi de material i la seguretat creen un impuls continu per a la millora dels contactors.
Es redueixen la mida, es simplifiquen el disseny i augmenten la fiabilitat. I l'ús de tecnologies fonamentalment noves al centre de l'obra permet utilitzar-les en condicions dures d'indústries polsegoses, vibracions, camps magnètics i humitat.
Escriu comentaris al bloc següent. Feu preguntes, compartiu informació útil sobre el tema de l'article que serà útil per als visitants del lloc. Expliqueu-nos com heu seleccionat i instal·lat l'interruptor d'impuls.
