Как сделать импульсное реле из обычных реле 12 вольт

Как сделать импульсное реле?

Существует довольно много видов реле, но проблема обычных в том, что на них требуется постоянно подавать энергию, или напряжение. А если нет места или в целях экономии не можете позволить себе такое? Можно ли это как-то исправить? Да, и помочь в создании схем в таких случаях сможет импульсное реле. Что оно собой представляет, как работает? Какие особенности схемы нужно учесть тем, кто решит сделать его своими руками? Обычное реле является платой, в которой есть встроенная система приёма импульсных информационных сигналов.

Принцип действия: как работает импульсное реле?

Схема импульсного реле

Базируется импульсное реле на двух схемах. Первая отвечает за управление, на второй расположена цепь нагрузки. Учитывая, что все импульсы создаются исключительно благодаря электромагнитным полям, следует отметить важное преимущество – данное устройство является бесшумным. В элементах второй схемы также есть часть, которая отвечает за память реле. Вообще, если рассмотреть существующие технологии, можно заметить, что любое низковольтное модульное устройство имеет механизм, который отвечает за сохранение данных. Поэтому при отключении и подключении заново импульсное реле «помнит» последние настройки, информацию о подключении, состоянии сети и работе самого прибора. Рассматривая схему, люди, образованные технически, могут задать вопрос: а зачем использовать подобное устройство, если для слежения за освещенностью можно применить обычный проходной выключатель? А дело в том, что даже самый простой вариант реле предлагает значительный спектр действий. Благодаря ему можно следить за освещенностью из трех или больше мест. И для подсоединения не требуется особых усилий. Давайте рассмотрим, какие же типы данных устройств существуют.

Тип реле

Будет рассмотрено несколько популярных образцов промышленного типа:

1. Импульсное электромагнитное реле. Бистабильный тип 411. Может передавать до 12 В.
2. Бистабильный тип 413. Устройство обладает специальной схемой, благодаря которой отключается свет по истечении определённого промежутка времени.
3. Приборы серии 412 и 414. Объединили в себе характеристики двух предыдущих типов.

Но учтите, что представленные образцы, хотя и являются надежными, не представляют собой весь спектр устройств. Существует много других типов реле, которые применяются в определенных областях. Так, указанные здесь приборы используются при работе с освещением или устройствами, функционирующими по похожему принципу.

Как самому сделать?

1. 12 В и 0,03 мА (идеально подойдёт для использования с солнечной батареей).
2. Получаемый ток на выходе будет иметь 7 А.
3. В наличии четыре переключателя.

Когда устройство будет работать в режиме фиксации, то всякий раз при поступлении сигнала, генерируется мгновенный импульс. В случае необходимости установить таймер обычно выбирают работающий в двух временных диапазонах: до одной секунды, и 1-100. Но если нет желания усложнять, схема импульсного реле, представленная здесь, вполне сможет вас удовлетворить. В промышленных образцах уже существует система настройки, в самодельных приборах придётся создавать её с нуля.

Источник

ИМПУЛЬСНОЕ БИСТАБИЛЬНОЕ РЕЛЕ НА 12 В

Представляем довольно необычный прототип конструкции импульсного выключателя на бистабильном реле. Схема оснащена всего одним нормально разомкнутым контактом – кнопкой-микриком. Устройство было создано для управления различной нагрузкой в автомобиле, в частности отключения питания с одного из прикуривателей, чтоб каждый раз не выдергивать из него штекер.

Схема бистабильного реле на 12 В

А возможная схема подключения этого модуля выглядит следующим образом:

Схема раннее не встречалась, а была разработана с нуля. Перед началом установки в авто конечно были проведены предварительные испытания со сборкой навесным монтажом.

Затем, после успешного тестирования, гарантирующего надлежащее качество работы реле для повседневного использования, началась сборка устройства.

Тут как обычно – подготовка и рисование схемы расположения на поверхности двухстороннего стеклотекстолита для печатных плат. Затем сверление отверстий с помощью ручной дрели.

И, наконец, сборка всё воедино с помощью паяльника. Результат можно увидеть на фото.

При повторении коммутатора запомните правильную полярность катушки реле относительно логического состояния ее контактов. В данной конструкции используется модель реле с двумя катушками, вторая из которых (сброс) не используется. И теперь, благодаря этой штуки, можно включить и выключить любое устройство в сети автомобиля, не используя большие переключатели (тумблеры) и не выдёргивая каждый раз провод из прикуривателя. Кнопка маленькая и место для её установки найдётся на передней панели без проблем. Более продвинутый вариант выключателя на микроконтроллере смотрите по ссылке.

Источник

Что такое импульсное реле и как оно работает?

Большинство современных приборов призвано упростить жизнь, поэтому многие из них так широко применяются человеком. Среди таких устройств часто встречается импульсное реле, которое позволяет автоматизировать многие процессы. Как оно устроено и чем примечательно мы рассмотрим в данной статье.

Устройство

На рынке существует большое разнообразие импульсных реле, за счет технических и конструктивных отличий вы можете встретить и разные устройства. Но в качестве примера мы рассмотрим наиболее простое и практичное для понимания принципа действия (см. рисунок 1).

Рис. 1. Пример устройства импульсного реле

Простейший пример импульсного реле состоит из таких элементов:

• Катушка – изготавливается из медного проводника, намотанного на немагнитное основание, к примеру, каркас из текстолита, электрокартона и т.д. Предназначена для создания электромагнитного поля, воздействующего на магнитные элементы.
• Сердечник – выполняется из ферромагнитных материалов, вступающих во взаимодействие с магнитным полем катушки. Предназначен для перемещения и совершения магнитного воздействия.
• Контактная система реле – состоит из подвижных и неподвижных контактов, предназначенных для передачи сигнала.
• Резистивные, емкостные и сигнальные элементы – применяются для задания логики работы устройства и обозначения состояния.
• Таймер – задает временной интервал выдержки реле, но присутствует не во всех моделях, помогает существенно расширить функционал оборудования.

Принцип работы

Принцип действия импульсного реле заключается в перемещении контактной группы под воздействием электромагнитного поля катушки, втягивающей сердечник. При этом управление устройством осуществляется через кнопочные каналы. Одно нажатие кнопки подает кратковременный импульс на управляющий вывод, и контакты переходят в устойчивое состояние – подача или отключение напряжения, поэтому его еще называют бистабильным (два устойчивых состояния). В отличии от того же контактора, такое реле управляется одним импульсом, подаваемым за счет кнопки или выключателя с самовозвратом в исходное состояние, отсюда и происходит название импульсное реле.

Для примера рассмотрим работу конкретной модели устройства – РИО-1 (см. рисунок 2):

Рис. 2. Принцип работы реле РИО-1

В данном устройстве присутствуют две группы контактов – силовые и управленческие. Силовые контакты представлены клеммами 11, 14 и N, управленческие зажимами Y, Y1, Y2, следует отметить, что в других модификациях импульсных реле маркировка и число контактов будут отличаться. Рассмотрим назначение каждого из вводов по порядку:

• 11 – предназначен для подачи на него питания от электрической сети;
• 14 – используется для выдачи фазы с импульсного реле на подключаемую нагрузку;
• N – клемма подключения нулевого провода от общей шины;
• Y – универсальный вход, при подаче управляющего импульса на который, реле переходит в противоположное состояние – из включенного в выключенное и обратно;
• Y1 – предназначен исключительно для перевода импульсного устройства во включенное состояние, то есть, если контакты уже замкнуты, реле останется в таком же положении, обладает приоритетом перед вводом Y;
• Y2 – переводит импульсный прибор в отключенное состояние, имеет приоритет перед двумя другими выводами.

Отличительной особенностью РИО-1 является разрыв силовой цепи только при переходе синусоиды переменного напряжения через ноль, что существенно повышает срок службы контактной группы. Но при этом время срабатывания отличается на 0,3 с, что необходимо учитывать для проектирования точных электронных схем. Функционирование импульсного реле через подачу сигналов на каждый ввод хорошо отображается на временной диаграмме устройства (смотрите рисунок 3):

Рис. 3. Временная диаграмма РИО-1

Как видите на рисунке выше, способы включение и отключения импульсного устройства представлены четырьмя периодами взаимодействия:

1. При нажатии кнопки и подаче импульсного сигнала на вход Y с силового выхода будет сниматься рабочее напряжение вплоть до момента подачи второго сигнала на ввод Y. Это простейший вариант управления, к примеру, системой освещения.
2. В отключенном состоянии на ввод Y1 подается импульсное управление, в результате чего на выходе 14 возникает рабочий номинал 220В. При необходимости отключения того же освещения на месте достаточно подать сигнал на Y и питание прекратится.
3. Подачей импульсного сигнала на ввод Y1 происходит замыкание силовой цепи – с выхода 14 снимается потенциал. При подачи потенциала Y2 бистабильное реле отключится и силовая цепь разомкнется.
4. На этом периоде включение производится за счет подачи сигнала на ввод Y. А подачей импульсного сигнала на Y2 контакты коммутатора размыкаются.

Такая логика работы позволяет реализовывать ряд интересных решений, как в бытовых, так и производственных процессах. Что обеспечит приоритетность коммутации определенных объектов и электрооборудования, расположенного в них.

Разновидности

Широкий выбор импульсных реле обеспечивает достаточно большой ассортимент, отличающийся как ценовой политикой, так и предоставляемым функционалом. По принципу действия все модели можно разделить на электромеханические и электронные (рисунок 4).

Рисунок 4. Электронное и электромеханическое реле

Первый вариант предусматривает механическое перемещение элементов импульсного устройства за счет электромагнитного взаимодействия между катушкой и сердечником. Вторая разновидность управляется за счет полупроводниковых элементов и ключей без механически размыкаемых контактов и подвижных частей.

Помимо этого импульсные реле могут отличаться по:

• Номинальной нагрузке – указывает допустимый ампераж, который можно подключать к силовым контактам;
• Количеству полюсов – может иметь различное число входов и выходов для реализации определенных задач;
• Способу установки – могут монтироваться на DIN рейку в соответствии с р.1 ГОСТ Р МЭК 60715-2003, кронштейн или другой вариант размещения;
• Назначению – наиболее популярны импульсные реле для контроля освещения, цепей защиты и сигнализации.

Также бистабильные устройства отличаются габаритными размерами, материалами корпуса, наличием или отсутствием сигнальных ламп.

Схемы подключения

На практике импульсные реле нашли довольно широкий спектр применении, но в быту их чаще всего используют для включения светильников из разных точек комнаты. Поэтому в качестве примеров мы рассмотрим возможность подключения импульсных устройств для передачи питания лампочкам через выключатель.

Наиболее простым вариантом является ситуация, когда в комнате вы запитываете только одну люстру или группу софитов, которые должны включаться и выключаться из нескольких точек комнаты.

Рис. 5. Простейшая схема подключения ИР

Как видите на рисунке 5, питание напрямую от автомата или распределительной коробки подается на ввод 11 РИО-1, вторая линия подключается к выключателям шлейфом, а общая точка выводится на ввод Y. С выхода 14 фаза подается на лампы освещения, а нулевой проводник с общей колодки разводится отдельной линией на лампы и соответствующий вывод импульсного реле. При такой схеме каждый из выключателей равноправно посылает сигнал, как на включение, так и на отключение осветительного оборудования. Помимо этого можно реализовать и более сложные схемы подключения с выставлением приоритета.

Рис. 6. Схема подключения на две группы потребителей

Как показано на схеме 6, здесь присутствует две группы осветительных приборов, можно взять аналогию с двумя комнатами, для каждой из которых установлено свое РИО-1. Подключение трех коммутаторов для каждой группы освещения осуществляется аналогичным образом, но к обеим группам добавлена функция глобального включения и отключения.

Здесь кнопочный выключатель, предназначенный для подачи питания на все приборы освещения, соединяется с выводом Y1 и первого, и второго импульсного реле. Поэтому при коммутации «Вкл», несмотря на состояние коммутаторов и подачи сигнала на Y свет включится в обеих комнатах. Выключатель обесточивания подключен к выводам Y2 обоих импульсных реле, который обладает преимуществом перед Y1. Поэтому при нажатии клавиши «Откл» произойдет выключение всего осветительного оборудования.

Технические характеристики

В соответствии с п.2.1. ГОСТ 16121-86 параметры импульсных реле должны соответствовать техническим условиями и стандартам, на основании которых они изготавливаются. Наиболее актуальными для работы бистабильных коммутаторов являются:

• количество кнопочных коммутаторов, которые можно подключить совместно с определенным типом ламп;
• пределы допустимого для коммутации напряжения;
• максимальная токовая нагрузка, допустимая для коммутации;
• допустимое число или мощность лампочек определенного типа;
• габаритные размеры должны соответствовать паспортным данным в соответствии с п.2.2.1 ГОСТ 16121-86

Рис .7. Пример габаритных размеров импульсного реле

• время подачи сигнала и задержка срабатывания;
• механическая и электрическая прочность элементов конструкции;
• износоустойчивость по количеству циклов;
• климатическое исполнение.

Некоторые из этих данных вы можете найти на корпусе импульсного реле (см. пример на рисунке 8), другие только в паспорте устройства.

Рис. 8. Характеристики реле

Применение

Сфера применения охватывает все направления, где автоматизация требует удаленного контроля за одним объектом из нескольких точек. В быту и некоторых отраслях промышленности это освещение помещений, которое можно контролировать из нескольких точек. Особенно этот вопрос актуален для организации электроснабжения «умного дома«.

В системах автоматизации и централизации на сети железных дорог обеспечивает процессы телеуправления и диспетчерской сигнализации. Применяется для работы сигнализации и передачи рабочих сигналов.

Видео по теме

Использованная литература

Для подготовки статьи использовалась следующая техническая литература:

• Игловский И. Г., Владимиров Г. В. «Справочник по слаботочным электрическим реле» 1984
• Филипчеико И, П., Рыбин Г. Я. «Электромагнитные реле» 1968
• Гуревич В.И. «Электрические реле. Устройство, принцип действия и применения. Настольная книга инженера» 2011
• Сивухин Д. В. «Общий курс физики» 1975
• Оболенцев Ю.Б., Гиндин Э.Л. «Электрическое освещение общепромышленных помещений» 1990

Источник