Импульсное реле: принцип работы, схема, видео, как сделать самому

Почему только кнопочные?

При использовании импульсных реле, применяются уже другие виды выключателей – кнопочные, звонковые или нажимного типа.

Обратите внимание, простые одноклавишники или двухклавишники здесь не подойдут.

За редким исключением, например для реле Меандр РИО-2. Но об этом чуть позже.

Исходя из этого факта, на импульсные реле нельзя подавать сигнал слишком длительное время, иначе у него сгорит катушка. Некоторые производители предупреждают, что время непрерывной подачи сигнала на их моделях должно составлять не более 1 минуты.

А некоторые детки очень любят поиграться с такими кнопочками, после чего они и выходят из строя.

Кнопочные выключатели внешне напоминают обычные, только
внутри их конструкции имеется возвратная пружинка, которая после каждого
нажатия возвращает клавишу и контакт в исходное положение.

Есть и двухклавишные кнопки в одном корпусе.

Они пригодятся, когда вы захотите подключить от одного реле общее освещение на кухне и одновременно подсветку рабочей зоны столешницы.

Либо в зале – люстру и подсветку по периметру, плюс
отдельно бра.

Многие вместо специальных выключателей используют подпружиненные
кнопки для дверных звонков.

Назначение и где применяется

Этот переключатель предназначен для включения или отключения нагрузки при подаче сигнала на контакты. Реле называется бистабильным, потому что переключение в состояние включено-выключено происходит именно тогда, когда сигнал подается на управляющий вход. И в этом же положении реле остается после окончания входного сигнала.

Примечательно, что даже после отключения от электросети импульсное реле «запоминает» последнее положение контактов, а при включении возобновляет то состояние, которое было до выключения.

В быту данное устройство используется очень часто благодаря своему удобству, так как освещение можно контролировать как минимум из двух точек. Например, включение света произошло в спальне, а выключение – в коридоре перед выходом из квартиры. Такая система придется кстати в случае, когда помещения очень длинные и масштабные по размерам.

Сравнение схемы на проходных выключателях и импульсных реле

Самое главное преимущество всех этих реле заключается в том, что кнопки между собой подключаются параллельно и для этого достаточно двухжильного провода.

В независимости от того, какое количество кнопок вы задействуете – две, три, четыре и т.д.

Это существенно экономит затраты на кабель и упрощает подключение освещения.

Сравните наглядно схему и количество проводов одного и того же помещения, при монтаже проходных выключателей и импульсных реле.

Как видите, во втором случае присутствует минимум двойная экономия (двухжильный кабель вместо четырехжильного, меньшее количество соединений, больше свободного места в распредкоробках). Функционал освещения в комнате от этого нисколько не пострадал.

Импульсное реле: принцип действия, подключение, применение

Устройство состоит из катушки, которая управляет механизмом замыкания или размыкания контактов. После воздействия тока на катушку, переключатель контакта остается в последнем положении до нового сигнала. Дальнейшее потребление тока для удержания контакта – не требуется и катушка отключается.

Управление импульсным реле может осуществляться с кнопки (оптимальный вариант), клавишного выключателя, любого другого типа размыкателя.

В отдельных моделях реле кнопки могут быть частью конструкции, иметь подсветку.

По типу устройства встречаются электронные и электромеханические импульсные реле. Для быта используются реле для управления одной-двумя цепями, есть модели для управления и с 20 контактами на выводе. Последние используют чаще в промышленности, сфере услуг для оптимизации потребления электроэнергии, снижения нагрузки на внутреннюю сеть.

Импульсные реле могут оснащаться таймерами для автоматического размыкания контакта после определенной выдержки его по времени.

В ряде моделей реализована возможность выставления таймера на определенное время. Часто это используется для управления приборами освещения, где таймеры можно выставить с периодами по 5…10 минут с максимальным временем размыкания контакта до 30…40 минут.

Импульсное реле необходимо для подачи, остановки тока в цепи, на определенном ее участке с возможностью управления подключением из различных мест.

Примеры:

1. Управление освещением с помощью реле, вместо проходных выключателей. Реле является исполнительным механизмом, которым вы можете управлять с кнопки, выключателя.

   Цепи управления (реле-кнопка) могут монтироваться тонким проводом, значительно экономя на затратах кабеля, что актуально для больших протяженных участков.

   Интересное видео об управлении освещением в доме с помощью импульсного реле:

2. В целях защиты оператора мощного оборудования: для удаленного включения через кнопку можно подводить небольшой ток, который будет запускать реле в требуемое положение, а оно в свою очередь будет включать/выключать оборудование.

   Данная мера минимизирует риск для оператора: не требуется участие электрика для подключения из распределительного щита.

   Оператора можно поместить на безопасное расстояние, если оборудование работает с выбросами опасных газов, отходов, других поражающих факторов.

3. Ограничение потребления электроэнергии оборудованием с помощью импульсных реле с таймерами (освещение, отопление, нагрев воды, вентиляция).

Рассмотрим подключение на примере простого импульсного реле для управления потребителем из 2 точек. На таком реле имеются следующие 7 Контактов (в каждой модели свое обозначение – см схему на вашем устройстве):

1. контакт подключения фазы (после автомата, от источника питания);
2. фазная колодка для подключения кнопок (2 контакта);
3. контакты для подвода управляющего сигнала от кнопок (2 контакта);
4. контакт вывода фазы на потребителя;
5. нулевой контакт.

Каждая управляющая кнопка подключается на свою пару контактов.

Важно: отдельные модели имеют катушку с питанием отличным от питания сети, в которой может работать реле. При подключении важно не перепутать контакты и не подать 220 В на разъем рассчитанный на 8 В или 24 В. Такие импульсные реле требуют дополнительного источника питания.

Если говорить обобщенно, реле представляет собой электрический механизм, замыкающий или разрывающий электрическую цепь. Его работа осуществляется исходя из электрических или других параметров, которые на него действуют.

Выбирая режим работы реле нужно руководствоваться частотой включений, величиной тока, а также характером испытываемых нагрузок.

Конструкция состоит из следующих компонентов:

• Катушки.
  Катушка является медным проводом, который намотан на немагнитный материал; может находиться в тканевой изоляции или быть покрытым специальным лаком, который не пропускает электричество;
• Сердечника.
  Он содержит железо и приходит в действие при проходе тока через витки катушки;
• Подвижного якоря.
  Такой якорь является пластиной, крепящейся к якорю, он воздействует на замыкающие контакты;
• Контактной системы.
  Она является переключателем состояния цепи.

В основе работы реле – электромагнитная сила, появляющаяся в сердечнике катушки при пропускании через нее тока.

Катушка является втягивающим устройством, в котором сердечник связан с подвижным якорем. Он и приводит в действие силовые контакты. А к катушке можно дополнительно подключать резистор для увеличения точности срабатывания.

Подобное устройство обладает сильным преимуществом – отсутствует необходимость постоянно подавать напряжение для успешной работы. Энергия в данном устройстве используется весьма эффективно. Поэтому триммер включения можно встретить во многих электронных приборах. Чтобы лучше понимать принцип работы, необходимо его рассматривать в совокупности со схематической составляющей. Поэтому они и будут описаны вместе.

Многие задаются вопросом, а что будет с реле при
исчезновении напряжения в доме и последующем его появлении? Не включатся ли в
данном случае все светильники разом? Нет, такого не произойдет.

Однако статус положения контактов будет зависеть от конкретной
модели. С памятью они или нет. Если память присутствует, то ранее включенные
лампочки загорятся вновь. Там, где памяти нет, контакты просто разомкнутся.

А что будет, если два человека нажали на две кнопки
одновременно? Это будет воспринято как одноразовое нажатие. То есть, лампочка
либо загорится, либо потухнет, в зависимости от своего предыдущего положения.

Импульсное реле для монтажа в эл.щиток имеет формфактор
модульного контактора и устанавливается на дин-рейку. Номинальный ток
большинства моделей 10-16А.

Этого вполне хватает для организации освещения в квартире или загородном доме.

Если вы захотите подключить более мощную нагрузку, тогда придется задействовать в схеме пускатель, либо выбирать модели на большие токи.

Как подключить импульсное реле

Чтобы правильно подключить импульсное реле, нужно
понимать какие у него есть контакты и за что они отвечают.

На один из них, фаза либо ноль приходят постоянно, а на другой, как раз-таки и подается импульс после нажатия кнопки.

Проходя через них, ток поступает на светильник.

Вот простейшая схема подключения одного импульсного реле на группу кнопочных выключателей.

Обратите внимание, что в импульсном реле нагрузка вовсе не проходит через кнопку. Нажимая ее, вы всего лишь даете импульс на катушку, которая и замыкает силовой контакт.

В некоторых моделях подавать управляющий импульс можно как через фазный проводник, так и через нулевой.

Представьте, что существенная и разветвленная часть эл.проводки у вас в доме даже не будет находится постоянно под напряжением, как это происходит с обычными выключателями света. Насколько это повысит пожаро и электробезопасность!

Некоторые разновидности имеют сразу несколько контактов. От них можно подключать две, три и более групп освещения.

Прохождение всей нагрузки через реле означает, что подгорание или выгорание контактов на кнопках практически исключено. Многие, радуясь такому обстоятельству, смело занижают сечение линий освещения до 0,5мм2 или 0,75мм2. Либо вообще “кидают” витую пару.

Однако не забывайте про правила, где четко говорится, что все групповые линии на светильники в жилых помещениях должны выполняться проводниками сечением минимум 1,5мм2.

При этом обратите внимание, все реле (группа или одиночное) должны обязательно подключаться после автомата.

Без него при коротком замыкании у вас просто сгорит эл.проводка.

Само реле не защищает ни от перегрузок, ни от КЗ.

Поэтому при сборке схемы в щитке, на каждый автомат
освещения вы как бы “навешиваете” по одному или несколько импульсных реле.

Разновидности импульсных реле

Между некоторыми реле существуют большие отличия, поэтому их можно разделить, в основном, на 2 категории:

• электромеханические реле;
• электронные импульсные реле.

Электромеханические

Этот тип устройств потребляет электроэнергию только в момент срабатывания. Механизм блокировки обеспечивает высокую надежность и экономит электричество. Система работает неплохо: имеется в виду защита от колебаний в сети, которые приводят к ложным срабатываниям.

В основе конструкции: катушка, контакты, механизм с кнопками для включения-выключения.

Реле электромеханического типа считаются более надежными и удобными в использовании, так как не боятся помех. Плюс, к ним нет высоких требований для места установки.

Электронные

Электронные импульсные реле имеют характерную особенность: они используют микроконтроллеры. Благодаря этому в них присутствует расширенный функционал. К примеру, такие устройства позволяют добавлять таймер. Другие дополнительные функции помогают в построении сложных систем освещения.

В основе конструкции: электромагнитная катушка, микроконтроллеры, полупроводниковые ключи.

Электронные реле популярнее других типов благодаря функционалу и разнообразию, которое можно к ним добавить: можно создавать изделия для освещения любой сложности. Также возможно подбирать их под любое напряжение – 12 вольт, 24, 130, 220. В зависимости от установки такие реле могут быть DIN-стандартными (для электрощитов) и обычными (с другими способами монтирования).

Что такое импульсное реле – схема подключения для управления освещением

На моделях с так называемым центральным или централизованным управлением, помимо вышеперечисленных, есть еще дополнительные клеммы ON и OFF.

При подаче напряжения на них, реле принудительно либо
отключается (OFF), либо включается (ON).

Они используются при сборке схемы с мастер кнопкой или мастер выключателем. То есть, выходя из дома, всего с одной кнопки вы централизованно можете отключить свет на всех этажах и во всех комнатах.

Вот такая схема собранная на несколько групповых светильников, подключенных от разных импульсных реле. Заметьте, что в данном случае все реле должны быть именно с центральным управлением, иначе схема работать не будет.

У имульсников ABB блок
центрального управления можно докупить отдельно и присоединить его с левой
стороны от реле E290.

Только будьте предельно внимательны при сборке такой схемы управления в трехфазном щите на 380В.

При наличии трехфазки, некоторые группы освещения запитывают от разных фаз, дабы равномерно распределить нагрузку.

В этом случае нельзя все контакты OFF и ON на релюшках соединять перемычками, как это зачастую и делают в однофазных щитках. Придется выносить все цепи управления на отдельный автомат и именно с него подавать одноименную фазу для вкл-выкл всех импульсных реле одновременно.

И то, такое возможно при использовании эл.механических моделей.
Для электронных придется делать развязку через промежуточные реле.

Для комфортного проживания сегодня во многих домах и квартирах используются автоматизированные системы с электроникой. Возможно, вы уже слышали о проходных и маршевых выключателях: они помогают собрать схему управления освещением в нескольких местах.

Несмотря на практичность принципы работы такой системы с разводкой проводов, а также ее подключение – дело не слишком простое.

Тем не менее, существует более простой вариант – применение интересного бистабильного устройства, которое по-другому называется импульсное реле.

Основные технические характеристики

Реле можно классифицировать по следующим параметрам, в зависимости от назначения и области применения:

• возвратный коэффициент — это отношение тока выхода якоря к току втягивания;
• выходной ток — это максимальное значение тока в катушке при выходе якоря;
• ток при втягивании — минимальное значение тока в катушке при возвращении якоря в исходное положение;
• уставка — величина срабатывания в пределах, которые заданы в реле;
• значение срабатывания — входной сигнал, на которое устройство отвечает автоматически;
• номинальные значения — это напряжение, ток и другие величины, которые лежат в основе действия реле.

Электромагнитные реле можно еще разделить по времени срабатывания. У такого устройства присутствует такой параметр, как долгая задержка – более 1 секунды, с возможностью настройки. Далее идут замедленные – 0,15 секунд, нормальные – 0,05 секунд, быстродействующие, самые быстрые безинерционные – менее 0,001 секунды.

Другими техническими характеристиками импульсного реле могут быть:

• максимальная нагрузка лампами накаливания;
• количество и тип контактов;
• диапазон рабочих температур;
• относительная влажность воздуха;
• и др.

Что такое импульсное реле – схема подключения для управления освещением

Импульсное реле очень часто используется с подключением нескольких выключателей с пружинным возвратом кнопки. Подключаться они должны параллельно друг к другу по всем требованиям.

Для организации схемы управления освещением следует подключить силовой провод к бистабильному реле. А выключатели между собой соединяются посредством проводка. Благодаря этому в дальнейшем есть возможность обесточить всю сеть, используя всего один выключатель.

Данный вариант популярен, так как упрощается монтаж. При этом надо рассчитывать характеристики точно: к примеру, поддержку светодиодной подсветки кнопок, чтобы сеть полноценно функционировала.

Чтобы было удобнее, можно проверять маркировку. Производители используют такие обозначения, как:

• А1-А2 – контакты катушки;
• 1-2 (или другие цифры) – количество контактов, замыкающихся или размыкающихся при работе бистабильного реле;
• ON-OFF – маркировка контактов, которые переводят реле в состояние выключения или включения (используется при монтаже центрального управления).

Импульсное реле для установки в распредкоробку

Помимо щитовых вариантов, есть еще и навесные, для установки за подвесной потолок или непосредственно в распредкоробку.

С их помощью можно организовать перевод освещения в своей
квартире с одноклавишников на импульсники. Меняете в монтажных коробках
выключатели на кнопки и делаете переключения проводов в распаечной коробке.

Вот так выглядит данная схема при подключении импульсного реле, непосредственно в распределительной коробке под потолком.

При этом у вас мало что меняется в электрощитке, а вы получаете отличный вариант управления освещением, аналогичный проходным выключателям.

При подключении в щитовой от стандартного импульсника
сразу нескольких светильников, а не одной лампочки, обязательно монтируйте
кросс-модуль или клеммники.

Заводить по два, три кабеля на одно реле навряд ли
получится (не даст ограничение по толщине провода). Придется их раскидывать по
разным колодкам.

Достоинства и недостатки

Основные типы реле обладают множеством достоинств над полупроводниковыми ключами, такими как:

• относительно низкая стоимость (благодаря недорогим составляющим);
• присутствует мощная изоляция между катушкой и контактной группой;
• не подвержены вредному влиянию перенапряжения, помехам молний, коммутации мощных электрических установок;
• есть управление линиями с нагрузкой до 0,4 кВ (при малом объеме устройства).

Дополнительный плюс – отсутствие проблемы охлаждения и безвредность для атмосферы. Например, при замыкании с током в 10 А в реле по катушке распределяется меньше, чем 0,5 Вт. В сравнении с электронными аналогами данное значение выше 15 Вт.

Недостатки импульсного реле:

• износ, а также проблемы коммутации индуктивных нагрузок и высоких напряжений (если ток постоянный);
• при включении и выключении цепи происходят радиопомехи, поэтому требуется экранирование;
• относительно долгий период времени срабатывания.

Серьезным минусом можно считать непрерывный износ при коммутации (деформация пружин, окисление контактов, например).

Однако стоит уточнить, что при использовании именно электронных реле, есть такие плюсы как: безопасность, хорошая скорость подключения, доступность на рынке, бесшумная работа, расширенный функционал. А среди минусов: перегрев при коммутации больших токов, нарушение работы при сбоях в электросети, сопротивление в закрытом положении и др.

Тем не менее, электронные реле развиваются достаточно стабильно и быстро. Они популярны благодаря своему функционалу, который можно относительно легко расширить.

Какие недостатки есть у импульсных реле? Некоторые модели
отдельных производителей чувствительны к перепадам напряжения.

Чем это чревато? А тем, что свет на некоторых лампах у вас будет включаться и выключаться самопроизвольно при нестабильном напряжении.

Еще многих раздражает постоянное клацанье и щелчки при работе реле. Особенно этим грешат эл.механические разновидности. Они состоят из рычажной и контактной системы, катушки, плюс пружины.

Отличить их можно по рычагу с лицевой стороны. С его
помощью реле вручную переводится из одного положения в другое.

В электронные встроена плата с микроконтроллером. В них
клацать особо нечему, и они менее шумны.

Чтобы было меньше проблем, выбирайте реле от известных и давно зарекомендовавших себя брендов. Таких как — ABB (E-290), Schneider Electric (Acti 9iTL), F{amp}amp;F (Biss) или отечественный Меандр (РИО-1 и РИО-2).

У ABB очень большой выбор по добавлению к основной модели E290 всяких накладок и дополнительных «плюшек».

У Меандр РИО-2 есть полезная функция для работы с обычными одноклавишными выключателями.

Для этого данную релюшку нужно перевести в режим №2 и к каждому из входов Y, Y1 и Y2 подключить свой выключатель света (всего 3шт).

В итоге вы получите режим работы перекрестных выключателей на основе обычных одноклавишников. При нажатии любого из них (вкл или выкл), будет изменяться выход и переключаться контакты на самом реле, зажигая или гася лампочку.

Заключение

Как видите, не такая уж и сложная схема импульсного реле. Своими руками его сделать вполне возможно, только при этом необходимо соблюдать осторожность. Ведь напряжение хотя и не велико, травма при нарушении техники безопасности будет весьма болезненной. И как приятно будет, что импульсное реле своими руками сделанное, добавит определенный комфорт и сэкономит электроэнергию.

Современные системы освещения и электрификации очень активно используют импульсное реле. Требования на рынке к производителям таких реле становятся все выше, что рождает непрерывное развитие в данной сфере.

Большинству пользователей требуется расширенный функционал и гибкость управления освещением. Поэтому спрос стимулирует предложение, так как данная технология является очень востребованной на сегодняшний день.