Импульсное реле принцип работы с выключателями

Подключение импульсного реле для управления освещением

Освещение и удобство его использования играют огромную роль в создании комфортных условий проживания в квартире или собственном доме. И довольно часто возникает ситуация, когда требуется управлять одним и тем же источником света из разных точек жилища. Самый простой пример: перед тем как подняться по лестнице, человек включает свет, а поднявшись наверх, ему необходимо этот свет выключить. При помощи стандартной схемы обустройства освещения, используя обычный выключатель, такая задача невыполнима — свет останется гореть, пока кто-то не выключит его внизу лестницы. И лестница — это не частный случай, подобных примеров, когда необходимо иметь возможность включать и выключать свет из разных точек дома, множество.

Один из самых простых и доступных способов обойти подобные ограничения — это использовать импульсное реле для управления освещением. Такое решение является эффективным, доступным по стоимости и простым в установке, что позволяет без специальных навыков и знаний самостоятельно организовать дистанционный контроль за освещением.

Как действует импульсное реле

На рынке представлено довольно много компаний, выпускающих подобный прибор, а моделей устройства просто огромное количество. Наиболее массово используемыми являются изделия компаний ABB, Legrand, IEK, Schneider, Finder, Меандр и других.

Однако, несмотря на различия, принцип действия и внутреннее устройство каждой из моделей одинаков. Суть действия сводится к следующему:

• кнопка или клавиша выключателя замыкают электрическую цепь, посылая короткий сигнал на катушку реле;
• реле срабатывает, переходя в состояние «включено» — происходит включение освещения;
• если повторно использовать кнопку или клавишу выключателя, на катушку снова поступает сигнал;
• реле снова срабатывает, на этот раз переходя в состояние «выключено» — происходит отключение света.

Важно! Хотя для пользователя все действия кажутся мгновенными, но в действительности это не так. Поскольку электрическая цепь замыкается от срабатывания катушки реле, то есть присутствует механическое действие, затрачивается значительно большее время, чем при обычном включении стандартным выключателем. Среднее время отклика импульсного реле 0,05 секунды.

Как видно из алгоритма работы реле, его действие происходит циклически, то есть первый сигнал приводит к замыканию основной цепи, а следующий — к размыканию. И так по кругу. Благодаря этому схема может содержать любое количество кнопок и выключателей, позволяя управлять одним осветительным прибором из многих точек помещения.

Такая цикличность обеспечивается конструкцией самого реле, в котором положение переключателя блокируется после срабатывания катушки и остается неизменным до поступления следующего сигнала.

Использование выключателей

Исходя из конструкции импульсных реле, очевидно, что они не могут самостоятельно обеспечивать срабатывание — им требуется внешний источник сигнала управления. В данной роли к ним на помощь приходят кнопочные или клавишные выключатели, которые от стандартных отличаются наличием лишь одной стабильной позиции. Это значит, что после нажатия на такой выключатель он самостоятельно возвращается в исходное состояние, успев замкнуть цепь на время, достаточное для отправки сигнала катушке реле.

Благодаря этому количество одновременно подключенных к одному реле выключателей не ограничено и зависит только от количества необходимых точек размещения. Место установки выключателя также ничем не ограничено и может быть выбрано произвольно, в зависимости от потребностей.

Многие однопозиционные выключатели в своей конструкции имеют индикатор включения — обычно это светодиодная лампа, которая показывает, включено ли освещение в данной цепи или нет. Это может быть полезно, если с точки расположения выключателя не видно место, где размещен сам осветительный прибор.

Ассортимент выпускаемых современной промышленностью выключателей с одним нормально открытым контактом очень широк. Врезной и накладной способы компоновки позволяют использовать различный способ размещения выключателя на стене. Различные цветовые и декоративные решения позволяют полноценно применять современные выключатели в формировании дизайна помещения.

Важно! Поскольку ток, используемый в управляющей сети реле, очень небольшой, то в качестве выключателей может быть использована абсолютно любая кнопка — от электрического звонка, управления жалюзи и другие.

Если приобрести выключатель с двумя-тремя кнопками или клавишами, станет возможным с одной точки включать или выключать свет в нескольких сетях с импульсными реле. Например, в случае, когда рядом с выключателем расположена лестница, а наверху, чуть далее, коридор — можно включить свет с одного двухкнопочного выключателя.

Виды реле и их характеристики

Благодаря своей способности находиться в двух стабильных (фиксированных) состояниях, реле такого типа иногда называют «бистабильные». Можно также встретить формулировку «блокировочное реле» (благодаря блокированию в одном из положений).

Что касается разновидностей, то «глобально» можно определить два типа, на которые делятся все подобные устройства:

1. Электромеханический тип импульсного реле. Работа приспособления в данном случае обеспечивается электромагнитной катушкой, контактной системой и рычажно-пружинным механизмом, который обеспечивает механическое переключение контактов, а также блокировку устройства в одном из двух фиксированных положений. Благодаря блокировочному устройству, реле потребляет энергию только в момент срабатывания (когда происходит включение или выключение света), а в остальное время не требует электрики.

Важно! При подборе типа импульсного реле следует учитывать, что электронные устройства очень чувствительны и могут ложно срабатывать от колебаний в сети и даже от помех близлежащих мощных приборов. Электромеханические устройства таких проблем не испытывают.

1. Электронный тип импульсного реле. В конструкции устройств подобного типа в качестве управляющего элемента используется микроконтроллер на печатной плате. В качестве замыкающего блока могут применяться либо катушка, либо диодный запор (полупроводниковый ключ). Благодаря использованию программируемых микроконтроллеров, многие электронные реле имеют дополнительный функционал, например, встроенный таймер. Это позволяет строить с их помощью сложные схемы освещения.

Импульсные реле также различают по рабочему напряжению катушки (или входного сигнала для электронного типа). Стандартно производятся реле с использованием четырех возможных вариантов напряжения:

• 12 В;
• 24 В;
• 130 В;
• 220 В.

По типу монтирования (способу крепления к стене) их в основном подразделяют на DIN-стандартные, то есть приспособленные для установки на стандартной DIN-рейке в электрощите, и на «обычные» — имеющие другой способ монтирования.

Дополнительные модули

В качестве дополнительных модулей в конструкции реле могут быть включены:

• индикатор включения сети (запитано ли освещение или нет);
• механический переключатель (рычаг для переключения состояний вручную);
• программный таймер (только в электронных реле).

Важно! Ток сигнала, требуемый для срабатывания импульсного реле, намного меньше тока основной цепи. По этой причине часто для прокладки проводки от выключателей к реле используют провода малого сечения. Это допустимо, но при условии установки в электрощитке УЗО (устройства защитного отключения) для этой цепи.

Таким образом, основные параметры импульсного реле для управления освещением следующие:

1. Число и начальное положение контакта(ов);
2. Напряжение управляющего сигнала;
3. Сила тока, приводящая к срабатыванию катушки;
4. Допустимая сила тока в коммутируемой (основной) цепи;
5. Продолжительность управляющего сигнала;
6. Число выключателей, которые можно подключить к реле, — эта характеристика присуща только в случае использования одновременно выключателей со световой индикацией включения и импульсного реле электронного типа, так как большое количество ламп подсветки в цепи приведет к срабатыванию чувствительной катушки.

Приведенная выше информация свидетельствует о том, что установка и использование импульсных реле для обеспечения комфортного управления светом — не слишком сложная и трудоемкая работа. Она вполне может быть выполнена своими силами без привлечения специалиста-электрика, что сэкономит средства домашнего бюджета.

Необходимо лишь соблюдать рекомендации, соблюдать правила техники безопасности и работы с электрическими сетями, а также применять для работы в своей сети только сертифицированные и качественные элементы.

Что такое импульсное 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 э лектромеханическо е.

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 .

Установка импульсного реле (схема)

Современные средства автоматики способны сделать использование электрической энергии максимально комфортным и безопасным. Одним из таких устройств, призванных усовершенствовать и разнообразить эксплуатацию осветительных систем, является импульсное реле. Оно способно значительно упростить схемы управления освещением, сделать возможным включение/отключение светильников из разных мест. Однако, чтобы правильно пользоваться техническими новинками, нужно знать их назначение, условия применения и рабочие характеристики. Об этих и других параметрах импульсного реле пойдет речь в этой статье.

1. Общее представление об устройстве и его возможностях
2. Практическое применение устройства
3. Виды импульсных реле
4. Электромеханические устройства
5. Электронные импульсные реле
6. Схемы подключения импульсных реле
7. Простейшая схема для одиночных помещений
8. Схема, предусматривающая общее управление
9. Схема подключения электронного импульсного реле
10. Производители импульсных реле

Общее представление об устройстве и его возможностях

Рассматриваемый элемент автоматики имеет несколько названий: импульсное, бистабильное или блокировочное реле. Его работа заключается в изменении состояния контакта (нескольких контактов) при поступлении напряжения на вход. Для осуществления коммутации на реле подается кратковременный электрический импульс, то есть выключатель или кнопка должны иметь возвратное действие после нажима. Размыкание контактов происходит при повторной подаче импульса. Читайте также статью ⇒ Подключение указательное реле.

Внешний вид импульсных реле от производителей из разных стран

«Начинка» устройства способна запоминать свое конечное состояние и сохраняет его даже в случае прекращения электроснабжения. При восстановлении сети, контакты останутся в прежнем положении и произведут переключение только после поступления сигнала на вход устройства. Таким образом, аварийные отключения электроэнергии не могут повлиять на положение переключателя.

Практическое применение устройства

Импульсное реле является альтернативой проходным выключателям и служит для управления осветительными приборами из разных мест. Это очень удобно для длинных коридоров, лестниц, просторных офисов и других подобных помещений. Его преимуществом является более простая схема подключения, но для тех, кто не доверяет средствам автоматики, остается сложный монтаж проходных и перекрестных выключателей.

В отличие от альтернативного варианта, соединение импульсного реле с выключателями и лампами не потребует множества скруток проводов в распределительной коробке. Все кнопки управления подключаются параллельно друг другу и от их количества схема никак не усложняется.

Единственным условием является применение кнопочных выключателей, которые в отличие от обычных, не имеют фиксации. После нажатия они возвращаются в исходное положение под действием пружины.

Кнопочные выключатели для использования в цепи импульсного реле

Виды импульсных реле

Средства автоматики, приводимые в действие электрическим импульсом, бывают электромеханическими и электронными. Они отличаются как внутренним устройством, так и принципом действия. Но назначение у них общее.

Ниже приведены преимущества и недостатки обоих видов, ознакомившись с которыми пользователь сможет сам принять решение в пользу одного из них.

Электромеханические устройства

Конструкция данных изделий включает в себя:

• катушку управления;
• сердечник, приводимый в действие электромагнитным полем катушки;
• контактная группа, осуществляющая коммутацию цепи;
• механические узлы (пружинные и рычажные детали).

В отличие от обычных реле, импульсные аппараты не нуждаются в постоянной подаче напряжения, а работают от короткого импульса. Соответственно расход электроэнергии в них происходит только во время замыкания/размыкания контактов.

Практически все представители устройств данного вида имеют механизм для крепления на DIN рейку.

Электронные импульсные реле

Основными конструктивными составляющими этого вида являются микропроцессоры и полупроводниковые элементы. На данный момент электронные изделия отличаются излишней чувствительностью к импульсным перенапряжениям, что бывает причиной ложных срабатываний. Однако, благодаря той же полупроводниковой «начинке», они делают возможной реализацию дополнительных функций. Например, совместив устройство с таймером, можно программировать время включения/выключения света.

Кроме того, ввиду ускоренного прогресса технологий, связанных с использованием микросхем, электронные изделия имеют хорошие перспективы развития.Читайте также статью ⇒ Реле напряжения.

Окончательный выбор изделия всегда остается за пользователем.

Схемы подключения импульсных реле

Средства автоматики могут применяться как для управления освещением в отдельных помещениях, так и для всего здания (квартиры, офиса, прочее). Конечно, схемы подключения будут иметь отличия, но принцип действия всей системы сохранится – управление происходит от электрического импульса.

Разница будет заключаться в количестве осветительных групп (для каждой свое реле) и наличии общих для всех помещений кнопок включения и отключения.

Простейшая схема для одиночных помещений

Самым простым способом подключения импульсного реле является приведенная ниже схема:

Примерная схема подключения импульсного реле с управлением через три кнопки

В данном варианте управление производится через фазный провод L. Но если кнопки подключить к нулевому проводнику N, а клемму устройства А1 замкнуть на фазу, схема сохранит свою работоспособность.

Данная схема идеально подходит для отдельных комнат или кабинетов, не имеющих нужды в централизованном управлении. Количество кнопочных выключателей не влияет на результат, монтаж усложняется только на прокладку проводов для их подключения.

Схема, предусматривающая общее управление

Данный способ подключения позволяет осуществлять контроль над работой нескольких импульсных реле из одного места. То есть можно одной кнопкой активировать несколько групп освещения и точно так, другой кнопкой отключить их все сразу.

Схема подключения нескольких импульсных реле с централизованным управлением

Клавишей «Вкл» напряжение с фазного провода подается на клеммы Y1 всех импульсных реле, производя замыкание силовых контактов 11-14. Далее управление каждой группой происходит посредством местных кнопок. Для общего отключения осветительной сети, нужно нажать клавишу «Откл», которая передаст электрический импульс на клеммы Y2.

Важно знать, что повторная подача сигнала на клеммы Y1 и Y2 не даст обратного эффекта и кнопкой «Вкл» невозможно произвести отключение схемы, как нельзя ее включить клавишей «Откл».

Обычно элементы централизованного управления устанавливают возле входной двери, чтобы иметь возможность одним движением включить/выключить свет на всем объекте.

Схема подключения электронного импульсного реле

Данная схема мало отличается от подключения электромеханических моделей. Размер изделия позволяет поместить его не только в электрощит, но и в распределительную коробку непосредственно в обслуживаемом помещении. Это обеспечит дополнительную экономию на прокладывании электропроводки.

Схема подключения светильника через электронное импульсное реле

Подобная схема подключения в обязательном порядке прилагается в описании изделия, либо непосредственно на его корпусе. Это хорошо видно на приведенном ниже фото:

Изображение электрической схемы на корпусе электронного реле

Согласно данному руководству синий и черный проводники идут на подключение светильника, а красный и коричневый – на кнопки управления.

Производители импульсных реле

Среди отечественных производителей наиболее известным является фирма «Меандр». Она выпускает продукцию марки РИО (Р — реле, И – импульсное, О – для осветительных систем). Наибольшей популярностью пользуется изделие РИО-1. По своим техническим характеристикам оно не уступает известным зарубежным аналогам, при этом выгодно отличается в цене. Для сравнения, данные о некоторых фирмах приведены в таблице:

Перечисленные модели приведены в качестве примера, для возможности сравнения ценовых значений на изделия от разных производителей. Реальный модельный ряд значительно шире. Импульсные реле выпускаются: на разные напряжения питания: 12, 24, 130, 220 Вольт; с различным количеством силовых контактов: 1, 2 и более; номинальным током контактов 16 и 32 А.

Практическая рекомендация: Чтобы не приобрести некачественный товар, при покупке средств автоматики нужно требовать сертификаты соответствия. Кроме того, известные бренды предоставляют гарантийные обязательства на свою продукцию, что подтверждает ее надежность.

В заключении можно отметить, что применение импульсных реле значительно упрощают обустройство осветительных систем освещения в жилых, общественных или производственных помещениях. В отличие от других способов управления освещением из нескольких мест, подключение средств автоматики является наиболее простым и рациональным. Кроме того, оно предусматривает возможность расширения доступных функций в управлении.

Подключение кнопки без фиксации. Импульсное реле 23.3777

Актуально для тех, кто ещё в раздумьях, как подключать кнопку мгновенного действия (без фиксации).

Общая информация
Многие автомобили оборудованы большим количеством кнопок мгновенного действия (без фиксации), которые выполняют самые разные функции. Как ясно из названия такие кнопки проводят ток (сигнал) только тот промежуток времени, пока они нажаты, т.е. как мы убираем палец с кнопки, сигнал с неё моментально прекращается. Если вам нужно реализовать с помощью такой кнопки функцию запуска омывателя фар, то в связке с обыкновенным силовым реле никакие дополнительные изыски не потребуются, но если вам, например, нужно реализовать с помощью кнопки без фиксации долговременную подсветку чего-либо или подать постоянное питание на какой-то электроагрегат, то обыкновенные силовые реле вам в этом не помогут, т.к. они разомкнутся сразу же как прекратится нажатие на кнопку. Как же быть? Вариантов три:
1. Использовать кнопку с фиксацией положения (традиционные «щелкунчики», тумблеры, переключатели и т.д.);
2. Реализовать свою схему с помощью триггеров на транзисторах, что потребует определенных знаний и сноровки;
3. Воспользоваться готовым импульсным реле.
Именно о последнем варианте я хочу рассказать подробнее. Речь пойдет об импульсном реле 23.3777 от ВАЗ-2114.

Импульсное реле 23.3777
Импульсное реле представляет собой электромагнитное реле, срабатывающее от кратковременного импульса тока, или отпускающее и притягивающее якорь в соответствии с импульсами тока.
Подробнее остановимся на импульсном реле 23.3777 (артикул 23.3777 или 2114-3747610).

Как я узнал позже, конкретно это импульсное реле используется не только в ВАЗ-2114, но и во многих других отечественных автомобилях ВАЗ (ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, Нива, Lada Granta, Lada Priora и т.д. Вероятно, и Lada Vesta не исключение) для включения/отключения противотуманных фар.

Хоть на корпусе и заявлено, что «сделано в России», начинка полностью импортная.

Как видно на фотографии выше в составе схемы присутствует автомобильное электромагнитное реле LQ-12 фирмы Rayex Electronic, проводящее максимальный ток в 20 А при постоянном напряжении 12 В. Таким образом пропускная способность импульсного реле 23.3777 по току — 20 А, что достаточно много.

Клеммы и штекер
Артикулы ни клемм, ни штекера по отдельности мне найти не удалось, но они были в свободном доступе на авторынке (г. Санкт-Петербург, ул. Фучика, 17).

Цена как и на прочие компоненты, относящиеся к отечественному автопрому, вполне лояльная. Суммарно за 6 клемм и 1 штекер вышло 56 руб.
Как подсказал Роман в своём комментарии, колодка с проводами в сборе фирмы Cargen доступна под заказ по артикулу AX-340-6.

Цена на момент покупки была 69 руб.

Распиновка импульсного реле 23.3777
Распиновка подключения шестиконтактная, при этом фактически требуется подключить только пять из них. Все номера контактов есть на самом корпусе реле.

Распиновка по контактам следующая:
1 — рабочий контакт («+» силовой линии, замыкающий реле);
2 — сигнальный контакт («+»; не используется, если подключен контакт 6);
3 — служебный контакт (постоянный «-» или подключение на массу);
4 — рабочий контакт («+» силовой линии, замыкающий реле);
5 — сигнальный контакт (минусовой импульс, управление с кнопки мгновенного действия);
6 — сигнальный контакт («+»; не используется, если подключен контакт 2).

На контакте 6 или 2 должен присутствовать «+». При появлении (даже кратковременном) на контакте 5 минуса реле изменяет состояние контактов 1 и 4 (замыкает или размыкает реле). Т.е. если контакты были разомкнуты — замыкает, если замкнуты — размыкает. Контакт 3 нужен для функционирования схемы реле, выводится на постоянный минус или массу.
Важна полярность подключения к контактам 6 (или 2) и 5. При изменении полярности реле не работает.
Есть еще один существенный нюанс. Для управления реле отключаться и подключаться должен минус на контакте 5, при отключении плюса на контакте 6 (или 2) реле возвращается в разомкнутое состояние. При последующем подключении плюса, с заранее поданным на 5 контакт минусом, реле не срабатывает.
Таким образом получается, что управление с кнопки мгновенного действия происходит только по минусу. Кнопка с фиксацией, подключенная к контакту 6 (или 2), позволит управлять по плюсу, но при каждом включении/отключении кнопки потребуется размыкание минусового контакта 5.

Схема реализации
В автомобиле Hyundai Solaris младшей и средних комплектаций две основные кнопки мгновенного действия, на которые предпочтительно подключать дополнительные опции — кнопка отключения ESP (артикул 93350-4L000RY) и кнопка подогрева руля (артикул 93380-4L000RY). Подробнее о них и их распиновке я уже писал в посту о блоке регуляторов.
В моём случае кнопка подогрева руля была использована для реализации подсветки области ног. Схема ниже.

Подробнее о самой реализации расписано тут.

Спасибо за внимание! Удачи в модификациях!