Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Реле с двумя управляющими входами – Импульсное реле для группового режима работы BIS-412

Содержание

Управление бистабильным поляризованным реле с двумя обмотками постоянным (логическим) уровнем

  Как следует из названия, эти реле имеют два стабильных положения якоря. Это означает, что для перевода реле в другое стабильное состояние, на соответствующую обмотку необходимо подать короткий переключающий импульс. В промежутке между переключающими импульсами реле обесточено и энергии не потребляет.
Это относится к реле с двумя обмотками, существуют поляризованные реле с одной обмоткой. У них для перевода реле в другое стабильное состояние требуется кратковременно подать импульс противоположной полярности. Это требует усложнения схемы (применение Н-моста), и в данной статье не рассматривается.

  Общим для всех бистабильных поляризованных реле является то, что это реле импульсные. Т.е. управлять ими нужно короткими импульсами. Подача постоянного напряжения на обмотку импульсного реле в течении достаточно долгого времени способна вывести его из строя. Обычно это зафиксировано в паспорте реле. Импульсное же управление зачастую приводит к неоправданому переусложнению схемы устройства.
Ниже приведен схемотехнический прием для управления импульсным реле постоянным уровнем.

Можно заметить, что элементы DD1 включены по схеме «исключающее ИЛИ-НЕ» с выводами от промежуточных элементов и интегрирующей цепью R1C1 на входе обратной связи. Элемент DD1.4 в работе схемы не участвует и служит только о сигнализации о нештатных (аварийных) ситуациях.
Не буду здесь приводить таблицу истинности элемента «исключающее ИЛИ-НЕ», приложу проект Proteus (XOR-NOT.zip), желающие могут составить ее самостоятельно.

  О назначении интегрирующей цепи R1C1. На время переключения контактов реле один вход составного элемента «повисает» в воздухе. Это может привести к неработоспособности схемы или паразитной генерации. Поэтому на время переключения этот вход «исключающее ИЛИ-НЕ» удерживается в предыдущем состоянии за счет инерционности С1. Постоянная времени цепи R1C1 влияет только на время перезарядки через контакты реле. А вот постоянная времени С1+«Входное сопротивление двух логических элементов» должна превышать время переключения контактов. Расчитать его проблематично, нужно подбирать на макетке. Но и завышать его не нужно, от него зависит время токопотребления реле. Нагрузочная способность выходов примененных логических элементов тут не влияет, т.к. зарядка/разрядка конденсатора С1 производится через контакты реле.

  О необходимости элемента DD1.4. Он нужен только для генерации сигнала ошибки при неисправности реле. Короткие импульсы на время переключения глазом не фиксируются. Если у вас модуль с одиночным реле, сигнализацию можно сделать так (Рис. 1):

Если же модулей несколько, сигнал ошибки можно обьединить (Рис. 2).

Наглядный пример как это работает в Proteus, на входе логический 0:

На входе логический 1:

Хорошо видно, что в обоих случаях обмотки реле обесточены, токопотребление схемы определяется ничтожным статическим током КМОП микросхемы.
Недостаток данной схемы в требовании применения двухкатушечного бистабильного реле с «лишним» переключающим контактом для обратной связи.

Приложены (примеры для Proteus 7):

Xor-not.zip — учебный пример для понимания логики работы элемента «исключающее ИЛИ-НЕ»;
PLBI_Direct.zip — пример применения бистабильного реле в данной схеме;

P.S.
Схема была применена с реле РПС20 паспорт РС4.521.754

Аналогичные реле использовались в блоке памяти истребителей МИГ-15, МИГ-17.

P.P.S.
Из двухобмоточного поляризованного реле легко сделать однообмоточное, соединив обмотки последовательно в правильной полярности. Пример (классика), Радио, 1986 г. №8, стр.19. Квазисенсорный сетевой выключатель:

we.easyelectronics.ru

Импульсное реле для управления освещением — схема бистабильного реле

Как управлять лампой из нескольких местах, да ещё и используя обычные кнопки вместо клавишных переключателей? Для того, чтобы это работало, нужно иметь импульсное (бистабильное) реле. В некоторых источниках его называют импульсным, в некоторых бистабильным, так что оба названия подходящие — выбирайте какое нравится.

С помощью схемы состоящей из бистабильного реле плюс любого количества кнопок (типа как от звонка) можно управлять освещением из любого количества мест. Такое дело нужно в длинных коридорах, помещениях где есть возможность входа в комнату с двух сторон, в спальнях где основной свет можно зажечь как у двери, так и у кровати.

Структурная схема бистабильного реле

Принцип работы импульсного реле показан на анимированом рисунке (присмотритесь к нему внимательно):

  1. Фазовый потенциал ( L ) идёт как на кнопу, так и на реле.
  2. Когда используем кнопку ( S1 ), чтобы подать потенциал на реле, оно замыкает внутренний контакт реле и подает питание для лампы, даже если кнопка ( S1 ) будет отпущена.
  3. Последующая подача на реле потенциала с помощью кнопки отключит лампу до тех пор, пока кнопка не будет нажата снова.
  4. И лампа, и реле должны быть подключены к нейтральному ( N ) проводу, чтобы все функционировало так, как должно.

Схема простого подключения

В простейшей схеме есть одна кнопка и бистабильное реле, расположенное с этой кнопкой. Такая система имеет смысл только тогда, когда реле может управляться из другого источника, например, с помощью пульта дистанционного управления или центральной системы управления (элемент умный дом).

  1. Сетевое питание 220V подключено к клемме ( L ) кнопки ( S1 ).
  2. Электрический потенциал от клеммы ( L ) передается непосредственно на клемму реле ( 1 ) ( PB ). Потенциал от этого провода будет передаваться на лампу при работе реле.
  3. Соединяем нейтральные ( N ) и защитные ( PE ) провода за пределами кнопки ( P1 ). Защитный провод ( PE ) подключается к клемме PE в лампе, а нейтральный провод — к клемме N лампы и к клемме ( A2 ) реле.
  4. Когда кнопка используется для индикации потенциала на клемме ( A1 ) реле, то реле соединяет клеммы ( 1 ) и ( 2 ) вместе с контактом, и лампа включается. После отпускания кнопки контакт останется замкнут, поэтому лампа останется включенной.
  5. Изменение произойдет когда кнопка снова будет нажата и реле отключит контакт разорвав соединение между клеммами ( 1 ) и ( 2 ).

Управление реле из двух мест

Электрический потенциал от фазового провода ( L ) передается на клемму ( 2 ) кнопки ( S1 ), как при нажатии кнопки ( S1 ), так и ( S2 ). Внутри на схеме вы видите символ катушки, который управляет контактом реле, когда мы подаем напряжение на клеммы ( A1 ) и ( A2 ).

Таким образом мы можем прикрепить любое количество кнопок для независимого управления светом из разных мест. Если вы хотите добавить дополнительный элемент управления из другого места, просто введите в цепь еще одну кнопку и подключите её параллельно к любой другой кнопке, которая управляет этой лампой, или непосредственно к реле.

Бистабильное реле на две кнопки

Теперь возьмём бистабильное реле, которое может быть установлено вне коробки, например, в домашнем коммутационном аппарате. Так что вот для изучения еще одна схема подключения.

Это по-сути то же, что и в предыдущем рисунке, изменилась только форма реле.

Как выглядит импульсное реле

Вот тестовая система. Кнопка звонка будет установлена ​​в коробе и подключена к бистабильному реле. С правой стороны реле установлены 3 независимых электрических соединителя, соединяющих фазные, нейтральные и защитные провода. В данный момент к ним подключен шнур питания.

  • Клеммы ( A1 ) и ( A2 ) управления.
  • Клеммы ( 2 ) и ( 1 ), к которым подключаем шнур питания и фазовый провод к лампе.
  • В центральной части реле черная кнопка, которая может быть нажата вручную без контактных кнопок звонка, подключенных проводами.

Практическое подключение реле

Перед началом работ обязательно отключаем напряжение в электро цепи и проверяем с помощью тестера наличие потенциала 220 В на проводах, с которыми будем работать.

Подключите кабель питания ( 2 ) к разъему фазного провода.

Между коробом и реле проведем двухпроводный кабель. Коричневый провод подключим к разъему, чтобы могли нажать внешнюю кнопку.

Второй провод — синий, на нем будет потенциал. Подключим его к управляющему контакту ( A2 ) реле.

Следующий шаг — соединить зажим ( A1 ) с разъемом нейтрального провода, а также подключить провода к лампе. Проводники и защита нейтрали подключаются к соответствующим разъемам, а коричневый провод (фаза) к клемме ( 1 ) реле так, чтоб оно работало получая потенциал, подаваемый на зажим ( 2 ).

Соединение кнопки классическое. Подключите шнур питания к клемме ( L ) и к клемме ( 2 ) провода, с помощью которого передадим короткие импульсы управления реле.

Затем присоединяем к схеме еще одну кнопку. Для этого проведем двухпроводный кабель между двумя коробками.

Во второй можем установить кнопку звонка с подсветкой чтоб видеть изменения потенциала на ней. Метод подключения аналогичен. Соединяем провода по цвету также, как и в первой кнопке.

Всё готово — понажимайте и проверьте работу тестовой системы.

Вопросы и практические советы

Имеет ли значение, какой терминал (A1) или (A2) будет подключать провод фазы управления?

Не имеет значения. Для катушки реле разница в потенциале важна на уровне 220 В, если один провод (который нейтраль) прикрутить к одному терминалу, а фазовый провод (на котором есть потенциал) к другому — между ними будет нормальное напряжение и реле заработает.

Может ли отличаться напряжение на клеммах управления (A1, A2) и на контактных клеммах (1, 2)?

Да. Каждое реле предназначено для определенного управляющего напряжения. В нашем случае это 220 В ( A1, A2 ). Контакт, соединяющий клеммы ( 1, 2 ), является так называемым беспотенциальным. Любой потенциальный уровень задается на терминале ( 1 ), он будет передан на терминал ( 2 ), когда контакт закроется.

Благодаря этому мы можем, например, управлять цепью питания 12 В с кнопками, которые передают управляющий сигнал 220 В.

Каждое бистабильное реле подключается так же?

Да, но всегда проверяйте схему подключения и руководство по эксплуатации, прежде чем приступать к сборке. Не каждый производитель использует ту же методологию, количество соединений и стандарт описания. Однако обозначение терминалов ( A1 ) и ( A2 ) популярно практически для всех реле.

Можно даже собрать реле с беспроводным управлением, где можно управлять освещением как с кнопки, так и с помощью радио пульта дистанционного управления.

В общем управление светом с помощью бистабильного реле, безусловно, стоит рассмотреть. С точки зрения управления из большего числа мест, это более простое решение, чем классическое (клавишными переключателями). К тому же оно имеет большие возможности по беспроводному контролю.

2shemi.ru

Подключение импульсного реле для управления освещением

 

Для удовлетворения современных требований освещения квартир, офисных помещений и предприятий используются сложные системы электрификации. При их проектировании для решения отдельных задач применяется ряд оборудования, которое постоянно усовершенствуется.

Так, импульсное реле для управления освещением из нескольких мест стало использоваться относительно недавно. Постепенно оно вытесняет стандартные схемы с проходными выключателями.

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 448
Источник: https://je7.ru/impul-snoe-rele-dlya-upravleniya-osvescheniem-vidy-markirovka-i-podklyuchenie/

Разделы статьи

2 основные схемы подключения освещения

Импульсное реле позволяет создавать централизованное управление освещением, делать несколько выключателей для одного источника света и другие полезные вещи. Сегодня электрики при проектировании электропроводки в доме предлагают достаточно сложные схемы, которые упрощают жизнь жильцов.

Помимо примера с централизованным управлением всем светом в доме, большой популярностью пользуются схемы с несколькими выключателям. Распространенный пример — это выключатели внизу и наверху лестницы, у входа и у кровати в спальной комнате и т.д. Вариантов использования импульсного реле для управления освещения много.

Схема подключения реле Е 250 GMСхема подключения реле Е 250 GM

При стандартных схемах установка осветительных приборов с проходными выключателями такое невозможно. Реле импульсного типа позволяют гибко планировать освещение и более творчески подходить к вопросам проектирования интерьеров. Создание сложных схем требует от электрика мастерства и опыта работы, поэтому не каждый готов ответить на такие запросы.

Монтаж и пример подключения релеМонтаж и пример подключения реле

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 1057
Источник: https://elektro220v.ru/kontaktory-i-rele/impulsnoe-rele-dlya-upravleniya.html

Разновидности

Сегодня такое устройство представлено на рынке под разными торговыми марками. Наиболее популярными являются следующие:

  • ABB,
  • Schneider Electric,
  • Legrand,
  • IEK,
  • Finder и другие.

Импульсное реле

Все они работают по одному и тому же принципу управления катушкой, на которую воздействует короткий импульс напряжения. Рабочий цикл включает в себя импульсное воздействие, при котором прибор включается и выключается. Принцип циклического управления применяется во всех моделях реле.

Используется он в моделях разного типа:

  • электромагнитных;
  • индукционных;
  • магнитоэлектрических;
  • электродинамических.

Схема

В системах автоматики чаще всего применяются электромагнитные модификации благодаря своей надежности, основанной на принципе действия электромагнитной силы в ферромагнитном сердечнике такого устройства при подведении тока к катушке. Включает контакты рамка, которая при определенном положении притягивает к магнитному сердечнику, а во втором положении отводится назад с помощью пружины.

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 978
Источник: https://cdelct.ru/accessories/podklyuchenie-impulsnogo-rele.html

Принцип действия устройства

Существует много производителей электротехнического оборудования, выпускающих импульсные реле:

ABB, Schneider Electric, Legrand, IEK, Finder и другие.

В независимости от изготовителя, в данных устройствах применяется один и тот же принцип управления катушкой, осуществляемый с помощью приходящего короткого импульса напряжения.

СхемаИмпульсное реле электронное

Алгоритм работы такой: пришёл один импульс – устройство включилось, пришёл следующий – выключилось. Данный циклический принцип управления сохраняется во всех модификациях устройств. На само срабатывание необходимо, в зависимости от модели, в среднем около 50 мс.

Поскольку импульсное реле имеет два стабильных состояния – включённое и выключенное, его ещё называют бистабильным. Другое название, встречаемое в каталогах – блокировочное, из-за того, что контакт блокируется в одном из двух положений внутренним механизмом, и данное состояние сохраняется после исчезновения напряжения в сети.

СхемаСхема подключения и принцип работы импульсного реле на примере двух выключателей

Выключатель для импульсного реле

Очевидно, что включённых параллельно клавиш может быть много, нажатием которых осуществляют одну и ту же функцию. Для управления импульсным реле используется выключатель, имеющий самостоятельно размыкающийся под воздействием пружины контакт – кнопка с нормально открытым (разомкнутым) не фиксирующимся контактом.

Схема

Установив данные выключатели в разных местах большого помещения можно включить освещение нажатием клавиши на входе и выключить, закрывая выходную дверь. Если в это время кто-то ещё будет находиться внутри, то ему не надо будет пробираться в потёмках через весь зал – достаточно подойти к любому ближайшему выключателю, и возобновить освещение.

Разновидности и характеристики импульсных реле

Импульсные реле могут иметь модульную конструкцию, для установки на DIN рейку в щитке, но, также выпускаются устройства различных размеров и форм, имеющие иной способ крепления.

Модульные устройства, выпускаемые различными производителями, также могут отличаться внешним видом.

Например, импульсные реле фирмы ABB, Schneider Electric, имеют индикаторы работы и ручной рычажок управления механизмом.

Схемаимпульсное реле с рычажком и устанавливаемый на DIN рейку

Обозначение клемм подключения тоже может различаться. По ходу развития, изделия одной марки также изменяются.

Схема

Например, реле ранее популярной серии E251 от компании ABB уже снятое с производства, выглядит так,

Схема

а его аналог Е290, теперь имеет несколько иной вид.

Различаются внутренней схемой также серии от одного изготовителя.

Основными характеристиками импульсных реле являются:

  • Количество и первоначальное состояние контактов;
  • Номинальное управляющее напряжение;
  • Ток срабатывания катушки;
  • Номинальный ток силовой цепи;
  • Длительность импульса управления;
  • Количество подключаемых выключателей;

Последняя указанная характеристика зависит от наличия ламп подсветки в выключателях, суммарный ток которых может привести к срабатыванию катушки. Если импульсное реле электронное, то оно подвержено влиянию радиопомех и наводок от окружающих силовых цепей.

СхемаХарактеристики импульсных реле

Схема подключения реле с одним нормально открытым контактом

Поскольку существует большое разнообразие бистабильных реле, то без привязки к конкретному производителю можно рассмотреть лишь обобщённую схему подключения.

Схемасхема подключения

На рисунке справа показан момент нажатия выключателя и срабатывание реле, которое блокируется в данном состоянии до следующего нажатия любой из кнопок. Так выглядит монтажная схема подключения всё ещё популярного блокировочного реле ABB E251-230

Принципиально, схемы подключений изделий от других производителей ничем не отличаются.

СхемаСхема подключения импульсного реле с выключателем для защиты

Общей особенностью данных реле является то, что они не имеют встроенной защиты от перегрузки и должны быть защищены с помощью автоматических выключателей.

Поскольку для срабатывания катушки требуется незначительный ток, по сравнению коммутируемой нагрузкой, то цепи управления могут осуществляться при помощи кабелей с поперечным сечением жил 0,5 мм², но в этом случае для данной электропроводки должен быть установлен отдельный защитный автомат, для предотвращения возгорания проводов при их коротком замыкании.

Как правило, производители указывают время, в течение которого катушка может находиться под напряжением. Например, у ABB оно не ограничено, но у менее именитых брендов импульсные реле могут нагреваться, когда в цепи катушки будет электрический ток продолжительное время, поэтому, покупая импульсное реле, необходимо уточнять данный параметр, ведь возможны случаи, когда случайно передвинутая мебель окажется причиной постоянного нажатия кнопки выключателя.

СхемаИли такая монтажная схема

Короткое описание некоторых возможностей импульсных реле от компании ABB

Если заглянуть в каталог ABB, то можно увидеть что существуют импульсные реле (старая серия — E256, новый аналог E290-16-11/), имеющие по одному нормально открытому и закрытому контакту, фактически работающие в режиме переключателя.

СхемаАВВ Е290 и его аналоги

Такие устройства могут использоваться для управления осветительными системами на производстве, для переключения между основным и дежурным освещением. Благодаря такой функции производственное помещение никогда не окажется в темноте по вине персонала, забывшего включить дежурный свет – переключение осуществляется одним нажатием на клавишу выключателя.

Существует также возможность управлять освещением как локально (управляется одно импульсное реле при помощи нескольких параллельно подключенных кнопок), так и централизованно, (одновременно для нескольких одинаковых устройств) при помощи двух клавиш – включения и выключения. Например, схема подключения реле серии E257.

Схема

Здесь нажатием центральных кнопок (ON, OFF) управляются все реле, плюс каждое имеет свое локальное управление.

В обновлённой линейке ABB используется принцип комбинирования модулей для создания многоуровневых управляющих систем.

QIP_Shot__Screen_415_a3295841c69f3c87f6a254ea7a6905fd

Использование различного управляющего напряжения также расширяет функциональные возможности устройств управления освещением. Для примера, импульсное реле серии E251-24 (его обновлённый аналог E290-16-10/24)управляется постоянным напряжением 12В (или переменным 24В), что делает безопасной работу выключателей, находящихся во влажных средах, где есть риск поражения электрическим током.

Такое устройство с успехом может использоваться для управления освещением в бане или сауне, где применение устройств, работающих с сетевым напряжением, не допускается. К тому же низковольтный управляющий сигнал может генерироваться различными компьютеризированными устройствами, что позволяет автоматизировать процессы управления освещением.

QIP_Shot__Screen_415_a3295841c69f3c87f6a254ea7a6905fd

Управляющее напряжение в импульсных реле от ABB указывается через дефис в старых изделиях (E251-230) и послеслеша в новом стандарте (E290-16-10/230).

Итог

Данная статья не является рекламой продукции ABB, просто устройства данной фирмы, являющейся одной из лучших на рынке в данном сегменте, взяты в качестве примера, чтобы показать некоторые существующие возможности, которые появляются при использовании различных модификаций импульсных реле.

Как уже говорилось выше, рабочий принцип данных устройств одинаковый у всех производителей, а чтобы правильно подключить и использовать конкретное изделие, нужно изучать его внутреннюю схему, функционал и технические характеристики.

Комбинируя различные устройства, подключая их последовательно, используя контакторы и дополнительные аксессуары, можно обеспечить многоуровневое управление не только освещением, но и другими производственными процессами.

Первая часть видео :

Вторая часть видео:

Блок: 2/2 | Кол-во символов: 7661
Источник: http://infoelectrik.ru/kommutacionnye-apparaty/drugie-kommutacionnye-apparaty/impulsnye-rele-dlya-upravleniya-osveshheniem.html

Примеры эффективного использования

В продаже представлены различные варианты устройств, включая реле с таймером. Они способны автоматически выключать освещение через определённый промежуток времени. На выбор предлагают механические и электронные модели, обладающие широким спектром применения.

Реле с соленоидами или катушками из-за особенностей своей конструкции не могут использоваться самостоятельно. Управление выполняется внешне с помощью выключателей с кнопками или клавишами. Он отличается от стандартного тем, что у него только одна стабильная позиция. Его достаточно нажать один раз, чтобы сработало реле, после чего он возвращается в исходную позицию. При кратковременном нажатии цепь замыкается, и этого достаточно для срабатывания катушки реле.

Такая особенность позволяет подключать к одной катушке неограниченное число выключателей. Это позволяет решать любые задачи по размещению источников света и других потребителей электричества. Ограничений по конкретному месту установки импульсного реле также никаких нет.

Импульсные реле имеют широкую сферу применения, благодаря некоторым особенностям:

  • Небольшой ток, поэтому подходит любая кнопка включения.
  • Наличие индикатора для проверки состояния электросети.
  • Многочисленные варианты исполнения для любой ситуации.

Современные однопозиционные выключатели оснащаются светодиодом, выступающим в качестве индикатора включения. Одного взгляда на него достаточно, чтобы проверить состояние освещения. Благодаря этому импульсные реле располагаться даже в удалённых местах, откуда не видно само помещение. Специалисты помогут подобрать конкретную модель в зависимости от условий эксплуатации.

Производители предлагают широкий ассортимент выключателей, отличающихся конструктивными особенностями и дизайном. Различия касаются следующих аспектов:

  • Врезные и накладные способы компоновки.
  • Обширная цветовая палитра.
  • Одно-, двух- и трёхкнопочное исполнение.

Импульсные реле с двумя или тремя кнопками способны управлять освещением в разных электросетях. Из одного места можно выключать или включать сразу несколько групп осветительных приборов. Такие устройства устанавливаются для управления светом, жалюзи и другими электронными элементами. Благодаря разнообразию дизайна также удаётся подобрать подходящий вариант для конкретного интерьера.

 

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 2312
Источник: https://elektro220v.ru/kontaktory-i-rele/impulsnoe-rele-dlya-upravleniya.html

Виды, маркировка и преимущества

Основными видами импульсных реле являются электромеханические и электронные. Электромеханические, в свою очередь, классифицируются по принципу действия.

Разновидности импульсных устройств

Это значит, что переключение силовых контактов может осуществляться силами отличными от усилия магнита. Они подразделяются на:

  • электромагнитные;
  • индукционные;
  • магнитоэлектрические;
  • электродинамические.

Электромагнитные приспособления в системах автоматики применяются чаще остальных. Они достаточно надежны за счет несложного метода работы, основанного на действии электромагнитных сил в ферромагнитном сердечнике при условии, что в катушке есть ток.

Воздействие на контакты здесь осуществляет рамка, которая в одном положении притягивается сердечником, а во второе возвращается пружиной.

Электромагнитное реле памяти

Якорь, т. е. пластина с магнитными свойствами, притягивается электромагнитом, которым является медный провод, намотанный на катушку с ярмом

Индукционные имеют принцип действия, основанный на контакте токов — переменного с индуцированными магнитными потоками с самими потоками.

Это взаимодействие создает вращающий момент, который приводит в движение медный диск, расположенный между двух электромагнитов. Вращаясь, он замыкает и размыкает контакты.

Работа магнитоэлектрических устройств выполняется за счет взаимодействия тока в поворотной рамке с магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом. Управление замыканием/разрывом контактов осуществляется благодаря ее вращениею.

Относительно своего типа такие реле очень чувствительны. Однако, они не получили большого распространения из-за времени срабатывания в 0,1-0,2 с, которое считается долгим.

Электродинамические реле работают за счет силы, возникающей между подвижной и неподвижной катушками тока. Способ замыкания контактов такой же, как и в магнитоэлектрическом устройстве. Отличие только в том, что индукция в рабочем зазоре создается электромагнитным способом.

Электронные модели конструктивно почти повторяют электромеханические. Имеют те же блоки: исполняющий, промежуточный и управляющий.

Различие заключается только в последнем. Управление коммутацией осуществляется полупроводниковым диодом в составе микроконтроллера на печатной плате.

Полупроводниковое бистабильное реле

В роли полупроводников в этом устройстве выступают транзисторы и тиристоры. Хотя они и выдерживают сложные условия запыленности и вибрации, но подвержены коротким перегрузкам по току и напряжению

Этот вид реле оборудуется дополнительными модулями. Например, таймер позволяет выполнять программу по управлению освещением через заданный промежуток времени.

Это удобно для экономии электроэнергии, когда в работе оборудования нет нужды. При необходимости выключить свет можно двойным нажатием кнопки.

Достоинства и недостатки основных типов реле

Отличаясь от полупроводниковых ключей, электромеханические переключатели имеют следующие преимущества:

  1. Относительно низкая стоимость за счет недорогих составляющих.
  2. Образование небольшого количества тепла на включенных контактах из-за слабого падения напряжения.
  3. Присутствие мощной изоляции в 5 кВ между катушкой и контактной группой.
  4. Не подверженность вредному влиянию импульсов перенапряжения, помехам от молний, процессам коммутации мощных электроустановок.
  5. Управление линиями с нагрузкой до 0,4 кВ при малом объеме устройства.

При замыкании цепи с током в 10 А в реле малого объема по катушке распределяется менее 0,5 Вт. В то время как, на электронных аналогах этот показатель может составлять более 15 Вт. Благодаря этому не возникает проблемы охлаждения и вреда атмосфере.

К их недостаткам приспособлений следует отнести:

  1. Износ и проблемы при коммутации индуктивных нагрузок и высоких напряжений при постоянном токе.
  2. Включение и выключение цепи сопровождается порождением радиопомех. Это требует установку экранирования или увеличения расстояния до подверженного помехам оборудования.
  3. Относительно долгое время срабатывания.

Еще один минус — наличие непрерывного механического и электрического износа при коммутации. К ним относится окисление контактов и их повреждение от искровых разрядов, деформация блоков пружин.

Электромеханический двухпозиционный контактор

При монтаже стоит учитывать, что электромеханический вариант исполнения контакторов может работать некорректно, если находится в горизонтальном положении

В отличие от электромеханических, электронные реле осуществляют управление промежуточным блоком посредством микроконтроллера.

Достоинства и недостатки электроники можно разобрать на примере аппаратов фирмы F&F относительно марки ABB, которая производит механику.

Из плюсов первого типа переключателей можно выделить:

  • большую безопасность;
  • высокую скорость переключения;
  • доступность на рынке;
  • индикаторные оповещения о режиме работы;
  • расширенный функционал;
  • бесшумную работу.

Кроме того, бесспорное преимущество заключается в нескольких вариантах монтажа — возможна установка не только на DIN-рейку щитка, но и в подрозетник.

Минусы электроники F&F сравнительно с механикой ABB:

  • нарушение работы при сбоях в электроснабжении;
  • перегрев при коммутации больших токов;
  • возможны «глюки» без видимых на то причин;
  • отключение прибора при кратковременном выключении напряжения в сети;
  • большое сопротивление в закрытом положении;
  • некоторые реле работают только на постоянном токе;
  • полупроводниковая схема не сразу пропускает ток обратно обычному направлению.

Несмотря на указанные недостатки, электронные коммутаторы постоянно развиваются и благодаря большему потенциалу функционала относительно электромеханических, ожидается их преобладающее использование.

Подробные характеристики продукта

Чтобы исключить путаницу, производитель дает максимально подробные характеристики изделия в каталогах магазина и в техническом паспорте устройства

Основные характеризующие параметры

В зависимости от назначения и области применения реле можно классифицировать по нескольким признакам:

  • возвратный коэффициент – отношение значения тока выхода якоря к току втягивания;
  • ток выхода – максимальное его значение в зажимах катушки при выходе якоря;
  • ток втягивания – минимальный его показатель в зажимах катушки при возвращении якоря в исходное положение;
  • уставка – уровень величины срабатывания в заданных пределах, установленной в реле;
  • величина срабатывания – значение входного сигнала, на которое устройство автоматически отвечает;
  • номинальные значения – напряжение, ток и прочие величины, лежащие в основе действия реле.

Также электромагнитные приспособления можно разделить по времени срабатывания. Самая долгая задержка у реле времени – более 1 сек, с возможностью настроить этот параметр.

Затем идут замедленные – 0,15 сек., нормальные – 0,05 сек., быстродействующие – 0,05 сек. И самые быстрые безынерционные – менее 0,001 сек.

Расшифровка маркировки изделий

Шифр маркировки контактора часто можно встретить в каталогах магазинов и на самом устройстве. Он дает полное описание конструктивных особенностей, назначения и условий их применения.

Состав обозначения можно разобрать на электромагнитном промежуточном реле РЭП-26. Он используется в цепях переменного тока до 380 В и постоянного до 220 В.

Группировка обозначений маркировки

Чтобы разобраться в маркировке, необходимо разбить надпись на блоки и применить таблицы-описания, которые можно найти в специализированных справочниках

В таком виде может выглядеть обозначение изделия в магазине: РЭП 26-004А526042-40УХЛ4.

РЭП 26 – ХХХ Х Х ХХ ХХ Х – 40ХХХ4. Этот вид обозначения можно разобрать следующим образом:

  • 26 – номер серии;
  • ХХХ – вид контактов и их количество;
  • Х – класс износостойкости коммутации;
  • Х – тип катушки включения, тип возврата реле и род тока;
  • ХХ – конструкция по способу установки и соединения проводников;
  • ХХ – значение тока или напряжения катушки;
  • Х – дополнительные элементы конструкции;
  • 40 – уровень защиты стандарта IP или ГОСТ14254;
  • ХХХ4 – климатическая зона применения в соответствии с ГОСТом 15150.

Климатическое исполнение может быть: УХЛ – для климата холодного и умеренного или О –для тропического или общеклиматическое исполнение.

Согласно специальным таблицам обозначений, рассматриваемое устройство представляет собой реле электромагнитное промежуточное, с четырьмя контактами переключения, классом стойкости коммутации А, использующее постоянный ток.

Имеет крепление розетки с ламелями под пайку внешних проводников, катушку напряжением 24 В и манипулятор ручной.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 8211
Источник: https://je7.ru/impul-snoe-rele-dlya-upravleniya-osvescheniem-vidy-markirovka-i-podklyuchenie/

Схема работы импульсного реле

Проводится подключение импульсного реле для управления освещением в зависимости от типа его конструкции. Модульные системы, которые могут иметь разную форму и размер, обычно крепят на DIN-рейку, расположенную в щитке. Но также есть и другие модели, размер и особенности конструкции которых предполагают иной способ установки.

Конструкции модульного типа разных производителей отличаются внешними параметрами. В одних модификациях могут быть индикатор и рычаг для ручного управления, как в реле торговой марки Schneider Electric, в други

kachestvolife.club

коммутация мощных нагрузок / Unwired Devices LLC corporate blog / Habr

Привет, Geektimes!

Управление мощными нагрузками — достаточно популярная тема среди людей, так или иначе касающихся автоматизации дома, причём в общем-то независимо от платформы: будь то Arduino, Rapsberry Pi, Unwired One или иная платформа, включать-выключать ей какой-нибудь обогреватель, котёл или канальный вентилятор рано или поздно приходится.

Традиционная дилемма здесь — чем, собственно, коммутировать. Как убедились многие на своём печальном опыте, китайские реле не обладают должной надёжностью — при коммутации мощной индуктивной нагрузки контакты сильно искрят, и в один прекрасный момент могут попросту залипнуть. Приходится ставить два реле — второе для подстраховки на размыкание.

Вместо реле можно поставить симистор или твердотельное реле (по сути, тот же тиристор или полевик со схемой управления логическим сигналом и опторазвязкой в одном корпусе), но у них другой минус — они греются. Соответственно, нужен радиатор, что увеличивает габариты конструкции.

Я же хочу рассказать про простую и довольно очевидную, но при этом редко встречающуюся схему, умеющую вот такое:

  • Гальваническая развязка входа и нагрузки
  • Коммутация индуктивных нагрузок без выбросов тока и напряжения
  • Отсутствие значимого тепловыделения даже на максимальной мощности

Но сначала — чуть-чуть иллюстраций. Во всех случаях использовались реле TTI серий TRJ и TRIL, а в качестве нагрузки — пылесос мощностью 650 Вт.

Классическая схема — подключаем пылесос через обычное реле. Потом подключаем к пылесосу осциллограф (Осторожно! Либо осциллограф, либо пылесос — а лучше оба — должны быть гальванически развязаны от земли! Пальцами и яйцами в солонку не лазить! С 220 В не шутят!) и смотрим.

Включаем:

Пришлось почти на максимум сетевого напряжения (пытаться привязать электромагнитное реле к переходу через ноль — задача гиблая: оно слишком медленное). В обе стороны бабахнуло коротким выбросом с почти вертикальными фронтами, во все стороны полетели помехи. Ожидаемо.

Выключаем:

Резкое пропадание напряжения на индуктивной нагрузке не сулит ничего хорошего — ввысь полетел выброс. Кроме того, видите вот эти помехи на синусоиде за миллисекунды до собственно отключения? Это искрение начавших размыкаться контактов реле, из-за которого они однажды и прикипят.

Итак, «голым» реле коммутировать индуктивную нагрузку плохо. Что сделаем? Попробуем добавить снаббер — RC-цепочку из резистора 120 Ом и конденсатора 0,15 мкФ.

Включаем:

Лучше, но не сильно. Выброс сбавил в высоте, но в целом сохранился.

Выключаем:

Та же картина. Мусор остался, более того, осталось искрение контактов реле, хоть и сильно уменьшившееся.

Вывод: со снаббером лучше, чем без снаббера, но глобально проблемы он не решает. Тем не менее, если вы желаете коммутировать индуктивные нагрузки обычным реле — ставьте снаббер. Номиналы надо подбирать по конкретной нагрузке, но 1-Вт резистор на 100-120 Ом и конденсатор на 0,1 мкФ выглядят разумным вариантом для данного случая.

Литература по теме: Agilent — Application Note 1399, «Maximizing the Life Span of Your Relays». При работе реле на худший тип нагрузки — мотор, который, помимо индуктивности, при старте имеет ещё и очень низкое сопротивление — добрые авторы рекомендуют уменьшить паспортный ресурс реле в пять раз.

А теперь сделаем ход конём — объединим симистор, симисторный драйвер с детектированием нуля и реле в одну схему.

Что есть на этой схеме? Слева — вход. При подаче на него «1» конденсатор C2 практически мгновенно заряжается через R1 и нижнюю половину D1; оптореле VO1 включается, дожидается ближайшего перехода через ноль (MOC3063 — со встроенной схемой детектора нуля) и включает симистор D4. Нагрузка запускается.

Конденсатор C1 заряжается через цепочку из R1 и R2, на что уходит примерно t=RC ~ 100 мс. Это несколько периодов сетевого напряжения, то есть, за это время симистор успеет включиться гарантированно. Далее открывается Q1 — и включается реле K1 (а также светодиод D2, светящий приятным изумрудным светом). Контакты реле шунтируют симистор, поэтому далее — до самого выключения — он в работе участия не принимает. И не греется.

Выключение — в обратном порядке. Как только на входе появляется «0», C1 быстро разряжается через верхнее плечо D1 и R1, реле выключается. А вот симистор остаётся включённым примерно 100 мс, так как C2 разряжается через 100-килоомный R3. Более того, так как симистор удерживается в открытом состоянии током, то даже после отключения VO1 он останется открытым, пока ток нагрузки не упадёт в очередном полупериоде ниже тока удержания симистора.

Включение:

Выключение:

Красиво, не правда ли? Причём при использовании современных симисторов, устойчивых к быстрым изменениям тока и напряжения (такие модели есть у всех основных производителей — NXP, ST, Onsemi, etc., наименования начинаются с «BTA»), снаббер не нужен вообще, ни в каком виде.

Более того, если вспомнить умных людей из Agilent и посмотреть, как меняется потребляемый мотором ток, получится вот такая картинка:

Стартовый ток превышает рабочий более чем в четыре раза. За первые пять периодов — то время, на которое симистор опережает реле в нашей схеме — ток падает примерно вдвое, что также существенно смягчает требования к реле и продлевает его жизнь.

Да, схема сложнее и дороже, чем обычное реле или обычный симистор. Но часто она того стоит.

habr.com

Автомобильные реле: как устроены, как их выбирать и проверять

Как устроено и применяется реле

Как известно, габариты и мощность выключателя, коммутирующего мощную нагрузку, должны этой нагрузке соответствовать. Нельзя включить такие серьезные потребители тока в автомобиле, как, скажем, вентилятор радиатора или обогрев стекла крошечной кнопочкой – её контакты просто сгорят от одного-двух нажатий. Соответственно, кнопка должна быть крупной, мощной, тугой, с четкой фиксацией положений on/off. К ней должны подходить длинные толстые провода, рассчитанные на полный ток нагрузки.

Но в современном автомобиле с его изящным дизайном интерьера места таким кнопкам нет, да и толстые провода с дорогостоящей медью стараются применять экономно. Поэтому в качестве дистанционного силового коммутатора чаще всего применяется реле – оно устанавливается рядом с нагрузкой или в релейном боксе, а управляем мы им с помощью крошечной маломощной кнопочки с подведенными к ней тоненькими проводками, дизайн которой легко вписать в салон современной машины.

Внутри простейшего типичного реле располагается электромагнит, на который подается слабый управляющий сигнал, а уже подвижное коромысло, которое притягивает к себе сработавший электромагнит, в свою очередь замыкает два силовых контакта, которые и включают мощную электрическую цепь.

В автомобилях чаще всего используются два типа реле: с парой замыкающих контактов и с тройкой переключающих. В последнем при срабатывании реле один контакт замыкается на общий, а второй в это время отключается от него. Существуют, конечно же, и более сложные реле, с несколькими группами контактов в одном корпусе – замыкающими, размыкающими, переключающими. Но встречаются они существенно реже.

Обратите внимание, что на нижеприведенной картинке у реле с переключающей контактной тройкой рабочие контакты пронумерованы. Пара контактов 1 и 2 называется «нормально замкнутые». Пара 2 и 3 – «нормально разомкнутые». Состоянием «нормально» считается состояние, когда на обмотку реле НЕ подано напряжение.

2

Наиболее распространенные универсальные автомобильные реле и их контактные выводы со стандартным расположением ножек для установки в блок предохранителей или в выносную колодку выглядят так:

2 005
006

Герметичное реле из комплекта нештатного ксенона выглядит иначе. Залитый компаундом корпус позволяет ему надежно работать при установке вблизи фар, где водяной и грязевой туман проникают под капот через решетку радиатора. Цоколевка выводов – нестандартная, поэтому реле комплектуется собственным разъемом.

007

Для коммутации больших токов, в десятки и сотни ампер, используют реле иной конструкции, нежели описанные выше. Технически суть неизменна – обмотка примагничивает к себе подвижный сердечник, который замыкает контакты, но контакты имеют значительную площадь, крепление проводов – под болт от М6 и толще, обмотка – повышенной мощности. Конструктивно эти реле сходны со втягивающим реле стартера. Применяются они на грузовых машинах в качестве выключателей массы и пусковых реле того же стартера, на разной спецтехнике для включения особо мощных потребителей. Нештатно их используют для аварийной коммутации джиперских лебедок, создания систем пневмоподвески, в качестве главного реле системы самодельных электромобилей и т.п.

008
009 010

К слову, само слово «реле» переводится с французского как «перепряжка лошадей», и появился сей термин в эпоху развития первых телеграфных линий связи. Малая мощность гальванических батарей того времени не позволяла передавать точки и тире на дальние расстояния – все электричество «гасло» на длинных проводах, и доходившие до корреспондента остатки тока были неспособны шевельнуть головку печатающего аппарата. В результате линии связи стали делать «с пересадочными станциями» – на промежуточном пункте ослабевшим током активировали не печатающий аппарат, а слабенькое реле, которое уже, в свою очередь, открывало путь току из свежей батареи – и далее, и далее…

Что нужно знать о работе реле?

Напряжение срабатывания

Напряжение, которое обозначено на корпусе реле, – это усредненное оптимальное напряжение. На автомобильных реле пропечатано «12V», но срабатывают они и при напряжении 10 вольт, сработают и при 7-8 вольтах. Аналогично и 14,5-14,8 вольт, до которых поднимается напряжение в бортсети при запущенном двигателе, им не вредит. Так что 12 вольт – это условный номинал. Хотя реле от 24-вольтовой грузовой машины в 12-вольтовой сети не заработает – тут уж разница слишком велика…

011

Коммутируемый ток

Второй главный параметр реле после рабочего напряжения обмотки – максимальный ток, который может пропустить через себя контактная группа без перегрева и пригорания. Указывается он обычно на корпусе – в амперах. В принципе, контакты всех автомобильных реле достаточно мощные, «слабаков» тут не водится. Даже самое миниатюрное коммутирует 15-20 ампер, реле стандартных размеров – 20-40 ампер. Если ток указывается двойной (например, 30/40 А), то это означает кратковременный и долговременный режимы. Собственно, запас по току никогда не мешает – но это касается в основном какого-то нештатного электрооборудования автомобиля, подключаемого самостоятельно.

012

Нумерация выводов

Выводы автомобильных реле маркируются в соответствии с международным электротехническим стандартом для автопрома. Два вывода обмотки пронумерованы цифрами «85» и «86». Выводы контактной «двойки» или «тройки» (замыкающие или переключающие) обозначаются как «30», «87» и «87а».

Впрочем, гарантии маркировка, увы, не дает. Российские производители порой маркируют нормально замкнутый контакт как «88», а иностранные – как «87а». Неожиданные вариации стандартной нумерации встречаются и у безымянных «брендов», и у компаний уровня Bosch. А иногда контакты и вовсе маркируются цифрами от 1 до 5. Так что если тип контактов не подписан на корпусе, что нередко случается, лучше всего проверить распиновку неизвестного реле при помощи тестера и источника питания 12 вольт – подробнее об этом ниже.

013

Материал и тип выводов

Контактные выводы реле, к которым подключается электропроводка, могут быть «ножевого» типа (для установки реле в разъем колодки), а также под винтовую клемму (обычно у особо мощных реле или реле устаревших типов). Контакты бывают «белыми» или «желтыми». Желтые и красные – латунь и медь, матовые белые – луженая медь или латунь, блестящие белые – сталь, покрытая никелем. Луженые латунь и медь не окисляются, но голая латунь и медь – лучше, хотя и склонны темнеть, ухудшая контакт. Никелированная сталь также не окисляется, но сопротивление её высоковато. Неплохо, когда силовые выводы – медные, а выводы обмотки – никелированные стальные.

014

Плюс и минус питания

Чтобы реле сработало, на его обмотку подается питающее напряжение. Полярность его – безразлична для реле. Плюс на «85» и минус на «86», или наоборот – без разницы. Один контакт обмотки реле, как правило, постоянно подсоединен к плюсу или минусу, а на второй приходит управляющее напряжение с кнопки или какого-либо электронного модуля.

В прежние годы чаще использовалось постоянное подключение реле к минусу и плюсовой управляющий сигнал, сейчас более распространен обратный вариант. Хотя это не догма – бывает по-всякому, в том числе и в рамках одного автомобиля. Единственный вариант исключения из правил – реле, в котором параллельно обмотке подключен диод – тут уже полярность важна.

015

Реле с диодом параллельно катушке

Если напряжение на обмотку реле подает не кнопка, а электронный модуль (штатный или нештатный – например, охранное оборудование), то при отключении обмотка дает индуктивный всплеск напряжения, который способен повредить управляющую электронику. Чтобы погасить всплеск, параллельно обмотке реле включается защитный диод.

Как правило, внутри электронных узлов эти диоды уже есть, но иногда (в особенности в случае различного допоборудования) требуется реле со встроенным внутри диодом (в этом случае его символ маркирован на корпусе), а изредка применяется выносная колодка с диодом, припаянным со стороны проводов. И если вы устанавливаете какое-то нештатное электрооборудование, нуждающееся, согласно инструкции, в таком реле, требуется строго соблюдать полярность при подключении обмотки.

3

Температура корпуса

Обмотка реле потребляет мощность около 2-2,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться – это не криминально. Но нагрев допускается у обмотки, а не у контактов. Перегрев же контактов для реле губителен: они обугливаются, разрушаются и деформируются. Такое случается чаще всего в неудачных экземплярах реле российского и китайского производства, у которых плоскости контактов порой не параллельны друг другу, контактная поверхность из-за перекоса недостаточна, и при работе идет точечный токовый разогрев.

Реле не выходит из строя мгновенно, но рано или поздно перестает включать нагрузку, или наоборот – контакты привариваются друг к другу, и реле перестает размыкаться. К сожалению, выявить и предупредить такую проблему не совсем реально.

Проверка реле

При ремонте неисправное реле обычно временно подменяют исправным, а затем заменяют на аналогичное, и дело с концом. Однако мало ли какие задачи могут возникнуть, к примеру, при установке дополнительного оборудования. А значит, полезно будет знать элементарный алгоритм проверки реле с целью диагностики или уточнения цоколевки – вдруг попалось нестандартное? Для этого нам понадобятся источник питания с напряжением 12 вольт (блок питания или два провода от аккумулятора) и тестер, включенный в режиме измерения сопротивления.

Предположим, что у нас реле с 4 выводами – то есть, с парой нормально разомкнутых контактов, работающих на замыкание (реле с переключающей контактной «тройкой», проверяется аналогичным образом). Сперва касаемся щупами тестера поочередно всех пар контактов. В нашем случае это 6 комбинаций (изображение условное, чисто для понимания).

На одной из комбинаций выводов омметр должен показать сопротивление около 80 ом – это обмотка, запомним или пометим её контакты (у автомобильных 12-вольтовых реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление бывает в диапазоне от 70 до 120 ом). Подадим на обмотку напряжение 12 вольт от блока питания или АКБ – реле должно отчетливо щелкнуть.

4-1

Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление – это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, а на обмотку одновременно подаем 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал – все в порядке, реле работает.

5

Если же вдруг на рабочих выводах прибор показывает замыкание даже без подачи напряжения на обмотку, значит, нам попалось редкое реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыкающимися при подаче напряжения на обмотку), либо, что более вероятно, контакты от перегрузки оплавились и сварились, замкнувшись накоротко. В последнем случае реле отправляется в утиль.

www.kolesa.ru

Как посчитать 2+2, используя электромагнитные реле / Habr

В прошлый раз я кратко описал то, как создавался первый модуль моего (будущего) компьютера на электромагнитных реле – арифметико-логическое устройство. Сейчас я хочу немного рассказать о принципах работы этого АЛУ, а точнее, как устроено выполнение логических и арифметических операций.




Электромагнитные реле состоят из обмотки, якоря и переключателей. При возникновении тока в обмотке, она притягивает к себе якорь, а тот переводит переключатели из одного состояния в другое. На картинке выше показано как выглядят реле, использованные в АЛУ, а на картинке ниже – назначение их контактов.

Эти реле имеют по 4 переключателя. Когда ток по обмотке не течет, переключатели соединяют между собой контакты 1-9, 2-10, 3-11 и 4-12. Если же на обмотку подать напряжение (в моем случае это 24В), то положение переключателей изменится на 5-9, 6-10, 7-11, 8-12.
Для того чтобы рисовать схемы компонентов компьютера, я использовал те же обозначения реле, что и в документации к HPRC:

Здесь нарисован только один из проводников, подведенных к катушке, потому что второй всегда заземлен, а значит обозначать его на схеме нет смысла. Так как я использовал реле со светодиодными индикаторами включения, это однозначно определило то, какой контакт катушки используется как «+», а какой – как «–».


В полупроводниковых логических схемах низкий уровень напряжения означает логический «0», а высокий – логическую «1». Например, в КМОП-схемах, заданный вход соединяется с «землей», если на него нужно подать логический «0».

В схемах на электромагнитных реле все несколько проще. Если мы принимаем за «1» уровень напряжения, включающий реле, то за «0» можно принять любое как напряжение, при котором реле выключается, так и отсутствие подключения вообще. Во втором случае реле также отключится, как и задумывалось. Таким образом, за «1» принимается напряжение питания (в моем случае это 24 В), а за «0» – отсутствие подключения к питающей цепи. Такой способ позволяет легко управлять сигналами с помощью подключения/отключения к проводникам источника питания.

Еще одно отличие электромагнитных реле от полупроводниковой логики – нагрузочная способность выходов. Она ограничена лишь мощностью блока питания, т.е. к любому выходу реле можно подключить неограниченное (в разумных пределах, конечно) число входов, что упрощает проектирование устройства.


Принципы, по которым я строил АЛУ, в большинстве своем были заимствованы из подробного описания HPRC. А этот компьютер, в свою очередь, частично основан на идеях Конрада Цузе образца 1941 года. В частности, оттуда и берет свое начало.

Сумматор


Используемый в моем АЛУ сумматор был придуман Конрадом Цузе для его машины Z3, построенной в военной Германии. Такой сумматор состоит из 8 последовательно соединенных 1-битных сумматоров. На входе каждого из них два бита операндов, а также биты переноса и инвертированного переноса. На выход каждый 1-битный сумматор выдает результат вычислений, то есть сумму входных битов с учетом переноса. Кроме этого, вычисляются перенос и инвертированный перенос, подающиеся на следующий сумматор.

Чтобы эта схема смогла закончить вычисления, необходимо, чтобы прошло время для переключения 8 последовательно соединенных реле. Полная схема сумматора показана на картинке:

Вот что происходит со схемой, если на вход сумматора подать 2 и 2 (красным обозначены проводники, на которые подано напряжение питания). Два реле, соответствующие первым битам операндов, переключились, а остальные остались в исходном состоянии:

Логический модуль


Логический модуль я также полностью скопировал из HPRC. Побитовые логические операции выполняются параллельно для всех 8 битов результата сразу. Так как все биты независимы, схема работает быстрее, чем сумматор (хотя заметить это практически невозможно). Логический модуль выполняет операции НЕ, И, ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (они же NOT, AND, OR и XOR).

Логическое НЕ работает так: вход логического элемента подключен к обмотке реле; к одному из входов подключен источник питания; выходом элемента является нормально замкнутый контакт для этого входа. Таким образом, при подаче «1» на вход, реле переключается, и от выходного контакта отключается источник питания:

Логическое И реализуется с помощью последовательного соединения двух нормально разомкнутых контактов, каждый из которых управляется одним из входом элемента:

Используемый способ представления логических значений с помощью электрических сигналов позволяет реализовать операцию OR с помощью «монтажного ИЛИ» просто соединив соответствующие провода:

Но у такой схемы есть один недостаток – значение одного из входных сигналов может повлиять на другой (а каждый из этих проводов может быть подключен куда-то еще). Например, на рисунке ниже b=1 приведет к тому, что «1» будет не только на обоих выходах, но и на входах c и d, даже если сами c и d равняются «0».

Проблема решается с помощью дублирования сигналов нормально разомкнутыми контактами реле, к катушкам которых эти сигналы подключены:

Полностью схема логического модуля выглядит так:


Кроме перечисленных логических операций эта схема генерирует еще и входные сигналы для модуля сдвига. Это необходимо по той же причине, по которой в большинстве случаев не получается использовать простое «монтажное ИЛИ» – работа модуля сдвига может повлиять на его же входные сигналы.

Вычитатель


Модуль вычитателя мне скопировать было не с кого (так как HPRC вычитать попросту не умеет), поэтому я взял таблицы истинности для однобитных сумматоров и вычитателей, сравнил их, и переделал схему сумматора в схему вычитателя. Получилась очень похожая на сумматор конструкция:

Модуль сдвиговых операций


Модуль, выполняющий сдвиги, уникален тем, что состоит только из проводов. Мне были нужны только операции сдвига вправо (сдвиг влево легко делается с помощью операции сложения): сдвиг вправо с переносом и без, а также вращение вправо. Таким образом, чтобы выполнить эти операции, достаточно соединить входные сигналы с шины данных с выходными внутренней шины АЛУ в нужном порядке:

В заключение приведу картинку, на которой видно, какой результат вычисления всех операций получается для операндов 3 и 2 (выбранные значения видно по тумблерам в левом нижнем углу, а также по индикаторам реле в каждом из модулей). Это возможно, так как работа модулей не зависит от того, какая операция выбрана (от этого зависит только, какой именно из результатов будет защелкнут).


Здесь описаны все блоки, выполняющие логические и арифметические операции, в АЛУ, которое войдет в состав компьютера на электромагнитных реле.

Я начал эту работу с АЛУ, потому что в его состав входят очень многие вещи, которые будут использоваться в других модулях: элементарные логические операции, сумматор (операция увеличения PC будет выполняться специальным блоком инкремента), а также блоки для коммутации с шинами и регистры.

В следующей статье я планирую описать логическую структуру АЛУ, а также затронуть планируемые архитектуру и систему команд компьютера в целом.

habr.com

СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕЛЕ

Многие современные радиоэлектронные устройства оснащаются небольшими реле, которые, в свою очередь, коммутируют другие, в том числе и сетевые узлы и приборы. А вот как управлять самими реле - мы и разберёмся на примере трёх схем. Все они довольно просты - меньше десяти деталей.

Схема драйвера управления для реле

Схема драйвера управления для реле

   Технические характеристики:

  • Питание драйвера - 12 В на 40 мА 
  • Выход реле - 5 A на 230 В 
  • Управление входа - 2-15 В постоянного тока 
  • Светодиодный индикатор показывает состояние реле 
  • Габариты платы 27 x 70 мм

Схема драйвера управления для реле

Это одноканальный релейный драйвер, подходящий для разнообразных проектов. Очень простой и удобный способ взаимодействия реле для переключения мощных потребителей, которое само управляется слабым током и напряжением.

Схема управления реле одной кнопкой

Данная электрическая схема управления реле выполняется всего одной кнопкой с одной контактной группой на замыкание и без фиксации. Работает схема следующим образом: при подаче питания конденсатор С1 через резистор R1 и замкнутые контакты К1.1 заряжается практически до напряжения питания. При нажатии на кнопку S1 через её замкнувшиеся контакты, через замкнутые контакты K1.1 и резистор R1 напряжение питания подается на катушку реле К1, что приводит к включению реле. Контактная группа К1.1 переключается и теперь питание на реле поступает через резистор R1 и замкнувшиеся контакты К1.1. На время пролёта контактов реле при переключении питание катушки осуществляется за счёт накопленного заряда конденсатора С1.

Схема управления реле одной кнопкой

После замыкания контактов реле конденсатор С1 разряжается через резистор R2. При следующем нажатии на кнопку S1, происходит заряд конденсатора С1 из-за чего напряжение на катушке реле падает и происходит размыкание её контактов. Схема возвращается в исходное состояние. Элементы R1 и C1 образуют цепь с постоянной времени в 150 миллисекунд, что достаточно для срабатывания большинства типов электромагнитных реле.

Обратите внимание, что резистор R1 является подстроечным, и следует подбирать под каждое реле индивидуально.

Схема реле с управлением одной кнопкой

Эта схема представляет собой аналог кнопки с фиксацией. Вся конструкция очень проста и реализована на самом реле и одном транзисторе. При первом нажатии на кнопку транзистор открывается током разряда конденсатора, реле замыкается и блокируется по базовой цепи транзистора своими же контактами. Конденсатор при этом отключается от питания и, если отпустить кнопку, быстро разряжается через диод и резистор. Если теперь нажать на кнопку вторично, то транзистор запрется и отключит реле. Естественно, реле должно иметь вторую пару контактов.

Схема реле с управлением одной кнопкой

Правда если надо таким образом управлять включением сетевого питания, то возникает проблема, заключающаяся в том, что в начале схема обесточена. В телевизорах при включении их от пульта или в компьютерах с корпусами АТХ это решается тем, что при подключении шнура питания подобная схема сразу получает питание, а уж включать основное питание будем позже. Что касается твердотельных реле - информация по ним находится в этой статье.

   Форум по автоматике

   Схемы автоматики

elwo.ru

admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о