Проходные выключатели или бистабильное реле

Автоматика управления электроприборами, разнообразной техникой и освещением создает дополнительный комфорт потребителю на любых объектах недвижимости. Многие из нас, кто интересуется электротехникой наверняка слышали о такой продукции, как маршевые или проходные выключатели.

С помощью этих простых коммутирующих устройств можно реализовать схему управления бытовыми приборами, в том числе и освещением, из нескольких разных мест, используя в качестве элементов управления кнопки вместо выключателей. Такой подход удобен для организации освещения в больших помещения, где существует необходимость включения/выключения осветительных приборов из различных точек месторасположения человека.

Но ознакомившись со схемой электропроводки с использованием проходных выключателей, даже у оптимистически настроенных потребителей опустятся руки. Она довольно сложна и имеет множество соединений на каждую распредкоробку. Есть ли вариант попроще? Конечно, есть. Подключение импульсного реле для управления освещением или электроприборами из разных точек — это простое решение данной задачи. Такой тип реле позволяет управлять освещением по одному проводу.

В этой статье мы расскажем о том, что такое импульсное реле, как оно работает, а также рассмотрим схему подключения импульсного реле и можно ли изготовить его собственными руками.

Импульсное реле — что это такое

Ответ на этот вопрос заложен в самом название изделия. Импульсное реле, которое по-другому называется бистабильным, имеет одно существенное отличие от обычного электромагнитного варианта, которое подключает или отключает нагрузку при постоянном прохождение электрического тока через катушку индуктивности. При отсутствии на ней напряжения контакты устройства возвращаются в исходное состояние. Бистабильный переключатель управляется коротким импульсом, поступающим на электронный или электромеханический модуль включения/выключения изделия. При этом контакты реле удерживаются в постоянном положении за счет специального магнитопровода.

Таким образом, импульсный бистабильный переключатель работает как триггер. Контакты такого реле постоянно находятся в одном стабильном положении. При подаче короткого импульса напряжения в цепь управления они меняют свое состояние, а для возвращения их на исходные позиции необходимо подать еще один импульс. Управляющие сигналы подаются на бистабильное импульсное реле с помощью простой кнопки, но если к этому изделию подключить таймер, то включать и выключать нагрузку можно в автоматическом режиме, по заранее запрограммированному алгоритму. Коротко мы рассказали что такое бистабильный переключатель и как в принципе работает импульсное реле. Далее будут освещены следующие темы: виды импульсных контакторов, их назначение и схемы подключения.

Схема подключения импульсного реле

Управление импульсным реле производится по 2-х проводной линии с помощью нажатия на клавишу произвольного выключателя. Использование подобного реле дает возможность отказаться от дополнительных трат на прокладывание управляющей электрической проводки из множества жил. Главное преимущество реле — это то, что напряжение или ток, которыми надо питать катушку, могут быть достаточно маленькими, а токи, на которые будут рассчитаны контакты реле — большими.

Типы импульсных реле — их достоинства и недостатки

На современном рынке электротехнической продукции присутствуют разнообразные модификации бистабильных коммутирующих устройств, отличающихся друг от друга как принципом работы, так и другими конструктивными особенностями. По своему назначению все импульсные реле объединены в одну группу бистабильных коммутаторов нагрузки, а вот по принципу функционирования делятся на следующие два основных вида.

1. Электромеханические. Этот тип бистабильных контакторов мало чем отличается от электромагнитного реле: такая же пружинная система, контактная группа и катушка индуктивности. Только в состав импульсных изделий входит постоянный магнит, который и удерживает контакты в стабильном положении. Импульсное электромеханическое реле не критично к перепадам напряжения, электромагнитным помехам, а также стоит недорого. Главными недостатками этих устройств являются низкая функциональность (может выполнять только одну функцию включения/выключения нагрузки) и отсутствие визуальной индикации положения контактной группы. Но за счет низкой цены и надежности электромеханические бистабильные реле получили широкое распространение в различных областях электротехники.
2. Электронные. Такой тип импульсных контакторов значительно отличается от электромеханических как по принципу действия, так и по внутреннему содержанию. Изделие построено на электронных комплектующих. Управляет устройством микроконтроллер, а на выходе расположена контактная группа. Электронные бистабильные реле обладают широкими функциональными возможностями при управлении освещением и другими электроприборами. Они безопасны и на их основе можно создавать эффективные системы управления электроцепями. К главным недостаткам этих изделий можно отнести высокую стоимость, низкую помехоустойчивость и чувствительность к скачкам напряжения.

Внимание! На рынке можно встретить бистабильные контакторы, полностью выполненные на электронных комплектующих. В этих устройствах роль контактной группы выполняют полупроводниковые ключи: тиристоры и симисторы. Правда, называть такой электронный блок импульсным реле будет не совсем корректно, хоть они и имеют одинаковое предназначение – включение и выключение нагрузки.

Оба вида импульсных реле получили широкое распространение в различных промышленных сферах. В бытовых условиях эти устройства в основном используются для создания систем освещения с расширенными функциональными возможностями. Ниже мы рассмотрим стандартные схемы их подключения для управления осветительными приборами.

Электронная схема импульсного реле

Список деталей

• IC1 — CD4017
• Q1 — BC557
• Q2 — 2N2222
• OK1 — PC817
• D1 — 1N4004
• D2 — 1N4148
• R1 — 3 К
• R2 — 100 K
• R3 — 1 K
• R4 — 10 K
• R5 — 1 K
• R6 — 100 K
• R7 — 1 K
• C1 — 100 НФ
• C2 100 НФ
• С3 — 1 МКФ/25 В
• С4 — 1 МКФ/25 В
• С5 — 1 МКФ/25 В
• С6 — 1 МКФ/25 В
• LED1 — светодиод
• К1 — реле на 12 В

Это электронная схема, которая имитирует все функции импульсного реле с храповым механизмом: первое нажатие на кнопку включает реле, а второе нажатие выключает его. Особенность данной схемы заключается в том, что она может быть использована в централизованной системе домашней автоматизации. Еще одним преимуществом является более низкая цена самостоятельной сборки по сравнению с готовыми покупными. Цифровые реле устойчивы к электрическим помехам, соединение между кнопками и схемой может быть проведено не экранированным кабелем любой длины.

Основным компонентом в схеме будет микросхема IC1 (CD4017 ). Все внешние управляющие цепи изолированы гальванически от сети оптопарой, а это означает дополнительно и то, что схема не чувствительна к электрическим помехам, которые могут прийти на кабель, подключаемый с кнопки.

Выходной сигнал оптрона усиливается транзистором Q1 (BC557 ) вместе с элементами C1, R3, R4. Усиленный сигнал поступит на контакт 14 счетчика IC1 (CD4017 ), счетчик увеличивается на 1, контакт 2 включает и реле. Транзистор Q2 (2N2222 ) подключен к контакту 2 IC1 реле 12V. Диод 1N4004 (D1) выступает в качестве защитного. Светодиод LED1 указывают на статус — вкл/выкл. Следующим нажатием любой кнопки, состояние счётчика IC1 увеличивается на 1, выв. 2 выключается, реле выключено. Если мы подключим через диод D2, выв. 4 сброс CD4017 , счетчик возвращается в исходное состояние и готов получить еще одно нажатие кнопки, чтобы включить реле. Элементы C2-R6 обеспечивают Reset микросхемы, когда происходит включение питания. Питание для схемы постоянное — 12V. В режиме ожидания, когда реле выключено, цифровое импульсное реле потребляет минимальный ток.

Приведём пример схемы подключения импульсного реле для управления светильном из трех разных мест:

Нулевой провод подаем напрямую на светильник, а фазовый провод подключаем к верхнему силовому контакту реле. К нижнему силовому контакту подключаем фазный провод светильника. К одному из контактов схемы управления подключаем нулевой провод. Фаза на счетчик импульсов подается через тактовые выключатели. К каждому тактовому выключателю достаточно проложить двухжильный провод.

Управление и работа бистабильного реле

Управляется всё одной или несколькими параллельными кнопками для звонка, или любыми другими выключателями без фиксации. Это основное преимущество такого выключателя – включать/выключать свет можно из разных мест. Импульсное реле – основной конкурент проходного переключателя, особенно в тех местах, где точек включения освещения – 3 и более.

Проверка показала, что таймер работает прекрасно (время устанавливается маленькой плоской отверткой), включение-выключение нажатием кнопки тоже радует.

Подключение бистабильного реле собственными руками

Монтаж импульсного переключателя можно выполнить как в электрощите, так и в отдельной установочной коробке. Мы рассмотрим частный случай: подключение модульного бистабильного реле в распределительном щите. Но следует сказать, что для этого необходимо иметь отдельную линию в электропроводке для подачи напряжения на приборы освещения. Стандартная монтажная схема управления освещением на базе бистабильного переключателя состоит из самого устройства, выключателей кнопочного типа, кабелей электропроводки и автомата включения/выключения. При наличии необходимой линии с выключателями все монтажные работы выполняются в распределительном щите.

На выше представленной схеме система управления освещением выполнена на базе электромеханического импульсного переключателя РИО-1, одного из самых популярных в настоящее время. Это устройство модульного типа и монтируется на DIN-рейку в распределительном щите. Нулевой провод подключается к реле и осветительным приборам. Фазный провод с автомата заводится на соответствующий контакт переключателя, а также на кнопочные выключатели без фиксации, которых может быть неограниченное количество. При нажатии на один из них свет либо включается, либо выключается. Все достаточно просто и такой монтаж сможет выполнить человек, обладающий элементарными познаниями в электротехнике.

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Но вот загвоздка, которая превратилась в проблему. Согласно руководству по эксплуатации, для включения на постоянное горение (непрерывный режим), надо нажать на кнопку дважды за 1 секунду. То есть, так запрограммирован контроллер. Даже временные диаграммы приведены, подтверждающие это правило. Но! никак не хотело реле не выключаться, извините за сумбур.

Торжественно сообщаю, что фирма F&F в инструкции (или в прошивке контроллера) допустила, мягко говоря, неточность, которая попортила мне нервы. В результате появилась проблема с выключением, точнее с включением в непрерывный режим. Опытным путем было обнаружено, что:

 Для включения бистабильного реле BIS-413 в непрерывный режим надо нажать и удерживать кнопку более 1 секунды.

Хотел задать вопрос производителю, но что-то не смог пройти капчу у них на сайте. Ну да ладно, у кого такая проблема будет – выйдет на СамЭлектрик. Надеюсь, поисковики не подведут.

А вот картинка из второй (исправленной) инструкции, которую можно скачать в конце статьи. На временной диаграмме видно, что для того, чтобы включить свет надолго, надо нажать клавишу более 2 сек. Однако, ошибка в тексте инструкции не исправлена – там по-прежнему сказано о двукратном нажатии. Такой вот косячок.

Но мы с вами теперь точно знаем, где истина.

Временная диаграмма (реальная) работы импульсного реле

Вот и обещанная инструкция, которую можно  скачать и с сайта производителя. Точно такая же инструкция прилагалась и к самому лестничному выключателю.

• BIS-403. Руководство по эксплуатации / Параметры, схема включения, pdf, 1.44 MB, скачан:753 раз./

А это второй вариант, частично исправленный:

• Руководство по эксплуатации импульсного реле BIS-403 / Вариант 2, исправленный, pdf, 157.79 kB, скачан:802 раз./

Будут вопросы по импульсным и бистабильным реле (что суть одно и то же)) – обращайтесь в комментариях!

Заключение

В настоящее время импульсные реле набирают популярность с каждым днем. Они позволяют создавать комфортные системы освещения, которые управляются из разных точек помещения. К тому же дополнительное оснащение бистабильных переключателей таймерами времени и датчиками движения позволяет значительно экономить электроэнергию, что при постоянном повышении тарифов на электричество очень важная характеристика. Если вы правильно установите и настроите такое устройство, то получите комфортную и энергосберегающую систему освещения!

Видео по теме

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Кабель АСБ — расшифровка, технические ха... Кабель для розеток — рассказываем... Розетка с заземлением — процесс монтажа... Автоматы для защиты от перенапряжения: р...