Импульсное реле 12 вольт автомобильное своими руками

Конечно, есть и более современные устройства, основанные на управлении по Wi-Fi сигналу или подключенные к ПЛК (PLC), однако импульсники (блокировочные реле) более доступны по деньгам широкому кругу рядовых пользователей.

В среднем их цена колеблется в пределах 1000 — 1500 рублей за штуку, в зависимости от производителя и функциональности (встроенный таймер, функция центрального управления и т.п.)

А еще они более ремонтно-пригодны. При выходе из строя какой-то одной релюшки, у вас перестанет работать всего лишь одна зона освещения, а не пропадет свет во всем доме, как это будет с PLC.

Давайте рассмотрим, как это все работает, по каким схемам подключается и постараемся разобраться, лучше это или хуже проходных выключателей.

Как сделать импульсное реле?

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

Почему только кнопочные?

При использовании импульсных реле, применяются уже другие виды выключателей – кнопочные, звонковые или нажимного типа.
Обратите внимание, простые одноклавишники или двухклавишники здесь не подойдут.

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

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

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

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

Есть и двухклавишные кнопки в одном корпусе.

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

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

Многие вместо специальных выключателей используют подпружиненные кнопки для дверных звонков.

Схема импульсного реле

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

Изоляторы АКБ и реле развязки

Изоляторы(делители) аккумуляторов и развязывающие реле предназначены для защиты аккумулятора от разряда непреднамеренной нагрузкой. Оба типа устройств распределяют ток от источника зарядки ко всем аккумуляторным батареям, а во время разряда изолируют их друг от друга. Таким образом каждая группа аккумуляторов остается соединенной только с собственной нагрузкой

Изоляторы изготавливают из двух или более диодов, которые действуют как обратные клапаны. Диоды пропускают ток от источника зарядки к аккумуляторам, но не дают току течь между ними или обратно к источнику. За простоту конструкции приходится платить. На диодах падает около 0,6-0,8 вольт, поэтому напряжение на аккумуляторах оказывается ниже, чем на выходных клеммах генератора или зарядного устройства. Если потери не компенсировать, аккумуляторы никогда не зарядятся до 100%

И реле, и диодные изоляторы — это устройства развязки, которые решают одну и туже задачу. Однако применять их лучше в разных ситуациях. Изоляторы подойдут, если источник зарядки измеряет напряжение на аккумуляторах и способен компенсировать падение на диодах, повысив выходное напряжение.

Модернизировать электрическую систему проще с помощью развязывающего реле. Зарядное устройство и генератор, продолжат работать с несколькими аккумуляторными батареями так же как они до этого работали с одной. Реле развязки — это единственный выбор для некоторых подвесных лодочных моторов и комбинированных инверторов. Моторы и инверторы соединяются с аккумулятором единственным кабелем, ток по которому течет в разных направлениях во время зарядки аккумуляторов и во время запуска двигателя (работы инвертора). Диодный изолятор не допустит этого.

Тип реле

Будет рассмотрено несколько популярных образцов промышленного типа:

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

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

Модель с микроконтроллером

Устройства с микроконтроллерами являются очень распространенными. Они подходят для кнопочных выключателей. Также устройства активно применяются в коммутаторах. Специалисты рекомендуют для сборки использовать только емкостные резисторы. Всего для реле потребуется три конденсатора. Номинальное напряжение составляет в среднем 24 В. При проводимости 2 мк резистор должен выдавать перегрузку 10 А.

Модулятор для реле разрешается использовать строчного типа. Как правило, выпускаются модификации на три выхода. Управление бистабильным реле (микроконтроллером) происходит благодаря переключателю. Также стоит отметить, что существуют устройства с проводными стабилизаторами. Показатель сопротивления у элементов не должен превышать 45 Ом.

Как самому сделать?

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

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

Источник

Что такое реле времени (далее Р.В.) с задержкой

Обычное реле предназначается для включения устройств после поступления сигнала. Реле времени срабатывает не сразу, а после прохождения промежутка времени заданного при его изготовлении или настройки. Если выполнено с задержкой, то перед включением или отключением отсчитывается еще один период. Он тоже либо предусматривается при изготовлении прибора либо настраивается (программируется).

ТЕСТ:

4 вопроса для проверки теории

1. Есть возможность использовать реле с задержкой как обычное реле?

а) Нельзя, это абсолютно разные устройства.

б) Да, для этого настраиваем задержку на ноль. (верный)

1. Отличаются ли реле с задержкой включения и выключения?

а) Да, первые отрабатывают задержку перед запуском основного таймера, вторые только выдерживают время после команды на выключение. (верный)

б) Нет.

1. Возможна замена реле с задержкой выключения на реле с задержкой включения?

а) Нет это разные устройства. (верный)

б) Да.

1. Реле с задержкой включения можно ли заменить на два обычных реле времени?

а) Да если их правильно подключить. (верный).

б) Нет.

Важно знать — реле с задержкой включения и выключения 2 разных устройства

Обычное реле времени включает смонтированное после них устройство на установленный при настройке промежуток времени. Устройства с задержкой работают не так.

С задержкой выключения — 1 реле, работающее навыворот

1. На реле подается сигнал о выключении устройства.
2. Начинается отсчет времени задержки, после того как период истек устройство выключается.

Если такое реле смонтировано перед обычной лампой то она будет гаснуть не сразу после того как сработал выключатель а после прохождения времени задержки.

С задержкой включения — 2 устройства в одном

1. На реле подается сигнал, он включает его механизм или электронную схему.
2. Сразу отсчитывается время задержки.
3. После того как время отсчитано реле включает подключенное устройство на заданное время.

Фактически это два реле времени включенные последовательно.

Схема бистабильного реле на 12 В

А возможная схема подключения этого модуля выглядит следующим образом:

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

Итоги

Импульсное реле — альтернатива для проходных выключателей, позволяющая сэкономить на проводе / оборудовании и расширить возможности по созданию сложных схем освещения.

В зависимости от ситуации можно выбрать обычные модели или устройства с таймером, предусматривающие выдержку времени перед срабатыванием.

Устройство

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

Простейший пример импульсного реле состоит из таких элементов:

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

Принцип работы

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

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

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

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

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.

Разновидности

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

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

Помимо этого импульсные реле могут отличаться по:

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

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

Модификации с переменным модулятором

Бистабильное реле с переменным модулятором хорошо подходит для детекторов разной направленности. Большинство модификаций выпускается с открытыми резисторами. Чтобы самостоятельно собрать реле, целесообразнее использовать фазовый расширитель. Модулятор в устройстве устанавливается сразу за контактами. Также надо отметить, что существуют модификации на проводных расширителях. У них малый порог проводимости. Однако они могут работать в цепи переменного тока. Стабилизатор для реле можно подбирать на проводниковой основе. Номинальное напряжение у элемента должно составлять не менее 24 В.

Технические характеристики

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

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

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

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

Реле и переключатель аккумуляторов

Применение

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

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

Использованная литература

Для подготовки статьи использовалась следующая техническая литература:

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

Источник

Установка и подключение реле

Всегда работайте от устройства к аккумуляторам. В первую очередь подключите кабели к реле, затем установите предохранитель, и только после этого подключите кабель к аккумулятору. Такая последовательность безопаснее, чем подключение от аккумуляторов к устройству

На все кабели, идущие непосредственно от аккумуляторов необходимо устанавливать предохранители. Они защищают кабель от возгорания, которое может возникнуть при соприкосновении поврежденного положительного проводника с корпусом автомобиля или катера. Предохранители ставят как можно ближе к клеммам аккумуляторов так, чтобы большая часть кабеля была защищена.

Номинал предохранителей выбирают на 30-50% больше номинала реле. Например, для устройства, рассчитанного на 100 ампер, потребуется предохранитель на 130-150 ампер. Многие реле рассчитаны на перегрузку в 600% от номинала, однако выдерживает такой ток всего лишь в течении нескольких миллисекунд

Для защиты кабеля от аккумуляторов к реле подходят предохранители ANL, MRBF, MIDI / AMI. Для сигнальных проводников достаточно предохранителя на 5 ампер.

Задайте вопрос,

и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты