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!
Схема подключения и принцип работы импульсного реле РИО-1
Здравствуйте, уважаемые гости и читатели сайта «Заметки электрика».
В последнее время вместо стандартных схем с одним выключателем все чаще стали применяться схемы управления освещением (квартир, домов, офисов и т.п.) с двух, трех и более мест.
Ведь это очень удобно, особенно в помещениях с большими площадями или при наличии длинных проходов и коридоров. Например, можно включить свет в начале коридора, а выключить в конце, не возвращаясь обратно. Или же включить свет в лестничном пролете на первом этаже, а выключить его на втором, не спускаясь вниз.
Существует несколько способов реализации управления освещением из нескольких мест:
Про схемы подключения проходных выключателей (переключателей) я уже подробно рассказывал в одной из своих статей — вот ссылочка на нее. Здесь приведу лишь один пример — это схема управления освещением с трех мест с помощью двух проходных и одного перекрестного выключателя.
Как видите, питание с автомата сначала приходит в распределительную коробку, далее от нее идет на проходные и перекрестные переключатели, и с нее же идет на лампы. Схема достаточно сложная и при ее сборке зачастую возникают ошибки. А это управление только с 3 мест. Представьте себе, как будет выглядеть схема управления освещением с 4 или 5 мест.
Весь монтаж ведется кабелями одного сечения, т.к. ток нагрузки ламп проходит через всю цепочку выключателей.
Стоимость проходных переключателей в несколько раз выше, нежели кнопочных, про которые я расскажу чуть ниже. И чем больше точек для управления светом Вы хотите сделать, тем дороже выйдет данный способ управления.
Достоинства схемы с проходными выключателями.
С другой стороны эта схема достаточно надежна, т.к. не содержит элементов автоматики. Но автоматикой в наше время уже никого не удивишь, а даже наоборот, ее удобство и функциональность значительно расширяет стандартные границы и возможности.
Поэтому я предлагаю рассмотреть второй способ — это применение импульсных реле, на которых и остановимся более подробно в рамках данной статьи.
Для реализации управления светильниками с помощью импульсного реле нам необходимы:
Разновидности импульсных реле
Импульсные реле еще называют бистабильными реле или блокировочными. Не суть, главное, что это такие реле, которые переключают свой силовой контакт (у некоторых моделей несколько силовых контактов) при подаче на их катушку или схему управления кратковременного импульса напряжения.
В настоящее время на рынке можно приобрести импульсные реле любых производителей, например, от АВВ (ABB E 251-230), Schneider Electric (Acti 9 iTL), Legrand, F&F (Biss-411), Меандр (РИО-1) и т.п.
По устройству и принципу действия, среди них есть, как электромеханические, так и электронные.
В устройство электромеханических импульсных реле входит катушка, контактная система, пружинные и рычажные системы — по конструкции они несколько похожи с модульными контакторами, только у включенного контактора катушка всегда должна находиться под напряжением, а у импульсного реле на катушку или схему управления подается кратковременный импульс, о чем можно сделать вывод, что реле потребляет электроэнергию только в момент коммутации.
В электронных импульсных реле установлена печатная плата с микроконтроллером и выходным электромагнитным реле.
Первые, более надежные и не боятся различных перенапряжений в сети. Вторые же, очень чувствительны к уровню напряжения и импульсным перенапряжениям, реагируют на малейшие помехи в сети и могут ложно срабатывать, в связи с этим у них есть некоторые ограничения по длине линий управления. Какой из них выбрать — это уже отдельная тема для разговора, но я рекомендую остановить свой выбор на электромеханических.
Для информации: кому интересно, то можете почитать о том, какие преимущества имеет электромеханическое УЗО перед электронным и как их отличить между собой.
Импульсные реле могут иметь катушку или входной сигнал на 12 (В), 24 (В), 130(В) и 220 (В).
Также бистабильные реле могут отличаться друг от друга по количеству и типу контактов, количеству полюсов и номинальному току силовых контактов (16 А и 32 А), по способу установки (на DIN-рейку в электрический щит или навесного типа для установки под навесным потолком или в распределительной коробке).
В качестве примера я рассмотрю импульсное реле РИО-1 от компании Меандр. Его стоимость на момент написания статьи составляет около 900 рублей. РИО-1 расшифровывается следующим образом:
Вот его габаритные размеры.
Импульсное реле РИО-1 имеет модульное исполнение и устанавливается в электрическом щите на DIN-рейке (занимает места в один модуль). Также его можно установить и на ровную поверхность.
Технические характеристики РИО-1 (взято с официального сайта):
Кнопочные выключатели
Несколько слов о кнопочных выключателях.
Вот пример одноклавишного кнопочного выключателя с подсветкой.
У этого выключателя имеется один нормально-открытый контакт (замыкающий) без фиксации своего положения. По конструкции они выполнены, как обычные одноклавишные выключатели, только у них установлена возвратная пружина, которая возвращает его контакт в начальное (исходное) положение.
Помимо одноклавишных кнопочных выключателей, в продаже имеются двуклавишные кнопочные выключатели. Все тоже самое, только в нем размещено два нормально-открытых контакта (замыкающих) без фиксации, которые можно подключить на разные импульсные реле для управления разными группами ламп.
Кнопочные выключатели бывают скрытой и открытой установки. На фотографии выше показан вариант открытой установки, который крепится непосредственно на стену (поверхность).
Кнопочные выключатели скрытой установки крепятся в подрозетники.
Вместо кнопочных выключателей можно применить кнопки для электрических звонков, жалюзи и т.п.
Схема подключения импульсного реле РИО-1
Вот схема импульсного реле РИО-1:
Представляю Вашему вниманию схему управления освещением с трех мест с помощью импульсного реле РИО-1.
В данной схеме защита цепей освещения и цепей управления выполнена с помощью одного автоматического выключателя 10 (А), поэтому все кабели и провода должны иметь сечение не менее 1,5 кв.мм (по меди конечно же).
Силовые контакты реле (11-14) рассчитаны на ток 16 (А) при коммутации чисто активной нагрузки. Этого для цепей освещения вполне хватит, а если и не хватит, то всегда можно использовать контактор.
Кнопочные выключатели между собой подключаются параллельно. Их можно подключать даже шлейфом, для экономии кабеля.
Фаза с автомата (провод красного цвета) подходит ко всем кнопочным выключателям и на силовой контакт реле (11). С выключателей коммутируемая фаза (провод оранжевого цвета) уходит на клемму (Y). На клемму реле (N) подключается нулевой провод с шины (N). На клемму (14) подключается фазный провод (оранжевого цвета), который в дальнейшем идет на светильники. Ноль на светильники берется с шины (N).
Рассмотрим принцип работы импульсного реле при управлении освещением с трех мест на примере этой схемы.
Предположим, что освещение было выключено. Нажмем на клавишу любого кнопочного выключателя. Таким образом, фаза через кнопочный выключатель кратковременно придет на клемму (Y) импульсного реле, реле замкнет свой силовой контакт (11-14) — освещение включится.
Нажмем на клавишу другого кнопочного выключателя (или этого же — разницы нет никакой), фаза придет на клемму (Y) импульсного реле и оно разомкнет свой силовой контакт (11-14) — освещение выключится. И так далее, при каждом нажатии на кнопочный выключатель, реле будет менять состояние своих силовых контактов на противоположное.
Более наглядно принцип работы импульсного бистабильного реле РИО-1 на трех кнопочных выключателях смотрите в видеоролике:
Преимущества схемы с импульсным реле перед схемой с проходными переключателями.
Схема гораздо проще, нежели схема с проходными и перекрестными переключателями. С помощью импульсного реле можно собрать схему управления освещением практически с неограниченным количеством мест управления — от 2 до 20. При этом схема нисколько не усложнится — в нее будут добавляться только кнопочные выключатели и кабели для их подключения. Ошибиться при монтаже здесь практически не возможно.
Если в такой схеме случится повреждение в виде короткого замыкания, то найти его будет чуть сложнее, нежели в схеме изображенной ниже, поэтому предлагаю такой вариант подключения импульсного реле, правда он используют гораздо реже.
Смысл такой схемы аналогичен предыдущей, только защита силовой цепи и цепи управления разделена и выполнена отдельными аппаратами защиты. В таком случае гораздо легче продиагностировать и найти неисправность.
Кабель для цепей управления можно взять меньшим сечением, чем для силовой цепи, т.к. по цепи управления протекают малые токи управления импульсным реле.
Силовая цепь в данном примере выполнена кабелями сечением 1,5 кв.мм и защищена автоматом на 10 (А), а цепи управления — кабелями сечением 0,5 кв.мм или 0,75 кв.мм, и защищены автоматом на 6 (А).
По сравнению с предыдущей схемой здесь идет некоторая экономия на кабельной продукции, т.к. для цепей управления используется кабель меньшего сечения, который стоит несколько дешевле, правда при этом придется приобрести дополнительный однополюсный автомат.
Если же Вы хотите установить несколько импульсных реле для разных групп освещения, то схема будет выглядеть следующим образом:
Подключение импульсных реле с централизованным управлением
На этом использование импульсных реле не заканчивается. Например, с помощью них можно собрать схему централизованного управления освещением, т.е. с одного места управлять сразу несколькими импульсными реле. Для этого нам нужно добавить в предыдущую схему два кнопочных выключателя: «Вкл.» и «Откл.».
При нажатии на клавишу «Вкл.» фаза одновременно придет на клеммы (Y1) обоих реле, они замкнут свои силовые контакты (11-14) — включится освещение 1 и 2 группы. Если еще раз нажать на клавишу «Вкл.», то реле не отключатся и останутся включенными, т.е. с помощью этой клавиши можно только включать реле.
Аналогично и с клавишей «Откл.». При нажатии на клавишу «Откл.» фаза одновременно придет на клеммы (Y2) обоих реле, они разомкнут свои силовые контакты (11-14) — отключится освещение 1 и 2 группы. Если еще раз нажать на клавишу «Откл.», то реле не включатся и останутся отключенными, т.е. с помощью этой клавиши можно только отключать реле.
Обычно такие выключатели устанавливают при входе в квартиру или дом, чтобы уходя из дома выключить одной клавишей свет во всем доме или наоборот включить его.
Что такое импульсное реле и как оно работает?
Большинство современных приборов призвано упростить жизнь, поэтому многие из них так широко применяются человеком. Среди таких устройств часто встречается импульсное реле, которое позволяет автоматизировать многие процессы. Как оно устроено и чем примечательно мы рассмотрим в данной статье.
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).
Рис. 1. Пример устройства импульсного реле
Простейший пример импульсного реле состоит из таких элементов:
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):
Рис. 2. Принцип работы реле РИО-1
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:
Отличительной особенностью РИО-1 является разрыв силовой цепи только при переходе синусоиды переменного напряжения через ноль, что существенно повышает срок службы контактной группы. Но при этом время срабатывания отличается на 0,3 с, что необходимо учитывать для проектирования точных электронных схем. Функционирование импульсного реле через подачу сигналов на каждый ввод хорошо отображается на временной диаграмме устройства (смотрите рисунок 3):
Рис. 3. Временная диаграмма РИО-1
Как видите на рисунке выше, способы включение и отключения импульсного устройства представлены четырьмя периодами взаимодействия:
Такая логика работы позволяет реализовывать ряд интересных решений, как в бытовых, так и производственных процессах. Что обеспечит приоритетность коммутации определенных объектов и электрооборудования, расположенного в них.
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).
Рисунок 4. Электронное и электромеханическое реле
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:
Также бистабильные устройства отличаются габаритными размерами, материалами корпуса, наличием или отсутствием сигнальных ламп.
Схемы подключения
На практике импульсные реле нашли довольно широкий спектр применении, но в быту их чаще всего используют для включения светильников из разных точек комнаты. Поэтому в качестве примеров мы рассмотрим возможность подключения импульсных устройств для передачи питания лампочкам через выключатель.
Наиболее простым вариантом является ситуация, когда в комнате вы запитываете только одну люстру или группу софитов, которые должны включаться и выключаться из нескольких точек комнаты.
Рис. 5. Простейшая схема подключения ИР
Как видите на рисунке 5, питание напрямую от автомата или распределительной коробки подается на ввод 11 РИО-1, вторая линия подключается к выключателям шлейфом, а общая точка выводится на ввод Y. С выхода 14 фаза подается на лампы освещения, а нулевой проводник с общей колодки разводится отдельной линией на лампы и соответствующий вывод импульсного реле. При такой схеме каждый из выключателей равноправно посылает сигнал, как на включение, так и на отключение осветительного оборудования. Помимо этого можно реализовать и более сложные схемы подключения с выставлением приоритета.
Рис. 6. Схема подключения на две группы потребителей
Как показано на схеме 6, здесь присутствует две группы осветительных приборов, можно взять аналогию с двумя комнатами, для каждой из которых установлено свое РИО-1. Подключение трех коммутаторов для каждой группы освещения осуществляется аналогичным образом, но к обеим группам добавлена функция глобального включения и отключения.
Здесь кнопочный выключатель, предназначенный для подачи питания на все приборы освещения, соединяется с выводом Y1 и первого, и второго импульсного реле. Поэтому при коммутации «Вкл», несмотря на состояние коммутаторов и подачи сигнала на Y свет включится в обеих комнатах. Выключатель обесточивания подключен к выводам Y2 обоих импульсных реле, который обладает преимуществом перед Y1. Поэтому при нажатии клавиши «Откл» произойдет выключение всего осветительного оборудования.
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:
Некоторые из этих данных вы можете найти на корпусе импульсного реле (см. пример на рисунке 8), другие только в паспорте устройства.
Рис. 8. Характеристики реле
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.
Видео по теме
Использованная литература
Для подготовки статьи использовалась следующая техническая литература: