Питание реле пониженным напряжением
радиоликбез
Часто радиолюбителям “попадают под руку» реле с рабочим напряжением 24 В, которые обычно срабатывают при подаче на них напряжения более 13,5 В. Следовательно, об их применении при UПИТ=12 В не может быть и речи. Но такие реле можно заставить срабатывать и при 12 В. Как же это осуществить?
Рис. 1
Смотрим схему на рис.1 [1]. Когда тумблер SA1 с двумя группами контактов находится в нижнем (по схеме) положении, напряжение питания 12 В заряжает конденсатор С1. При переключении тумблера в верхнее положение источник питания и заряженный конденсатор соединяются последовательно, и напряжение, прилагаемое к обмотке реле К1, на короткое время становится равным 24 В. Реле срабатывает. После разрядки конденсатора реле удерживается напряжением 12 В (напряжение срабатывания реле обычно заметно больше минимального напряжения, при котором его якорь еще удерживается). Ток удержания реле проходит через диод VD2. Диод VD1 гасит ЭДС самоиндукции, возникающую на обмотке реле при его срабатывании.
Как показывает опыт, некоторые экземпляры 24-вольтовых реле удерживаются в положении с притянутым якорем при снижении напряжения питания до 5 В. С помощью этой схемы можно включать до 4 катушек реле параллельно. Применение такой схемы включения реле, вдобавок, увеличивает экономичность устройства, в котором имеются реле, поскольку снижает нагрев катушек реле.
В этом устройстве можно применить различные кремниевые диоды, например, типов Д226, КД105, КД226, КД202 и т.п.
Рис. 2
Следующая схема (рис.2) предназначена для переключения 12-вольтового реле напряжением 6 В [2]. В исходном состоянии транзисторы VT1 и VT2 закрыты, а конденсатор С1 заряжается до напряжения питания (6 В) по цепи R3-C1-VD2. С приходом управляющего напряжения (U
После разряда С1 напряжение на реле снижается до 6 В, которого, однако, достаточно для поддержания его в рабочем (включенном) состоянии. Диод VD2 в момент включения заперт напряжением заряженного конденсатора С1, который подключается через открытый транзистор параллельно ему, но в обратной полярности, препятствуя прохождению тока через диод. Получается, что эта цепь питания реле разорвана практически до полного разряда С1. По мере разряда С1 напряжение на нем стремится к нулю, диод VD2 открывается и обеспечивает ток удержания реле при напряжении питания 6 В. Диод VD1 — защитный. Он осуществляет защиту транзистора VT2 от бросков напряжения самоиндукции, возникающего при переключении реле К1.
Транзистор VT1 можно заменить на КТ315Г, КТ3102А…Е и т.п., VT2 — на КТ361Г, 3107А…Е. Последний транзистор следует выбирать с учетом максимального тока через обмотку реле. Диоды заменяются на КД522 и аналогичные.
Рис. 3
В принципе, реле можно питать и еще более низким напряжением, например, составляющим 1/3 от номинального [3]. На рис.3 приведена схема такого устройства. В положении SA1 “Выключено» от батареи GB1 напряжением 8 В через резисторы R2, R3 и диоды VD2, VD3 заряжаются одновременно два конденсатора С1 и С2. Эквивалентная схема для режима заряда показана на рис.4. Следует учесть, что заряд конденсаторов в этой схеме продолжается примерно минуту. При переводе тумблера в положение “Включено” напряжения с двух заряженных конденсаторов складываются с напряжением питания (8+8+8=24 В), и реле с Uр=24 В срабатывает. Эквивалентная схема для этого режима приведена на рис.5. Примерно через минуту конденсаторы разряжаются, но якорь реле остается притянутым, так как напряжение питания будет приложено к обмотке реле через диоды VD1, VD2 и VD3.
Рис. 4, 5
Диоды в этой схеме можно использовать 1N4148, КД522 и другие аналогичные. При напряжении батареи 9 В надежность срабатывания и удержания 24-вольтового реле возрастает. Время срабатывания реле после включения SA1 (рис.З) порядка минуты, что определяет область применения этого устройства.
Литература
1. K.Sunamura, JF10ZL. How to use 24V-relay with 12V-Vcc. — http:// www.intio.or.jp/jf1 Ozl/24vr.htm
2. R. Graiam. Схема включения реле пониженным напряжением. — Elector Electronics, July 1999, p.88 (http ://rf atn n. ru/s5/rl-x599. html)
3. Kazuhiro Sunamura, JF10ZL. How to drive 24 volt relay with 8 V battery. — «http://www.intio.or.jp/jf10zl/8vrelay.htm»>http://www.intio.or.jp/jf10zl/8vrelay.htm
Смотрите также: Схема выделения сигналов ЭДС самоиндукции
Питание электромагнитного реле пониженным напряжением — Меандр — занимательная электроника
Напряжение питания радиолюбительских устройств с годами становится всё меньше и меньше. Кроме того, широкое распространение получили различные устройства на микроконтроллерах и цифровых микросхемах, напряжение питания которых тоже неуклонно снижается, и напряжение 5 В уже кажется большим. Но построение устройств с таким напряжением питания иногда приводит к затруднениям, В частности, если необходимо коммутировать сетевое напряжение, в некоторых случаях целесообразно применить электромагнитное реле. Но реле с номинальным напряжением 3…5 В встречаются гораздо реже, чем с напряжением 12 В. В то же время известно, что ток (и соответственно напряжение), при котором реле отпускает, в несколько раз меньше тока (напряжения) срабатывания. Кроме того, реле в большинстве случаев уверенно срабатывают при напряжении на 20…40 % меньше номинального. Если поставить вопрос немного по-другому, то надо заставить реле сработать при пониженном напряжении, при котором оно будет надёжно удерживать контакты в замкнутом (или разомкнутом) состоянии. Кроме того, питание реле пониженным напряжением существенно повышает ЭКОНОМИЧНОСТЬ всего устройства.
Схем устройств, обеспечивающих срабатывание реле при пониженном напряжении, много в различных печатных источниках [1, 2], в том числе и запатентованых [3], а также и на просторах Интернета [4, 5]. Аналогичные устройства применяют и для уменьшения времени срабатывания реле при питании их номинальным напряжением [6]. Принцип работы большинства таких устройств основан на том, что в них применён накопительный конденсатор, который в момент коммутации подключается последовательно с источником питания, в результате чего суммарное напряжение удваивается и реле надёжно срабатывает. После разрядки конденсатора реле питается примерно вдвое меньшим напряжением, соответственно потребляя меньший ток.
Рис. 1
Схема ещё одного варианта такого устройства показана на рис. 1. С его помощью можно запитать реле напряжением, примерно вдвое меньшим номинального, или при номинальном напряжении питания включить последовательно не одно, а два реле, Для коммутации здесь применены полевые транзисторы, поэтому в качестве источника управляющего сигнала можно применить маломощный узел (микроконтроллер, логическую микросхему и т. д.), не обеспечивающий требуемого для коммутации реле тока. После подачи питающего напряжения через обмотку реле и диоды конденсатор С1 заряжается практически до напряжения питания. Происходит это быстро, поскольку сопротивление обмотки реле, как правило, невелико. Само реле, как правило, не срабатывает. После подачи сигнала управления оба транзистора открываются. При этом плюсовой вывод конденсатора С1 оказывается соединён с общим проводом, а минусовый — с обмоткой реле. К обмотке будет приложено напряжение около 10 В, и реле сработает. После разрядки конденсатора реле будет питаться напряжением чуть меньше 5 В.
В качестве примера было испытано реле MZP A 001 46. По паспорту у него минимальное напряжение питания — 8,99, максимальное — 22,5 В, его один переключающий контакт рассчитан на коммутацию нагрузки с сетевым питанием, сопротивление обмотки — 450 Ом. Реальные измерения показали, что это реле срабатывает при напряжении около 6,5 В, а отпускает при 1,5 В.
Рис. 2
Ёмкость конденсатора должна быть достаточной для срабатывания реле. Согласно паспорту, время срабатывания указанного реле при номинальном напряжении питания — не более 10 мс, а постоянная времени обмотки реле совместно с конденсатором — около 200 мс. Это обеспечит его уверенное срабатывание.
Диод, который обычно устанавливают параллельно катушке реле, защищающий коммутирующий элемент (в данном случае полевой транзистор) от ЭДС самоиндукции при прекращении тока через обмотку, в данном случае не нужен. Когда транзисторы закрываются, возникающий при этом в обмотке ток через диоды будет заряжать конденсатор. Применены диоды Шотки, поскольку падение на них меньше, чем на обычных кремниевых. Все элементы можно разместить на плате основного устройства или на отдельной односторонней плате, чертёж которой показан на рис. 2, а внешний вид — на рис. 3. В этом устройстве реле уверенно срабатывало при снижении напряжения до 4,2 В.
Рис. 3
Если напряжение питания основного устройства 3…3.3 В, совместно с ним можно применить реле с номинальным напряжением 5 В. Была проверена работоспособность малогабаритного реле EA2-5NJ, у которого две группы контактов на переключение, сопротивление обмотки — 180 Ом, а максимальное коммутируемое переменное напряжение — 250 В. Реле срабатывало при напряжении 3,6 В, а отпускало при 0,7 В.
Рис. 4
Если применить элементы для поверхностного монтажа (рис. 4), размеры устройства будут отличаться от габаритных размеров реле незначительно. Для указанных на схеме элементов (конденсатор — танталовый для поверхностного монтажа типоразмера D). Возможный чертёж печатной платы показан на рис. 5. В этом устройстве реле надёжно срабатывало при напряжении питания 2,5 В. В устройстве желательно применить транзисторы с напряжением открывания не более 1,5…2 В. Но следует учесть, что особенность этого реле — определённая полярность напряжения питания, подаваемого на обмотку. Если её не соблюдать, реле работать не будет.
Рис. 5
Не следует также забывать о защите полевых транзисторов от пробоя статическим электричеством. Для этого на период транспортировки или хранения вход соединяют с общим проводом отрезком не изолированного провода. И, конечно же, надо предварительно проверить, при каких напряжениях реле срабатывает и отпускает. Кроме того, при пониженном напряжении (вблизи напряжения отпускания) усилие, прикладываемое к контактам реле, уменьшается, что может привести к увеличению переходного сопротивления контактной группы.
ЛИТЕРАТУРА
- Прокопцев Ю. Включение реле при пониженном напряжении. — Радио, 1971, № 1, с. 43.
- Graiam R. Схема включения реле пониженным напряжением. — Elektor Electronics, July 1999, p.
- Устройство для включения реле при пониженном напряжении питания. Авторское свидетельство СССР № 1501188, кл. Н 01 Н 47/32, 1982.
- How to use 24V-relay with 12V-Vcc. — URL: http://www.intio.or.jp/jf10zl/24vr.htm (23.08.16).
- How to drive 24 volts relay with 8 volts battery. — URL: http://www.intio.or.jp/jf10zi/htm (23.08.16).
- За рубежом. Уменьшение времени срабатывания реле. — Радио, 2007, № 1, с. 72.
Автор: И. НЕЧАЕВ, г. Москва
Источник: Радио №11, 2016
Питание электромагнитного реле пониженным напряжением
Электропитание
Главная Радиолюбителю Электропитание
Напряжение питания радиолюбительских устройств с годами становится всё меньше и меньше. Кроме того, широкое распространение получили различные устройства на микроконтроллерах и цифровых микросхемах, напряжение питания которых тоже неуклонно снижается, и напряжение 5 В уже кажется большим. Но построение устройств с таким напряжением питания иногда приводит к затруднениям. В частности, если необходимо коммутировать сетевое напряжение, в некоторых случаях целесообразно применить электромагнитное реле. Но реле с номинальным напряжением 3…5 В встречаются гораздо реже, чем с напряжением 12 В. В то же время известно, что ток (и соответственно напряжение), при котором реле отпускает, в несколько раз меньше тока (напряжения) срабатывания. Кроме того, реле в большинстве случаев уверенно срабатывают при напряжении на 20…40% меньше номинального. Если поставить вопрос немного по-другому, то надо заставить реле сработать при пониженном напряжении, при котором оно будет надёжно удерживать контакты в замкнутом (или разомкнутом) состоянии. Кроме того, питание реле пониженным напряжением существенно повышает экономичность всего устройства.
Схем устройств, обеспечивающих срабатывание реле при пониженном напряжении, много в различных печатных источниках [1, 2], в том числе и запатентованых [3], а также и на просторах Интернета [4, 5]. Аналогичные устройства применяют и для уменьшения времени срабатывания реле при питании их номинальным напряжением [6]. Принцип работы большинства таких устройств основан на том, что в них применён накопительный конденсатор, который в момент коммутации подключается последовательно с источником питания, в результате чего суммарное напряжение удваивается и реле надёжно срабатывает. После разрядки конденсатора реле питается примерно вдвое меньшим напряжением, соответственно потребляя меньший ток.
Схема ещё одного варианта такого устройства показана на рис. 1. С его помощью можно запитать реле напряжением, примерно вдвое меньшим номинального, или при номинальном напряжении питания включить последовательно не одно, а два реле. Для коммутации здесь применены полевые транзисторы, поэтому в качестве источника управляющего сигнала можно применить маломощный узел (микроконтроллер, логическую микросхему и т. д.), не обеспечивающий требуемого для коммутации реле тока. После подачи питающего напряжения через обмотку реле и диоды конденсатор С1 заряжается практически до напряжения питания. Происходит это быстро, поскольку сопротивление обмотки реле, как правило, невелико. Само реле, как правило, не срабатывает. После подачи сигнала управления оба транзистора открываются. При этом плюсовой вывод конденсатора С1 оказывается соединён с общим проводом, а минусо-вый — с обмоткой реле. К обмотке будет приложено напряжение около 10 В, и реле сработает. После разрядки конденсатора реле будет питаться напряжением чуть меньше 5 В.
Рис. 1. Схем устройства, обеспечивающего срабатывание реле при пониженном напряжении
В качестве примера было испытано реле MZP A 001 46. По паспорту у него минимальное напряжение питания — 8,99, максимальное — 22,5 В, его один переключающий контакт рассчитан на коммутацию нагрузки с сетевым питанием, сопротивление обмотки — 450 Ом. Реальные измерения показали, что это реле срабатывает при напряжении около 6,5 В, а отпускает при 1,5 В.
Ёмкость конденсатора должна быть достаточной для срабатывания реле. Согласно паспорту, время срабатывания указанного реле при номинальном напряжении питания — не более 10 мс, а постоянная времени обмотки реле совместно с конденсатором — около 200 мс. Это обеспечит его уверенное срабатывание. Диод, который обычно устанавливают параллельно катушке реле, защищающий коммутирующий элемент (в данном случае полевой транзистор) от ЭДС самоиндукции при прекращении тока через обмотку, в данном случае не нужен. Когда транзисторы закрываются, возникающий при этом в обмотке ток через диоды будет заряжать конденсатор. Применены диоды Шотки, поскольку падение на них меньше, чем на обычных кремниевых. Все элементы можно разместить на плате основного устройства или на отдельной односторонней плате, чертёж которой показан на рис. 2, а внешний вид — на рис. 3. В этом устройстве реле уверенно срабатывало при снижении напряжения до 4,2 В.
Рис. 2. Чертёж платы устройства
Рис. 3. Внешний вид платы устройства
Если напряжение питания основного устройства 3…3,3 В, совместно с ним можно применить реле с номинальным напряжением 5 В. Была проверена работоспособность малогабаритного реле EA2-5NJ, у которого две группы контактов на переключение, сопротивление обмотки — 180 Ом, а максимальное коммутируемое переменное напряжение — 250 В. Реле срабатывало при напряжении 3,6 В, а отпускало при 0,7 В.
Если применить элементы для поверхностного монтажа (рис. 4), размеры устройства будут отличаться от габаритных размеров реле незначительно. Для указанных на схеме элементов (конденсатор — танталовый для поверхностного монтажа типоразмера D). Возможный чертёж печатной платы показан на рис. 5. В этом устройстве реле надёжно срабатывало при напряжении питания 2,5 В. В устройстве желательно применить транзисторы с напряжением открывания не более 1,5…2 В. Но следует учесть, что особенность этого реле — J определённая полярность на пряжения питания, подаваемого на обмотку. Если её не соблюдать, реле работать не будет.
Рис. 4. Схема устройства
Рис. 5. Чертёж платы устройства
Не следует также забывать о защите полевых транзисторов от пробоя статическим электричеством. Для этого на период транспортировки или хранения вход соединяют с общим проводом отрезком неизолированного провода. И, конечно же, надо предварительно проверить, при каких напряжениях реле срабатывает и отпускает. Кроме того, при пониженном напряжении (вблизи напряжения отпускания) усилие, прикладываемое к контактам реле, уменьшается, что может привести к увеличению переходного сопротивления контактной группы.
Литература
1. Прокопцев Ю. Включение реле при пониженном напряжении. — Радио, 1971, № 1, с. 43.
2. Graiam R. Схема включения реле пониженным напряжением. — Elektor Electronics, July 1999, p.88.
3. Устройство для включения реле при пониженном напряжении питания. Авторское свидетельство СССР № 1501188, кл. H 01 H 47/32, 1982.
4. How to use 24V-relay with 12V-Vcc. — URL: http://www.intio.or.jp/jf 10zl/24vr. htm (23.08.16).
5. How to drive 24 volts relay with 8 volts battery. — URL: http://www.intio.or.jp/jf10zl/ 8vrelay.htm (23.08.16).
6. За рубежом. Уменьшение времени срабатывания реле. — Радио, 2007, № 1, с. 72.
Автор: И. Нечаев, г. Москва
Дата публикации: 03.12.2016
Мнения читателей
Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:
Питание реле пониженным напряжением — PDF Free Download
С.А. Иванская ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Режим Standby в усилителе мощности
Режим Standby в усилителе мощности Ламповые усилители мощности любительской радиостанции переводят в режим передачи специальными цепями. Через эти цепи либо подают высокое анодное напряжение, либо, при
Лабораторная работа 5.3
Лабораторная работа 5.3 ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХПОЛУПЕРИОДНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ 5.3.1. Выпрямители Выпрямители служат для преобразования переменного напряжения питающей сети в постоянное. Основное назначение выпрямителя
Одновибраторы на дискретных элементах.
11.3. ОДНОВИБРАТОРЫ Одновибраторы используются для получения прямоугольных импульсов напряжения большой длительности (от десятков микросекунд до сотен миллисекунд), в качестве устройств задержки, делителей Подробнее Краткие теоретические сведения
Практическая работа 1.9. Аппаратура автоматического управления и защиты авиационных генераторов постоянного тока (часть 2). Цель работы: изучить устройство и принцип работы автомата защиты бортсети от
Реле времени серии ВЛ-70, ВЛ-71
Реле времени серии ВЛ-70, ВЛ-71 (495) 995-58-75, (812) 448-08-75 www.elektromark.ru, [email protected] Реле времени ВЛ-70, ВЛ-71 предназначены для коммутации электрических цепей с определенными,
Лекция 2 ЦЕПИ С ДИОДАМИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
109 Лекция ЦЕПИ С ДИОДАМИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ План 1. Анализ цепей с диодами.. Источники вторичного электропитания. 3. Выпрямители. 4. Сглаживающие фильтры. 5. Стабилизаторы напряжения. 6. Выводы. 1. Анализ Подробнее А. Груздев (RV3DPD) Переключатель RX/ТХ
А. Груздев (RV3DPD) Переключатель RX/ТХ Электромагнитные реле широко применяют для коммутации цепей трансивера. Но как грамотно организовать порядок их переключения в аппарате? Как исключить пригорание
Генераторы прямоугольных колебаний
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский Государственный Технический Университет Генераторы прямоугольных колебаний Методические указания к
2.9 Блок контроля первичных цепей SB71
2.9 Блок контроля первичных цепей SB71 Блок предназначен для формирования контрольных сигналов, пропорциональных действующему значению первичного напряжения питания и напряжения на конденсаторах сетевого
ПОЛУМОСТОВОЙ АВТОГЕНЕРАТОР ВИП
НТЦ СИТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР СХЕМОТЕХНИКИ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. РОССИЯ, БРЯНСК ПОЛУМОСТОВОЙ АВТОГЕНЕРАТОР ВИП ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема является интегральной схемой высоковольтного полумостового
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ
На рисунке показана цепь постоянного тока. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать (
Соединения конденсаторов
И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Содержание Соединения конденсаторов 1 Всероссийская олимпиада школьников по физике………………. 3 2 Московская физическая олимпиада………………………
Электрические колебания
Электрические колебания Примеры решения задач Пример В схеме изображенной на рисунке ключ первоначально находившийся в положении в момент времени t переводят в положение Пренебрегая сопротивлением катушки
Электромагнитные колебания
И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Электромагнитные колебания Задача 1. (МФО, 2014, 11 ) Заряженный конденсатор начинает разряжаться через катушку индуктивности. За две миллисекунды его электрический
RU (11) (51) МПК H03K 17/00 ( )
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) RU (11) (51) МПК H03K 17/00 (2006.01) 167 664 (13) U1 R U 1 6 7 6 6 4 U 1 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (21)(22)
10.2. ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ
10.2. ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ Общие сведения. Электронный ключ это устройство, которое может находиться в одном из двух устойчивых состояний: замкнутом или разомкнутом. Переход из одного состояния в другое в
Контрольная работа рейтинг 1
Контрольная работа рейтинг 1 ЗАДАНИЕ 1 1. Дать определение потенциального барьера n-p перехода, от чего зависит его величина и толщина перехода. Их влияние на параметры диода. 2. Определить внутреннее
Мелодичный квартирный звонок
При нажатии на звонковую кнопку звонок вырабатывает сигнал из четырех тональных последовательностей. Большинство звонков такого типа, вырабатывающие тональную последовательность или музыкальный фрагмент
/ /12
1. Задание 14 1428 Вариант 3580611 Резистор 1 с электрическим сопротивлением 3 Ом и резистор 2 с электрическим сопротивлением 6 Ом включены последовательно в цепь постоянного тока. Чему равно отношение
Мощный бестрансформаторный блок питания
1 od 5 Мощный бестрансформаторный блок питания Заманчивая идея избавиться от крупногабаритного и очень тяжелого силового трансформатора в блоке питания усилителя мощности передатчика, давно озадачивает
1. Назначение и устройство выпрямителей
Тема 16. Выпрямители 1. Назначение и устройство выпрямителей Выпрямители это устройства, служащие для преобразования переменного тока в постоянный. На рис. 1 представлена структурная схема выпрямителя,
Количество теплоты. Катушка
И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Количество теплоты. Катушка В данном листке рассматриваются задачи на расчёт количества теплоты, которое выделяется в цепях, состоящих из резисторов и катушек
v(t) dv(t) Упражнение 1.14
Упражнение.4 Определите энергию, запасаемую конденсатором емкостью, когда его заряжают от нуля вольт до некоторого конечного значения V f.ток заряда не постоянный (хотя, если вы предположите обратное,
Количество теплоты. Конденсатор
И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Количество теплоты. Конденсатор В данном листке рассматриваются задачи на расчёт количества теплоты, которое выделяется в цепях, состоящих из резисторов и конденсаторов.
U A B U R 1 U R 2 U B C. U C. φ 1. φ 2 I 1 С 1 R 1 С 2 I 2
УДК 6.36.95 Устройство защиты электродвигателя от неполнофазных режимов работы с использованием фильтра напряжения обратной последовательности (ФНОП) Степанчук Геннадий Владимирович, к.т.н., доцент Селютин
Как настроить реле напряжения | Электрик
Реле напряжения предназначено для отключения бытовой нагрузки при недопустимых колебаниях напряжения в сети с автоматическим повторным включением после восстановления параметров сети.
В нормальном режиме реле напряжения пропускает через себя весь ток нагрузки, и заодно служит цифровым индикатором уровня напряжения а в некоторых моделях и потребляемого тока.
Согласитесь, это очень удобно, поэтому рекомендуется к установке в каждом домашнем электрощите ввиду того что электрическая сеть подаваемая в дом или квартиру может быть непредсказуемая по своим параметрам.
Простой пример — обрив или отгорания нуля в этажном электрощите что неприкословно приведет к сдвигу фаз где напряжение в розетках квартиры «пойдет в разнос» и может составить даже 400 вольт! Естественно все незащищенные электроприборы которые будут подключены к сети в это время выйдут из строя.
Кроме всего прочего по разным причинам в сети могут появится импульсные «скачки» высокого напряжения или же напряжения может «просесть» до критически опасных низких уровней напряжения при которых домашние электроприборы могут также выйти из строя.
Во всех подобных случаях для защиты домашнего оборудования можно применять реле напряжения. Но все же несмотря на такие полезные его свойства пропускать в розетки только оптимальное напряжение, если в вашей электросети бывают частые понижения напряжения, например в сельской местности где еще старое оборудования местних электростанций, стоит обратить внимание на стабилизатор напряжения.
Несмотря на большое изобилие производителей выпускающих реле напряжения разных моделей у всех моделей принцип работы одинаков и зачастую подключить его не составит проблем.
О выборе, параметрах и правильных схемах подключения реле напряжения можно почитать здесь.
Электрическая схема подключения есть и в инструкции и на самом приборе.
После установки реле напряжения в электрощит наступает момент когда его нужно правильно настроить для надежной и безопасной работы домашней электротехники, особенно холодильников, кондиционеров и другой морозильной, компрессорной и не только, техники..
В реле напряжения можно настраивать напряжения сработки (повышенное и пониженное), а также время повторного включения после восстановления заданных параметров напряжения.
В большинства реле, параметры такие:
Нижний предел 120-200 вольт
Верхний предел 210-270 вольт
Время (повторного) включения нагрузки 5-300 (600) секунд
Максимальный ток нагрузки 40 ампер
Кроме того очень важные и стоит обратить внимание на параметры аварийного отключения (сработки) реле напряжения, качественные модели срабатывают за 0.04 секунды для верхнего предела и 0.06 для нижнего.
По стандарту напряжение в сети может отличаться от номинала не более чем на 10%, а это 198 — 242 вольт и стоит заметить что большинство электрооборудования росчитаны на нормальную работу в таких пределах. В технической документации к каждому электроприбору (оборудованию), как правило указывается и напряжение питания и процент отклонений от номинала. Правда, сейчас введён новый стандарт номинала — 230 вольт, а это значит, что пределы должны быть от 207 до 253 В.
Но на практике если напряжение сети у вас составляет 190-220 Вольт, то верхний предел лучше всего установить на 245 вольт, а нижний предел на 180 В. Но если же напряжение сети 230-245, верхнее лучше установить на уровне 255 вольт, а нижнее 190 В.
Если к данной линии подключены холодильники, кондиционеры или другие приборы с пусковыми рабочими свойствами время восстановления рекомендуется выставлять максимальное 300 сек. Такая выдержка времени подключения отсрочит включение бытовых приборов, и они останутся невредимыми и работоспособными.
Если же такая задержка включения вам не по душе, можно применить два варианта, сделать отдельную линию и отдельное реле напряжения для холодильно-компрессорных устройств и с соответствующей задержкой только для того реле в 300-500 секунд, а на реле всех остальных линий дома настроить 5 секунд включения, или второй вариант — настроить реле напряжения (если оно одно и на весь дом) минимум на 150 секунд, но не меньше.
Если скачки «верхнего напряжения» будут очень частыми, то стоит попробовать увеличить верхний предел на 5 Вольт, а если вниз—то уменьшить. Но не устанавливать более 260 вольт, лучше в таких случаях применять квартирный стабилизатор напряжения.
Вносить параметри напряжений нужно согласно инструкции к конкретному реле напряжения, рассмотрим пример настройки реле напряжения (и тока) фирмы DigiTOP.
Настройка реле напряжения
Чтоб установить (изменить) верхний предел отключения по напряжению – жмем и удерживаем более 5 секунд верхнюю клавишу (стрелка вверх). В правом нижнем углу индикатора обязана появится точка и уровень начнет поочередно изменятся с шагом 1 В. Стрелками «вверх» и «вниз» (верхняя и центральная кнопки) устанавливаем нужное нам значение и отпускаем элементы управления. Через 10 сек происходит автоматический выход из меню, параметры остаются в энергонезависимой памяти до их последующей корректировки. Кроме того происходит настройка нижнего значения, лишь начинаем со стрелки «вниз». В случае если нажать и удерживать две стрелки, мы перейдем в настройку времени задержки на включение с шагом 5 сек. При краткосрочном нажатии на одну либо несколько стрелок, мы увидим параметр, который установлен в памяти прибора.В некоторых моделях еще есть кнопка «і» . Прибор запоминает значение напряжения, вызвавшего последнее срабатывание. На дисплей это значение можно вывести нажатием этой кнопки.
Настройка защиты по току в реле типу VA-63(32) делается при помощи нижней кнопки в виде символа «пуск». При ее единоразовом нажатии мы увидим на нижнем табло символ «ON» либо «OFF». Удерживая клавишу, переходим в режим настройки и стрелками устанавливаем подходящий вариант. По умолчанию, с завода, контроль тока включен.
При необходимости в некоторых реле напряжения можно произвести калибровку показаний вольтметра и амперметра.
Внимание! Эта операция есть сервисной и обязана производится специалистом, с надлежащими познаниями и устройствами замера напряжения, и исключительно в тех случаях когда часто имеются отличия характеристик питания наружной электросети (отклонение частотных характеристик, искаженная синусоида) что приводит к неверному измерению устройством («реле») настоящего напряжения.
Для исполнения калибровки вольтметра нужно, при отключенном питании, зажать две стрелки (кнопки) устройства и после чего подать входное напряжение. В режиме калибровки, используя внешний цифровой либо стрелочный вольтметр, стрелками на защите подстраиваем показания на верхнем индикаторе под значение нужного нам эталонного устройства. После чего выключаем питание. Конфигурации сберегаются в энергонезависимой памяти.
По мере надобности, переходим к амперметру. Вход в режим его калибровки производится параллельным нажатием средней и нижней кнопки при выключенном питании и его следующем подключении при удержании кнопок. Подстройка в верхнюю сторону либо наоборот вниз на основании показаний эталонного амперметра исполняется нажатием и удержанием стрелок вверх-вниз.
Обратите внимание! Подстройка показаний случается еще медленнее, нежели в первом варианте с вольтметром.
однофазное и трехфазное, назначение и конструкция
Содержание статьи:
Реле приоритета – это электротехническое устройство небольших размеров, основная задача которого заключается в управлении включения электроприборов. Кратко его называют РПН. Способно реагировать на повышение или понижение нагрузки отключением, а также контролирует общий ток питающей сети. Использование подобной конструкции позволяет избавиться от проблемы сверхнормативных нагрузок электропроводки.
Виды реле
Однофазное реле приоритета нагрузок
Реле приоритета пользуется большой популярностью в загородных и частных домах, а также многоквартирных сооружениях, промышленных предприятиях. Суть работы заключается в разделении электрической сети на приоритетные магистрали и менее важные.
Существует несколько видов реле приоритета нагрузок:
- одно- и трехфазные;
- одно- и многоканальные.
Трехфазные конструкции способны выполнять и функции приоритета фаз, распределяя равномерно нагрузку по однофазным каналам. Такой подход позволяет предупредить полное обесточивание всего объекта.
Многоканальные реле нагрузки используются вместе с разными видами линий.
По функциональным возможностям оборудование делится на следующие разновидности:
- нижнего порога;
- верхнего порога.
Последние срабатывают при повышении силы тока, подключаются согласно схеме последовательного соединения. Прибор, который срабатывает на минимальный порог напряжения, подключается по параллельной схеме.
Выпускаются модификации, которые предназначены для разных уровней включения. Есть возможность регулировать устройство для разных нагрузок. В сетях с большими нагрузками их рекомендуется использовать в паре с трансформатором тока.
Технические характеристики и конструктивные особенности
Конструкция реле
Реле отключения неприоритетной нагрузки оснащено встроенным измерителем тока, а также исполнительным элементом, который коммутирует контакты при достижении заданных параметров с заданной временной выдержкой. Измерительный элемент способен отслеживать силу тока в определенном интервале.
Максимальной силе тока, коммутируемого встроенными контактами, как правило, свойственно стандартное значение, равное 16 А. Для коммутации больших токов используют контакторы – магнитные пускатели. В подобных случаях реле приоритета только подает управляющий импульс на него.
Для управления большими токами существуют отдельные типы аппаратов, которые позволяют подключить наружные трансформаторы тока.
Область применения
РПН в щитке
Индуктивное реле нагрузки используется, когда появляется необходимость настроить электрическую сеть с лимитами потребляемых объемов энергии. Подобные ситуации встречаются, когда пользователей больше, чем может обеспечить данная сеть, а изменить ее технические и конструктивные характеристики не представляется возможным.
Это миниатюрное электротехническое устройство обеспечивает бесперебойную работоспособность и безопасную эксплуатацию большого количества электрических приборов, сохраняя при этом целостность сетевой конструкции. Если требуется использовать, например, мощный прибор, не приоритетные требуется отключать вручную или же изменять характеристики эксплуатируемой электрической цепи.
Такой подход в работе активно используется в быту и всех отраслях промышленности.
Принцип работы и установки РПН
К общей линии, прежде всего, подключается трансформатор тока, а уже после потребители. В схему в первой очереди ставятся нагрузки, которые имеют приоритетное значение и не должны отключаться.
Далее в схему добавляется реле потребителей, с помощью которого коммутируются неприоритетные группы нагрузок. При превышении нагрузки в электросети они начнут постепенно отключаться в установленной человеком последовательности по степени важности.
Реле приоритета в системе электроснабжения квартиры
От измерителя тока поступает сигнал на встроенный в модуль компаратор. Его основная задача – соотнести полученный сигнал с установленными человеком настройками. Реле определяет момент срабатывания компаратора, а также время отключения электрических приборов с малым приоритетом. Такой принцип работы способствует снижению силы тока в сети.
Обзор моделей
Высокая популярность данного вида оборудования привело к тому, что его начинают изготавливать все больше производителей. Выбрать прибор, сочетающий в себе доступную стоимость и хорошее качество, довольно трудно.
В таблице приведены хорошо зарекомендовавшие себя модели.
| Производитель | Технические характеристики | Приблизительная стоимость в рублях |
| F&F (Польша) | Устанавливаемый диапазон тока от 5 до 90 А. Интервал регулировки тока отключения низкоприоритетной цепи колеблется в пределах 2-15 А. | 2000 |
| Legrand 0 038 11 | Оснащено устройство 5 модулями. Суммарная сила тока подключенных потребителей 90 А. Порог отключения составляет 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60 (А). | 1800 |
| Z–LAR/8 | Частота коммутаций не более 3 600/60 минут. Номинальное напряжение 250В. Ток включения более 3 А. Ток отключения менее 1,8 А. | 1750 |
Также рекомендуется обратить внимание на продукцию компаний ABB LSS, CDS Schneider Electric.
Недостатки использования РПН
Невзирая на довольно обширный список преимущественных особенностей, РПН имеет и недостатки:
- Отсутствует возможность установить реле приоритета на обыкновенной проводке, схема которой не оснащена обособленными линиями к розеткам.
- Для монтажа прибора в уже имеющуюся сеть необходимо выполнить много работ, которые связаны с модернизацией проводки.
Для проведения обособленных линий проводки от распределительного щитка потребуется штробить стены, поэтому ремонта во всем помещении не избежать. Такой подход требует немалых финансовых затрат, времени и сил.
Типичные ошибки при подключении
Ошибкой, приводящей к серьезным последствиям, относится подключение нагрузок напрямую к РПН (при максимальной нагрузке устройства до 16А), а не через контакторы
Существует много сопроводительной документации, где приведены подробные схемы подключения РПН, но люди все равно допускают типичные ошибки. Чтобы предупредить их, нужно ознакомиться со следующей информацией:
- Малоопытные специалисты или люди без опыта подают фазу на контакты реле приоритета. В действительности они предназначены для коммутации лампочек индикатора.
- Прямое подключение нагрузок к РПН, не через контакторы. Максимальная нагрузка устройства не более 16 А. Причиной может стать невнимательность или недостаточное количество знаний, пренебрежение рекомендациями производителя оборудования.
Еще одна распространенная ошибка – неправильная группировка нагрузок от потребителей по степени их значимости. Если решение данного вопроса вызывает трудности, лучше обратиться за консультацией к профессионалам, которые помогут найти приоритетное оборудование дома или на производстве.
Аналоги реле приоритета
Умная розетка – Оптимизатор нагрузки на электросеть OEL-820
Для установки реле приоритета в уже имеющуюся электрическую сеть потребуется проделать немалый франт работ, например, модернизировать распределительный щит и саму проводку. Сделать это самостоятельно не всегда возможно, поскольку потребуется точно посчитать всю схему нагрузок.
Решение проблемы стало значительно проще после разработки нового, более усовершенствованного устройства, которое получило название – оптимизатор нагрузки на сеть. Принцип работы аналога заключается в перераспределении мощности электрических приборов по их приоритету. Конструктивные особенности просты, прибор предназначен для простой эксплуатации. Он не устанавливается в щите, состоит из двух адаптеров для розетки розеточного гнезда и вилки.
принцип работы, устройство, схема подключения
Реле контроля напряжения – элемент или радиодеталь, осуществляющая контроль над уровнем напряжения и его возможности неконтролируемого повышения в силу внешних факторов. Такие реле устанавливаются в большинство устройств, работающих от электричества и способных перегореть при повышении тока в цепи. Причин, по которым необходимо вмонтировать такое устройство в свою цепь, несколько. Главная из низ – безопасность всего устройства или его отдельных частей.
В данной статье рассмотрены вопросы монтажа, причины, и все особенности функционирования этой радиодетали. В дополнение, статья имеет видеоролик и подробную статью по заданной тематике.
Реле контроля напряжения
Откуда берутся колебания напряжения
Колебания – это процесс изменения величины за относительно длительное время. Отчего же изменяется величина напряжения в сети? Источник энергии, питающий потребителей села или многоквартирного дома, обладает конечной величиной мощности. Таким источником является силовой трансформатор на подстанции. При загрузке сверх номинальной мощности напряжение на его выводах падает. Нагрузки потребителей рассчитывались еще в прошлом веке, хоть и с запасом.
Но тогда не было такого количества бытовой техники. Теперь мощности не хватает, и в часы максимумов (обычно – вечером) величина напряжения в сети падает ниже допустимой ГОСТом. Работа при пониженном напряжении вредна для многих бытовых электроприборов. Электродвигатели снижают обороты и их обмотки сгорают. Бытовая электроника, блоки питания которой работают на грани возможного, тоже выходит из строя. Не страдают только нагревательные элементы электроплит и обогревателей, которые просто снижают эффективность работы.
Да и лампам накаливания от пониженного напряжения только лучше. Но тут возникает противоположная ситуация. Чтобы привести величину напряжения в норму в часы максимума, электрики переключают анцапфой обмотки трансформатора, повышая на его выходе напряжения. В часы максимума его величина становится нормальной. Но вот в ночные часы и утром, когда потребления мощности почти нет, напряжение наоборот – превышает допустимый уровень.
Реле контроля напряжения
Алгоритм работы реле напряжения
Установите верхнюю границу допустимого диапазона напряжения (от 400 до 460 вольт межфазного напряжения) с помощью верхнего кругового переключателя “U>”- как только Вы начнете поворачивать регулятор выбранное значение будет отображаться на дисплее слева. Установите нижнюю границу допустимого диапазона напряжения (от 360 до 360 вольт межфазного напряжения) с помощью среднего кругового переключателя “U<“- как только Вы начнете поворачивать регулятор выбранное значение будет отображаться на дисплее слева.
Установите временной диапазон для значения времени задержки (от 0,1 до 10 секунд) с помощью нижнего кругового переключателя “t”- как только Вы начнете поворачивать регулятор выбранное значение будет отображаться на дисплее слева. 4 секунды спустя на дисплеи опять будет выводиться текущее значение напряжений.
В следующий раз при подключении напряжения питания в течении 2 секунд на дисплеях будут отображаться значения, заданные с помощью регуляторов “U>” и “t”, после чего будут выводиться текущие значения напряжений.
Схема подключения РКН
Если все межфазные напряжение в сети находятся в допустимых пределах (установленного с помощью регулятора “U>” и “U<“), то реле напряжения будет находится в рабочем состоянии – индикатор “Out” подсвечен, контакты 2-3 замкнуты. Если хотя бы одно из межфазных напряжений уходит за верхний предел диапазона, то по истечении 2 секунд индикатор “Out” гаснет, контакты 2-3 размыкаются, а контакты 1-2 замыкаются и индикатор “U>” подсвечиваются. Все время, пока межфазное напряжение будет вне установленного диапазона соответствующий дисплей будет мигать.
Если хотя бы одно из межфазных напряжений уходит за нижний предел диапазона, то по после отсчета времени “t” индикатор “Out” гаснет, контакты 2-3 размыкаются, а контакты 1-2 замыкаются и индикатор “U<” подсвечиваются. Все время, пока межфазное напряжение будет вне установленного диапазона соответствующий дисплей будет мигать. Как только напряжение в сети вернется в заданный диапазон (более чем на 5 вольт) начинается отсчет времени установленный с помощью переключателя “t”. После этого реле возвращается в рабочее состояние.
Интересный материал для ознакомления: что нужно знать об устройстве силового трансформатора.
Если в какой-то момент времени нарушится последовательность чередования фаз, то реле разомкнет контакты 2-3, замкнет 1-2 , потушит индикатор “Out” и подсветит индикатор. Кроме этого в данном реле контроля напряжения реализована функция отслеживания за критической температурой нагрева электродвигателя. Повышение температуры корпуса или обмоток может привести к заклиниванию и поломке электродвигателя. Современные двигатели снабжаются температурным датчиком PTC (резистивный), сопротивление которого меняется в зависимости от его температуры.
Схемы применения и подключения реле контроля фаз и напряжения
На сегодняшний момент существует огромное количество самых разнообразных бытовых приборов, которые с каждым годом оснащаются все более умной электроникой, уменьшаются в размерах, изменяют свой дизайн, форму и цвет. Но все же, несмотря на это, одно остается неизменным уже на протяжении многих лет: сегодня, как и десять, и двадцать лет назад, стабильная работа электрооборудования полностью зависит от качества электроэнергии.
Сколько бед натворили в быту и на производстве резкие провалы и пиковые всплески сетевого напряжения? Лучше всех об этом знают работники сервисных мастерских и противопожарные службы. Можно ли свести к минимуму количество отказов бытовой техники и оборудования из-за нестабильного напряжения? Оказывается можно. Достаточно только в цепи нагрузок выполнить электромонтаж реле напряжения. Это устройство защиты способно в доли секунды обесточить электросеть при любом скачке или падении напряжения.
Реле напряжения – это прибор, представляющий собой совокупность электронного устройства контроля напряжения и силовой части разъединителя нагрузки, собранные в одном корпусе. «Сердце» реле напряжения может быть изготовлено на базе микропроцессора или простого компаратора. При этом микропроцессорные реле напряжения отличаются более плавной регулировкой верхнего и нижнего порога срабатывания. Главным параметром реле напряжения является быстродействие.
Реле в электрическом щитке в квартире
При этом время срабатывания некоторых реле составляет всего лишь десятки наносекунд. Установка порога срабатывания осуществляется потенциометром по градуированной шкале. В отличие от стабилизатора напряжения реле напряжения не выравнивает напряжение в сети, а только мгновенно отключает защищаемый участок при повышении или понижении напряжения и автоматически включает его при стабилизации напряжения в сети. Поэтому оно весьма эффективно при аварийных ситуациях, которые возникают в результате обрыва нейтрали, перегрузки, перекоса фаз и т.п.
Такое реле напряжения устанавливается непосредственно в розетку и используется для защиты отдельных потребителей или их групп. Реле управляется при помощи микроконтроллера, который осуществляет анализ текущего питающего напряжения и отображает его действующее значение на цифровом табло. Отключение нагрузки осуществляется электромагнитным реле. Для установки допустимых пределов и времени задержки используются кнопки.
- Данный прибор аналогичен предыдущему, единственное отличие состоит в том, что реле напряжения-удлинитель может иметь две и более розетки. То есть с его помощью можно одновременно защитить, например: холодильник и телевизор или стиральную машинку, холодильник и кондиционер;
- Это реле предназначено для установки в распределительном шкафу. Большим достоинством данного прибора является то, что с его помощью можно защитить не только определенную группу потребителей, но и весь дом или квартиру.
- Обычно такие реле имеют широкий диапазон регулировок и могут работать в нескольких независимых режимах, например: как реле напряжения, как реле минимального напряжения, как реле максимального напряжения, как реле времени с задержкой на включение.
- Коммутация нагрузки, мощность которой не превышает 8,5 кВА, осуществляется непосредственно контактами реле напряжение. Если же мощность нагрузки превышает 8,5 кВА, то для ее отключения используют магнитный пускатель, контактор или автоматический выключатель, соответствующей мощности.
Так же реле напряжения делятся на однофазные и трехфазные. Понятно, что если нагрузка однофазная, то для ее защиты следует использовать однофазные реле.
Подключение реле контроля напряжения
Трехфазные реле напряжения используется для защиты трехфазных двигателей и трехфазного оборудования. Они прекрасно подойдут для защиты от перенапряжения и пропадания фазы кондиционерных, холодильных, компрессорных установок, станков и другого оборудования, имеющего электропривод. Не менее эффективно их применяют и в системах контроля полнофазности и качества сетевого напряжения. Если помещение оборудовано трехфазным вводом, то вы можете в качестве защиты от скачков напряжения, конечно же, поставить трехфазное реле. Но, при пропадании одной из фаз, трехфазное реле напряжения будет отключать и оставшиеся две, поскольку работа трехфазных двигателей в таком режиме недопустима.
Кроме этого трехфазное реле будет срабатывать даже при небольшом перекосе фаз, так как это тоже является опасным режимом для двигателей. К примеру: если у вас на одной фазе будут 220 В, а на второй 230 В, трехфазное реле обесточит весь дом, даже несмотря на то, что такое напряжения является абсолютно нормальным для питания большинства бытовых приборов. Поэтому, если у вас нет трехфазных потребителей, лучше всего будет поставить на каждую фазу по однофазному реле напряжения.
Материал в тему: устройство подстроечного резистора.
Выбирать реле напряжения необходимо с 20 – 30 % запасом по мощности. Поскольку номинал силы тока, на который рассчитано реле напряжения, означает силу тока, которую способно пропустить реле, но никак не разомкнуть. То есть если на вашем автоматическом выключателе написано 25 А, то вы можете взять реле напряжения на 32 А или 40 А. Защита оборудования и бытовой техники от повышенного напряжения. Данная тема актуальна для старого фонда, там где проводка выполнена по старым нормам, не расчитанным на обилие в каждой квартире бытовой техники.
Защита от скачков на 220 В
Может ли реле контроля напряжения защитить от молнии?
Нет, не может. Реле работает в диапазоне 100В – 400В. Импульсный разряд молнии может достигать нескольких тысяч вольт. Для защиты от молнии используются четырех ступенчатые газонаполненные разрядники об этом можно прочитать в статье Ограничитель перенапряжения — эффективная защита от молнии. Первая ступень устанавливается на вводе опорного столба, другие ступени в металлическом распределительном щите. Устанавливают при наличии заземления, для того чтобы импульсное перенапряжение отвести в землю.
Заключение
В данной статье представлена работа и функции реле контроля напряжения. Более подробно можно узнать об этом устройстве, прочитав статью что такое реле напряжения.
В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:
www.electric-tolk.ru
www.electrik.info
www.principale.ru
ПредыдущаяРелеКак используется фотореле для уличного освещения?
СледующаяРелеРеле времени: что это такое и где применяется
