Heutzutage sind viele Häuser und Wohnungen mit automatischen, elektronischen Systemen für ein komfortables Leben ausgestattet. Vielleicht haben Sie schon von Lichtschaltern und Treppenhausschaltern gehört: Sie helfen Ihnen, Ihre Lichtsteuerung an verschiedenen Stellen zu organisieren. Obwohl praktisch, sind die Prinzipien eines solchen Systems mit Verkabelung und Anschluss nicht einfach. Es gibt jedoch eine einfachere Möglichkeit - die Verwendung eines interessanten bistabilen Geräts, auch bekannt als Impulsrelais.
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Zweck und Verwendungszweck
Dieser Schalter dient dazu, Lasten ein- oder auszuschalten, wenn ein Signal an die Kontakte angelegt wird. Das Relais wird als bistabil bezeichnet, weil es genau in dem Moment ein- und ausschaltet, in dem das Signal an den Steuereingang angelegt wird. Er bleibt in dieser Stellung, nachdem das Eingangssignal abgelaufen ist.
Bemerkenswert ist, dass sich das Stromstoßrelais auch nach einer Netztrennung die letzte Kontaktstellung "merkt" und beim Wiedereinschalten den Zustand vor dem Ausschalten wieder einnimmt.
Im Haushalt wird dieses Gerät aufgrund seiner Bequemlichkeit sehr häufig verwendet, da die Beleuchtung von mindestens zwei Punkten aus gesteuert werden kann. So wurde beispielsweise das Licht im Schlafzimmer eingeschaltet und im Flur ausgeschaltet, bevor die Wohnung verlassen wurde. Ein solches System ist praktisch, wenn die Räume sehr lang und groß sind.
WARNUNG! Neben dem Komfort bietet das Stromstoßrelais auch eine Lösung für Aufgaben wie Schutz und Signalisierung. In Industriebetrieben beispielsweise, in denen eine hohe elektrische Leistung erforderlich ist, gewährleistet das Gerät die Sicherheit des Bedieners, da es mit einer niedrigen Spannung arbeitet und ferngesteuert werden kann.
Funktionsweise und Aussehen
Im Allgemeinen ist ein Relais ein elektrischer Mechanismus, der einen Stromkreis schließt oder unterbricht. Seine Funktion basiert auf den elektrischen oder anderen Parametern, die auf ihn einwirken.
Bei der Wahl der Betriebsart des Relais sollte man sich von der Schalthäufigkeit, der Stromstärke und der Art der zu prüfenden Lasten leiten lassen.
Die Konstruktion besteht aus den folgenden Komponenten:
- Die Spule.
Die Spule besteht aus einem Kupferdraht, der auf ein nichtmagnetisches Material gewickelt ist, das entweder gewebeisoliert oder mit einem speziellen Lack beschichtet ist, der Strom abhält; - Der Kern.
Er enthält Eisen und wird durch den Durchgang von Strom durch die Spulen betätigt; - Eine bewegliche Armatur.
Der Anker besteht aus einer Platte, die am Anker befestigt ist und auf die Schließkontakte wirkt; - Ein Kontaktsystem.
Er ist ein Schalter für den Zustand des Stromkreises.
Das Relais basiert auf der elektromagnetischen Kraft, die im Spulenkern erzeugt wird, wenn Strom durch ihn fließt.
Die Spule ist eine Einzugsvorrichtung, bei der der Kern mit einem beweglichen Anker verbunden ist. Dadurch werden die Stromkontakte betätigt. Darüber hinaus kann ein Widerstand an die Spule angeschlossen werden, um die Auslösegenauigkeit zu erhöhen.
Typen von Stromstoßrelais
WICHTIG! Ein bistabiles Relais ist ein Relais, das in zwei festen (stabilen) Zuständen betrieben werden kann. Aufgrund der Beschaffenheit dieses Geräts wird es manchmal auch als "blockierendes" Relais bezeichnet, da es das Netz in einem Zustand blockiert.
Es gibt große Unterschiede zwischen einigen Relais, so dass sie hauptsächlich in 2 Kategorien unterteilt werden können:
- elektromechanische Relais;
- Elektronische Impulsrelais.
Elektromechanisch .
Diese Art von Geräten verbraucht nur im Moment der Betätigung Strom. Der Verriegelungsmechanismus gewährleistet hohe Zuverlässigkeit und spart Strom. Das System funktioniert gut: Es soll vor Schwankungen im Stromnetz schützen, die zu Fehlalarmen führen.
Er besteht aus einer Spule, Kontakten und einem Mechanismus mit Tasten zum Ein- und Ausschalten.
Elektromechanische Relais gelten als zuverlässiger und benutzerfreundlicher, da sie keine Angst vor Störungen haben. Außerdem stellen sie keine hohen Anforderungen an den Installationsort.
Elektronisch .
Elektronische Impulsrelais haben ein charakteristisches Merkmal: Sie verwenden einen Mikrocontroller. Das bedeutet, dass sie eine breite Palette von Funktionen bieten. Solche Geräte ermöglichen zum Beispiel das Hinzufügen einer Zeitschaltuhr. Weitere Zusatzfunktionen helfen beim Aufbau komplexer Beleuchtungssysteme.
Sie basieren auf einer elektromagnetischen Spule, Mikrocontrollern und Halbleitertastern.
Elektronische Relais sind aufgrund ihrer Funktionalität und Vielseitigkeit beliebter als andere Typen: Es können Produkte für Beleuchtungen jeglicher Komplexität hergestellt werden. Es ist auch möglich, sie an jede Spannung anzupassen - 12 Volt, 24, 130, 220. Je nach Installation können diese Relais nach DIN-Norm (für Schalttafeln) oder konventionell (mit anderen Befestigungsmethoden) ausgeführt werden.
Wichtigste technische Daten
Relais können je nach Zweck und Anwendung nach den folgenden Parametern klassifiziert werden:
- Rücklaufkoeffizient - ist das Verhältnis von Ankerausgangsstrom zu Rückzugsstrom;
- Der Ausgangsstrom ist der Höchstwert des Spulenstroms am Ankerausgang;
- Der eingefahrene Strom ist der Mindestwert des Spulenstroms, wenn der Anker in seine Ausgangsstellung zurückkehrt;
- Sollwert - der Wert der Auslösung innerhalb der Grenzen, die im Relais eingestellt sind;
- Der Triggerwert ist das Eingangssignal, auf das das Gerät automatisch reagiert;
- Die Nennwerte sind die Spannung, der Strom und andere Größen, die dem Betrieb des Relais zugrunde liegen.
Elektromagnetische Relais können nach ihrer Betriebsdauer weiter unterteilt werden. Die längste Verzögerung, mehr als 1 Sekunde, ist ein einstellbarer Parameter. Dann gibt es verzögerte - 0,15 Sekunden, normale - 0,05 Sekunden, schnellste trägheitslose - weniger als 0,001 Sekunden.
Weitere technische Merkmale des Stromstoßrelais können sein:
- maximale Belastung durch Glühlampen;
- Anzahl und Art der Kontakte;
- Betriebstemperaturbereich;
- relative Luftfeuchtigkeit;
- usw.
Anschlussdiagramme
Das Stromstoßrelais wird sehr häufig mit dem Anschluss von mehreren Druckknopf-Reset-Schaltern verwendet. Sie müssen entsprechend den Anforderungen parallel zueinander geschaltet werden.
Um einen Beleuchtungssteuerungskreis zu organisieren, muss das Stromkabel an das bistabile Relais angeschlossen werden. Die Schalter sind über einen Kabelbaum miteinander verbunden. So kann später das gesamte Netz mit nur einem Schalter stromlos geschaltet werden.
Diese Option ist beliebt, weil sie die Installation vereinfacht. Die Eigenschaften müssen genau berechnet werden, z. B. die Unterstützung der LED-Tastenbeleuchtung, damit das Netz voll funktionsfähig ist.
Um es bequemer zu machen, können Sie die Markierungen überprüfen. Die Hersteller verwenden Bezeichnungen wie:
- A1-A2 - Spulenkontakte;
- 1-2 (oder andere Zahlen) - Anzahl der Kontakte, die beim Betrieb des bistabilen Relais schließen oder öffnen;
- ON-OFF - Kennzeichnung der Kontakte, die das Relais aus- oder einschalten (wird bei der Installation der Zentralsteuerung verwendet).
TIPP! In der Regel wird ein 220-Volt-Relais für den Anschluss an eine Schalttafel verwendet. In diesem Fall werden Kabel an die Kontakte angeschlossen und die Steuerung erfolgt anschließend über ein Impulsrelais. Und die einzelnen Schalter der gesamten Beleuchtungsanlage sind verkabelt.
Vorteile und Nachteile
Die grundlegenden Relaistypen haben viele Vorteile gegenüber Solid-State-Schaltern, wie zum Beispiel
- relativ geringe Kosten (aufgrund preiswerter Komponenten);
- Starke Isolierung zwischen Spule und Kontaktgruppe
- sie unterliegen nicht den schädlichen Auswirkungen von Überspannung, Blitzeinschlägen und dem Schalten von elektrischen Starkstromanlagen;
- Steuerung von Leitungen mit einer Belastung bis zu 0,4 kV (mit kleinem Gerätevolumen).
Ein weiterer Pluspunkt ist, dass es kein Kühlungsproblem gibt und es für die Atmosphäre unschädlich ist. Bei einem Kurzschluss mit einem Strom von 10 A werden beispielsweise weniger als 0,5 W über die Spule im Relais verteilt. Im Vergleich zu elektronischen Gegenstücken liegt dieser Wert über 15 W.
Die Nachteile des Impulsrelais sind:
- Verschleiß und Probleme beim Schalten von induktiven Lasten und hohen Spannungen (wenn der Strom konstant ist);
- Beim Ein- und Ausschalten des Stromkreises kommt es zu Funkstörungen, weshalb eine Abschirmung erforderlich ist;
- Relativ lange Schaltzeit.
Ein gravierender Nachteil ist der ständige Verschleiß beim Schalten (z. B. Verformung der Federn, Oxidation der Kontakte).
Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die Verwendung elektronischer Relais Vorteile bietet, wie z. B.: Sicherheit, gute Anschlussgeschwindigkeit, Marktverfügbarkeit, geräuschloser Betrieb, erweiterte Funktionalität. Zu den Nachteilen gehören Überhitzung beim Schalten hoher Ströme, Fehlfunktion bei Stromausfällen, Widerstand in der geschlossenen Stellung usw.
Dennoch haben sich die elektronischen Relais recht stetig und schnell weiterentwickelt. Sie sind beliebt wegen ihrer Funktionalität, die relativ leicht erweitert werden kann.
Schlussfolgerung
In modernen Beleuchtungs- und Elektrifizierungssystemen werden Impulsrelais in großem Umfang eingesetzt. Die Marktanforderungen an die Hersteller dieser Relais werden immer höher, was zu einer kontinuierlichen Entwicklung in diesem Bereich führt.
Die meisten Benutzer benötigen erweiterte Funktionen und Flexibilität bei der Beleuchtungssteuerung. Die Nachfrage bestimmt also das Angebot, denn diese Technologie ist heute sehr gefragt.
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