Простая схема реле с самозахватом для фиксированного замыкания электрических контактов. « ЭлектроХобби

Вашему вниманию очень простая схема, которая позволит зафиксировать кратковременное срабатывание (замыкание на его выходных выводах) датчика, собранная на обычном реле. То есть, допустим у нас имеется механической датчик вибрации, удара, толчка, который при своем движении кратковременно замыкает электрические контакты внутри себя. Если такой датчик подключить к исполняющему устройству, например звуковой сигнализации, то работа такой сигнализации также будет кратковременной (буквально доли секунд). Возникает вопрос, как можно сделать так, чтобы данное кратковременное срабатывание датчика обеспечивало фиксированное замыкание контактов, что управляют исполняющим устройством?

Наиболее простым решением будет использование обычного реле, работающее по схеме самозахвата. Это схема обычного электромагнитного пускателя, что применяется в электрике для пуска электродвигателей, но вместо контактора используется обычное реле. Это реле должно иметь на себе как минимум две группы нормально разомкнутых контактов. На рисунке они обозначаются как К2 и К3. Также схема содержит в себе стоповую кнопку, в роли которой можно использовать любой нормально замкнутый переключатель. То есть, его контакты должны быть замкнуты и лишь при нажатии на этот переключатель они должны размыкаться.

Ну и к этой схеме с реле и стоповой кнопкой подключается сам датчик, не имеющий фиксированного замыкания при своем срабатывании. Допустим я собрал своими руками простой датчик движения (толчка, удара, вибрации, колебания, тряски), он обозначается на схеме К1. Его я и подключил к этой схеме реле триггера. Причем его подключение происходит параллельно одному из контактов реле, что обеспечивает самозахват этого реле. При подачи на схему питания, которое должно соответствовать напряжению питания катушки самого реле, в начальный момент ничего не происходит. Так как на катушку не поступает напряжение из-за разомкнутых контактов К1 и К2, но как только датчик К1 срабатывает, хоть и кратковременно, цепь замыкается и катушка реле срабатывает. В итоге замыкаются контакты реле и происходит самозахват. Датчик уже может находится в разомкнутом состоянии, а реле продолжит работать. Ну, а ко второму контакту реле К3 уже можно подключать какое-нибудь исполнительное устройство, например звуковую сигнализацию, что будет оповещать от срабатывании датчика движения.

Для отключения схемы и размыкания исполнительных контактов К3 достаточно нажать на стоповую кнопку S1. Цепь разорвется и реле отключится. Чтобы опять включить схему нужно снова воздействовать на датчик движения. Но не все так идеально, как может показаться. Есть в схеме и свои недостатки и нюансы. А именно, для того чтобы данная схема нормально работала нужно чтобы было достаточно чувствительное реле с хорошим быстродействием своего срабатывания. Именно в этом случае схема будет нормально и надежно работать. Если использовать более мощные и медленные реле, то кратковременного срабатывания датчика не будет хватать для нормального подхвата самого реле.

Другим моментом, из-за которого схема может работать ненормально, это несоответствие токов, что протекают через датчик. Например, если использовать самодельный датчик, в котором используются тонкие провода и контакты, что срабатывают внутри него, то при больших токах в схеме может быть обгорание контактов, их залипание, нечеткое срабатывание и т.д. Так что обязательно учитывайте – величина тока должна быть изначально учтена для всех контактов и цепей схемы, принадлежащих данному устройству.

В приведенном рисунке схемы исполняющие контакты реле замыкают цепь для светодиода, который подключен последовательно с резистором на 1к. При срабатывании реле будет зажигаться светодиод, тем самым сигнализируя рабочее состояние этой схемы. Хотя если вы хотите более стабильную работу схемы, которая бы обеспечивала нормальный подхват реле даже при использовании медленных и мало чувствительных, то тогда лучше использовать схемы триггеров на микросхемах.

Видео по этой теме:

P. S. Причиной плохой работы медленных и мало чувствительных реле в этой схеме является наличие на катушке явления индукции. Как известно, в начальный момент при подачи на катушку напряжения она как бы сопротивляется прохождению тока через нее и тем самым препятствует нормальной работе датчика, что замыкает свои контакты на короткий промежуток времени и не имеет четкой фиксации своего замкнутого состояния. Решением этой проблемы будет вариант с добавлением усилительной схемы с небольшой задержкой времени присутствия напряжения на катушке реле. Даже наличие обычного конденсатора, стоящего параллельно катушке может улучшить ее работу.

Схемы включения реле и пускателей

Схемы включения реле и пускателей

Программа КИП и А

en

wap

Windows ⁄ Android

Здесь представлены и рассматриваются типовые схемы включения реле / пускателей в устройствах КИП и А.

Схемы достаточно тривиальны и широко распространены, но тем не менее могут представлять интерес для начинающих работников КИП и А.

Внимание! Так как все схемы работают под напряжением 220 Вольт, опробование и наладка должна производиться квалифицированным персоналом с соответствующей группой допуска по электробезопасности.

Простая схема управления реле / пускателем

Простая схема управления (включение / выключение) трехфазным электродвигателем приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Простая схема управления реле / пускателем

K1 – реле / пускатель ~220 Вольт с 4 нормально разомкнутыми контактами.

SB1 – кнопка «Пуск» с 1 нормально разомкнутым контактом

SB2 – кнопка «Стоп» с 1 нормально замкнутым контактом

K1.1 – нормально разомкнутый контакт реле K1

K1.2…K1.4 – контакты реле K1 для коммутации силовых цепей

Принцип действия

При нажатии кнопки «Пуск» (SB1), напряжение ~220 Вольт между фазой и нулевым проводом подается через нормально замкнутый контакт SB2 кнопки «Стоп» на катушку реле / пускателя K1.

Реле срабатывает и замыкает как три силовых контакта, подключая электродвигатель к трехфазной цепи, так и контакт самоподхвата K1.1, удерживающий реле во включенном состоянии.

При нажатии кнопки «Стоп» (SB2), питание катушки реле K1 прекращается, и оно переходит в исходное состояние разрывая как контакты силовой цепи, так и контакт самоподхвата K1.1.

Хотя на схеме показан процесс включения трехфазного электродвигателя, эта схема является классической и пригодна для различных целей, где используются две кнопки «Пуск» и «Стоп», с соответствующими изменениями в силовой части схемы.

Схема управления реверсивным электродвигателем

Еще одна широко используемая схема включения реле / пускателей для управления реверсивным электродвигателем приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема управления реверсивным электродвигателем

K1, K2 – реле / пускатель ~220 Вольт с 4 нормально разомкнутыми контактами и одним нормально замкнутым.

SB1, SB2 – кнопки «Вперед», «Назад» с одним нормально разомкнутым контактом.

SB3 – кнопка «Стоп» с 1 нормально замкнутым контактом

Принцип действия

При нажатии кнопки SB1 («Вперед»), напряжение ~220 Вольт подается через нормально замкнутый контакт SB3 кнопки «Стоп» и нормально замкнутый контакт K2.2 реле K2 на катушку реле K1.

Оно замыкает свой контакт самоподхвата K1.1, удерживая таким себя во включенном состоянии.

Кроме того, оно размыкает нормально замкнутый контакта K1.2 в цепи кнопки SB2 «Назад», предотвращая этим самым срабатывание реле K2 при нажатии кнопки «Назад». Иначе бы произошло короткое замыкание между фазами «B» и «С».

При нажатии кнопки SB3 («Стоп»), цепь питания катушки реле K1 разрывается, оно переходит в исходное состояние, отключая силовые цепи питания электродвигателя.

При нажатии кнопки SB2 («Назад»), напряжение ~220 Вольт подается через нормально замкнутый контакт SB3 кнопки «Стоп» и нормально замкнутый контакт K1.2 реле K1 на катушку реле K2. Оно замыкает свой контакт самоподхвата K2.1, удерживая таким себя во включенном состоянии.

Кроме того, оно размыкает нормально замкнутый контакта K2.2 в цепи кнопки SB2 «Вперед», предотвращая этим самым срабатывание реле K1 при нажатии кнопки «Вперед».

Силовые цепи питания электродвигателя собраны так, что при срабатывании реле K2, фазы «B» и «С» меняются местами и электродвигатель вращается в обратную сторону.

При нажатии кнопки SB3 («Стоп»), цепь питания катушки реле K2 разрывается, оно переходит в исходное состояние, отключая силовые цепи питания электродвигателя.

Замечания.

Для повышения надежности схемы, существуют промышленные блоки управления реверсивным электродвигателем, в которых кроме электрического блокирования включения противоположных реле / пускателей, применяются и механические рычаги блокирования одновременного срабатывания двух реле K1 и K2. В редких случаях это может происходить, когда силовые контакты одного из реле подгорели (залипли).

Что такое фиксирующее реле?

Блокировочное реле

Блокировочное реле представляет собой электромеханический переключатель . Реле с фиксацией — это электронные компоненты, которые используются для управления большим потоком электрического тока с меньшим потоком тока. Реле обычно используются, когда необходимо использовать небольшие непрерывные электрические токи. Реле с фиксацией, однако, используется для управления большими токами меньшими, используя импульс для перемещения переключателя, который затем остается в этом положении, и это немного снижает потребляемую мощность.

Реле с блокировкой имеют небольшую металлическую полоску, которая, по сути, вращается между двумя клеммами. Соленоиды или небольшие катушки проволоки можно найти по обе стороны от намагниченного переключателя, который имеет один вход и два выхода на этих клеммах. Переключатель можно использовать для включения и выключения одной цепи или для переключения питания между двумя цепями. Это катушки, которые управляют действием реле. Когда электрический поток входит в катушки, этот ток создает магнитное поле, которое отключается. Магнитная полоса между двумя катушками также подвергается воздействию магнитного поля, поэтому, когда цепь вызывает импульс электрического тока через эти катушки, она толкает механизм переключателя из стороны в сторону. Металлическая полоска остается в этом положении до тех пор, пока не получит новый магнитный импульс, но на этот раз в противоположном направлении. Это действие вернет переключатель к другому терминалу. Реле этого типа остается в последнем положении, в котором оно было при отключении тока.

Реле с фиксацией являются «бистабильными», т. е. имеют два неактивных состояния. (Они также известны как реле «остановки».) Когда электрический поток отключен, реле с фиксацией остается в последнем состоянии, в котором оно было. Реле с фиксацией — это общий термин, который используется для описания типа реле, которое поддерживает его положение после отключения питания. Реле с фиксацией используются потому, что они позволяют управлять цепью, подавая один импульс на цепь управления реле. Они также используются, когда необходимо иметь реле, которое будет сохранять свое положение контактов во время перерывов в электроснабжении, когда необходимо сохранить электроэнергию. В современных электрических устройствах фиксирующие реле находят множество применений. К ним относятся промышленные или коммерческие машины, такие как оборудование для мойки автомобилей, в котором используются сушилки и насосы. HVAC и холодильное оборудование, антиконденсационное оборудование, промышленное оборудование для очистки — все это отличные примеры оборудования, в котором используются блокирующие реле. Коммерческие кофемашины и коммерческое кухонное оборудование также используют реле с фиксацией.

Существует три основных типа реле с фиксацией: механические, импульсные и магнитные. Реле с механической фиксацией используют механизмы блокировки для удержания контактов в последнем положении до тех пор, пока они не получат информацию об изменении. Обычно это происходит при подаче питания на вторую катушку. Тогда контакты останутся запертыми в этом положении до тех пор, пока противоположная катушка не получит энергию. Реле последовательности импульсов передают контакты с каждым импульсом. Как правило, импульсные реле состоят из реле с магнитной защелкой и полупроводниковой схемы, которая определяет, в каком положении находится реле при подаче питания, а затем возбуждается противоположная катушка. Контакты будут удерживать это положение при снятии питания, а когда катушки снова получат энергию, цикл начнется заново. Реле с магнитной фиксацией обычно требует один импульс мощности катушки для перемещения контактов в одном направлении, а затем требуется еще один импульс, который перенаправляется для перемещения контактов обратно в другом направлении. Эти типы реле могут иметь одну или две катушки. В устройстве с одной катушкой реле будет двигаться в одном направлении, когда подается питание с одной полярностью. Затем он сбрасывается при изменении полярности. В устройстве с двойными катушками, когда поляризованный ток подается на катушку, которая сбрасывается, контакты смещаются.

Одно из первых применений реле с фиксацией было в ранних компьютерах, которым требовались реле с магнитной фиксацией для хранения битов. В некоторых из этих компьютеров на ранних стадиях использовались другие типы реле, такие как герконовые реле. Ранняя компьютерная память, в которой когда-то использовались фиксирующие реле, была заменена чем-то, называемым «памятью линии задержки», которая представляла собой форму памяти, использовавшуюся в более ранних моделях цифровых компьютеров.

Полное руководство по блокировочным реле

Реле с магнитной фиксацией

В широко используемой магнитной конфигурации для реле с блокировкой одиночный импульс тока в катушке кратковременно генерирует электрическое поле, которое перемещает геркон в одном или другом направлении. Когда импульс прекращается, фиксирующее реле остается электромагнитно удерживаемым в том положении, в которое оно только что было перемещено, и не вернется в противоположное положение до тех пор, пока через катушку (катушки) не будет отправлен другой перенаправленный импульс, чтобы снова переместить его обратно.

Наряду с более низкой потребляемой мощностью, характерной для всех реле с фиксацией, реле с магнитной фиксацией поэтому особенно полезно в приложениях, где прерывание потока тока к катушкам не приведет к нежелательному эффекту перемещения переключателя в другое положение между двумя контактами. .

Они также могут выполнять действие переключения очень быстро, как правило, менее громоздки, чем механические варианты, и, как правило, имеют более длительный срок службы из-за очень ограниченной степени физического движения, происходящего внутри переключателя.

Реле с механической фиксацией

В отличие от системы с магнитной фиксацией, в реле с механической фиксацией используется механизм физической блокировки, удерживающий якорь на месте относительно контакта в последнем положении, в которое он был перемещен. Электромеханические реле обладают различными преимуществами и недостатками:

• Они, как правило, имеют более крупные и громоздкие контакты, чем электромагнитные версии, и поэтому являются менее гибкими устройствами с точки зрения требований к пространству
• Реле с механической фиксацией, как правило, лучше справляются с неожиданными импульсными токами
• Скорость переключения ограничена из-за требуемой степени механического перемещения, что делает их непригодными для некоторых приложений
• Срок службы механических реле с фиксацией, как правило, несколько короче, чем у магнитных версий, с точки зрения общего количества срабатываний
• Однако величина тока является не менее важным фактором с точки зрения общей долговечности любого релейного переключателя.