Схеми за управление на осветлението

Графики за управление на осветлението.

Схемите за контрол на осветлението вече се разглеждат многократно в литературата и на страниците на различни интернет сайтове за ориентиране на електротехниката. Ето защо тук ще се опитаме да обхванем широко различните съществуващи решения. Най-простите схеми за управление на един или два превключвателя са известни на всеки и затова много малко хора се интересуват, така че нека веднага да се премести, за да разгледа схемите за контрол на осветлението от няколко места.

Нека да започнем с конкретна проста ситуация - да речем, имате два етажа в селска къща. Вечерта се изкачвате по стълбите до втория етаж. Естествено, трябва да включите светлината по стълбите. Включете първия етаж. Излизаме на втория етаж. Сега светлината на стълбите трябва да бъде изключена. И как да го направя, ако ключът е инсталиран на първия етаж? Естествено, възниква очевидният отговор - светлините трябва да бъдат контролирани от две места - от първия и втория етаж. На пръв поглед няма нищо сложно - достатъчно е да инсталирате всеки ключ на пода, които са свързани паралелно и да ги контролирате независимо един от друг. Но такава схема няма да работи по алгоритъма, от който се нуждаем - с него можете да включите светлината от който и да е от двата ключа, но да изключите - само от този, от който е направено включването - защото един ключ в състояние включено ще блокира работата на другия. Следователно, за тази ситуация с стълбата тази схема е абсолютно неприемлива.

За осъществяване на управлението на осветлението от две места са необходими специални ключове, които се наричат ​​проходими превключватели. По принцип в тази ситуация терминът "превключвател" е неправилен. Това е "ключ", защото той има три контакта - един мобилен и два фиксирани. В зависимост от положението на клавиша за превключване, подвижният контакт се затваря или с единия, или с другия неподвижен контакт. Но това няма да се обърка от гледна точка на това, ще наречем този превключвател преминаващ превключвател.

Чрез включването на два от тези ключове по начина, показан на фигура 1, ще можем да контролираме един осветител (или няколко едновременно, ако те са свързани паралелно) от две точки независимо един от друг. Придвижващият (комутационен) контакт в тази диаграма е контактите, отбелязани в синьо.

Фиг.1. Контролирайте една лампа от две точки.

Характеристика на преходните ключове е, че те нямат строга ключова позиция. Ако в конвенционалния превключвател по принцип позицията на включване се натиска нагоре и се изключва надолу, в ключа за включване / изключване позицията за включване / изключване ще зависи от положението на втория превключвател. Ако например Ви позволи светлина от първия ключ ", като кликнете върху" го, и от втората е отрязан, след това следващия път, когато първата светлина ключа, е необходимо да се "клик" надолу.

В допълнение към единичната, има и двойни превключватели. Те ви позволяват да контролирате две места с два независими осветителни тела. Това са всъщност два еднопосочни превключвателя в един корпус. Веригата за свързване на такива превключватели е показана на фигура 2.

Фиг.2. Управление на две осветителни тела от две точки.

Но понякога ситуацията изисква контрол не на две, а на три или повече места. Вече има един преходен ключ, който не може да направи. Веригата трябва да бъде допълнена с четириконтактни превключватели - така наречените кръстосани превключватели. Кръстосватът има четири контакта и по-сложен дизайн в сравнение с превключвателя. Той е инсталиран "в средата" на схемата - т.е. първият и последният превключвател в осветителната верига ще преминат през и всички "междинни" точки трябва да бъдат инсталирани кръстосани превключватели. Например, Фигура 3 показва схема на управление за триточкова лампа.

Фигура 3. Контрол на лампата от три точки.

Контролната схема с преходните и напречните превключватели не е най-оптималното решение, когато трябва да контролирате осветлението от три или повече места. Тази схема за управление е много по-лесно да се организира с помощта на bistable. или, както се наричат, бистови релета. Това реле е електронна схема на спусъка - устройство с две стабилни състояния и се управлява от моментния импулс, приложен към неговия вход. Това прави възможно използването на неподвижни ключове (бутони) за управление на осветлението. Всички бутони се включват паралелно един към друг, което прави възможно значително опростяване на веригата и съответно инсталиране на осветление. Обикновено това реле е стандартен модул от 17,5 мм, монтиран на DIN шина и монтиран в разпределителна кутия (Фигура 4)

Фигура 4. Появата на двойно реле.

Едно примерно двурелейно реле, в зависимост от модификацията, може да има един нормално отворен контакт, два нормално отворени контакта или нормално отворен и нормално затворен контакт. Такива релета могат да работят както в 230V мрежа, така и при напрежение 24V. Диаграмите за включване на двурелейно реле са показани на Фигура 5.

Фигура 5. Диаграми за включване на двурелейно реле.

За да приложите схемата за управление на осветлението на двурелейно реле, най-удобно е да използвате нормално отворения контакт. В двата показани вериги този контакт е контакт с изходи 1-2. Броят на бутоните за управление може да бъде пълен и всички са включени паралелно. Първото натискане на някой бутон ще даде нивото на контрол на напрежението на входа на A1, което ще доведе до затваряне на контакт реле, и съответно превключване светлина, втората преса - на разстояние и така нататък около кръга. Предимството на тази схема от горната схема на преходните превключватели е, че не е необходимо да се използват кръстосани превключватели и много по-просто инсталиране на осветителната система. Недостатъкът е използването на специално двурелейно реле. Но при наличието на такова реле, тази схема е най-оптимална както по отношение на монтажа, така и при последващото отстраняване на неизправности.

Отделно, трябва да спрете на такива устройства като димери (димери). Те ви позволяват да контролирате яркостта на лампата. Има регулатори за различни видове лампи - с лампи с нажежаема жичка, с флуоресцентни лампи, халогенни лампи и др. За пример, нека да дадем външен изглед и диаграма на включването на димер димер за отдалечено управление от различни точки (виж фигура 6). Както се вижда от диаграмата, включването на бутоните за управление на веригата за управление димер е подобен на бистабилно реле от - всички от тях са свързани паралелно и може да бъде всяко число. За да се осигури защита, димамерът се включва чрез прекъсвач. Общата мощност на лампите може да бъде 600 W. Превключващата верига за луминесцентни лампи е подобна, но разликата е, че се използва друг тип регулатор.

Фигура 6. Диаграма на включване на дистанционно управляван димер.

Този тип димер е монтиран в разпределителна кутия на DIN шина. Въпреки това в повечето случаи димери се използват в домакинствата, които се монтират на мястото на съществуващите комутатори. Те имат размери за кацане, както и стандартен ключ. Появата на димера е показана на фигура 7. Регулирането се извършва чрез завъртане на копчето за потенциометър - когато се върти по посока на часовниковата стрелка, яркостта на лампата се увеличава, обратно на часовниковата стрелка - намалява. Понякога контролът се извършва с помощта на бутоните. Елементът за регулиране на мощността в схемата на димера е триак.

При смяна на конвенционалните превключватели с димери не трябва да забравяме един много важен нюанс: има димери, които са включени в захранването на осветителното тяло, а някои изискват постоянно захранване с 230V мощност. В първия случай няма въпроси за подмяната - димерът просто се включва вместо превключвателя. Във втория случай е необходимо да се включи допълнителен нулев проводник в кутията за кацане - за да се осигури пълно захранване с 230V. Ето защо, ако окабеляване не се реконструира, тогава първият метод е очевидно за предпочитане. Схеми за включване на различни видове димери са показани на Фигура 8.

Фигура 8. Включване на различни видове димери.

Методите за управление на осветлението, обсъдени по-горе, с цялото си удобство, имат един момент, а може би и за някои, недостатък - да включите или изключите осветлението, е необходимо да се приближите към превключвателя. Не включвайте превключвателя и едновременно регулирайте яркостта на електронните дистанционни превключватели. Те могат да бъдат и с инфрачервен (IR) контрол, където контролният панел се използва за дистанционно управление от всякакви домашни уреди и с контрол над радиоканала. Като пример за превключвател, управляван от IR канала, можем да наречем широко известния превключвател "Сапфир" (Фигура 9). Тя ви позволява да включвате и изключвате светлината и плавно регулирате яркостта на блясъка на лампата. С всичките си предимства трябва да се отбележи, че е възможно да се контролира този превключвател само в рамките на видимата линия, докато "обхватът" на контролния панел е достатъчен, обикновено не повече от осем метра.

Фигура 9. Външен вид на превключвателя "Сапфир".

Превключватели, работещи по радио канала. Няма такъв недостиг като контрол само в очите. Радиосигналът може да мине през различни препятствия - стени, тавани и др. До известна степен, разбира се. При такива комутатори по правило се използва честота от 433 или 492 MHz, които не изискват разрешение в радиосигнала. Изходната мощност на предавателите за такива устройства не е по-голяма от 10 mW.

Дистанционно управляваните превключватели (както на инфрачервения, така и на радио канала) могат да бъдат едноканални (позволяващи да контролират само едно натоварване) и многоканални. Многоканалните превключватели са удобни, тъй като те могат да бъдат поставени например в шкаф за превключване и да се намалят контролните обекти до една точка. Едноканалните ключове обикновено се поставят в разпределителните кутии на осветителната линия. Пример РАДИО изпълнение един канал, монтиран в съединителната кутия е показана на фигура 10. Тя е задължително, както в едноканален и многоканални ключове осигурява местно (ръчно) контрол в случай на отказ на управляващата конзола.

Фигура 10. Превключвател за един канал.

Радио-контролирани ключове, въпреки че те имат много по-голям набор от ключове, построен на инфрачервена светлина, обаче, и то е ограничено - обикновено не повече от 100 метра (въпреки че има различни версии). Но какво ще стане, ако трябва да включите осветлението или някакъв друг товар, който е десетки и стотици километри от контролирания обект? И това не е толкова безполезна функция - например, дистанционно включване на осветлението в селска къща ще създаде ефекта на присъствието на собствениците, през зимата да се включи отопление подово отопление, което би пристигането си в къщата е топло, климатика през лятото и т.н. Тук системите, които се контролират дистанционно чрез клетъчни телефонни линии или чрез интернет, идват за спасяване. Такива устройства вече са доста широко представени на пазара. Авторът на тази статия по едно и също време самостоятелно разработи четириканален "комутатор" за GSM. Появата му е показана на фигура 11.

Фигура 11. Четири канално устройство за управление и наблюдение.

Това устройство, наречено многофункционално устройство за контрол и наблюдение. има вграден GSM модул. За да го използвате, просто свържете необходимите товари към изходните канали и поставете активираната SIM карта. Достъп до управлението е както следва - изработен наберете номера от СИМ-картата, след програмирания брой парцели наричаме устройство е свързано с линията и трябва да въведете клавиатурата на телефона зададете парола. Ако паролата е неправилна, устройството е изключен от линията, ако правото - може да се контролира (активирани или деактивирани) на всяка от четирите натоварвания. Проектът е с нестопанска цел, цялата документация за това, включително и микроконтролер фърмуер, изложени в публичното пространство и всеки, който има определени познания в областта на електрониката може да го направите сами. По-подробна информация за това устройство, както и да изтеглите цялата документация, можете да кликнете върху тази връзка Управление и наблюдение на устройството.

Всички горепосочени схеми за контрол имат една обща характеристика - те се контролират от командата на човек, с други думи - от оператора. Но има цял клас устройства, които могат да работят без прякото участие на човек. Те включват командното реле на командата от светлинния сензор. сензор за движение и съгласно предварително установения времеви алгоритъм. Релета със светлинни сензори (фотоклетки) често се използват за управление на уличното осветление - когато се включи тъмнината, те включват осветителни тела за външно осветление. Прагът на работа на такива релета може да се регулира в зависимост от нивото на осветеност. Външният вид на фото релето заедно със сензора е показан на фигура 12. Той съдържа един контролен контакт, който ви позволява да управлявате осветителното тяло директно от релето или, при високи натоварвания, чрез допълнително захранващо реле (контактор).

Фигура 12. Фото реле със сензор.

Релетата, които контролират натоварването съгласно определен алгоритъм за време, се наричат ​​програмируеми таймери. Те предписват подходящото време за включване и изключване на товара. Понякога таймерите се интегрират заедно с фото реле. За какво е това? Да кажем, че трябва да включим външното осветление след мрака, след това да го изключим в един часа сутринта, да го включим и изключим отново в четири сутринта, когато светлината е. За тази цел светлинното реле и таймерът се монтират в серийна верига. При настъпването на мрака светлинният превключвател ще включи лампата, но в един часа сутринта таймерът ще счупи веригата и лампата ще изгасне. След това в четири часа сутринта таймерът отново ще събере веригата - лампата ще се включи. И накрая, когато светлината е, светлината ще изключи фотоклетката.

В зависимост от модификацията на таймера, събитията могат да бъдат програмирани от един ден до една година. Такива таймери са астрономически релета. Обикновено тези релета се използват и за управление на външното осветление - като входна стойност се въвеждат географски координати на терена, а самото устройство, въз основа на самата информация, изчислява кога да включи или изключи осветлението. Появата на някои типове таймери е показана на Фигура 13.

Фигура 13. Изглед на някои типове програмируеми таймери.

И накрая, нека да се съсредоточим върху контрола на осветлението, използвайки инфрачервени сензори за движение. Подобни сензори се използват в системите за сигурност, за да се определи присъствието на човек в защитена зона. Само там сензорите са проектирани така, че ако бъдат задействани, алармената система изпраща алармен сигнал към дистанционното управление. В нашия случай задействането на датчика трябва да включва осветлението за известно време. Ако след това изтичане на активност (движение) в контролираната зона не се спазва, осветлението се изключва. В противен случай осветлението остава включено за същия интервал от време. Използването на осветителни тела, контролирани от датчици за движение, е много удобно в местата за общо ползване - на стълбища и коридори на жилищни сгради. Отлично прилягане и такива лампи за външно осветление, например, в двора на къщата. Те позволяват не само удобен контрол на осветлението, но и енергоспестяване, което в наше време е доста важно. Появата на осветителното тяло с вграден инфрачервен сензор е показано на фигура 14.

Фигура 14. Появата на лампата с инфрачервен сензор.

Разбира се, в рамките на една малка статия е невъзможно да се обхванат всички съществуващи съвременни методи за управление на осветлението. В него се опитах да разгледам най-традиционните и често използвани. Ако имате въпроси, коментари, допълнения - ги запишете в коментарите, ще продължим да обсъждаме този доста интересен и актуален въпрос.