Unitas.ru

Сантехника водопровод
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема подключения датчиков освещения для управления светом

Схема подключения датчиков освещения для управления светом

Что такое датчик освещения и для чего он нужен? У этого прибора много названий, например, датчик света, светоконтролирующий выключатель, сумеречный выключатель, фотодатчик или фотореле. Предназначен он исключительно для экономии электрической энергии и представляет собой небольшое устройство с различными микросхемами внутри, подключаемый к электрической цепи.

В наше время существует огромное количество всевозможных устройств подобного типа. Например, датчик движения, который замыкает цепь при наличии движения в его поле деятельности. Индивидуальная особенность фотореле — возможность изменения мощности искусственного освещения в зависимости от уровня естественного света. В последнее время эти датчики завоёвывают все большую популярность и обширно применяются вместе с лампами для уличного освещения в тёмное время суток, с осветительными приборами на лестничных клетках и т. д.

01-fotorele

В данной статье речь как раз пойдёт о том, как подключить фотореле, и будет представлена подробная схема подключения фотореле для уличного освещения.

Как работает датчик освещенности

Принцип работы прост, проще чем у датчика движения. В датчике освещения имеется светочувствительный элемент. Как правило, это фоторезистор или фотодиод. Эти элементы имеют свойство изменять своё сопротивление в зависимости от уровня освещения.

Далее через схему регулировки (калибровки) сигнал со светочувствительного элемента попадает на вход ключевого элемента (транзистора). Ключевой транзистор имеет в своей нагрузочной цепи реле, которое своими контактами коммутирует «нагрузку пользователя» — лампу, уличный прожектор, и т.п. Подробнее принцип работы будет рассмотрен в этой статье в описаниях принципиальных схем датчиков освещения.

Можно сказать, что датчик освещенности и движения с точки зрения нагрузки работают точно так же, как и обычный, «человеческий» выключатель. Только тут этот выключатель автоматический.

Фотореле для уличного освещения. Схема подключения

Фотореле — это устройство, снабженное с выносным или встроенным сумеречным датчиком, которое встроено в электрическую цепь для осветительых приборов. Датчик, реагирующий на освещения, подает сигнал на схему реле, замыкая – включая освещение в сумерки и размыкая — выключая освещение в светлое время суток.

Как правильно выбрать фотореле?

Для правильного выбора фотореле, нужно знать какой вид датчика будет удобней использовать в конкретных условиях, выносной или встроенный и обязательно учесть токовые характеристики фотореле. Они, как и во всяком электрическом приборе, имеют ограничение по коммутации тока в амперах.

Принцип работы фотореле

Светочувствительное устройство, постоянно подключенное к электрическому питанию, замеряет уровень естественной освещенности контролируемого пространства. Датчик, реагирующий на освещение, подает сигнал на схему реле, замыкая – включая освещение в сумерки и размыкая — выключая освещение в светлое время суток.

Структурная схема фотореле

В состав сумеречного выключателя могут входить:

  • светочувствительный элемент, реагирующий на колебания освещенности;
  • датчик фотоэлемента, воспринимающий изменения тока;
  • усилитель электрического тока;
  • коммутирующий прибор в виде реле.

Схемы фотореле (сумеречный выключатель)

Схема фотореле с выносным датчиком

Особенности конструкций сумеречных выключателей

Современные простые фотореле для небольших светильников выпускаются в едином пластмассовом корпусе с возможностью крепления на стену или непосредственно на фонарь тыльной стороны.

В случае превышаемой мощности подключаемых через фотореле осветительных приборов коммутировать его в цепь следует через магнитный пускатель или контактор соответствующей нагрузки.

Читайте так же:
Схема сенсорного выключателя сезам

Сложные приборы сумеречного освещения выпускаются двумя составляющими (внешнего датчика фотоэлемента и измерительно-коммутационного устройства), расположенных в щитовой и соединяемых проводами.

Монтаж фотодатчика, реагирующего на движение, выполняется с учетом обеспечения обзора контролируемой территории.

Подключение нескольких осветительных приборов на одну выходную группу сумеречного выключателя проводится по параллельной схеме.

Большинство фотореле, защищены системой помехозащитой (выдержка времени) от ложных срабатываний. Но, все равно, датчики устройства нужно располагать в дали от возможных попаданий посторонних источников света, чтобы исключить эффект мигания ламп.

Фотодатчик замеряет естественную освещенность по одному из принципов:

  • фоторезистора;
  • фотодиода;
  • фототранзистора;
  • фототиристора;
  • фотосимистора.

Чувствительным элементом, воспринимающим световой поток во всех этих конструкциях работает p-n переход, созданный на стыке двух различных полупроводниковых металлов с р- и n- проводимостью, который .способен вырабатывать электрический заряд при облучении светом.

Электрическое сопротивление фоторезистора зависит от интенсивности падающего светового потока.

Фотодиод формирует электрический заряд, соответствующий интенсивности света за счет фотовольтаического эффекта.

Фототранзистор устроен как оптоэлектронный полупроводник, является аналогом обычного биполярного транзистора, в котором область базы облучается светом для регулирования электрического сигнала.

Фототиристор предназначен для работы в цепях постоянного тока, сконструирован оптоэлектронным полупроводником со структурой обыкновенного тиристора, включаемого в работу током от потока света, направленного на светочувствительную матрицу,.

Фотосимистор сконструирован для работы с переменным током. Его можно представить упрощенной конструкцией из двух фототиристоров. Каждый из них реагирует на положительную или отрицательную составляющую полупериода гармоники. Синхронизацией тока для подачи на управляющий электрод занимается специальная схема.

Технические характеристики фотореле

К основным параметрам, влияющим на выбор сумеречного выключателя, относят:

  • номинальное напряжение питания.

Внимание! Электронные приборы, выпускаемые за рубежом, предназначены для работы с напряжениями, стандартизированными в чужих странах. Они могут составлять величину 127 или 110 вольт, что не обеспечит их стабильную работу в электросети 220 вольт.

  • мощность потребления электроэнергии и тепловую нагрузку светильников, которую должны надежно выдерживать выходные контакты сумеречного выключателя;
  • условия эксплуатации прибора, влияющие на конструкцию и выбор степени защиты корпуса:
    • работа при атмосферных осадках;
    • возможность засорения пылью и посторонними предметами;
    • поддержание температурного режима;
    • светочувствительность датчика и настройки порога срабатывания по освещенности;
    • типы коммутируемых светильников. Простые сумеречные выключатели предназначены для работы с активными нагрузками, создаваемыми разогревом нити накаливания обычных ламп Ильича и галогенных конструкций. Все остальные виды, включая люминесцентные и энергосберегающие, создают реактивную составляющую нагрузки.

    У метало-галогенных, натриевых и ртутных ламп при запуске создается бросок пускового тока, который может выжечь контакты.

    Конструкция фотореле

    Первые фотоэлементы создавались исключительно на аналоговых элементах с электромеханическими реле. Такие устройства успешно работают со 2-й половины 20-го века до настоящего времени.

    По мере развития науки, послужившей бурному производству робототехники, стали массово выпускаться полупроводниковые устройства, на базе которых создавались конструкции статических фотореле.

    Освоение микропроцессорной техники позволило управлять сложными осветительными установками посредством контроллеров, учитывающих специфические условия местности, включать датчики, реагирующие на движение или другие факторы.

    Управление освещением

    Автоматизация в доме, сегодня этим уже никого не удивить, часто встречаются фото шкафов домашней автоматики, по начинке, не уступающим шкафам промышленной автоматики.
    Если в мире микроконтроллеров, первая программа начинается с «Hello World!», в домашней автоматизации, часто все начинается с управления освещением. Я не буду демонстрировать самодельные наборы на релейных блоках собранные на макетках, об этом и так достаточно информации. Я хочу рассказать как можно управлять освещением с помощью программируемых реле ОВЕН.

    Предыстория

    В последнее время часто встречаются запросы на подобные задачи, и как раз перед тем как я запланировал данную статью, меня попросили провести презентацию для ребят, которые занимаются монтажом инженерных систем. За основу, решили взять новинку ПР102, по этой модификации уже есть несколько обзоров в сети, а обсудив задачи, которые требуется реализовать, оказалось, что этот вариант подходит идеально. Алгоритмы для этих реле создаются в программе OwenLogic на языке функциональных блоков FBD, что облегчает порог вхождения для людей мало знакомых с программированием промышленных контроллеров.

    Из особенностей можно выделить большое количество каналов ввода вывода, как дискретных так и аналоговых в разных режимах работы, автоматный корпус, до 2 интерфейсов связи RS-485 для связи с внешним миром, поддержка дополнительных модулей расширения.

    Техническое задание

    Чтобы демонстрация была приближена к реальным условиям, было составлено краткое техническое задание по наиболее часто встречающимся алгоритмам.

    Эти алгоритмы не были уникальными, так как по большей части под эти задачи уже созданы готовые блоки «макросы», доступные в онлайн библиотеке, упрощающие решение подобных задач, для более сложных алгоритмов, потребовалась незначительная корректировка готовых блоков.

    В техническом задании основные алгоритмы выделены разным цветом и собраны в отдельные группы, в дальнейшем это позволит модифицировать программу под конкретный объект и функционал, все что потребуется это размножить методом «CTRL-C/CTRL-V» нужные узлы и связать входы прибора с его выходами.

    По алгоритмам можно выделить следующие задачи:

    • сценарии короткого и длинного нажатия;
    • управление освещением и вытяжкой;
    • общее выключение всех потребителей из одного места, с последующим возможным управлением потребителями по отдельности без дополнительных действий по снятию блокировки.

    Более подробные пояснения по реализации и особенностям каждого из алгоритмов, а так же проверка на реальном приборе, представлены в видео:

    В описании к видео можно скачать примеры проектов в программе OwenLogic, и уже через 5 минут отработать их на своем компьютере в режиме симуляции, а также внести свои корректировки.

    Данный пример демонстрирует, в основном, работу с дискретной логикой, для управления используются выключатели без фиксации «звонкового типа», я взял серию Asfora EPH1100121 от Schneider Electric:

    несмотря на то, что используется дискретный сигнал, на одном входе можно реализовать до 4 сценариев, в том числе и аналоговое задание на управление нагревом или освещением через твердотельное реле. Использовать больше 2 режимов на одном входе, многим покажется не удобным, но это может помочь, когда свободные входы уже закончились, и дополнительный модуль ставить не хочется, а без этих двух режимов никак не обойтись.

    Таким образом, небольшая коррекция одного блока позволила закрыть все пункты в задании.
    Для дистанционного управления и контроля, в том числе и через мобильные приложения, систему можно расширить подключением к облачному сервису, или интегрировать в SCADA систему.

    Шеф, все пропало

    Еще один важный момент, на который хочу обратить внимание, это подбор реле по типу и мощности нагрузки. Как правило, большинство программируемых устройств с большим количеством выходов не содержат в себе мощных реле, обычно это компактные впаиваемые реле с максимальным током 5А. На первый взгляд, 5А это много и достаточно для большинства управляемых нагрузок, но очень часто после подключения светодиодных ламп или различных светодиодных лент через блоки питания мощностью 100-200 Ватт, через некоторое время обнаруживаем, что встроенные реле выходят из строя, «свариваются» контакты или просто выгорают. Тип нагрузки, именно на это нужно в первую очередь обращать внимание, в современном мире практически во всех лампах и блоках питания установлены импульсные источники питания, у которых на входе установлен конденсатор на сотни мкФ, второй вариант индуктивные нагрузки, коммутация такого рода нагрузки, быстро разрушают контакты реле, особенно если не используются защитные цепи. Обо всех этих моментах, а также как с этим бороться хорошо описано в книге «Мощные электромагнитные реле. Справочник инженера».
    Для таких применений хорошей практикой является установка промежуточных реле на съемных колодках,

    это, во-первых, позволяет быстро заменить вышедшие из строя реле, или перебросить провода на соседнюю группу, во-вторых, если есть ручной дублер, а он практически у всех реле есть, можно управлять в ручном режиме, хотя это и получается дороже, но позволяет оставить в работе остальные потребители и сократить время простоя при замене или перепрограммировании оборудования, так же наличие дополнительных групп контактов позволяет размножить управления на несколько групп потребителей, включить их параллельно или последовательно в зависимости от того с какие задачи нужно решить — снизить ток через контакты или уменьшить искрение на контактах.

    Автоматизация не ограничивается освещением, сюда можно добавить защиту от затопления используя аналоговые каналы, контроль температуры, управление отоплением и вентиляцией. Наличие большого количества готовых блоков в программе OwenLogic позволяет быстро решать большинство задач по автоматизации.

    Для задач, где не требуется большое количество каналов ввода/вывода можно использовать более простую модификацию программируемого реле ПР100, все алгоритмы будут так же функционировать, уменьшится только количество каналов.

    Выключатель сумеречный 003723 арт. 3723 LEGRAND

    Выключатель сумеречный 003723 арт. 3723 LEGRAND

    Невапромосвет
    координаты Россия , Санкт-Петербург и область , Санкт-Петербург
    телефон+7 Показать телефон

    Прайс лист: (рубрика — Системы управления светом)

    Объявление:

    Продаю Выключатель сумеречный 003723 арт. 3723 LEGRAND в Санкт-Петербурге по цене: 3038.91 руб. за штуку. Товар предлагает участник каталога светотехнического портала Освете.ру, Невапромосвет в Санкт-Петербурге. Информацию предоставит Наталья по телефону +7 (812) 716-38-50, 715-04-80.

    Просмотров: в Декабре [630], всего [126314]

    Интересные предложения

    Бренд: Legrand

    Выключатели пакетные ПВ в Санкт-Петербурге Выключатель ПВ 3х10 М1-56Б Выключатель ПВ 3х10 ОМ1-56 Выключатель ПВ 2х10 3Б- 20 Выключатель ПВ 2х10 3Б-20 Выключатель ПВ 2х10 М1-56Б Выключатель ПВ 2х10 М1-56Б карболит Выключатель ПВ 2х10.

    Розетки штепсельные морские с выключателем РШМВ-А, РШМВ-Л в Санкт-Петербурге Розетка с выключателем РШМВ-Л-36-2-1-9-1-67 Розетка с выключателем РШМВ-Л-36-2-1-12-1-67 Розетка с выключателем РШМВ-Л-36-2-1-14-1-67 Розетка с выключателем РШМВ-Л-36-2-1-15-1-67 Розетка с.

    Выключатель судовой РШВ2-41.

    Выключатель судовой РШВ2-41. в Санкт-Петербурге Выключатель судовой РШВ2-41. Выключатели судовые мелкогерметичные. Судовые мелкогерметичные выключатели предназначены для коммутирования цепей переменного и постоянного тока напряжением до 220В и.

    Выключатель судовой РШВ2-42.

    Выключатель судовой РШВ2-42. в Санкт-Петербурге Выключатель судовой РШВ2-42. Выключатели судовые мелкогерметичные. Судовые мелкогерметичные выключатели предназначены для коммутирования цепей переменного и постоянного тока напряжением до 220В и.

    Выключатель судовой РШВ3-41.

    Выключатель судовой РШВ3-41. в Санкт-Петербурге Выключатель судовой РШВ3-41. Выключатели судовые мелкогерметичные. Судовые мелкогерметичные выключатели предназначены для коммутирования цепей переменного и постоянного тока напряжением до 220В и.

    Выключатель судовой Т5-М.

    Выключатель судовой Т5-М. в Санкт-Петербурге Выключатель судовой Т5-М. Выключатели судовые мелкогерметичные. Судовые мелкогерметичные выключатели предназначены для коммутирования цепей переменного и постоянного тока напряжением до 220В и.

    Арт.691057 WALLBRACKET FOR PAINTINGS (MATT NICKEL) Shuller, купить

    Арт.691057 WALLBRACKET FOR PAINTINGS (MATT NICKEL) Shuller, купить ‑ Catalogue Lighting Folder/ s i23 Page/ s 123 Height (cm) 11,00 Width (cm) 35,00 Depth (cm) 23,00 Volume (m3) 0,009 Weight (Kg) 0.8 Подсветка для картин из металла с покрытием «матовый никель». Доставка из Москвы

    Shuller арт.445716 SOFT LED WHITE TABLE LAMP, купить

    Shuller арт.445716 SOFT LED WHITE TABLE LAMP, купить ‑ Настольная лампа LED из белой пластмассы, с регулируемым положением держателя под различным углом, с защитным рассеивателем. Cенсорный дисплей с выключателем и регулятором яркости света, LED. Доставка из Москвы

    Выключатель автоматический модульный HIBD ‑ категория «В» Выключатель автоматический модульный HIBD63-N 1PMBS0000C 00001 , 1Р, «B», 1А, 6кА Выключатель автоматический модульный HIBD63-N 1PMBS0000C 00002 , 1Р, «B», 2A, 6кА Выключатель. Доставка из Ростова на Дону

    Выключатель автоматический модульный HIBD ‑ категория «В» Выключатель автоматический модульный HIBD63-N 1PMBS0000C 00001 , 1Р, «B», 1А, 6кА Выключатель автоматический модульный HIBD63-N 1PMBS0000C 00002 , 1Р, «B», 2A, 6кА Выключатель. Доставка из Ростова на Дону

    Конечный выключатель ВПК-4140; ВПК-4141; ВПК-4142

    Конечный выключатель ВПК-4140; ВПК-4141; ВПК-4142 Ооо Тд Коэмз продает: Конечный выключатель ВП-15К21Б211-54У2.3/2.8; Конечный выключатель ВП-15К21Б221-54У2.3/2.8; Конечный выключатель ВП-15К21Б231-54У2.3/2.8; Конечный выключатель. Доставка из Старой Купавны

    Конечные (концевые) выключатели КУ-700; КУ-701; КУ-703; КУ-704; КУ-706; КУ-801

    Конечные (концевые) выключатели КУ-700; КУ-701; КУ-703; КУ-704; КУ-706; КУ-801 Ооо Тд Коэмз продает: Конечный выключатель ВП-15К21Б211-54У2.3/2.8; Конечный выключатель ВП-15К21Б221-54У2.3/2.8; Конечный выключатель ВП-15К21Б231-54У2.3/2.8; Конечный выключатель. Доставка из Старой Купавны

    Ищете Выключатель сумеречный 003723 арт. Сообщите о Вашей потребности всем компаниям торговой площадки.
    Зачем искать и тратить свое время, если можно быстро уведомить всех потенциальных поставщиков и получить максимум выгодных для вас предложений. Заполните несколько полей и ждите устраивающего Вас условия приобретения товара.

    Основные виды электроприборов

    Любое контролирующее уличную освещенность фотореле имеет в своей схеме три блока с разным функционалом:

    1. Воспринимающий – фотодатчик на базе полупроводников.
    2. Промежуточный – усилитель электротока.
    3. Исполнительный – как таковое реле (коммутатор).

    Конструктивно первый из этих элементов может быть вынесен из общего корпуса. Но есть и устройства, где данный фоточувствительный сенсор смонтирован в едином блоке с остальными частями внутренней схемы этого электроприбора.

    Монтаж на фонаре

    Соответственно, все модели фотореле контроля освещенности делятся на:

    • устройства со встроенным фотоэлементом;
    • приборы с отдельным фотодатчиком, который вынесен из корпуса.

    Оборудование, имеющее встроенный сенсор, устанавливается непосредственно на улице. Корпус его имеет более высокую защиту от влаги и пыли. Во втором случае коммутирующий блок монтируется на DIN-рейку во внутридомовом электрощитке. А вынесенный датчик к нему уже подключается посредством обычных проводов.

    Помимо отслеживания уровня освещенности подобные контрольные системы нередко оснащаются встроенными сенсорами движения, таймерами и различными кнопками управления. В магазинах светотехники также можно встретить фотореле, которые построены на цифровых контролерах. Однако эти приборы стоят в несколько раз дороже обычных моделей.

    Цифровые устройства дороги, но позволяют контролировать осветительные приборы более точно. Принцип работы бытовых фотореле и основные элементы идентичны тем, что имеются в стандартных девайсах.

    Но эти варианты дополнены микроконтроллером, который можно отрегулировать так, что светильники будут включаться только в определенные часы. Это дает возможность более тонко настроить реле, увязав его работу с погодными условиями и даже месяцем года.

    Схема подключения фотореле

    Схема подключения датчика света несложна. Фактически это выключатель освещения, и подсоединять его надо по тому же принципу. Но у фотореле есть особенности, которые при монтаже могут поставить определенные задачи.

    Подключение в сети TN-C и TN-S

    В настоящее время в России эксплуатируются сети 220 вольт, в которых защитный (PE) и нулевой (N) проводники могут быть объединены (TN-C) или разделены (TN-S). Система TN-S считается более прогрессивной и правильной, но полный переход на нее произойдет еще не скоро.

    Фотореле в двухпроводной сети TN-C

    Схема подключения датчика освещенности

    Отличие от обычного выключателя освещения в том, что к фотореле надо подключить нулевой провод. Это необходимо для организации питания внутренней схемы управления сумеречного датчика. Если напряжение питания датчика отличается от 220 вольт, то с нулевым проводом его соединять не нужно, но потребуется внешний источник нужного напряжения.

    Фотореле в трехпроводной сети TN-S

    В сети TN-S существует дополнительный провод PE. Конструктив практически всех фотореле не предусматривает подключение этого проводника, поэтому схема не изменится.

    Схема подключения датчика освещенности

    Подключение датчика света через реле-повторитель

    В некоторых случаях нагрузочной способности собственной контактной группы светового датчика может не хватить для коммутации имеющейся нагрузки. В такой ситуации выход прибора надо умощнить с помощью промежуточного реле, функции которого может исполнить магнитный пускатель. Его контакты должны быть рассчитаны на полный ток осветительного устройства. Выход фотореле надо соединить с обмоткой пускателя. А коммутацию питания лампочки будут выполнять контакты реле-повторителя.

    Схема подключения датчика освещенности

    Схема инвертирования выходного сигнала

    Встречаются ситуации, когда управление осветительным устройством надо осуществлять по инверсному принципу — включать при появлении естественного освещения и отключать при заходе солнца. Такое фотореле-повторитель может понадобиться, например, при работе в системе освещения помещений, не имеющих окон (для содержания скота и т.п.). Реализовать его несложно, схема подключения датчика освещенности почти не отличается от предыдущей. Только нужен пускатель с перекидной контактной группой.

    Схема подключения датчика освещенности

    При отсутствии сигнала от датчика света лампа запитана через нормально замкнутые (нормально закрытые, NC) контакты повторителя. Если реле сработает под действием светового потока, пускатель подаст питание на лампочку. При наступлении темноты освещение отключится.

    Схема с дополнительным выключателем

    Стандартную схему можно снабдить дополнительным выключателем. Тогда освещение можно будет включать или выключать независимо от состояния фотореле – в зависимости от выбранного варианта. Это может быть необходимым при неисправности фотореле.

    Схема подключения датчика освещенности

    Схема подключения датчика освещенности

    Если в этом варианте используется реле-повторитель, то дополнительный выключатель надо поставить параллельно его контактам. Еще лучше дополнить схему трехпозиционным выключателем. Он поможет выбирать режим работы освещения – ручной или автоматический. Полная схема включения будет выглядеть так.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector