Реле, обычные и программируемые, и их применение

Надавно я покупал реле, в Алиекспрессе смотрели много магазинов, но трудно найти. поэтому в конце концов я покупать несколько разных, который иметь других функций. Выглядеть очень красивый и модный, стильный! Поэтому я полюбил эту модель. Я хочу покупать много такие реле, управляемый и не очень.

Извините за небольшой плагиат, а если перейти на русский, то в этом обзоре рассказывается о реле разных типов, которые мне довелось купить за последнее время.

Реле с таймером IO23B01

Ссылка на магазин. Стоило реле за пару $12,41, сейчас подорожало — $13,1. Штука, понятно будет подешевле, но для моих целей одним никак было не обойтись.



IOxxx – это та самая волшебная последовательность символов, по которой ищутся подобные реле. По иронии судьбы, эти реле мне больше всех понравилось, но именно они пока и не пригодились.
Реле представляет собой небольшую (78x40x20мм) платку, на которой находятся, собственно, реле с одной группой контактов и управляющая схема.

Краткое описание параметров (полное — по ссылке ниже).

Для реле заявлена способность переключать ток до 10А (на резистивной нагрузке) с напряжением 250VAC. Схема имеет двойное питание – от 85-265VAC (то, что мне и надо было) и 5VDC, которые можно подавать напрямую мимо встроенного преобразователя. Срок службы контактов – 100 000 срабатываний (скажу честно, не проверял). Имеет дисплей и несколько кнопок для программирования и выбора режимов работы.
Что касается функций устройства, то мне кажется, что трудно придумать такой режим работы, который не был бы реализован в данном реле. Оно может почти все. Но обнаружилась одна реальная засада – документации на это реле обнаружить не удалось. На странице товара нарисована только схема подключения и приведено краткое перечисление функций. Я прошерстил огромную массу продавцов аналогичного товара, однако либо совсем не было никакого описания, либо оно было стереотипным — как у моего продавца. Наконец, на eBay обнаружил у одного продавца ссылку на каталог с инструкциями, там нашел почти идентичное реле, и начал осваивать прибор.
Тут возникла и вторая засада – я понимал все слова англо-китайской инструкции, часто – предложения, но вот смысл постоянно куда-то ускользал. Перевести смысл на русский никак не получалось. В конце концов, я разнервничался и решил написать собственную инструкцию на русском. В результате получился солидный документ, который невозможно вместить в обзор, поэтому просто даю на него ссылку. Собственно, это и послужило единственной причиной написания данного обзора – жалко сохранять в тайне такое сокровенное знание. А сам обзор этого реле можно вместить в одну фразу – как там написано, так оно и работает.

Резюме.

Плюсы:

• + богатство функций;
• + понравилось качество исполнения.

Минусы:

• — конструктив реле предусматривает встраивание его в корпус, иначе им небезопасно пользоваться. Но как, скажите, вывести на лицевую панель кнопки и, особенно, дисплей, если они занимают нижние этажи на плате? Если бы эти элементы перенести на оборотную голую сторону, то встраивание было бы гораздо легче. А так, кроме корпуса из толстого прозрачного материала и штырьков-толкателей под кнопки, в голову ничего дельного не приходит…

И, самое главное, осталось придумать, к чему бы их приколхозить – уж очень они мне понравились…

Реле. Просто реле.

Ссылка на магазин. Стоило реле $1,88, сейчас подешевело — $1,84. Взял пару.



Когда я заказал умные реле из предыдущей главы и начал рисовать схему для генератора, то быстро понял, что нужны еще и обычные реле на 220 вольт, для коммутации управляющих сигналов. С этими поиск был уже гораздо проще, я быстро нашел то, что нужно, причем обнаружил очень удобный для моих целей конструктив – реле с базой для установки на DIN-рейку.

Параметры.

• Бренд: OOTDTY (неужто не слышали?)
• Модель: HHC68A-2Z (Reference HH62P / LY2NJ)
• Коммутируемый ток: AC 240V 10A
• Сопротивление контактов: ≤100mOhm
• Материал контактов: Silver Alloy (а чё не золото???)
• Напряжение катушки: 220V
• Выводы: 8 Pins
• Время включения: ≤15ms
• Время отпускания: ≤10ms
• Количество срабатываний до электрической смерти: ≥100000
• Количество срабатываний до механической смерти: ≥10000000 (ну и смысл этого параметра, если контакты обуглятся в 100 раз быстрее? Чтобы продолжало щелкать?)
• Рабочая температура: -25 — +55°C

Честно говоря, даже не знаю, что про них можно еще написать, кроме того, что они работают. Ну, есть ненужный мне светодиод, показывающий включенное состояние (хотя для отладки логики работы схемы он может оказаться полезным). Сопротивление обмотки – 12кОм. Я даже верю, что они могут коммутировать заявленные 10А (конечно, на резистивной нагрузке), хотя в 100 000 срабатываний поверить трудно.
Но чтобы обзор был обзором решил посмотреть для полноты картины на дребезг их контактов. Осциллограф у меня не настоящий, поэтому судить строго не надо. Конечно, не стрелочный, но почти игрушечный – приставка к компу. Была собрана схема – один из выводов обмотки подключался к переключающему контакту реле, а два выходных контакта – к двум каналам осциллографа. Таким образом, при подаче напряжения 230 вольт на катушку оно сначала появлялось на одном входе, потом реле срабатывало и напряжение появлялось на втором входе осциллографа. Для наглядности картинку с двух каналов я свел в одну. Сигнал с двух каналов обозначен разным цветом. Получилось примерно вот так:

И вот так:

Отчетливо виден дребезг контактов. Что-то мне подсказывает, что большие токи лучше через такое реле не пропускать. Но в моем случае они будут использоваться для редкой коммутации управляющих слаботоковых цепей, поэтому должны прожить долго и счастливо.
Ну и для сравнения проделал тот же эксперимент с контактором DEKraft от Шнейдер Электрик, который был куплен в оффлайне примерно за 1400р. для реализации переключения силовой части схемы ввода генератора:

Разница предсказуема и неудивительна – прибор, предназначенный для высоких нагрузок, от брендового (хотя и китайского, и недорогого) производителя должен же как-то отличаться от копеечной железки с загадочным брендом OOTDTY. Фото DEKraft для сравнения:

Плюсы и минусы этих реле очевидны, но для меня плюсом оказалось еще и то, что они послужили причиной для заказа третьего типа реле, о которых речь пойдет в следующей главе.

Реле с задержкой включения — Omron.

В процессе поиска предыдущих реле случайно наткнулся на серию Omron и понял – вот оно, наконец, то, что я так долго искал:

Они также идут вместе с гнездом для DIN-рейки, на торце имеют аналоговый регулятор задержки времени, на корпусе – гордую надпись Made in (якобы) Japan. Имеют две переключающие группы контактов.
Принцип работы реле очень прост – подается напряжение, загорается один светодиод, ожидается заданное регулятором время, после чего реле срабатывает и загорается второй светодиод. В общем, типичная машина времени.
Реле существуют в различных исполнениях для различных диапазонов времени. Заказал два разных у двух продавцов. Результат также оказался различным… Расскажу о них по отдельности.

Первое – на диапазон до 30 минут.

Ссылка на магазин. Стоило реле $3,01 и $1,02 за доставку. Сейчас у продавца отсутствует.


Как видно на картинке, вместо нарисованного на сайте Omron (пусть и поддельного) пришел неподдельный китайский CKC CHN. Корпус слегка болтается, на ощупь тоже не очень-то хорош, полиграфия плохая. При тестировании выяснилось, что в начале пути (около 30 градусов) регулятор ничего не регулирует — реле срабатывает мгновенно. Потом резко начинается задержка от 3 минут и далее до 30. Т.е. меньше 3-х минут выставить нельзя. Диспут открывать не стал, но за все эти косяки продавцу поставил соответствующую оценку с отзывом.
Параметры реле со страницы продавца приводить тоже не буду — если он на фото показал реле одного производителя, а прислал совсем от другого, то никакой веры продавцу нет. Для интересующихся заявленные параметры видны на фото.
Точность замера времени особо не проверял, на первый взгляд – вполне достаточная для моих целей.
Резюме по данному реле: ну, хоть как-то работает…

Второе – на диапазон до 60 секунд.

Ссылка на магазин. Стоило реле $3,99, сейчас подешевело — $3,75.

Параметры.

• Модель: H3Y-2
• Диапазон задержки включения: 0-60 секунд
• Питающее напряжение:220VAC
• Нагрузочные параметры контактов: 250VAC 5A

Здесь все оказалось диаметрально – реле полностью соответствует фото на странице продавца, корпус на ощупь лучше и не болтается. Работает, как и заявлено, от 1 секунды до 60.
По секундомеру разнобоя во времени срабатывания реле обнаружить не удалось, повторяемость высокая (с учетом того, что погрешность измерения у меня была не менее секунды – специального измерительного стенда не делал, просто смотрел на секундомер).
Внутренности, как видно, от предыдущего реле отличаются. Вот более подробное фото его кишок:

Я электроник не настоящий, но надпись на микросхеме содержит цифры 4541. Цитата из интернета "Микросхема 4541 представляет собой программируемый таймер, состоящий из 16-разрядного счётчика, RC-генератора с навесными элементами и управляющей логикой". На предыдущем реле, кстати, управляющую микросхему опознать не удалось.
Собственно, к этому реле никаких претензий нет, все работает как надо. Более того, у этого же продавца заказал и также успешно получил еще одно реле, т.к. предыдущее на 30 минут оказалось малоподходящим для схемы генератора.

Присказка закончилась, начинается сказка.

Как уже было сказано во вступительной части, все эти реле мне нужны были, чтобы реализовать удобное подключение резервного генератора к электросети дома. Сам генератор и вводной электрощиток обустроены вне дома, что облегчает задачу. Техническое задание на подключение генератора я сформулировал так:
1. Должна быть единственная ручная операция – запуск генератора. Никаких переключений рубильников или подключений проводов, электрощиток всегда закрыт на ключ.
2. Подключение генератора к сети потребления осуществляется после задержки, необходимой для его прогрева на холостом ходу.
3. Отключение генератора от сети, его остановка и подключение основного питания осуществляются автоматически после восстановления электросети, но тоже после задержки – чтобы кратковременные включения сети не приводили к остановке генератора.
4. Переключение «генератор/основная сеть» осуществляется только при условии отсутствия напряжения на обоих входах одновременно. Лучше перестраховаться, тем более, что фазы генератора и основной сети не совпадают… Да и контактор дольше проживет, так как под нагрузкой будет только включение контактов, а разрыв – на обесточенной группе.
5. При выключенном генераторе все элементы схемы должны находиться в выключенном состоянии. Незачем держать под постоянной нагрузкой дешевые китайские реле, даже если я их так люблю.
6. Стоимость решения не должна превышать трети стоимости генератора. Дело не в деньгах, дело в принципе.

(х. интересно, только у меня тег < ol > работает только в предпросмотре, а при публикации - нет?)

Пока заказанные реле добирались из Китая, после глубоких раздумий и неоднократных итераций, в результате родилась такая схема подключения генератора:

Краткие пояснения по схеме:

• НО и НЗ на схеме, если кто не знает, это нормально разомкнутые (открытые) и нормально замкнутые контакты реле, т.е. состояние при отсутствии напряжения на катушке.
• Силовой коммутирующий элемент – это контактор DEKraft МК103-040A-230B-11 на 40А, его фото было ранее. На этом элементе сильно экономить нежелательно, поэтому он был куплен в оффлайне в нормальном магазине. Две группы контактов НО+НЗ соединены в одну переключающую группу, которая показана на схеме.
• Реле Р1 решает задачу по п. 5 ТЗ, Р2 – п. 4, Т1 – п. 3, Т2 – п. 2. В общем, на каждый пункт ТЗ по одному реле, а на первый – контактор.

И надо отметить еще одну важную вещь. Существуют разные способы подключения генератора к сети – с изолированной нейтралью и с глухозаземленной нейтралью. Вышеприведенная схема сделана для последнего случая. Для первого варианта надо будет ее слегка доработать и увеличить количество групп контактов на контакторе. Каким способом подключается конкретный генератор – надо читать инструкцию и смотреть его схему. Мне повезло – у меня дешевый китайский генератор, и в его инструкции в одном месте категорически говорится, что подключать надо с заземленной нейтралью, а другом, не менее категорически, — с изолированной. Т.е. как надо, так и можно:)
Схема, без особой спешки, была реализована на даче одновременно с оборудованием собачьей конуры для генератора, поэтому и обзор подзадержался. Генератор прошел полевые испытания — все работает, как и было задумано. Для сбора минусов прикладываю фото доработанного щитка:

Всем, кто хочет высказаться по поводу неправильного использования цветовой гаммы проводов (да-да, синий — это фаза, а белый – это 0) и остальных косяков – welcome.

Теперь о второй задаче. Для тех, кто пропустил лирическую часть, напомню – надо сделать автоматическое отключение нагрузки по таймеру, подключенной через радирозетку. Тут схема родилась быстро и очевидно:

Но вот реализация подзадержалась… В корпус радиорозетки ничего дополнительно воткнуть нельзя, прикрутить снаружи реле тоже как-то не очень-то выходило. Получается, надо вынимать потроха из радиорозетки, комбинировать с реле и ставить в новый корпус, из которого будут выходит провода с вилкой и розеткой, что тоже не очень удобно. В общем, в поисках подходящей коробочки прошло лето, и задача сама собой отложилась на долгие зимние вечера. Когда окончательно сделаю, добавлю в обзор, что получилось. Наверное…

Ну и вместо заключения – если кто найдет, как упростить схему подключения генератора при соблюдении требований ТЗ, предлагаю поделиться идеями.