Файл: 1. Схема подключение Обзор существующих схем, описание выбранной схемы.doc

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Схема подключение

2. Обзор существующих схем, описание выбранной схемы

2.1 Фотореле с выносным фотоэлементом

2.2 Фотореле со встроенным фотоэлементом

2.3 Фотореле с датчиками присутствия и движения

2.4 Фотореле с таймером

2.5 Описание выбранной схемы

3. Расчет выбранной схемы

3. Программная часть

Список литературы

Введение

Работа фотодатчика, контролирующего уровень уличной освещенности, лежит в основе принципа работы любого фотореле. Существует два типа таких фотодатчиков:

встроенные, когда датчик установлен вместе с реле непосредственно в самом электрощитке;
выносные, когда датчик расположен вне корпуса реле.

Корпус выносных фотореле должен быть обязательно прочным и иметь повышенный уровень герметичности и защищенности от воздействий окружающей среды.

Это устройство имеет достаточно простой принцип действия и состоит оно из встроенного или выносного датчика. Учитывая интенсивность освещения, такой датчик передает информацию электронной плате или блоку, которые, в свою очередь, при достижении определенного порога срабатывания, срабатывают и включают освещение, замыкая электрическую цепь.

Следует отметить, что любое фотореле может быть запрограммировано в индивидуальном режиме. Это значит, что, если, к примеру, в летнее время года фотореле установлено в гараже, то диапазон его срабатывания будет отличаться от устройства, установленного на крыльце дома. Данный нюанс необходимо учитывать и, по возможности, выставлять наиболее подходящий к условиям размещения фотореле диапазон его чувствительности к свету.

1. Схема подключение
Элементарная схема подключения сумеречного выключателя (схема подключения фотореле) вмещает в себе тиристорный ключ или электромагнитное реле, которое пропускает напряжение при подаче сигнала от фоторезистора.

Рис. 1.1 - Схема подключения сумеречного включателя

При этом есть две схемы, как видно, отличающиеся лишь тем, что в левой подключение фазы для подачи напряжения во внутреннюю сеть осуществляется отдельно, а во второй же используется фаза, которая питает сам прибор сумеречного освещении.

Фотореле, которое используется на правой схеме, более подходит для маломощного освещения.
2. Обзор существующих схем, описание выбранной схемы
2.1 Фотореле с выносным фотоэлементом
С выносным фотоэлементом. Чувствительный светодиод, фототиристор, фототранзистор или другой датчик, реагирующий на степень освещенности, находится вне корпуса реле. Его располагают на улице, а само управляющее электрической цепью устройство – внутри здания или под навесом. Блок управления вставляют в электрощит, а фотоэлемент может находиться и за 100-150 метров от него.

Назначение

Для автоматического включения/отключения освещения в зависимости от уровня освещенности.

Применение

-управление уличным освещением: подсветка дорог, автостоянок, остановочных пунктов, парков, садов, наружной рекламы, зданий и сооружений и др.

-управление внутренним освещением: витрины, офисные центры, подъезды, производственные помещения и др.

Материалы

-корпус реле выполнен из не поддерживающего горение пластика

Конструкция

-фотореле устанавливается в щитке на DIN-рейку 35 мм, внешний фотодатчик можно вынести на расстояние до 50 метров;

-имеется возможность регулировки порога срабатывания от 2 до 100 лк.

Преимущества

-вынесение фотодатчика от фотореле позволяет установить датчик в любом удобном месте, а само фотореле в щитке, чтобы собрать схему управления любой сложности;

-внешний датчик имеет степень защиты IP65, что позволяет устанавливать его в любом удобном месте на улице;

-фотореле может коммутировать нагрузку до 20А, что превышает показатели большинства аналогов;

-имеет самую доступную цену на рынке по сравнению с имеющимися аналогами.

Рис. 2.1 - Принципиальная схема ФР-2 с выносным фотоэлементом

2.2 Фотореле со встроенным фотоэлементом
С встроенным фотоэлементом. Данная модель предназначена для монтажа непосредственно на самом источнике света. Из недостатков этого вида стоит отметить тот пункт, что фотореле нужно оснащать защитной противовандальной поверхностью. Причем она должна быть чистой и пропускать свет, иначе чувствительность фотореле будет снижена.

1.1Назначение:

Для автоматического включения и отключения освещения в зависимости от уровня освещенности в однофазных электрических сетях переменного тока напряжением 230В и частотой 50Гц.

1.2Применение:

-Управление уличным освещением: включение/отключение освещения дорог, автостоянок, остановочных пунктов, парков, садов, световой рекламы, коттеджей и др.;

-Управление внутренним освещением: включение/отключение освещения витрин, офисных центров, производственных территорий, подъездов и др.

1.3Материалы:

Корпус фотореле выполнен из не поддерживающего горение пластика.

1.4Конструкция:

-В качестве коммутирующего нагрузку элемента использовано электромеханическое реле;

-В исполнениях ФРЛ-02, ФРЛ-03 имеется возможность регулировки порога срабатывания в зависимости от уровня освещенности от 5 до 50 Лк;

-Монтаж к стене осуществляется при помощи крепежного уголка, входящего в комплектацию.

1.5Преимущества:

-Экономит электроэнергию;

-Автоматизирует процесс управления освещением;

-Создает комфорт.

-Фотореле ФРЛ-Т-Е27 устанавливается в патрон Е27 без дополнительных электрических соединений.

Фотореле ФРЛ-Т-Е27 имеет встроенный таймер, который позволяет ограничить время работы в темное время суток от 1 до 12 часов.

Рис. 2.2 - Схема фотореле со встроенным фотоэлементом
2.3 Фотореле с датчиками присутствия и движения
С датчиками присутствия и движения. В начале статьи был описан пример, когда с помощью объединения датчиков освещенности, движения и присутствия можно добиться максимального удобства использования своего уличного фонаря. Конечно, подобная конструкция будет стоить дороже. Но и удобство от нее будет максимальным.

1.6Фотореле

Назначение

Для автоматического включения и отключения освещения в зависимости от уровня внешней освещенности в однофазных электрических сетях переменного тока напряжением 230 В и частотой 50 Гц.

Применение

-Управление уличным освещением: включение/отключение освещения дорог, автостоянок, остановочных пунктов, парков, садов, световой рекламы, коттеджей и др.;

-Управление внутренним освещением: включение/отключение освещения витрин, офисных центров, производственных территорий, подъездов и др.

Материалы

Корпус фотореле выполнен из не поддерживающего горение пластика.

Конструкция

Преимущества

-Экономят электроэнергию;

-Автоматизируют процесс управления освещением;

-Создают комфорт.

1.7Датчики движения

Назначение

Для автоматического включения и отключения нагрузки в заданном интервале времени при появлении движущихся объектов в зоне обнаружения датчика и в зависимости от уровня освещенности в однофазных электрических сетях переменного тока напряжением 230 В и частотой 50 Гц.

Применение

Управление уличным и внутренним освещением, электроприборами, устройствами сигнализации и др.

Материалы

Корпус датчика выполнен из не поддерживающего горение пластика.

Конструкция

-В ассортименте имеются датчики 5-х типов установки: ДДС (настенные), ДДП (потолочные), ДДВ (встраиваемые в нишу), ДДУ (на внешний угол стены), ДДПр (на прожектор);

-Имеется возможность регулировки порога срабатывания датчика в зависимости от уровня освещенности от 5 Лк до уровня солнечного света;

-Имеется возможность регулировки времени отключения датчика от 5 до 480 с;

-В ассортименте имеются датчики с возможностью регулировки максимальной дальности обнаружения объектов от 2 метров до максимального значения каждого датчика;

-Датчик ДДВ-03 имеет дополнительный акустический датчик с регулировкой срабатывания от звука 30-90 Дб;

-Датчики типа ДДС, ДДУ и ДДПр имеют степень защиты IP44 и могут устанавливаться на улице;

-Монтаж к поверхности осуществляется при помощи саморезов и дюбелей,

входящих в комплектацию;

-В качестве коммутирующего нагрузку элемента использовано электромеханическое реле.

Преимущества

-Экономят электроэнергию;

-Автоматизируют процесс управления освещением и другими видами нагрузки;

-Создают комфорт.

Рис. 2.3 - Схема фотореле с датчиком движения
2.4 Фотореле с таймером
Таймер для уличного освещения с программным обеспечением позволяет задавать широкий диапазон реагирования. Можно установить разные режимы включения фотореле для будних и выходных, настроить его на включение на несколько минут каждый час, более рационально использовать с датчиком присутствия и так далее. Годовая программа позволяет устанавливать свои графики для каждого сезона. Можно запрограммировать таймер на выключение фотореле в дневное время, чтобы прибор «отдыхал» и не тратил попусту энергию.

Рис. 2.4 - Схема фотореле с таймером
2.5 Описание выбранной схемы
Усилители с релейным выходом широко применяются в электрических схемах автоматики, управления и защиты. На базе таких усилителей строят схемы нуль-индикаторов с мощностью срабатывания нескольких десятков микроватт, схемы измерительных органов защиты, подключаемые к маломощным датчикам, и исполнительные элементы с выходной мощностью до нескольких киловатт. Релейное действие этого усилителя проявляется в том, что при определенном изменении величины входного сигнала или его знака усилитель практически мгновенно переходит из одного устойчивого состояния в другое. Принципиальная схема усилителя приведена на рисунок 2.5.

Рис. 2.5 - Принципиальная схема двухкаскадного усилителя с релейным выходом
Она содержит два усилительных каскада на транзисторах VT1,VT2 работающих в ключевом режиме. В цепь коллектора транзистора VT2 включена катушка малогабаритного электромагнитного реле Р1. Усилитель питается от источника постоянного тока через параметрический стабилизатор напряжения (стабилитрон VD4 и резистор R6).

Схема работает следующим образом. При отсутствии входного сигнала транзистор VT1 открыт и насыщен, а транзистор VT2 закрыт, реле Р1 обесточено. Открытое состояние транзистора обеспечивается током в цепи базы через резисторы R1 и R3 от источника коллекторного питания ЕК . Транзистор VT2 при этом находится в режиме отсечки, так как напряжение на его базе положительно относительно эмиттера и примерно равно напряжению смещения, которое задается диодом VD2. Появление отрицательного входного сигнала (минус на базе транзистора) не приводит к изменению состояния транзисторов усилителя.