Een fotorelais kiezen, configureren en aansluiten voor buiten- of binnenverlichting

Aan het begin van de vorige eeuw was er in veel steden een uniek beroep - een lamplichter. Dit was een man die zich bezighield met straatverlichting. Met het begin van de schemering stak hij elke dag lichten aan en doofde ze die in de ochtend.

Tegenwoordig worden automatische apparaten gebeld "Twilight-schakelaars" of "fotorelais".

verschijning

Twilight-schakelaars worden geproduceerd door fabrikanten met verschillende elektrische kenmerken, operationele parameters en ontwerp voor verschillende doeleinden.

Ze kunnen worden ontworpen om binnenshuis te werken, bijvoorbeeld om trappenhuizen van portieken te verlichten of buitenshuis worden gebruikt onder invloed van neerslag.

Werkingsprincipe

Alle fotorelays zijn verenigd door het feit dat ze werken volgens één enkele wet, zoals het onderstaande schema aantoont.

De lichtstroom van zonnestraling wordt waargenomen door een speciale sensor die een elektrische stroom van een proportionele waarde genereert. Wanneer de verlichting afneemt, neemt de waarde van de gegenereerde stroom af. Omdat de galerij erg klein is, wordt deze versterkt en naar het relais gevoerd - een actuator die het logische deel in zijn ontwerp combineert.

Relaiscontacten regelen de werking van armaturen of, indien nodig, de starter voor krachtige spots.

Lichtgevoelig element kan een ander apparaat hebben en werken op basis van:

• een fotoresistor die zijn elektrische weerstand verandert onder invloed van een lichtstroom;

• een fotodiode die licht omzet in ladingen van elektriciteit als gevolg van processen die plaatsvinden in pn-knooppunten;

• een fototransistor die licht omzet in de beweging van elektrische ladingen als gevolg van elektrongatgeleiding;

• photothyristor - een opto-elektronisch halfgeleiderapparaat met een ontwerp dat lijkt op een conventionele thyristor;

• meerlagige foto-weerstand.

photoresistor - Dit is een halfgeleiderproduct, dat onder invloed van een veranderende lichtstroom de elektrische weerstand evenredig omzet.

Wanneer een fotoresistor is verbonden met een bron van gestabiliseerde EMF via een belastingsweerstand R, wordt een stroom afhankelijk van verlichting in het circuit tot stand gebracht.

fotodiode zet lichtstraling om in elektrische stroom en kan in circuits werken:

• met toegepaste externe omgekeerde spanning;

• zonder hem.

fototransistor - Dit is een gewone transistor die gevoelig is voor lichtstromen. Het kan worden gemaakt als een veld of bipolaire transistor met een n-p-n of p-n-p structuur en een basis die wordt bestraald met licht. Het wijzigen van de hoeveelheid verlichting beïnvloedt de waarde van de elektrische stroom in het aangesloten circuit.

De lichtgevoeligheid van fototransistoren is hoger dan die van fotodiodes. Daarom is het gebruik ervan veelbelovend.

Foto thyristor werkt ook als een analoog van een conventionele thyristor, maar het wordt bestuurd door de lichtstroom en schakelt van een gesloten toestand naar een open toestand (en vice versa) wanneer de verlichting bepaalde drempelwaarden bereikt.

De grootte van de stroom die door de stuurelektrode gaat, u kunt de instellingen aanpassen voor de werking van de fotothyristor.

Fotosemistor heeft een groter aantal lagen met elektronische en gatgeleidbaarheid, het is moeilijker te produceren. Maar het wordt ook bestuurd door de stroom licht die erop valt, die een van de vrije halfgeleiderlagen bestraalt.

Zie hier voor meer informatie over de opstelling van fotosensoren (fotoresistors, fotodiodes en fototransistors): Fotosensoren en hun toepassing

Belangrijkste specificaties

De keuze van het fotorelais voor verschillende bedrijfsomstandigheden wordt beïnvloed door:

• gevoeligheid van de fotocel voor de lichtstroom;

• voedingsspanning;

• stroomverbruik door verlichtingsapparatuur;

• werkomgeving rond de schemerschakelaar.

gevoeligheid wordt bepaald door de verhouding van de gecreëerde fotostroom tot de waarde van de lichtstroom die op het lichtelement invalt. Het wordt gemeten in [μA / lm]. Omdat fotocellen reageren op lichtintensiteit en frequentie, is de gevoeligheid onderverdeeld in:

• spectraal geassocieerd met frequentie;

• integraal, gekenmerkt door de intensiteit van de invallende lichtstroom.

Spectrale lichtgevoeligheid Het wordt gebruikt om de werking van de fotocel te evalueren op een specifieke frequentie van lichttrillingen, bijvoorbeeld het onzichtbare infraroodgebied. Integrale gevoeligheid is bedoeld voor analyse en werking van de totale totale lichtstroom, die spectra heeft van het ultraviolette tot het infrarode deel.

Nominale spanning fotorelay aangegeven in de documentatie en op de behuizing van het apparaat zelf. Apparaten die in het buitenland zijn vervaardigd, zijn mogelijk niet geschikt voor gebruik in de GOS-landen vanwege andere waarden van voedingsspanningen die in verschillende landen van de wereld worden gebruikt.

Kracht van de lampen aangesloten op het fotorelais zorgt voor belasting van de uitgangscontacten van het apparaat, die kan doorbranden als de toegestane ontwerpwaarden worden overschreden. Daarom wordt bij het kiezen van het ontwerp van een schemerschakelaar altijd aandacht besteed aan deze vraag.

In het geval dat een bepaalde fotorelaismodel, die geschikt is voor alle parameters behalve de waarde van de aangesloten belasting, kunt u een extra apparaat gebruiken - een contactor of een starter, bestuurd door spanning te leveren aan de wikkeling van het fotorelais. In dit geval zullen de stroomcontacten van de starter de belasting van krachtige armaturen betrouwbaar pendelen.

Gewone schemerschakelaars zijn ontworpen om te werken met gloeilampen die een actieve belasting verbruiken. Lichtgevende en energiebesparende lichtbronnen creëren extra reactieve component, waardoor de hoeveelheid stroom wordt beperkt. Wanneer u ze gebruikt, moet u een reserve maken voor de aangesloten belasting.

De werkomgeving waarin het fotorelais zich bevindt, heeft een duidelijk effect op de werking ervan. Voor buitenomstandigheden moet de schemerschakelaar in een afgesloten behuizing worden geplaatst die de elektronica beschermt tegen regen, vocht, stof en bij lage temperaturen - gebruik daarnaast verwarming.

Apparaten die in woongebouwen werken, hebben dergelijke bescherming niet nodig.

Hoe het fotorelais op de lampen wordt aangesloten

Schemerschakelaar installatieschema meestal aangebracht op zijn lichaam en wordt gegeven in de documentatie van de fabrikant. Gewoonlijk worden drie geleiders gebruikt om verbinding te maken:

• werkend nulnetwerk, gelijktijdig gebruikt voor fotorelay en lampen;

• de fase die naar de invoer van het apparaat wordt gevoerd;

• potentiële draad komt uit het fotorelais naar de lamp.

Het gebruik van technologieën van microprocessor-apparaten voor fotorelay maakte het mogelijk om ze uit te rusten met verschillende functies die rekening houden met specifieke bedrijfsomstandigheden, bijvoorbeeld het introduceren van bewegingssensoren of een timer in het algoritme van hun acties.

Schematisch worden de contacten van de timer en de bewegingssensor getoond met een serieverbinding met de belasting, maar voor het schakelen van complexe verlichtingscircuits voor dure modellen kunnen speciale algoritmen die rekening houden met specifieke taken in de logische eenheid worden toegepast.

Het fotorelais dat wordt gebruikt voor buitenverlichting kan bijvoorbeeld worden losgekoppeld van de reactie op koplampen van passerende auto's. Dit elimineert frequent struikelen, verhoogt de betrouwbaarheid van het apparaat.

Een bewegingssensor met een timer bij de schemerschakelaar geïnstalleerd bij de ingang van een woongebouw met meerdere verdiepingen zorgt voor aanzienlijke energiebesparingen. Lampen worden ingeschakeld wanneer een persoon voldoende lang op een overloop verschijnt om de trap te passeren. Ze worden automatisch uitgeschakeld.

Fotocelresponsparameters instellen

Voor eenvoudige ontwerpen zijn alle instellingen in de fabriek ingesteld en kunnen niet worden aangepast tijdens gebruik.

Op geavanceerde fotocellen kunt u het volgende wijzigen:

• gevoeligheid voor de invallende lichtstroom op de fotocel;

• timer responstijd;

• parameters voor de werking van de bewegingssensor.

Deze parameters en hun regulatoren zijn gespecificeerd in de technische beschrijving.

Installatievoorbeelden van veelgebruikte schemerschakelaars

De 6 foto's hieronder laten duidelijk zien hoe goed drie verschillende elektriciens hetzelfde soort werk uitvoeren. Opgemerkt moet worden dat alle getoonde armaturen worden bediend door schemerschakelaars in verschillende lichtomstandigheden.

1. Het fotorelais boven de ingang van een klein winkelcentrum is prachtig ingesteld.

2. Installatie van een lamp met een fotorelais boven de toegangsdeur van een productiebedrijf.

3. Drie versies van verlichting met fotorelais op verschillende trappen van dezelfde trap, gemaakt door een elektricien van huisvesting en gemeentelijke diensten.

Tot slot wil ik een vraag stellen, maar wat vindt u van het werk van dergelijke meesters?

Zie ook: Hoe maak je zelf thuis een eenvoudige fotorelais

Postscriptum Dit artikel is in PDF-formaat:https://nlv.electricianexp.com/fotorele.pdf