Сторожевое устройство на электромагнитных реле

Рассматриваемое устройство относится к группе релейных автоматов, предназначенных для управления электромеханическими замками, которые устанавливаются на дверях жилых и производственных здании. Особенностью данного устройства является то, что оно очень просто в изготовлении, не нуждается в сложной и длительной настройке, не имеет в своем составе ППП и элементов электроники, работает непосредственно от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц. Последнее обстоятельство предъявляет особые условия к монтажу и электропроводке сторожевого устройства, главными из которых являются требования по технике электробезопасности и пожаробезопасности.

Схемно-конструктивное решение этого устройства позволяет устанавливать его только в тех помещениях и на объектах, где имеется возможность подключения к сети переменного тока, поэтому область применения устройства несколько ограничена, а его релейный блок требует постоянного осмотра и наблюдения за его состоянием. Не менее важной особенностью релейного автомата является то, что он позволяет очень быстро устанавливать любой код, без каких-либо перепаек и монтажа перемычек, так как не содержит разъемных соединений и приборных контактов. Весь монтаж осуществляется электрическим кабелем с двойной изоляцией, сопротивление постоянному току которого должно быть не менее 50 МОм. Монтажные соединения между контактами релейного блока должны производиться только многожильным проводом пайкой, например припоем ПОС-60.

Принципиальная электрическая схема сторожевого устройства на электромагнитных реле без применения ППП приведена на рис. 3.17. Устройство состоит из релейного блока, включающего семь электромагнитных реле типа МКУ-48, кодирующего узла и дешифратора.

Основным блоком устройства является блок электромагнитных реле, который изготавливается в металлическом или пластмассовом корпусе. На верхней крышке этого блока собирается узел кодирования, выполненный из семи перекидных переключателей с фиксированным положением контактных пар. Релейный блок и узел кодирования представляют собой единую сборочную конструкцию, которая устанавливается на стене охраняемого помещения и вдали от входной двери, так как соединяется с сетью питания и блоком управления двумя двужильными проводами. На боковых поверхностях релейного блока необходимо предусмотреть вентиляционные отверстия, не снижающие механической прочности конструкции.

В качестве кодирующих переключателей S3—S9 рекомендуется использовать двухполюсные переключатели типа МТ1, П1Т-1-1.

Дешифратор изготавливается в виде прямоугольной пластмассовой конструкции, в которой монтируются кнопочные переключатели S2, S10—S16. Устанавливается дешифратор на входной двери и соединяется с релейным блоком и сетью электропитания монтажным проводом и электрическим многожильным кабелем. В качестве кнопочных переключателей используются малогабаритные кнопки КМ, предназначенные для коммутации электрических цепей с активной нагрузкой постоянного тока от 0, 0005 до 3 А и напряжением от 0, 5 до 250 В и имеющие износостойкость не менее 10 000 циклов переключении типа КМ1-1.

Для изготовления сторожевого устройства использованы следующие комплектующие ЭРИ и ЭРЭ: переключатели S1 типа П1Т-1-1 или П2К с контактами на размыкание, S2 — кнопка звонковая, работающая на замыкание контактов только при нажатии на нее, S3—S9 — МТ1, S10—S16 — КМ1-1 или КП-1, S17 — КМ1-1, КП-1, МТ1; ЭМ1 типа ЭП 41/33 или самодельный, конструкция которого рассмотрена выше; электрический звонок ВА1 любого типа с электропитанием от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц; электромагнитные реле К.1—К.7 типа МКУ-48 или любые другие реле также с питанием от сети переменного тока напряжением 220 В, имеющие контактные пары, которые работают на замыкание и на размыкание; плавкий предохранитель F1 любого типа на ток срабатывания 1 А; электрический соединитель X1 типа «вилка».

Как следует из принципиальной схемы, код сторожевого устройства состоит из семи цифр 1—7, принцип кодирования которых заключается в следующем. Контакты переключателей S3—S9 устанавливаются в такое положение, чтобы при нажатии соответствующих кнопок срабатывали реле и своими контактами замыкали электрическую цепь питания ИМ ЭМ1. В положении контактов переключателей, показанных на схеме, набран код 1345.

Набор шифра производится в любое время и по желанию хозяина объекта ручками переключателей. В зависимости от положения пар контактов переключателей можно подать сигнал на срабатывание ИМ при нажатии одной, двух, трех и т. д. кнопок S10—S16 — это зависит от положения ручек управления переключателей S3—S9.

После того как собран блок реле с кодирующим узлом, рекомендуется у всех ручек управления переключателей S3—S9 сделать гравировку или надписи цифрами от 1 до 7, в порядке возрастания номеров. Если переключателю S3 присвоена цифра 1, то S4 — цифра 2, S5 — цифра 3 и т. д. Такие же номера необходимо выгравировать или сделать надписи у кнопок дешифратора, установленного на входной двери охраняемого объекта.

Срабатывает сторожевое устройство следующим образом. Сначала нажимается первая кнопка, соответствующая переключателю S10, и переменное напряжение сети подается на обмотку первого реле К1, которое контактами К1.1 самоблокируется, а контактами К. 1. 2 подключит обмотку ИМ к контактам 1 и 3 переключателя S3. Затем необходимо нажать кнопку под номером 3 для того, чтобы сработало реле КЗ и своими контактами КЗ.1 заблокировало питание, а контактами КЗ. 2 обеспечило дальнейшую подготовку цепи ИМ к подаче электропитания.

Если нажать вторую кнопку и подать напряжение питания на обмотку реле К2, то произойдет самоблокировка питания этого реле контактами К2. 1 и размыкание контактов К2. 2, которые разорвут электрическую цепочку, и ни при каком дальнейшем наборе цифр кода ИМ не получит питания.

Для того чтобы сторожевое устройство сработало, необходимо последовательно нажать кнопки 4 и 5, контакты которых позволят замкнуть цепь питания ИМ ЭМ1. Блокировочная кнопка S2 подает напряжение питания на электрический звонок и имеет обычную схему включения. Вторая блокировочная кнопка S1 возвращает схему сторожевого устройства в исходное положение. Эту кнопку можно установить скрытно или на входной двери. При скрытном положении кнопки ее контакты должны быть разомкнуты и включаются только в момент перед дешифровкой. В этом случае сторожевое устройство в ждущем режиме находится в обесточенном состоянии, но открыть входную дверь невозможно. Если кнопка переключателя устанавливается на входную дверь, то при открывании двери контакты этого переключателя разрываются, а при закрывании двери вся система возвращается в исходное состояние и готова к приему нового посетителя.

Радиолюбители должны заинтересоваться установкой и размещением еще одной дополнительной кнопки S17, с помощью которой можно управлять сторожевым устройством на значительном расстоянии от входной двери. Ее можно установить и внутри объекта и снаружи, но обязательно в укромном месте. С ее помощью можно подавать напряжение питания на ИМ и приводить его сердечник в действие.

Рациональная компоновка конструктивных элементов сторожевого устройства и выполнение требований эстетики и эргономики позволит домашнему мастеру изготовить всё устройство компактным и удобным в эксплуатации. Одно главное требование: верхняя лицевая планка, на которой укрепляются кнопки дешифратора и которая выступает над поверхностью двери, должна быть выполнена из стали толщиной не менее 4 мм, а сами кнопки должны быть глубоко утоплены и не иметь люфта в отверстиях.

Правильно собранное сторожевое устройство в налаживании и регулировке не нуждается и начинает работать сразу же после установки на место.

Основные электрические параметры и технические характеристики сторожевого устройства на электромагнитных реле

Номинальное напряжение питающей сети

переменного тока, В..................... 220

Номинальная частота питающей сети

переменного тока, Гц.................... 50

Коэффициент нелинейных искажений питающей сети

переменного тока, %, не более.............. 10

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, %, не более.............. ±10

Пределы изменения частоты питающей сети

переменного тока, %, не более.............. ±1

Напряжение срабатывания реле, В............ 187

Напряжение отпускания реле, В.............. 63

Сопротивление изоляции токоведущих элементов

между собой и корпусом устройства, МОм...... 10

Суммарное время нахождения обмоток реле

под напряжением, ч, не более............... 100

Количество одновременно охраняемых объектов, шт. 1 Срок службы устройства, ч, не менее........... 5000

Вероятность безотказной работы, не менее....... 0, 92

кпд, %, не менее........................ 80

Максимальная мощность устройства, Вт........ 100

Условия эксплуатации:

температура окружающей среды, °С ........ —40...+50

относительная влажность воздуха при температуре 35 °С, % не менее................ 95+ -3

атмосферное давление воздуха, мм рт. cт...... 200... 900

 

Принципиальная схема сторожевого устройства на семи электромагнитных реле

Рис. 3.17. Принципиальная схема сторожевого устройства на семи электромагнитных реле.