Fokozatkapcsolások világításhoz

A különböző világítási fényáram szintek beállításához a dimmerek használata nyújt kézenfekvő megoldást, hiszen tulajdonképpen a tartományon belül – ami általában 0 – 100 % fényáramszint között van – végtelen számú szintet választhatunk (elvileg). Előfordul olyan felhasználói igény is, amikor nincs szükség a végtelen szint beállíthatóságára, mert a gyakorlatban elegendő néhány szint is. A csilláskapcsolóval működtetett kétkörös csillár tulajdonképpen éppen ezt valósítja meg – a két kapcsolóval a két kör mind a négy állapota beállítható. Ha ennél többre van szükség, akkor több kapcsolót, több vezetéket is telepíteni kell vagy néhány vezérlőmodul felhasználásával kialakítjuk a működés megfelelő logikáját.

A következőkben két áramkört mutatunk be. Egyikben forgókapcsolóval, másikban nyomógombbal történik a vezérlés úgy, hogy a már bekapcsolt világítási kör akkor is bekapcsolva marad, ha a következő fokozatra kapcsolunk. Az első ábrán a 21305 cikkszámú négyállású fokozatkapcsoló tipikus ventilátor sebességfokozat kapcsolása látható. 

A ventilátorok sebességének átkapcsolása jellemzően a motortekercsek átkapcsolásával történik. A forgókapcsoló mechanizmusa ehhez van kitalálva, ugyanis minden kapcsolási helyzet kizárja a többi pozíciót, így nem fordulhat elő a különböző fokozatokhoz tartozó motortekercs részek egyidejű bekapcsolása. Ez biztosítja, hogy mindenképpen a kiválasztott fokozat működjön (a tekercsek általában sorba vannak kötve). Fentiekből az is következik, hogy olyan világításvezérlésre közvetlenül nem alkalmas ez a forgókapcsoló, ahol az előzőleg bekapcsolt fogyasztó bekapcsolva marad. Első kapcsolásunk ennek kiküszöbölésére mutat be egy lehetséges megoldást.

Világítási fokozat kapcsolása kizáró típusú forgókapcsolóval

A következő ábra összeállításában csupán két darab VS316/230V típusú három váltóérintkezővel rendelkező segédrelét építettünk be a forgókapcsoló mellé.

Az áramkörben a fokozatkapcsoló csak az 1. fokozathoz tartozó világítási kört kapcsolja közvetlenül. A 2. fokozatra váltás az R21 jelzésű segédrelét vezérli (A1), melynek egyik érintkezője (R21 – 34-es sorkapocs) az 1. fokozatot kapcsolja vissza, ugyanis a fokozatkapcsoló a 2. állásban kikapcsolja az 1. fokozatot. R21 másik kimeneti relé kontaktusa (R21 – 24-es sorkapocs) bekapcsolja a 2. fokozatot. A fokozatkapcsoló 3. állásba kapcsolására az R21 kikapcsol, az R22 segédrelé pedig meghúz és bekapcsolja mindhárom világítási kört. A fokozatkapcsoló „0” állásában természetesen minden világítási kör kikapcsol.

Nyomógombos fokozatkapcsolás az előző fokozat bekapcsolva tartásával.

A kézi mechanikus fokozatkapcsolók egyik hátránya, hogy csak egyetlen helyről teszik lehetővé a vezérlést. A több helyről történő vezérlés jól bevált módja az impulzusreléknél is használt nyomógombos átkapcsolás, ahol párhuzamosan csatlakoztatott nyomógombokkal akár több helyről is vezérelhetők a fogyasztók. A most tárgyalt nyomógombos vezérlés használatának egyik visszatartó oka lehet, hogy külön logikai áramkörre van szükség, melyhez további vezérlő modulokat kell telepíteni. Az utolsó ábrán a 2. ábra logikája szerinti világításvezérlést oldottuk meg egy vagy több párhuzamosan kapcsolt nyomógombbal.

A nyomógomb jelét az R31 jelű MR-42/230V típusú léptető funkcióval rendelkező kétcsatornás impulzusrelé ON/OFF bemenete fogadja (felfutó élre vált állapotot). Az impulzusrelé a funkciókapcsoló „F2” állásában kétbites bináris számlálóként viselkedik, és minden gombnyomásra eggyel növeli a bináris számláncot, melynek megfelelően a kimenet sorban KI-BE, BE-KI, BE-BE, KI-KI állapotokat vesz fel (01, 10, 11, 00). A kimeneti állapotokból kiderül, hogy a léptető impulzusrelé közvetlenül nem képes úgy bekapcsolni a következő fokozatot, hogy közben az előző fokozatot ne kapcsolja ki (kivéve a teljes kikapcsolást).

• Az áramkör alapállapotában az R33 jelű VS116K típusú segédrelé az impulzusrelé 12-es nyugalmi érintkezőjén keresztül meghúz, és megszakítja „L3” világítási kör áramútját. Ebből az állapotból kiindulva első gombnyomásra az R31 impulzusrelé 1-es reléje meghúz (0-1 állapot), a 14-es sorkapcsán megjelenő feszültség bekapcsolja az 1. világítási kört.
• A második gombnyomásra az R31 impulzusrelé 2-es csatornája kapcsol be (1-0), - bekapcsol a második világítási kör. Az impulzusrelé 1-es csatornája viszont ebben a fázisban kikapcsol és ezzel kikapcsolja az „L1” világítási kört is. Ahhoz, hogy bekapcsolva maradjon az „L1” világítási kör is, szükségünk van az R32 jelű VS316/230V típusú több érintkezős segédrelére is. Az R32 segédrelét az impulzusrelé 24-es kimenete vezérli, ezért „L2” világítási kör bekapcsolásakor a segédrelé minden reléje meghúz és 34-es sorkapcsáról feszültséget kapcsol az „L1” világítási körre is, mely ezzel bekapcsolva marad. Ugyanekkor az R32 segédrelé 2-es csatornája is bekapcsol, mely feszültséget adhatna az „L3” világítási körre R33 segédrelén keresztül. Mivel az impulzusrelé éppen az 1-0 állapotban van és 1-es reléje ki van kapcsolva, nyugalmi (12) érintkezőjén keresztül feszültséget kapcsol az R33 jelű segédrelére, mely bontja „L3” áramútját, ezért azt nem lehet bekapcsolni.
• Harmadik gombnyomásra az impulzusrelé 14-es és 24-es sorkapcsán megjelennek a feszültségek, mert az impulzusrelé mindkét reléje meg van húzva (1-1 állapot). Ennek megfelelően a 14-es sorkapocsról „L1”, a 24-es sorkapocsról „L2” közvetlenül megkapja a feszültséget, és ezek a világítási körök bekapcsolva is maradnak. R32 segédrelé is vezérlőfeszültséget kap, ezért 14-es sorkapcsára feszültséget kapcsol. R33 ebben a kapcsolási helyzetben nem kap gerjesztést, ezért nyugalmi érintkezőjén keresztül (11-12) bekapcsolja az „L3” világítási kört. Ezzel mindhárom világítási kör be van kapcsolva.
• A negyedik gombnyomásra az impulzusrelé minkét kimenete kikapcsol, ezzel mindhárom világítási kör is kikapcsol - a gombnyomások kezdődhetnek elölről.

Az impulzusrelé áramszüneti memóriája miatt áramszünet utáni visszakapcsoláskor az áramszünet előtti állapotba fog kapcsolni az áramkör, beleértve a teljes kikapcsolást is. Ennek kiküszöbölése nem egyszerű feladat relés vezérlőkkel. Egyik megoldás lehet az impulzusrelé helyett olyan multifunkciós időrelé használata, amelyik rendelkezik impulzusrelé funkcióval vagy e mellett külön RESET bemenettel is, mint pl. a CRM-131H/UNI. Az időrelék ugyanis nem rendelkeznek áramszüneti memóriával. A bináris számlálás logikáját viszont nem ismerik, ezért azt ki kell alakítani. Jó téma lehet majd egy későbbi műszaki információs levélhez.

Figyelem! A bemutatott megoldások elvi kapcsolási rajzokkal vannak illusztrálva, melyekben a többszöri ellenőrzés vagy műhely körülmények közötti tesztek ellenére is lehetnek hibák. Adott feladatra való alkalmasságuk ellenőrzése, esetleges módosítása a telepítő feladata és felelőssége! A szerző és a cég nem vállal felelősséget a bemutatott elvi megoldások felhasználásából eredő károkkal és egyéb problémákkal kapcsolatban. A rajzokon látható vezetékek színei csak a könnyebb átláthatóságot segítik, nem feltétlenül egyeznek meg a szabványos vezetékezés színeivel!