Представьте, что Вы хотите создать идеальную систему вентиляции на кухне, и перед вами стоит задача устроить автоматическую активацию приточной установки при включении кухонной вытяжки. При этом самой вытяжки на данный момент нет, ее модель еще не определена, и не факт, что в дальнейшем будет возможность подключиться к системе управления кухонного зонта. Как быть в такой ситуации? Как получить сигнал о начале работы какого-либо оборудования без вмешательства в его конструкцию? Сегодня я расскажу, как смарт-датчики тока с переключающими контактами помогут вам решить эти и другие задачи. После прочтения этой статьи Ваше мастерство в устройстве вентиляционных систем поднимется на принципиально более высокий уровень.
Быстрый переход:
Получение сигнала без вмешательства в конструкцию оборудования
Принцип работы датчиков тока
Схема подключения смарт датчиков
Область применения
Достоинства и недостатки датчиков тока
Уменьшение нижнего предела измерений
Смарт датчик тока BEMA36KNO
Смарт датчик M3050 (Fearlie)
Произведенные испытания
Мои впечатления об устройствах
Аналоги именитых производителей
Заключение и выводы по умным датчикам тока
Перед тем как начать, хочу выразить благодарность Сергею Пестову, подсказавшему мне в свое время данное техническое решение. Его компания ООО “ВЕКС трейд” (https://vex.by) специализируется на комплексном оснащении объектов в Республике Беларусь кондиционерами, вентиляционной техникой и оборудованием для контроля климата в бассейнах. Рекомендую Сергея как опытного специалиста.
Получение сигнала о включении оборудования без вмешательства в его конструкцию
Необходимость получения сигнала о включении или выключении того или иного вентиляционного оборудования возникает достаточно часто. В некоторых случаях реализация этой задачи затруднительна. Не всегда производителем предусмотрена такая возможность или есть способ вмешаться в конструкцию контролируемого устройства для получения желаемого сигнала управления. Не все технические приемы работают в определенных режимах. Например, реле давления, имеющее минимальную уставку 20 Паскалей, не видит включения вентилятора на минимальной скорости. В системе просто не возникает необходимого перепада давления.
На какие только ухищрения не идут специалисты для достижения своей цели. Мне известен случай, когда внутрь вентиляционного агрегата устанавливали датчик движения охранной сигнализации, который отслеживал вращение крыльчатки вентилятора. Кстати, согласитесь, что это весьма оригинальный технический прием.
Сейчас нет необходимости изобретать велосипед и проявлять чудеса смекалки. Научно-технический прогресс добрался и до этого инженерного нюанса. Появились простые и дешевые смарт-датчики тока с переключающими контактами. Самое главное, они специально предназначены для решения обсуждаемой нами задачи. Следовательно, они должны работать надежнее, чем какие-либо кустарные приспособления.
Принцип работы датчиков тока
Смарт-датчики тока работают по тому же принципу, что и измерительные токовые клещи. Они фиксируют наличие или отсутствие определенного тока в контролируемом проводнике. Соответственно, происходит замыкание или размыкание встроенного контакта.
Рассматриваемые датчики по своей сути являются разновидностью прямого трансформатора. На замкнутом проводнике (магнитопроводе) находится вторичная катушка, по которой протекает электрический ток, вызванный током в контролируемом проводнике. Проводник, на котором измеряется ток и контролируется его наличие или отсутствие, является одним витком первичной обмотки. Датчик улавливает выходной ток на вторичной катушке, замкнутой вокруг проводника, что вызывает замыкание встроенных контактов устройства при достижении заданного значения силы тока.
Подстроечным резистором подбирается нужный порог срабатывания внутреннего реле, тем самым настраивается замыкание внутренних контактов при необходимых условиях.
Схема подключения
Важно! Для коммутации нагрузки большой мощности требуется дополнительная установка контакторов или силовых реле. Максимально допустимый ток на контактах переключателя составляет 0,3-0,5 А.
Область применения
Умные датчики тока с переключающими контактами являются идеальным выбором для автоматического управления различным оборудованием и мониторинга потребления электрической энергии. Эти замечательные устройства имеют большой потенциал для использования с климатической техникой. Ниже приведены несколько прикладных задач, которые можно решить с использованием датчиков тока:
Автоматическое включение
Включение приточной установки при использовании кухонной вытяжки.
Автоматическое переключение
Переключение приточно-вытяжных вентиляционных установок в режим работы с отключенной или ограниченной вытяжкой (с подпором приточного воздуха) во время использования кухонного зонта. Эта функция предусмотрена многими производителями оборудования и реализуется при помощи специального сухого контакта.
Также возможно переключение скорости в двухскоростном регулировочном трансформаторе, включая или выключая более мощный (форсированный) режим работы вентиляционного оборудования. Например, постоянно работающая приточная установка может автоматически переходить в режим максимальной производительности при включении кухонной вытяжки на вторую или большую скорость.
Защита по току
Смарт-датчики могут не только включать устройства, но и отключать их. Используя датчики с нормально замкнутыми контактами, можно реализовать защиту оборудования по току. При превышении заданного настроечным резистором значения силы тока в контролируемом проводнике произойдет размыкание встроенных контактов. Подключенная техника будет обесточена.
Важно! В схеме такого подключения необходимо предусмотреть отсутствие возможности автоматического повторного включения оборудования без устранения причин возникновения аварийной ситуации.
Сохранение естественной вентиляции
С помощью смарт-датчиков тока также можно сохранить нормальную работу естественной вентиляции на кухне при подключении вытяжного зонта в единственный существующий воздушный канал. Предлагаемое ниже техническое решение обладает большей эффективность, надежностью и лучшим эстетическим видом по сравнению с простыми системами или решениями в которых применяется обратный клапан.
Логика работы такой улучшенной вентиляционной системы следующая: При включении кухонной вытяжки, смарт-датчик тока дает автоматическую команду приводу воздушного клапана на закрытие части воздуховода, используемого для осуществления естественной вентиляции. Весь поток удаляемого от плиты воздуха идет в воздушный канал. При выключении кухонной вытяжки, смарт-датчик тока прекращает подачу управляющего сигнала к приводу. Воздушная заслонка автоматически открывается. Имеющийся воздушный канал полностью задействуется для работы естественной вентиляции воздуха.
Располагаясь за подшивным потоком или в верхней части кухонных шкафчиков, такая система будет иметь привлекательный внешний вид и незаметный дизайн.
Еще можно придумать десятки способов применения смарт-датчиков тока. Но не стоит напрягаться, жизнь сама подбросит задачи, решая которые Вы не раз еще вспомните эту статью добрым словом.
Плюсы и минусы смарт датчиков тока
Уменьшение нижнего предела измерений
Преодолеть ограничение, вызванное относительно высоким нижним порогом срабатывания по току (0,2 А), можно. Если вы проводите контроль включения и выключения маломощного оборудования, то используйте для его подключения электрический кабель малой площади сечения и несколько раз просуньте его в контрольное отверстие в смарт-датчике тока. Это расширит рабочий диапазон прибора. Смотрите пример на фотографии:
В качестве эксперимента у меня без проблем получилось устроить систему для контроля включения светодиодной лампочки мощностью 12 Вт (0,053 А). Пять витков провода позволили решить проблему. Интересно, что при работе с низким током датчик работает с небольшой задержкой. Так как у него нет своего питания, устройству сначала надо наполниться жизненной силой от контролируемого проводника. Если проходящий ток незначителен, то требуется некоторое время. Задержка минимальна и на работе устройства совсем не сказывается.
Датчик тока BEMA36KNO
Приобретался в магазине: Beautiful Newhomes Store на Aliexpress за 8,88$ (+ доставка 6,15$), ссылка на продукт: https://aliexpress.ru/item/4001244536107.html?spm=a2g2w.orderdetail.0.0.1d104aa6BfD55L&sku_id=12000027711170542. Большинство покупателей остались довольны покупкой и положительно отзывались о данном продукте.
Заявленные производителем функции и свойства: Автоматическое управление различным оборудованием. Чувствительный к прохождению тока переключатель BEMA36KNO предназначен для безопасного и удобного мониторинга и обнаружения электрического тока, коммутации соединений для включения и выключения различного оборудования. По сравнению с традиционными трансформаторами и термическими защитами обладает высокой точностью, стабильностью работы и длительным сроком эксплуатации.
Спецификация:
- Тип переключателя: нормально открытый/нормально закрытый (на выбор)
- Источник питания: автономный, внешний источник питания не требуется
- Пусковой ток/диапазон частот: 0,2–30 А, 40–400 Гц
- Время запуска: <0,1 секунды
- Максимальный ток на контактах переключателя: 0,5 А/12–240В переменного/постоянного тока
- Перегрузочная способность: +100%/30А
- Диаметр отверстия для провода: 9 мм
- Световой индикатор: красный и зеленый
- Установка: на плоскость
- Материал корпуса: огнестойкий АБС-пластик.
- Рабочая температура: -20~55 °C
- Рабочая влажность: 0–90 %, без конденсации.
- IP-рейтинг: IP30
- Размер: 46 х 65 х 25 мм.
Смарт датчик, переключатель M3050 (Fearlie)
Приобретался в магазине: Veeket Store на Aliexpress за 4,23$ (+ доставка 6,39$), ссылка на продукт: https://aliexpress.ru/item/1005004088689087.html?spm=a2g2w.orderdetail.0.0.510c4aa6ofgBx3&sku_id=12000027994467186. Большинство покупателей остались довольны своим приобретением и поставили положительные оценки данному продукту. По заявлению производителя может использоваться в сильной магнитной среде. Корпус устройства изготовлен из экологически безопасного огнезащитного поликарбоната.
На выбор представлена целая линейка продукции с различными характеристиками.
Спецификация:
- Пусковой ток: 0,2–30 А
- Максимальный ток на контактах переключателя: 0,3 А (240В)
- Диаметр отверстия для провода: 10 мм
- Перегрузочная способность: +100%
- Рабочая температура: -20-55 °C
Произведенные испытания
Испытания и настройка режимов для представленных двух датчиков тока проводились на имеющемся под рукой оборудовании с четырьмя скоростями работы. Значения потребляемого тока занесены в таблицу.
| Режим работы двигателя | Потребляемый ток, А |
| Скорость №1 | 2,9 А |
| Скорость №2 | 4,1 А |
| Скорость №3 | 5,2 А |
| Скорость №4 | 6,1 А |
Без труда по отдельности получилось настроить датчики тока на включение нагрузки после активации первой, второй, третьей и четвертой скоростей. То есть момент срабатывания можно было произвольно установить во всем фиксируемом диапазоне рабочего тока.
Сама процедура настройки не вызвала затруднений. После установки нужного режима работы с выбранной скоростью необходимо было прилично покрутить настроечный резистор. Он вращается с очень большим ходом.
Реле тока отработали как положено, включение внутреннего контакта четко происходило в нужный момент на выбранной скорости работы контролируемого устройства. При переходе на низшую скорость внутренние контакты датчика размыкались.
Важно! Если вы контролируете работу двигателя, то при выборе значения уставки необходимо учитывать пусковой ток, особенно на низких скоростях вращения. Например, при настройке включения на второй скорости (для 4,1А), при включении контролируемого устройства на первой скорости (2,9А + пусковой ток) происходило кратковременное замыкание встроенных контактов.
Важно! При установке датчиков тока на реальной системе необходимо сделать прогноз и учесть возможные изменения значений рабочего тока в контролируемом проводнике с течением времени. Например, в кухонной вытяжке может загрязниться фильтр, что приведет к некоторому уменьшению рабочего тока, потребляемого вентилятором. Это надо учесть при выборе правильного положения резистора.
Мои впечатления об устройствах
Во время проверки устройства отработали стабильно, каких-либо косяков выявлено не было. Свои задачи данная продукция выполняет хорошо. Качество устройств, хоть и не премиальное, но вполне нормальное. Хлипкости конструкции нет, правда, ощущение монолита тоже отсутствует. Своих денег рассмотренные датчики тока однозначно стоят.
Аналоги именитых и проверенных производителей
Сходу найти технические аналоги рассматриваемых устройств более именитых производителей у меня не получилось. Возможно, я не приложил должного усердия и настойчивости. Конечно, те или иные вариации аналогичного оборудования на рынке присутствуют, но не всегда они удобны в применении.
Из найденного хочу выделить реле тока от компании Евроавтоматика “F&F” (https://fif.by/catalog/rele-toka-avtomatika). Я обратил внимание на две модели EPP-619-01 (0,6-5А) и EPP-619-02 (2-16А). Это интересный вариант оборудования с креплением на дин-рейку. Их относительным недостатком является более высокая цена.
Заключение и выводы по умным датчикам тока
Несомненно, рассматриваемые датчики тока являются интересной инженерной разработкой, заполняющей не сильно насыщенную нишу технических устройств. Область их применения обширна. Вряд ли они будут встречаться в каждой климатической системе, но их применение в некоторых случаях будет настоящей “вишенкой на торте” и действенным способом для специалистов показать обычным смертным своё мастерство. Использование такого изящного технического приема может привести в восторг обычных потребителей. А восторг, это товар, который хорошо продается.
Жаль, что не нашлось аналогов с хорошей родословной. Выстраивать работу климатического оборудования на серьезном объекте с дорогостоящей техникой на основе продукции из поднебесной с копеечной стоимостью немного стремно. Тут пусть каждый сам решает, принимать ли на себя риски или нет. Во многих случаях, в том числе из-за низкой стоимости устройства, применение смарт датчиков будет хорошим безальтернативным вариантом.
Выводы: Рассмотренные датчики тока к применению рекомендую. Но к данному оборудованию стоит присмотреться, насколько они надежны покажет только время. Обязательно добавьте изложенную в статье информацию в свою копилку знаний, вполне вероятно, она вам пригодится в будущем. Найти данную статью Вы всегда сможете на моем сайте в разделе “Помощь специалисту”.
P.S. Если вам понравилась статья и вы хотели бы в дальнейшем быть в курсе полезной технической информации, то обязательно подпишитесь на мой телеграм-канал “YUSON Pro свежий воздух”. Впереди на сайте планируется публикация множества интересных материалов. Узнайте о них первыми!