Светодиодная лента: особенность и применение

Виды светодиодных лент — устройство и особенности работы

Появление светодиодных осветительных приборов произвело революцию на рынке светотехники. И дело не только в сверхнизком, по сравнению с лампой накаливания, потреблении электроэнергии. Светоизлучающие кристаллы обладают небольшими габаритами, поэтому из них можно комбинировать источники света различной формы. Широкое распространение получили гибкие приборы в виде светящихся лент.

Как устроена LED-лента и принцип ее работы

Принцип работы ленты, как и любого LED-светильника, основан на способности полупроводниковых p-n переходов излучать при прохождении тока. Частота излучения может лежать в инфракрасном, видимом или ультрафиолетовом участке. Таким способом можно получить монохромное свечение, но не белый цвет, который является смесью цветов видимого участка спектра. Прорывом стала разработка LED, в которых светоизлучающим компонентом стало покрытие из люминофорного вещества. Его свечение инициируется за счет излучения p-n перехода, которое не обязательно должно быть видимым (обычно УФ-свечение). Это резко расширило область применения LED-светильников и с этого началось их триумфальное распространение.

Популярность гибких светильников основана на возможностях их применения. Такой прибор можно закрепить в самых разных местах с любой конфигурацией. Устройство светодиодной ленты несложно. На гибкую основу различной толщины нанесены группы светодиодов с гасящими резисторами или с адресными микросхемами. Вдоль полотна идут шины питания, с двух сторон заканчивающиеся контактными площадками. На другую сторону многие производители наносят клеевой слой для упрощения монтажа.

Полотно можно разрезать в указанных местах, формируя отрезки необходимой длины. Схемы групп, типы светодиодов и номиналы резисторов задают характеристики светильника и область его применения.

Где применяются светильники на гибкой основе

Область применения LED-лент можно разделить на два больших сектора в зависимости от устройства светильника:

    Освещение улиц и интерьеров. Для этой цели применяются, большей частью, светодиоды белого цвета излучения. Можно выбрать светильники с теплым (красно-желтым) спектром, их применяют в жилых помещениях для спален, гостиных и т.д. Приборы, излучающие в нейтральном участке, используют для наружного освещения и в производственных помещениях, а также в гостиных, кухнях и общественных заведениях. В музеях и ювелирных салонах больше подойдут холодные оттенки белого. Удобно применять отрезки светодиодного полотна для создания локальной подсветки.

Для каждой сферы использования можно подобрать светильник, наиболее подходящий по возможностям и по стоимости.

Как маркируют LED-ленты

Принятие единой системы маркировки светодиодных лент назрело давно, но производители светотехнического оборудования между собой договариваться не спешат. Поэтому существует несколько различных параллельных способов краткого обозначения характеристик LED-полотен. Наиболее информативной выглядит маркировка вида RTW 2-5000PGS-12V-DayWhite 2x (3528, 600 LED,W). Расшифровка приведена в таблице.

RTW Герметичная лента с фронтальным свечением
2 Заводская серия
5000 Полная длина бухты в мм
PGS Способ герметизации (силиконовая оболочка, наполненная герметиком)
12V Напряжение питания
DayWhite Цвет свечения
2x Двойная плотность установки светоизлучающих элементов
3528 Форм-фактор светодиода
600 LED Полное количество LED
W Цвет подложки (W-белый (white))

В этой системе не нашлось места как минимум двум важным параметрам, без которых выбор светотехнического прибора затруднен:

  • энергопотребление одного метра ленты (его можно лишь ориентировочно оценить по типоразмеру применяемых LED и плотности их установки);
  • степень защиты (здесь тоже можно сделать приблизительную оценку по способу герметизации).

Но эта маркировка выглядит наиболее подходящей для принятия в качестве стандарта или хотя бы основы для него.

Многообразие видов светодиодных лент

Конкуренция на рынке светотехнического оборудования заставляет производителей закрывать все ниши применения LED-приборов, и даже создавать новые. Делается это путем выпуска разновидностей осветителей, не имеющих аналогов и прототипов в более ранних разработках.

По цвету излучения

Монохромные ленты

С разработкой светодиода с белым цветом излучения у LED-оборудования не осталось препятствий для полного завоевания рынка. Но даже белый свет не одинаков, и имеет градации по спектру излучения, характеризуемого цветовой температурой (в Кельвинах).

Потребитель может выбрать от теплых красно-желтых оттенков до холодных сине-фиолетовых. Также можно приобрести монохромные светильники с цветом, отличным от белого. В их маркировке присутствует название цвета на английском языке (Green, Blue и т.д.).

RGB-светильники

Этот тип лент содержит три светодиода красного, зеленого и синего цветов. Это дает возможность получать свечение практически любого цвета путем смешивания в разных пропорциях трех основных оттенков. И это свечение можно изменять динамически. У дизайнеров в руках оказывается почти неограниченный потенциал по созданию архитектурных подсветок, визуальных эффектов и т.д. Такие приборы в обозначении имеют символы RGB и управляются с помощью контроллеров (промышленных или любительской разработки).

Единственное ограничение такие светильники имеют по белому цвету – чистый белый получить из трех основных цветов невозможно. Для случаев, где это критично, к каждым трем цветным светодиодам добавляется один белый. Он «подкрашивает» синтезированный белый цвет. Маркируется такая лента литерами RGBW (RGB+White).

Светильник на основе адресных светодиодов

Эта разновидность LED-лент не имеет аналогов в мире осветительной техники и обладает безграничной мультимедийной составляющей. Ее главное отличие от обычной RGB-ленты в том, что доступно регулирование свечения каждого трехцветного элемента отдельно. Светильники с шиной SPI могут управляться от промышленных пультов, для приборов с однопроводной шиной (например, на основе элементов WS2812b) используют схемы управления на основе микроконтроллеров (в том числе, на платформе Ардуино). Это позволяет полностью использовать возможности, заложенные разработчиками.

Разновидности по исполнению

Обычные LED-ленты имеют степень защиты IP20. Это означает, что прибор защищен от попадания твердых частиц размером более 12,5 см и совсем не защищен от попадания воды. Такое исполнение не позволяет применять осветитель на открытом пространстве, не говоря о влажных помещениях. Поэтому производятся специальные типы лент с дополнительной защитой:

  • в виде надетой на полотно прозрачной силиконовой трубки – в маркировке присутствует обозначение P;
  • полотно может быть залито прозрачным герметиком – обозначается символами SE;
  • если присутствуют оба способа защиты (силиконовая трубка заполнена герметиком), в маркировке есть символы PGS.

Такие методы защиты позволяют выпускать LED-светильники со степенью защиты до наивысшей (IP68) и применять ленты даже под водой.

По применяемым светоизлучающим элементам

Для формирования светового потока LED-лент применяются различные типы светодиодов, включая корпусные цилиндрические. Но наибольшее распространение получили ленты на основе безвыводных элементов (SMD). Такое исполнение наиболее технологично при производстве и позволяет несколько снизить стоимость светотехники. Форм-фактор LED маркируется четырьмя цифрами, обозначающими размеры элемента в плане (длина и ширина). Эти символы обычно входит в маркировку ленты.

Читайте также:
Отделка двери ламинатом

Таблица размеров LED
Тип светоизлучающего элемента Габариты, мм
3528 3,5 х 2,8
5630 5,6 х 3
5050 5 х 5
5730 5,7 х 3

Для лент RGB используются светодиоды, содержащие в одном корпусе три кристалла с различными цветами излучения. Они имеют раздельное управление, но их аноды соединены. Обычно эти элементы применяются также в безвыводном исполнении.

Для создания адресных лент используют миниатюрные ШИМ-драйверы, в которые могут быть встроены светоизлучающие p-n переходы. Но также широко применяются микросхемы с внешним подключением трех LED базовых цветов (или светодиодной матрицы в едином корпусе).

Потребляемая мощность

Для создания светового потока светодиод потребляет электрическую мощность. Хотя отношение этой мощности к интенсивности излучения у LED намного выше, чем у лампы накаливания, светильники в виде ленты могут потреблять значительный ток. Он определяется:

  • энергопотреблением единичного элемента (зависит от его типа);
  • количеством LED, установленных на ленте (зависит от плотности расположения).

На практике имеет значение такой параметр, как мощность, потребляемая одним метром ленты. При расчетах системы освещения отталкиваются от этой характеристики. В наиболее распространенной маркировке для этого параметра места не нашлось, но некоторые производители относятся к нему серьезно. Так, одна из лент, выпускаемых под брендом Apeyron, обозначается, как Apeyron Electrics LSE-159 SMD 5050 30LED IP20 12В 7,2Вт 5 м. Здесь 7,2 Вт – удельная мощность потребления.

Направленность потока света

В большинстве случаев световой поток направлен поперек плоскости полотна. Но может возникнуть ситуация, когда надо осветить поверхность, а расположить ленту строго над ней проблематично. Либо надо избежать ситуации, когда свет будет бить человеку в глаза. Тогда применяют ленту бокового свечения – у нее светодиоды основной поток направляют вдоль плоскости полотна, то есть, вдоль поверхности, на которую наклеена лента.

Такая LED-лента в наиболее распространенной маркировке обозначается:

  • RS – в открытом исполнении;
  • RSW – в герметичном исполнении.

Наклеив такой светильник на стену, можно подсветить ступеньки, не ослепляя людей.

Как подключить LED-ленту

Светильники на гибкой основе по способу подключения делятся на несколько категорий:

  1. Монохромные 220 В. Подключаются к сети через выпрямительное устройство.
  2. Монохромные низковольтные. К этой категории относятся LED-светильники на рабочее напряжение 5/12/24/36 вольт. Их лучше всего запитывать от блоков питания на соответствующее напряжение. Если лента применяется на автомобиле, ее можно подключать непосредственно к бортсети.
  3. RGB-светильники. Для полной реализации возможностей такие LED-ленты запитываются от источника соответствующего напряжения, а управляются от промышленного или самодельного контроллера. Можно включить на постоянное свечение, но экономический смысл отсутствует – монохромная лента стоит дешевле.
  4. Светильники на основе адресных элементов. Напряжение на шины питания подается от отдельного источника, управление производится только посредством контроллера – другого способа нет.

Виды, характеристики и особенности светодиодных лент

Led лента производится во многих вариантах, отличается простотой монтажа и практичностью. Это позволяет использовать ее для подсветки в магазинах, рекламных конструкциях, жилых помещениях, для тюнинга транспортных средств. Рынок предлагает множество типов светодиодных изделий, что может затруднить выбор, если нет представления о технических характеристиках и сферах применения.

Как работает светодиодная лента

Светодиодная лента – гибкий диэлектрик со стандартной длиной 5 метров, на который припаяны светодиоды и резисторы, размещены токопроводящие дорожки. На обратную сторону нанесен клей и покрыт пленкой. Задача резисторов – сгладить пульсации тока. Диоды могут состоять из одного или нескольких кристаллов. При подключении к источнику питания электроток превращается в свет.

Светодиодную ленту нельзя подключать к сети на 220 В и 15 А как светильники. Маленькие кристаллы просто сгорят, поэтому в схемы включаются различные блоки, снижающие и выпрямляющие напряжение, уменьшающие ток. Для RGB полосы требуется контроллер, управляющий цветами.

Разновидности

Для изготовления светодиодные ленточных полотен используются 2 технологии: SMD и DIP. По расположению источников света они делятся на фронтальные (угол рассеивания света 120 градусов) и торцевые (угол рассеивания света 90 градусов). Доступны модели с другими углами рассеивания, предназначенные для фокусирования луча на отдельные предметы.

Некоторые производители выпускают полосы различных цветов и оттенков, в том числе нестандартных, совмещающие белые и RGB диоды, изделия типа бегущая волна (огонь), инфракрасные и ультрафиолетовые комплекты. Самая высокая популярность у изделий из SMD 3528 и 5050 SMD, отличающихся по цвету, яркости и количеству источников света на 1 метр.

Маркировка

Маркировка светодиодных лент достаточно сложная, важно уметь ее расшифровать.

Например, в маркировке RT3-5000 12V White (3528, 300 LED, W) указывается:

  • серия (первые буквы);
  • длина (4 цифры);
  • напряжение питания;
  • вид и количество диодов;
  • цвет основания.

Плотность размещения светодиодов на ленте

У стандартных лент из светодиодов на одном метре может быть 30, 60, 90, 120, 240 чипов. Чтобы увеличить поток света, производятся ленточные изделия, на которых диоды расположены в 2 и 3 ряда (редко – в 4 ряда).

Внимание! Многорядные изделия чаще всего многоцветные, оснащены дополнительными функциями управления.

Величина светоотдачи

Светоотдачей называется отношение значения потока света к мощности. Этот параметр измеряется в люменах на ватт, поэтому зависит от того, из каких диодов изготовлена полоса и сколько их на одном метре. Например, один светодиод SMD 3014 потребляет 0,1 Вт. Если на метре их 120, световой поток будет 1200 лм, светоотдача – 1200/12 = 100 лм/Вт. Отдача света прямо пропорционально мощности, которая требуется для работы изделия определенной длины.

Напряжение питания и мощность

Мощность тоже зависит от видов светодиодов, на маркировке указывается для одного метра.

Внимание! Некоторые, особенно китайские производители, указывают мощность на всю бобину, заявленный показатель может отличаться от реального до 2-х раз. Это необходимо учесть при расчете светоотдачи.

Степень защиты

Степень защиты в маркировке обозначается буквами IP и двумя цифрами.

Ленточные светодиодные изделия бывают:

  • без защиты (IP20);
  • защищенные от влаги нанесенным сверху эпоксидным покрытием (IP54 или IP65);
  • в трубке из силикона (IP67);
  • в трубке из силикона с заливкой эпоксидным составом (IP68).
Читайте также:
Разновидность половых покрытий - ламинат

Если указан уровень защиты IP33, то лента все равно не защищенная.

Цвет свечения

На оттенок света рядовой потребитель обращает особое внимание. Ему требуется или одноцветное, или многоцветное освещение.

К первому виду лед относятся изделия с белым, красным, зеленым, синим, желтым свечением. Реже встречаются полосы, лампочки которых излучают фиолетовый, бирюзовый, пурпурный, оранжевый или малиновый цвет. Белые светодиоды отличаются цветовой температурой (холодные, нейтральные, теплые). К нестандартным относятся полотна ультрафиолетового и инфракрасного цвета.

Многоцветные полосы производятся из RGB и RGBW светодиодов. Они состоят из нескольких кристаллов разного цвета. Для подключения кроме резистора требуется контроллер, распределяющий питание по отдельным каналам.

Технические характеристики светодиодной ленты

При выборе потребитель учитывает размеры ленточного изделия, мощность, вольтаж, вид светодиодов, их количество на метре, цвет, возможности резки.

Рабочее напряжение

Первые светодиодные ленты производились с драйверами на 12 В. После появление мощных чипов стали выпускать полосы на 24 и 36 В, чтобы избежать перегрева печатной платы и перегорания токопроводящих нитей за счет снижения тока на каждом чипе. Потом появились разновидности, которые работают от электросети через выпрямитель, диодный мост и коннектор.

Внимание! Самые популярные ленточные светодиодные светильники для дома питаются от источника на 12 или 24 В.

Вид диодов и число светодиодов на 1 метр

Зависимость мощности от видов светодиодов и количества на метре

Вид светодиода Размер (мм) Количество диодов в метре (шт.) Мощность светодиода (Вт) Мощность 1 м (Вт)
SMD 3528 3,5 х 2,8 30 0,08 2,4
60 4,8
120 9,6
SMD 5050 5 х 5 30 0,24 7,2
60 14,4
120 28,8
SMD 3014 3х1,4 60 0,1 6
120 12
240 24

Внимание! Если в маркировке плотность не обозначена, то она стандартная. Двойная обозначается как 2Х, двойная в 2 ряда – как 2Х2.

Цвет свечения

Полотно RGB+White двухрядное, температура свечения белого ряда может достигать 6000 кельвинов. Белый цвет дает возможность разбавлять интенсивность свечения RGB-диодов, чтобы получить мягкие пастельные оттенки. Такой светильник можно использовать как источник основного освещения, если отключить ряд с RGB.

Полотно White-MIX идеально для подсветки предметов интерьера. Чипы с различной температурой света дают возможность делать переходы от холодного до теплого свечения. Лента White-D-MIX производится из SMD 3528, в одном чипе 2 вида люминофора, тона смешиваются равномерно. Полотна White-TRIX отличаются белой платой, каналы с холодным, дневным и теплым светом управляются отдельно.

Ленты SPI (динамичные) в быту используются редко. Для них выпускаются контроллеры «Бегущий огонь», позволяющие создавать различные динамические эффекты цвета. Подобные изделия выбирают для ресторанов и баров. RGB-ленты Pixel Light подключаются через контроллеры, способные контролировать каждый чип. Из этих изделий создаются 2D экраны для показа видеоэффектов.

Ленты DIP-LED используются вне помещений для подсветки фасадов, вывесок, транспортных средств. По принципу работы на нее похожи полотна из SMD 335 с боковым излучением. У обеих изделий луч распространяется параллельно плате, что удобно для подсветки отдельных предметов.

Цвет основы

Основание любой светодиодной полосы покрыто клеем. Если при установке не используется декоративный профиль, важно выбрать светодиодную ленту с цветом основы, соответствующим расцветке интерьера.

Существует несколько видов основы:

  • прозрачная;
  • белая;
  • серая;
  • коричневая;
  • черная.

Внимание! Буквами LUX обозначается плата высокого качества белого цвета.

Класс защищенности

Ленточные светодиодные изделия с классом защиты IP20 пригодны для использования в отапливаемых помещениях без пыли с нормальным уровнем влажности.

IP54 и IP65 боится минусовых температур, для улицы нужно выбрать изделие с маркировкой IP67. Для обозначения максимальной защиты используется значение IP68. Изделия с такой маркировкой подходят для ванных и фонтанов, их можно поместить даже в аквариуме.

Параметры резки

Линии разреза (значки ножниц) указаны на всей полосе. На полотне из SMD 3528 расстояние между ними 5 см, из SMD 5050 – 10 см.

На лентах с питанием от 220 В последовательно соединяются 60 чипов. Разрезать такую полосу можно на куски длиной 50 см (если плотность 120 шт. на 1 м) или 1 м (если плотность 60 шт. на 1 м).

Маркировка светодиодных лент

При выборе светодиодной ленты важно знать расшифровку символов в маркировке.

Например, RTW2-5000 PG 24V RGB 2X2 (5050, 600 LED, LUX):

  • RTW – степень защиты «герметизированная», может быть RT – открытая, RS – открытая бокового свечения;
  • 5000 – длина в метрах;
  • PG – трубка ПВХ с герметиком, может быть P – ПВХ трубка без герметика, S – трубка из силикона, Е – заливка герметиком;
  • 24V – напряжение, может быть так же 12, 36 или 220 В;
  • 2X2 – двойная плотность в 2 ряда;
  • 5050 – размер диода;
  • 600 LED – количество чипов на изделии;
  • LUX – цвет основания, может быть так же W – белый, Y – коричневый, B – черный.

На какое рабочее напряжение рассчитана светодиодная лента

Стандартные полосы из SMD 3528 питаются от источников на 12 В (60 и 120 чипов на метре) и 24 В (240 чипов на метре). Для изделий из SMD 5050 требуется источник на 12 В (30 чипов на метре) или 24 В – (60 и 120 чипов на метре).

При устройстве освещения желательно сначала определить вид светодиодов и количество чипов на метре, так как на выходе должно быть не только определенное напряжение, но и ток, соответствующий показателям конкретной полосы.

Выбор блока питания облегчает таблица. Например, для полосы из SMD 5050 длиной 10 м (на метре 60 чипов) требуется 14,4*10 = 144 Вт. Если умножить эту цифру на запас 20%, получится 172,8 Вт. Лучший вариант блок на 24 В с мощностью 200 Вт.

Внимание! Если длина более 10-и метров, отрезки необходимо подключить параллельно. Для RGB-ленты требуется контроллер, который выбирается так же, как блок питания.

Расчет длины

Дина светодиодной полосы определяется измерением участка, на который она будет установлена. При монтаже по периметру измеряется длина и ширина помещения, цифры нужно сосчитать и умножить на 2.

Читайте также:
Самодельный котел длительного горения

При подборе полосы к блоку, который уже имеется, длина определяется не измерением, а расчетом.

Например, для блока на 12 В с мощностью 60 Вт мощность отрезка должна быть на 20% меньше, то есть 48 Вт. Размер полосы зависит от мощности одного чипа. Например, у светодиода SMD 5050, мощность чипа 0,24 Вт, к источнику можно подключить отрезок, содержащий 200 диодов (48/0,24).

Блок питания не требуется, если подключается светодиодная лампа или прожектор со встроенным драйвером.

Основные выводы

Первое условие – выбирайте качественную светодиодную ленту- она будет на 30-50% ярче дешевой и прослужит (как минимум) 5 лет. При выборе дешевого изделия сложно рассчитать параметры блока питания, так как заявленные производителем параметры чаще всего не соответствуют реальным. Если система освещения меняется полностью, желательно расчеты доверить специалисту.

Как выбрать светодиодную ленту для подсветки, типы светодиодных лент, расшифровка маркировки

Светодиодные ленты – современные осветительные приборы, которые прочно вошли и закрепились в нашей жизни. С их помощью стало возможным выполнение не только подсветки для декоративных целей, но и устройство полноценного освещения в помещениях квартир и домов, промышленных объектах и в транспорте. Они имеют низкое энергопотребление, качество освещения, не уступающее стандартным лампам, и удобно монтируются на любые поверхности. Данная статья поможет разобраться со всем разнообразием светодиодных лент, их принципом работы, применением и сориентирует, как выбрать подходящую ленту для любых целей.

Принцип работы и устройство светодиодной ленты

Светодиодная лента – источник света, который представляет собой плату с равноудаленными друг от друга светодиодами. Основание ленты изготовлено из диэлектрического материала толщиной от 0,2 до 0,5 мм, на нем располагаются токопроводящие дорожки и площадки. На эти монтажные площадки на ленте устанавливаются светодиоды и резисторы для ограничения тока. Главным элементом, который выполняет полезную работу по излучению света, является светодиод. Принцип его работы основан на электронно-дырочном переходе при пропускании через светодиод электрического тока в прямом направлении.

Для работы лента подсоединяется к специальному трансформатору, который понижает напряжение с 220В до 12-36В. Она может быть сделана во влагозащитном исполнении или без такового и может иметь специальный самоклеящийся слой для быстрого монтажа.

Виды светодиодных лент

Производители светодиодных лент выпускают большое количество таких устройств, которые различаются по размерам, количеству светодиодов на метр и прочим техническим характеристикам. Также ленты могут быть выполнены в разных цветах, степени герметичности и иметь разные варианты свечения.

Одноцветные ленты

Одноцветные ленты ещё называют монохромными или SMD (от англ. surface mounted device — прибор, монтируемый на поверхность). Такая лента может светить только одним цветом в зависимости от того, какого цвета светодиоды установлены на ней. Самый распространенный и часто используемый цвет – белый. Он обозначается английской буквой W и стоит дешевле всех остальных цветовых вариантов. Также популярны светодиодные ленты с кристаллами красного (R), синего (B) и зеленого(G) цветов – так как эти цвета являются основными.

Существуют SMD-ленты промежуточных оттенков, которые получают с помощью специального состава на кристалле светодиода. Обычно все промежуточные цвета светят менее ярко, чем основные.

Ленты разных цветов часто применяют для декоративной подсветки в интерьере помещений или уличного декора. Белую ленту используют в качестве дополнительного освещения рабочих мест и также с успехом применяют для оформления интерьера.
Белые ленты имеют различные температуры свечения, по аналогии с энергосберегающими лампами, они могут иметь холодный или теплый свет.

Многоцветные RGB ленты

Многоцветные ленты позволяют менять цвет свечения с помощью различных элементов управления. Такой эффект возможен из-за многоцветных светодиодов, смонтированных на светодиодной ленте. Оптическое смещение красного, зеленого и синего цветов дает многообразие оттенков освещения.

Управление цветом ленты осуществляется при помощи специальных контроллеров, которые могут передавать от 3 до 16 миллионов оттенков. Кроме этого, продвинутые модели осуществляют настройку автоматической смены цвета в зависимости от предпочтений пользователя или заданных алгоритмов.

RGB лента не может выдавать чистого белого цвета, поэтому не используется для дополнительного или основного освещения. Но существует разновидность ленты, которая помимо разных сочетаний трех основных цветов (красного, зеленого и синего) может отдельно светить и белым цветом. Такие ленты имеют аббревиатуру RGBW (многоцветная + холодный белый) или RGBWW (многоцветная + теплый белый).

Стоит отметить, что многоцветные ленты значительно дороже одноцветных лент, но сфера их применения ограничивается только воображением человека.

Открытые и герметичные

Светодиодные ленты могут выпускаться как во влаго- и пылезащитном герметичном исполнении, так и в открытом виде.
Компоненты светодиодной ленты открытого типа не защищены от попадания влаги и механических воздействий. Такая лента используются только в сухих помещениях в качестве декоративной подсветки, скрытой в мебели или конструкциях помещения. Также её применяют в комплекте со специальными защитными корпусами для светодиодных лент, которые выполняют функцию внешней защиты.

Герметичные устройства защищены от внешних воздействий с помощью специального слоя силикона или другого пропускающего свет материала, который не проводит электрический ток. Класс защищенности соответствует стандарту IEC 60529 и присваивается в зависимости от качества защиты от проникновения предметов и влаги.

Герметичные светодиодные ленты применяют в помещениях с повышенной влажностью, а также при устройстве уличной подсветки зданий и конструкций. Благодаря защите от повреждений их можно устанавливать на лестницах и других конструкциях, на которых возможно механическое воздействие на ленту.

Ленты «Бегущий огонь»

Лента «Бегущий огонь» — это специальный тип светодиодной ленты, у которой можно менять цвет и яркость каждого светодиода вне зависимости от остальных. Это возможно благодаря специальной конструкции платы, которая имеет адресные микросхемы для управления сценариями освещения.

С помощью такой ленты создают особые эффекты освещения, которые невозможно выполнить обычными RGB-лентами. Их используют для декора развлекательных помещений и организации освещения на различных праздниках и мероприятиях.

Ленты бокового свечения

Светодиодная лента, которая имеет боковое свечение выглядит, как стандартная лента, за исключением того, что светодиоды расположены на торцевой части. На торцах такой ленты монтируются светодиоды цилиндрического типа, при этом возникает эффект бокового падения света с углом в 120 градусов.

Читайте также:
Переносной гриль – обзор видов и самых популярных производителей

Такие ленты применяют для декоративного освещения, подсветки задней стороны телевизоров и различных экранов. Очень часто используется гаражными мастерами при создании подсветки в автомобилях.

Основные технические характеристики светодиодных лент

Различие светодиодных лент выражается не только в их герметичности и цвете светодиодов, но и в зависимости от других технических параметров. Чтобы выбрать ленту, которая будет максимально соответствовать поставленным задачам, важно знать на какие характеристики стоит обратить внимание. К параметрам относят напряжение питания, вид и размер применяемых светодиодов, плотность размещения светодиодов на ленте, длину, класс герметичности и другие свойства. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Напряжение питания

Светодиодные ленты чаще всего имеют напряжение 12, 24 или 36 В. 12 вольт используют стандартные ленты, которые не имеют большой мощности и плотности светодиодов. Более мощные устройства работают с напряжением 24 В, реже 36 В.

Вне зависимости от того, какое напряжение (12 – 36 В) использует прибор, для работы в стандартных электрических сетях 220 В, они комплектуются специальными понижающими трансформаторами. Если подать на светодиодную ленту напряжение сети напрямую, такая лента, естественно, сгорит. Поэтому, при подключении светодиодных устройств, важно понимать с каким напряжением работает подключаемая лента.

Вид и размер применяемых светодиодов

Вид и размер светодиодов, которые устанавливают на лентах, обозначаются четырехзначными числами. Две первые цифры обозначают длину светодиода в миллиметрах, а вторые – его ширину. По виду, светодиоды бывают:

• 3528 – имеют небольшой световой поток (около 5 лм на светодиод) и применяются в декоративных целях, так как не светят достаточно ярко.
• 5050 (5060) – распространенный тип светодиодных лент, который отличается крупным размером светодиодов и выдает свечение в 12-14 лм на один светодиод.
• 2835 – ленту с такими диодами применяют для организации основного освещения, так как они имеют высокую яркость (около 25 лм), а вот в декоре такие варианты практически не применяют.
• 5630 – самые яркие светодиоды, которые используют для освещения всех типов помещений. Диоды могут выдавать до 75 лм и при работе сильно нагреваются. Для защиты от перегрева их монтируют на специальных теплоотводящих пластинах из алюминия или другого теплопроводного материала.

Плотность размещения светодиодов на ленте

Качество и яркость освещения при использовании светодиодных лент связано с плотностью монтажа светодиодов. Другими словами, при покупке светодиодной ленты, нужно обратить внимание на количество светодиодов в погонном метре ленты. Стандартные изделия имеют плотность в 30, 60, 90, 120 или 240 светодиодов на один метр длины.

Некоторые производители выпускают варианты лент со светодиодами, расположенными в несколько рядов. Это характерно для светодиодных лент типа «бегущий огонь» и других разноцветных лент.

Главное правило здесь очевидно: чем больше плотность светодиодов на ленте, тем выше яркость ленты и больше возможности в управлении цветом.

Степень защиты

Герметичность светодиодной ленты – важное условие для монтажа в помещениях с повышенной влажностью, бассейнах, а также на улице. Существует показатель, который обозначает степень защищенности прибора от проникновения влаги или пыли внутрь корпуса устройства или прямое воздействие на электронные компоненты. В маркировке светодиодной ленты он указывается английскими буквами «IP» и двумя цифрами.

Первая цифра обозначает степень защиты от воздействия пыли и других частиц, вторая о защите от воды. Чем больше каждая цифра – тем существеннее защита светодиодной ленты. Максимальная защита от пыли и влаги обозначается маркировкой IP68.
Исходя из условий эксплуатации ленты выбирают её степень защиты. Например, в жилых помещениях с нормальной влажностью применяют ленты IP20 (то есть, не имеющие защиты), для улицы подойдет класс IP55, а вот в бассейнах используют IP67 или IP68.

Длина

Стандартно, светодиодные ленты выпускаются длиной по 5 или 10 метров. Но, конечно, есть ленты и других размеров. Главное правило: стараться минимизировать количество соединений. Например, если нужно купить ленту 4 метра длиной, то лучше купить 5 метров и отрезать от нее один метр, чем купить две ленты по 2 метра и потом спаивать их между собой. По цене это обойдется одинаково, зато упростит монтаж. Резать ленту можно по специальным линиям разреза, чтобы не пострадала работоспособность изделия.

Расшифровка маркировки

В маркировке светодиодной ленты скрыта вся необходимая информация о её технических характеристиках. Например, LED-RGB-SMD5050/60 – IP67 будет означать следующее:

  • LED – источником света является светодиод;
  • RGB обозначает цвет. Может быть R – красная, G – зеленая, B – синяя, RGB – цветная и W – белая;
  • SMD5050 – тип и размер светодиода;
  • 60 – плотность светодиодов на метр;
  • IP67 – степень защищенности от пыли и влаги.

Дополнительно в маркировке могут указывать длину ленты, температуру свечения белой ленты и напряжение питания.

Как оценить качество сборки светодиодной ленты

При покупке светодиодной ленты в магазине необходимо визуально оценить качество её изготовления. Она не должна иметь нарушений защитного слоя, состоять из нескольких лент спаянных между собой, выглядеть неаккуратно, а светодиоды должны быть распределены равномерно по всей ленте.
Если имеется возможность подключить ленту к питанию и проверить качество освещения, то стоит оценить равномерность свечения и яркость ленты. Цвет, должен соответствовать указанному в технических характеристиках. Блок питания должен иметь мощность больше, чем у ленты с запасом, чтобы избежать перегрева и выхода из строя.

Схемы подключения светодиодных лент к сети 220 В и способы соединения лент между собой

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты по техническим характеристикам, расчёт мощности

Что такое цветовая температура светодиодных ламп?

Что измеряется в люменах и какие нормы освещенности на 1 квадратный метр?

Что такое светодиод, его принцип работы, виды и основные характеристики

Как заменить люминесцентную лампу на светодиодную?

Светодиодные ленты

1. Понятия, комментарии

  • БП — сокращённое название блока питания.
  • СД — заглавные буквы означают светодиод, проецирующий излучение.
  • Люминофор — материал, поглощая энергию, превращает её в яркий светящийся поток.
  • Подложка — эластичная подкладка с полупроводниковыми элементами.
  • Клеящаяся основа — материал, закрепляющий ленту на поверхности.
  • RGB контроллер – электронный прибор, регулирующий режим свечения. Укомплектован пультом с радио, управляемыми или инфракрасными функциями.
  • Samsung, Philips, LG, Epstar — брендовые поставщики электронных приборов.
  • SMD 3528 — прочитывается как полупроводниковое излучающее устройство, монтируемое на плоскости. Цифры показывают размер корпуса диода в мм.
  • Люмен — световой поток, сокращённо обозначают лм.
  • СДЛ — светодиодная гибкая лента, с расположенными на ней диодами, резисторами, информационными знаками (напряжения, линиями разреза).
  • Чип — микросхема в виде полупроводникового кристалла.
  • СП — световой поток пропорциональный излучению.
Читайте также:
Сварка медных и алюминиевых проводов

2. Характерные отличия светодиодов

В некоторых конструкциях применяют одно или трёх кристальные светодиоды, размещённые на метре ленты. Отличаются цветом свечения, яркостью, влагозащитными свойствами, классом исполнения, электрическими параметрами, потреблением энергии.

2.1 Диоды

Применяют следующие типы небольшой мощности: SMD 3528, 2835. А также более внушительные, такие как SMD 5050, потом SMD 5630, и наконец SMD 5730. Буквы расшифровки указаны выше. Цифры обозначают длину 3,5 и 5, ширину СД — 2,8 и 5 мм. Габариты корпуса зависят от количества встроенных излучающих кристаллов. В первом помещён всего один со световым потоком 3—6 люмен. Второй размер корпуса содержит 3 кристалла. Его яркость находится в пределах 13—19 лм.

Свечение светодиодной ленты может быть монохромным, или разноцветным, обозначенным аббревиатурой RGB.

Буквы в порядке очерёдности маркируют: красный, зелёный, синий.

Управляет каждым кристаллом контроллер, регулирующий формирование нужного цвета свечение.

3. Характеристика излучателей

3.1 Лента SMD 3528, состоящей из 60 светодиодов

В этой конструкции используют светодиоды, с указанными выше размерами. Лента, менее яркая не слепящая глаза.

Подходит для контурной подсветки и создания романтической атмосферы. Выделяют элемент интерьера, нишу, освещения потолка по периметру, полки в шкафу, баре. Подчёркивая только контур.

Поток излучения составляет 420—450 люмен. Ей достаточно 4,8 Вт/м. По мощности приравнивают к лампе накаливания в 30 Вт.

Но необходимо учитывать одну особенность.

Световой поток СД имеет угол распространения 120 градусов, в то время как лампа накаливания освещает пространство вокруг себя на 360 градусов.

Такая светодиодная лента практически не греется, поэтому алюминиевый радиатор или профиль для охлаждения ей не нужен. Модуль 5 см, то есть режется по метке с припаянными к ней 3 светодиодами. Приклеивают на чистую поверхность и подключают к блоку питания.

Освещения потолка по периметру лентой SMD 3528

3.2 SMD 3528, состоящей из 120 светодиодов

Рассчитана под напряжение 12 в. Мощность указана в таблице. Излучение в диапазоне 850—900 люмен. Размер модуля 2,5 см, состоящего из трёх СД. При подборе длины ленту разрезают по отметке. В стандартном варианте светодиоды расположены без чёткого соблюдения расстояния между ними.

Её преимущество — небольшая мощность и с высоким показателем светового потока(СП).

Применяют для устройства освещения, оформления контурных форм. Стандартная на 120 элементов имеет световой поток такой же, как и премиум класса на 60 диодов.

Цвета горения бывают разными.

При монтаже ленту размещают недалеко от потолка на стыке со стеной.

Оформление контурных форм SMD 3528

3.3 SMD 3528, состоящей из 240 светодиодов

Рассчитана под напряжение 24 в. Поток излучения 1200 люмен (на один 7-9 лм). Размер модуля 25 мм, состоящего из шести элементов. Мощность приведена в таблице.

Светодиоды припаяны на минимальном расстоянии. Покрытие люминофора имеет круглую форму. Ленту применяют при отсутствии основного освещения, наклейкой на алюминиевый профиль.

Значительное количество светодиодов и высокая яркость обеспечивают любителям солнечный загар. Небольшой мощности используют для контурного выделения предметов, концертных декораций, в театральных костюмах. Для подсветки приборных панелей и салонов автомобилей.

Светодиодная лента SMD 3528 из 240 светодиодов

3.4 Таблица 1. SMD 3528

Класс качества Количество СД
(штук на метр)
Мощь
(Вт/метр)
Питание
(В)
Производитель
Страна
Средний (норма)
В силиконе
Высший (Elite)
В силиконе
Герметичный
60
оптимум
4,8
Оптимальная
12
Оптимальное
Китай
Estar
Средний (норма)
В силиконе
Высший (Elite)
В силиконе
120 9,6 12 Тот же
Высший (Elite) 240 19,2 24 Estar

3.5 SMD 2835

Её характеристики близки к типу ленты 5050, а в некоторых случаях даже выше и, кроме того, она дешевле. Основным элементом ленты являются диоды, покрытые люминофором. Применена иная технология и другие чипы.

В корпус такого габарита вмонтирован мощный источник излучения. Его световой поток достигает 20—22 лм. Хотя он одинакового размера с типом SMD 3528, а отличается по яркости в 3 раза. По сравнению с 5050 у неё лучшая теплоотдача, она меньше нагревается при монтаже (наклейке) на алюминиевый профиль. Это увеличивает срок работы.

Светодиод SMD 2835

Производители обещают выпускать такой тип ленты на протяжении будущих 10 лет. Уровень цветопередачи выше. Эта характеристика света показывает в какой степени искажается действительный цвет предмета. Например, красный будет по-настоящему приближен к такому же, зелёный — к своему и т. д.

В светодиоде SMD 2835 показатель цветопередачи более 94, а в SMD 5050 около 80. Таким образом, разница в искажении заметна. Модуль 5-сантиметровый в каждом закреплено по 3 элемента. Лента дешевле SMD 5050 за счёт меньшего расхода материала на изготовление светодиода. Например, разная ширина подложки.

3.6 SMD 5050

Популярная и универсальная лента, изготовлена с применением 3-кристальных светодиодов. В корпусе размещены 3 источника, и он ярче в 3 раза. Например, в 3028 всего один кристалл. Такая конструкция даёт возможность получать от разных излучателей многоцветное свечение — RGB-лента. Рассматривая элитный или премиум класс, имеются в виду их отличные технические характеристики по сравнению с более дешёвым стандартным вариантом. SMD 5050 может быть собрана из 30 до 120 светодиодов.

3.7 SMD 5050, состоящая из 30 СД (в одном метре)

Световое излучение диодом 20—22 лм. Общий поток рассчитывают, если: 30 х 20 = 600 лм. При мощности 7,2 Вт. Условно сравнить по этому показателю можно с ЛН в 40 Вт. Однако, ЛН освещает пространство вокруг себя, светодиод — под ограниченным углом. Ленту применяют для дополнения основного и декоративного освещения. Устанавливая её по большому периметру в 20 м необходимо подключить БП на 200 Вт. Если взять на 60 светодиодов, тогда необходим БП на 400 Вт либо два по 200. Лента состоит из сегментов длиной 10 см, разделённых местами разрезки. Они обозначены горизонтальными четырьмя полосками. Их называют модулями.
Вырезанный и подключённый к блоку питания, он работает самостоятельно. Каждая лента обладает своим размером модуля. Так, на 60 СД имеет такой сегмент в 5 см, включающий 3 излучающих элемента. Разрезают по обозначенных местах. Лента на 72 светодиода в модуле имеет один и отсекают его, сохраняя при этом работоспособность.

Читайте также:
Расход лака по дереву. От чего зависит расход лака?

3.8 Лента 60 СД

Яркую применяют дополнительно к освещению обычной люстры, используемой на люминесцентных и лампах накаливания. Она подходит для подсветки на кухне (14,4 Вт/м). Обеспечивает поток излучения 1200 люмен. По этому показателю приравнивают к ЛН 80—90 Вт. Укрепляют её на алюминиевой профиль — радиатор, необходимый для отвода тепла и гарантирующий оптимальный срок эксплуатации. Элементы расположены часто. Если на ленте с 30 СД расстояние между диодами установлено 3 см, то с 60 — около 1 см. При включении она имеет вид сплошной полосы.

3.9 Лента 72 СД

Она уникальна только в премиум классе. Каждый модуль — это рабочая часть, включающая один светодиод. Их можно вырезать, комбинировать или складывать любые слова. Применяют как освещение или размещают узоры на автомобилях. Напряжение 12 в. с установленной 17,2 Вт мощностью. Это более чем в ленте на 60 СД. Яркий поток света достигает 1400 люмен.

3.10 SMD 5050 (120 СД в одном метре)

Используют при недостаточном свечении предыдущей ленты на 72 диода. Она яркая, обеспечит любителям южный загар.
СД расположены в два ряда. Ширина подложки под ними — 15 мм. Большой запас (28,8 Вт) мощности и потоком света 2400 лм.
Необходим блок питания 24 в, а также монтаж для охлаждения, выполненным на широком алюминиевом профиле.

3.11 Лента RGB

Отличается разноцветным свечением, вызывающим восторг и праздничное настроение. Применяется для декоративной подсветки и творческим желанием. На ней закреплено 30 или 60 СД. Кратность (модуль) резки 5 см. Кристаллы залиты прозрачным компаундом, но не покрыты люминофором. Для подключения необходимо иметь комплектующие приборы: пульт управления контроллер, усилитель. Лента излучает красный, зелёный, синий, фиолетовый, жёлтый свет, а также белый с оттенком. Так как он образуется от смешения трёх цветов. А в монохромной, белый будет ярче, потому что излучение проходит через люминофор.

4. Характерные отличия, разница светодиодных лент

4.1 Таблица 2.

Параметры Тип smd 3528 Тип smd 5050
Диод (лм) 5 18
Набор (штук/метр) 60 или 120. для повышенной яркости 240. 30 или 60. повышенная яркость — 120.
Световой поток ленты (люмен/метр.) 300 или 600 540 или 1080
Мощность (Вт/метр.) оптимальная: 4,8 / 9,6 19,2

Светодиоды

Для сравнения, ЛН 75 Вт излучает поток 850 люмен. Освещение на 360 ?, а светодиоды имеют направленный пучок распространения в пределах 120 градусов. Данные, приведены в таблице.

4.2 СД ленты отличают по качеству комплектующих элементов

При выборе обращают внимание на соотношение цены и свойств продукта. И поэтому ленты делятся: на профессиональные и эконом класса. Первые собраны на тщательно проверенных светодиодах и резисторах. Во втором случае используют более дешёвые комплектующие с меньшими требованиями к качеству и продолжительности службы.

4.3 СД ленты отличаются степенью защиты

Буквенно-числовое обозначение классифицирует надёжность оболочки от проникновения влаги, пыли. Например, буквы IP расшифровывают как Ingress Protection (степень защиты). Первая цифра — ограждение устройства от попадания твёрдых включений, вторая — от просачивания влаги.

Уровень защиты Характеристика конструкции
IP-20 Открытая
IP-65 Частично защищённая
IP-67 Сохранена в силиконе
IP-68 Устройство залито компаундом

4.4 Различие СД лент по цветовой температуре

Тип свечения Наименование прибора
Монохромное 3528 а также 5050
Многоцветное, любой оттенок 5050 при наличии RGB контроллера

Каждый диод излучает свечение, имеющее определённую цветовую температуру. Она бывает белого, тёплого, холодного, жёлтого, а также основных: красного, зелёного, синего.

4.5 СД ленты различаются окраской гибкой платы (подложки)

Она бывает жёлтой, белой, реже чёрной. Цвет на электрические параметры влияния не имеет.

5. Самые мощные и яркие СД ленты

Наименование Поток света (лм) Количество
(шт./м.)
Мощность
(Вт)
Напряжение
(В)
Примечание
SMD 2835 20—22 на сд
2400 на ленту
120 23,0 24 Поток света одного метра ленты равен такому же, как и ЛН 180 Вт. При монтаже наклеивают на алюминиевый радиатор, в противном случае она перегорит, деградирует.
SMD 3528 1800 на ленту 240 19,2 24 Подсветка сливается в одну полосу из-за частого расположения диодов.
SMD 5050 22 на сд 120 28,8 24 Самая мощная лента. СД расположены в два ряда. Её можно сравнить с SMD 2835, собранной на 120 диодах.

6. Различие ленты элит от стандартной

Хотя они разные по цене и качеству, но состоят из одинаковых наименований компонентов. Светодиод — источник излучения. Подложка — эластичная печатная плата с припаянными СД. Резистора — регулирующего работу в оптимальном режиме. Основание (клеящееся) — для крепления и фиксации на поверхности.

Но разница заключается в следующем. В конструкцию СД входит чип (кристалл). В элитной ленте он применён с золотой нитью, имеющей лучшие данные и в том числе, длительный срок эксплуатации. В другом случае применяемые нити изготовлены из сплавов материалов, ухудшающие качество потока и сокращают долговечность устройства. Габариты полупроводника побольше, излучение ярче, чем используемый в стандартном классе.

Светодиод

Качество люминофора и заполнителя ниже. Это проявляется на одноцветности излучения. Основание в элитном варианте толще и с увеличенным содержанием меди (double face), обеспечивая одинаковое питание диодов. А также дополнительно охлаждение, влияющее на эксплуатационный срок. В классе стандарт заложена тонкая подложка с небольшим содержанием вкраплений меди (single face).

Резисторы в эконом классе устанавливают меньшего сопротивления. Достигая этим яркого свечения, но зато они часто выходят из строя. Для клеящейся поверхности применяют материал марки 3М, который прочно фиксирует ленту на плоскости. В стандартном варианте клей со временем теряет качества, пересыхает.

Читайте также:
Обзор водяногоса “Гном”: устройство, характеристики и особенности эксплуатации

Иногда внешне похожие ленты, часто проявляют неодинаковые свойства как по световому потоку, так и по сроку эксплуатации.

7. Разница в стоимости между дорогой и дешёвой лентой

Надёжный, продукт изготавливается на брендовых предприятиях, имеющих для покупателя свой интернет-сайт с контактной информацией. Он выпускается под собственной маркой Samsung, Philips, LG, Epstar. Фирмы осуществляют контроль на всех стадиях изготовления с проверкой качества комплектующих деталей. Их затраты на оборудование, технологию, дорогие материалы влияют на окончательную стоимость изделий.

Дешёвую ленту изготавливают на малых фирмах, где некоторые прогрессивные технологии заменены ручной работой. Комплектующие элементы выбирают недорогими. Полный качественный контроль отсутствует. Поэтому цена их ниже, долговечность ограничена.

8. Некоторые рекомендации

Сначала надо определиться: для какой цели приобретается светодиодная лента. А также место её монтажа. Будет ли это контурная подсветка потолка, интерьера помещений, отдельных элементов дизайна, улучшение освещения, или других вещий и предметов. Подробную консультацию получают у продавца.

Для частичной или полной замены освещения выбирают ленту малой или средней яркости, небольшой мощности. Потому что увеличение предусматривает устройство охладительного радиатора, изготовленного из профиля, уголка, швеллера алюминиевого сплава.

Устройство СД ленты планируют во время ремонта помещения, а не после его окончания. Заранее легче определить возможное место закрепления (установки) светодиодной ленты, поиска ниши, нужного порожка и других особенностей.

Блок питания выбирают в зависимости от длины ленты, для которого определяют подходящее место. Мощный блок питания требует дополнительного охлаждения вентилятором, шум которого напоминает работу стационарного компьютера. Или берут несколько БП. Это разрабатывают на уровне проекта. Необходимо учесть, что многоцветную ленту поставляют в комплекте с контроллером, усилителем и пультом, для которых желательно предусмотреть подходящее место.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Реверсивный контактор

Реверсивный контактор, представляющий собой одну из разновидностей электромагнитных пускателей. Он обеспечивает вращение вала в обоих направлениях, поддерживает устойчивую работу двигателей, своевременно отключает питание, защищает оборудование в аварийных ситуациях. Такие контакторы являются улучшенным образцом электромагнитного пускового аппарата и предназначаются для прямой работы с двигателями. Некоторые модели оборудованы дополнительными функциями, выполняющими аварийное отключение при обрывах фаз и коротких замыканиях.

  1. Устройство и принцип работы
  2. Типы и модификации пусковых устройств
  3. Отличия реверсивных и обычных контакторов-пускателей
  4. Обычная нереверсивная схема включения
  5. Реверсивная схема

Устройство и принцип работы

Магнитные контакторы или пускатели относятся к коммутационным устройствам, выполняющим дистанционный пуск электродвигателей и прочего оборудования. Конструкция и схема этих приборов очень похожа на электромагнитное реле. Важной дополнительной функцией является возможность своевременно подключать и отключать трехфазную нагрузку. Основным конструктивным элементом служит магнитный сердечник, изготовленный в виде буквы Ш. В качестве материала использовалась электротехническая сталь в виде тонких листов.

Сам сердечник состоит из двух половинок, одна из которых является неподвижной и закрепляется на основании прибора. Другая часть – подвижная – при отсутствии тока удерживается на некотором расстоянии от неподвижной части при помощи пружины. Таким образом, между обеими частями возникает воздушный зазор.

Управление пускателем осуществляется через катушку, помещенную на центральный стержень сердечника, расположенный в неподвижной части. К подвижному магнитопроводу закрепляются контакты посредством мостового соединения. В момент срабатывания пускателя эти мостики перемещаются одновременно с магнитопроводом и совершают замыкание с неподвижной контактной группой.

Пусковое устройство срабатывает после того, как на катушку управления будет подано напряжение. Возникает электромагнитная сила, под действием которой происходит притягивание подвижной части сердечника к неподвижной детали. В результате, силовые контактные группы оказываются замкнутыми, и ток начинает поступать к выходным клеммам. После прекращения подачи напряжения катушка обесточивается, и подвижная часть возвращается на свое место. В этот момент в работу включается возвратная пружина, обеспечивающая размыкание контактов.

Во время выключения на каждом полюсе контактов образуется двойной разрыв, способствующий более эффективному гашению электрической дуги. Функцию дугогасительной камеры выполняет крышка устройства, под которой располагаются контакты.

В пускателе имеется не только основная контактная группа, но и дополнительная – в виде блок-контактов, используемая для вспомогательных целей. В основном, они используются в управлении, в сигнальных и блокирующих схемах.

Типы и модификации пусковых устройств

Основными параметрами, по которым выполняется классификация пускателей:

  • Величина рабочего тока, коммутируемого главными контактами.
  • Значение рабочего напряжения в подключенной нагрузке.
  • Параметры тока и напряжения в катушке управления.
  • Категория и область применения.

Значения номинальных токов коммутационной аппаратуры представлены стандартным рядом в границах 6,3-250 А. Подобная классификация использовалась для устаревших приборов, которые в настоящее время используются все реже. Номинальному току соответствовал определенный класс – от 0 до 7.

Подобная классификация утратила свое значение с появлением на отечественном рынке зарубежной продукции. При выборе того или иного устройства в первую очередь рассматривается величина номинального тока. Поскольку электромагнитные пускатели, в том числе и контакторы с функцией реверса, являются низковольтными устройствами, следовательно, они могут работать с напряжением, не превышающим 1000 В. Эти границы предполагают использование двух видов стандартных напряжений – 380 и 660 вольт. Конкретное значение для данной модели отображается на корпусе и в технической документации устройства.

Значительно большим разнообразием отличаются напряжения, с которыми могут работать катушки управления. Это связано с тем, что магнитные пускатели и контакторы используются в разных условиях, и подключаются к различным типам потребителей и автоматическим системам управления. Для подобных систем вовсе недостаточно обычных сетевых фаз. Питание осуществляется с помощью специальных цепей оперативного тока с собственными параметрами тока и напряжения. Обычно, катушки управления рассчитаны на переменное напряжение 12-660 вольт и постоянное – 12-440 В.

Кроме того, контакторы и магнитные пускатели различаются внешним видом и комплектацией. В большинстве случаев, это модели, помещаемые в пластиковый корпус с кнопками запуска и остановки, расположенными снаружи. Многие приборы изначально комплектуются тепловыми защитными реле.

Отличия реверсивных и обычных контакторов-пускателей

Прежде чем рассматривать отличия обоих устройств следует отметить, что магнитный пускатель является усовершенствованной версией контактора, предназначенной для работы с низковольтным оборудованием и установками.

Читайте также:
Полиэтиленовые изделия: характеристики трубы по ГОСТ

По сравнению с обычными контакторами, магнитные пускатели отличаются более компактными размерами и меньшим весом. Они предназначены для узкоспециализированных действий по включению и отключению электродвигателей. Контакторы же выполняют более широкий круг задач в силовых электрических цепях.

Многие пускатели дополнительно оборудуются тепловыми реле, выполняющими аварийные отключения и защищающие при обрывах фазы. Управление пуском и отключением производится с помощью специальных кнопок или отдельной системой, состоящей из катушки и слаботочной контактной группы. В некоторых модификациях могут использоваться оба варианта.

Все магнитные пускатели разделяются на два вида. Они могут быть реверсивными и нереверсивными. Реверсивный контактор состоит из двух отдельных магнитных пускателей, объединенных в общем корпусе и соединенных друг с другом электрическим путем. Оба компонента устанавливаются на общее основание, но одновременно работать они не могут. По команде оператора включается лишь один из них – первый или второй.

Управление реверсивным магнитным пускателем осуществляется при помощи блокировочных контактов нормально-замкнутого типа. Их основная функция заключается в предотвращении одновременного включения обеих контактных групп – реверсивной и обычной. В противном случае может произойти межфазное замыкание. Для этой же цели некоторые модели выпускаются с механической блокировкой. Поочередный запуск контакторов обеспечивает такое же поочередное переключение фаз. В результате, прибор начинает выполнять свою основную задачу – изменять направление вращения вала электродвигателя.

Оба варианта включения необходимо рассмотреть более подробно. Чтобы лучше понять суть реверсного запуска, необходимо вначале остановиться на обычном способе включения.

Обычная нереверсивная схема включения

Простейшим вариантом включения считается нереверсивная схема, обеспечивающая вращение вала электродвигателя только в одну сторону. В качестве примера можно взять обычный пускатель с управляющей катушкой на 220 В.

Подключение схемы начинается в трехфазном автомате, подходит к силовым клеммам пускового устройства, и далее соединяется с тепловым реле. Управляющая катушка с одной из сторон соединяется с нулевым проводником, а с противоположной – с фазой путем использования в этой цепи функциональных кнопок.

В состав кнопочного поста входят две кнопки: ПУСК – с контактами нормально-разомкнутого типа и СТОП – с нормально-замкнутыми контактами. Одновременно с кнопкой запуска выполняется подключение нормально-замкнутого контакта управляющего катушечного элемента. За счет теплового реле, включенного в промежуток фазной линии, обеспечивается защита двигателя от чрезмерных перегрузок. Его нормально-замкнутый контакт оказывается соединенным с элементами управления.

Когда трехфазный автомат оказывается включенным, начинается течение тока в сторону силовых контактов пусковой аппаратуры и к управляющей цепи. После этого схема приходит в работоспособное состояние. С целью запуска электродвигателя вполне достаточно воздействия на пусковую кнопку. Далее, в управляющие компоненты подается питание. Цепь оказывается замкнутой, после чего якорь начинает втягиваться и в то же время замыкать контакт прибора управления. К силовой контактной группе двигателя подается ток, и вал начинает вращение. После возврата в исходное состояние пусковой кнопки, питание к обмотке контактора будет поступать, проходя по вспомогательному контакту, благодаря чему работа двигателя продолжится без перерыва.

Прекратить работу нереверсивного агрегата возможно имеющейся кнопкой СТОП. Это вызовет разрыв цепи, и питающее напряжение перестает подходить к блоку управления. Начинается размыкание шунтирующего контакта и возврат якоря в исходное состояние с одномоментным размыканием основных контактов. По окончании этого процесса, наступает остановка электродвигателя. Когда кнопка СТОП окажется отпущенной, контакт управляющего элемента будет пребывать в разомкнутом положении до следующего запуска схемы.

Чтобы защитить электродвигатель во время нереверсивного пуска, применяется тепловое реле на основе биметаллических контактных пластин. Под влиянием возрастающего тока они начинают выгибаться. Поскольку эпластины соединяются с расцепителем, контакт в управляющей обмотке прерывает поступление питающего напряжения. Контакты прибора разъединяются и переходят в первоначальное состояние.

Реверсивная схема

Для того чтобы создать реверсивную схему включения электродвигателя, потребуется использование двух магнитных контакторов и трех кнопок управления. Оба пускателя устанавливаются в непосредственной близости для удобства соединений и подключений в том числе и с механической блокировкой.

Клеммы для подключения питания соединяются между собой на обоих устройствах. Контакты, подключаемые к электродвигателю, соединяются перекрестным способом. Провод питания электродвигателя может соединяться с любыми питающими клеммами одного из пускателей.

Следует помнить, что перекрестная схема подключения, категорически запрещает одновременное включение двух пускателей, поскольку это обязательно вызовет короткое замыкание. В связи с этим, проводники блокирующих цепей в каждом из приборов вначале соединяются с замкнутым контактом управления другого устройства, а потом – с разомкнутым контактом собственного. При включении второго контактора первый будет отключаться и наоборот.

Вторая клемма кнопки СТОП, находящейся в замкнутом положении, соединяется не с двумя, как обычно, а с тремя проводами. Два из них являются блокирующими, а через третий – подается питание на пусковые кнопки, соединенные параллельно между собой. Подобная схема позволяет отключить кнопкой остановки любой включенный пускатель и остановить вращение электродвигателя.

Схема реверсивного пускателя

Модульный контактор (КМ)

Схема подключения реверсивного магнитного пускателя

Схема реверсивного пуска двигателя

Схема подключения контактора

Контактор как электромеханическое устройство

Схема подключения реверсивного пускателя

Электромагнитный пускатель являет собой низковольтное комбинированное электромеханическое приспособление, специализированное для запуска трёхфазных электродвигателей, для обеспечения их постоянной работы, для отключения питания, а в некоторых случаях и для охраны цепей электродвигателя и иных подключённых цепей. Определённые двигатели обладают функцией реверса мотора.

  • Реверсивные и нереверсивные пускатели
  • Возможности пускателей
  • Конструкция реверсивного магнитного двигателя
    • Особенности функционирования модели
    • Правила подключения
  • Реверсивное подключение трехфазного двигателя
    • Переключение системы при противоположном вращении
    • Изменение поворотного движения
  • Защита цепей от короткого замыкания

По сущности, электромагнитный пускатель — это улучшенный, изменённый контактор. Но более компактный, нежели контактор в обычном понятии: легче по весу и рассчитан непосредственно для работы с двигателями. Определённые модификации магнитных пускателей опционально оборудованы тепловым микрореле аварийного отключения и защитой от обрывания фазы.

Для управления запуском мотора путём замыкания контактов устройства предназначается клавиша или слаботочная группа контактов:

  • с катушкой на определённое напряжение;
  • в некоторых случаях — и то и другое.

В пускателе за коммутирование силовых контактных отвечает непосредственно катушка в металлическом сердечнике, к которой прижимается якорь, давящий на контакты и замыкающий цепь. При выключении питания катушки возвратная пружинка перемещает якорь в противоположное положение — цепь размыкается. Каждый контакт находится в дугогасительной специальной камере.

Читайте также:
Система теплый пол электрический

Реверсивные и нереверсивные пускатели

Устройства бывают различных видов и выполняют все поставленные задачи.

Пускатели бывают двух типов:

  • нереверсивные;
  • реверсионные.

В реверсивном пускателе в одном корпусе существуют два единичных магнитных устройства, имеющих электрическое подсоединение между собой и прикреплённых в совокупном основании, но функционировать может только один из данных пускателей — или только первый, или только второй.

Реверсивный прибор вводится через естественно-закрытые блокировочные контакты, роль которых — устранить синхронное включение двух групп контактов — реверсивной и нереверсивной, для того чтобы не случилось межфазного замыкания. Определённые модификации реверсивных пускателей для предоставления этой же функции имеют защиту. Фазы питания возможно переключать по очереди для того, чтобы выполнялась главная функция реверсивного пускателя — перемена направления вращения электродвигателя. Изменился порядок чередования фаз — поменялось и направление ротора.

Возможности пускателей

Для лимитирования пускового тока трёхфазного двигателя его обмотки могут связываться «звездой», затем, если мотор вышел на номинальные обороты, перейти в «треугольник». При этом магнитные пускатели могут быть: раскрытыми и в корпусе, реверсивными и нереверсивными, с защитой от перегрузок и без защиты от нагрузки.

Каждый электромагнитный пускатель имеет блокировочные и силовые контакты. Силовые коммутируют нагрузки. Блокировочные контакты нужны для управления работой контактов. Блокировочные и силовые контакты бывают естественно-незамкнутыми либо нормально-закрытыми. В принципиальных схемах контакты изображают в их нормальном состоянии.

Удобство использования реверсивных пускателей невозможно пересмотреть. Это и эксплуатационное управление трёхфазными асинхронными моторами разных станков и насосов, и управление системой вентиляции, арматурой, вплоть до замков и вентилей отопительной системы. Особенно примечательна вероятность удалённого управления пускателями, если электрический источник дистанционного управления коммутирует катушки пускателей аналогично реле, а последние безопасно связывают силовые цепи.

Конструкция реверсивного магнитного двигателя

Распространение этих модификаций становится все обширнее с каждым годом, так как они помогают управлять асинхронным двигателем на дистанции. Это приспособление даёт возможность как включать, так и отключать мотор.

Корпус реверсивного пускателя состоит из таких следующих частей:

  1. Контактор.
  2. Тепловое микрореле.
  3. Кожух.
  4. Инструменты управления.

После того как поступила команда «Пуск», цепь замыкается. Далее ток начинает передаваться на катушку. В это же время действует механическое блокирующее приспособление, которое не дает запуститься ненужным контактам. Здесь нужно отметить, что механическая блокировка также закрывает и контакты клавиши, это дает возможность не удерживать её надавленной постоянно, а спокойно освободить. Еще одна важная часть состоит в том, что вторая клавиша этого устройства совместно с пуском всего аппарата будет размыкать электрическую цепь. Благодаря этому даже надавливание не дает практически никакого результата, формируя дополнительную безопасность.

Особенности функционирования модели

При нажатии клавиши «Вперед» действует катушка, и вводятся контакты. Вместе с этим выполняется операция пусковой клавиши постоянно разомкнутыми контактами устройства КМ 1.3, благодаря чему при непосредственном отпускании клавиши питание на катушку действует по шунтированию.

После введения первого пускателя размыкаются именно контакты КМ 1.2, что отключает катушку К2. В итоге при непосредственном нажатии в клавишу «Назад» ничего не происходит. Для того чтобы ввести мотор в обратную сторону необходимо надавить «Стоп» и обесточить К1. Все блокировочные контакты возвратиться могут в противоположное состояние, после этого возможно ввести мотор в противоположном направлении. Аналогично при этом вводится К2 и отключается блок с контактами. Происходит включение катушки 2 пускателя К1. К2 содержит силовые контакты КМ2, а К1- КМ1. К кнопкам для подсоединения от пускателя следует провести пятижильный провод.

Правила подключения

В любой установке, в которой требуется пуск электродвигателя в прямом и в противоположном направлении, непременно существует электромагнитный прибор реверсивной схемы. Подсоединение подобного элемента не считается столь непростой задачей, как может показаться на первый взгляд. К тому же нужность подобных задач возникает довольно часто. К примеру, в сверловочных станках, отрезных конструкциях либо же лифтах, если это не касается домашнего применения.

Принципиальным различием трехфазной схемы от одинарной считается наличие дополнительной цепочки управления и несколько модифицированной энергосиловой части. Кроме того, для реализации переключения подобная установка оборудована клавишей. Подобная система, как правило, защищена от замыкания. Для этого перед самими катушками в цепи предусмотрено присутствие двух нормально-замкнутых силовых контактов (КМ1.2 и КМ2.2), помещённых в позиции (КМ1 и КМ2).

Реверсивное подключение трехфазного двигателя

При работе выключателя QF1, одновременно все без исключения три фазы прилегают к контактам пускателя (КМ1 и КМ2) и находятся в таком состоянии. При этом первая стадия, представляющая собой питание для цепочки управления, протекая через аппарат защиты схемы управления SF1 и клавишу выключения SB1, непосредственно подаёт напряжение в контакты под третьим номером, который относится к SB2, SB3. При этом существующий контакт 13НО приобретает значение основного дежурного. Подобным способом система считается целиком готовой к работе.

Переключение системы при противоположном вращении

Задействовав клавишу SB2, направляем напряжение первой фазы в катушку, что относится к пускателю КМ1. Уже после этого совершается введение нормально-разомкнутых контактов и выключение нормально-замкнутых. Подобным образом, замыкая имеющийся контакт КМ1, совершается эффект самозахвата магнитного устройства. При этом все без исключения три фазы поступают в нужной обмотке двигателя, который, в свою очередь, начинает формировать вращательное перемещение.

Созданная модель предусматривает наличие одного рабочего приспособления. К примеру, может функционировать только лишь КМ1 либо же, напротив, КМ2. Отмеченная цепь обладает действительными элементами.

Изменение поворотного движения

Теперь для придания противоположного направления перемещения вам следует поменять состояние силовых фаз, что удобно совершить при помощи переключателя КМ2. Все совершается благодаря размыканию первой фазы. При этом все без исключения контакты вернутся в исходное состояние, обесточив обмотку мотора. Эта фаза считается ждущим режимом.

Задействование клавиши SB3 приводит в работу электромагнитный пускатель КМ2, который в свою очередь изменяет положение второй и третьей фазы. Это влияние вынуждает мотор вращаться в противоположном направлении. Теперь КМ2 будет ведущим, и пока не случится его разъединение, КМ1 будет не задействован.

Читайте также:
Примеры поделок из пенопласта и пеноплекса: что можно сделать для украшения дома и сада

Защита цепей от короткого замыкания

Как уже было заявлено прежде, прежде чем осуществить процесс перемены фазности, необходимо прекратить вращение мотора. Для этого в системе учтены нормально-замкнутые контакты. Поскольку при их нехватке невнимательность оператора привела бы к межфазному непосредственному замыканию, которое может случиться в обмотке мотора второй и третьей фазы. Предложенная модель считается оптимальной, поскольку допускает работу только лишь одного магнитного пускателя.

Схема подсоединения реверсивного магнитного пускателя считается ядром управления, так как много электрооборудования функционирует на реверсе, и непосредственно этот аппарат меняет направление верчения мотора.

Реверсивные схемы электромагнитных пускателей устанавливают там, где они на самом деле нужны, поскольку существуют подобные устройства, а обратный процесс недопустим и может вызвать серьёзную поломку автоматического характера.

Магнитные пускатели

Устройства, которые предназначены (основное их назначение) для автоматического включения и отключения трехфазных электрических двигателей от сети, а также их реверсирования называют магнитными пускателями. Как правило, они используются для управления асинхронными электродвигателями с напряжением питания до 600 В. Пускатели могут быть реверсивные и не реверсивные. Кроме того, в них довольно часто встраивается тепловое реле для защиты электрических машин от перегрузки по току в длительном режиме.

Магнитные пускатели могут выпускаться в различных исполнениях:

  • Реверсивные;
  • Не реверсивные;
  • Защищенного типа – устанавливаются в помещениях, где в окружающей среде не содержится большого количества пыли;
  • Пыленепроницаемые – устанавливаются в местах, где они не будут подвергаться прямому воздействию на них солнца, дождя, снега (при наружном размещении располагаются под навесом);
  • Открытого типа – предназначены для установки в местах, защищенных от попаданий посторонних предметов а также пыли (шкафы электрические и прочее оборудование)

Устройство магнитного пускателя

Устройство магнитного пускателя довольно простое. Он состоит из сердечника, на котором помещена втягивающая катушка, якоря, пластмассового корпуса, механических индикаторов включения, а также основных и вспомогательных блок – контактов.

Принцип работы магнитного пускателя

Давайте рассмотрим на примере, показанном ниже:

При подаче напряжения на катушку пускателя 2, протекающий в ней ток притянет якорь 4 к сердечнику 1, следствием чего станет замыкание силовых контактов 3, а также замыкание (или размыкание в зависимости от исполнения) вспомогательных блок контактов, которые в свою очередь, сигнализируют в систему управления о включении или отключении устройства. При снятии напряжения с катушки магнитного пускателя под действием возвратной пружины контакты разомкнутся, то есть вернутся в свое начальное положение.

Принцип работы реверсивных магнитных пускателей такой же как и не реверсивных. Отличие заключается в чередовании фаз, которые подключает к пускателям (А – В – С одно устройство, С – В – А другое устройство). Это условие необходимо для выполнения реверса двигателя переменного тока. Также при реверсивном включении магнитных пускателей предусматривается блокировка одновременного включения устройств, чтоб избежать короткого замыкания.

Схемы включения магнитных пускателей

Одна из простейших схем подключения магнитного пускателя показана ниже:

Принцип работы данной схемы довольно прост: при замыкании автоматического выключателя QF собирается схема питания катушки магнитного пускателя. Предохранитель PU обеспечивает защиту схемы управления от коротких замыканий. При нормальных условиях контакт тепловых реле Р замкнут. Итак, для запуска асинхронника нажимаем кнопку «Пуск», цепь замыкается, через катушку магнитного пускателя КМ начинает протекать ток, сердечник втягивается, тем самым замыкая силовые контакты КМ, а также блок контакт БК. Блок контакт БК нужен для того, чтоб замкнуть цепь управления, поскольку кнопка после того как ее отпустят, вернется в исходное положение. Для остановки этой электродвигателя достаточно нажать кнопку «Стоп», которая разберет схему управления.

При длительном токе перегрузке сработает тепловой датчик Р, который разомкнет контакт Р, и это тоже приведет к остановке машины.

При схеме включения приведенной выше следует учесть напряжение номинальное катушки. Если напряжение катушки 220 В, а двигателя (при соединении в звезду) 380 В, то данную схему употреблять нельзя, а можно применить с нейтральным проводником, а если в обмотки двигателя соединены треугольником (220 В), то данная система вполне жизнеспособна.

Схема с нейтральным проводником:

Единственное отличие этих схем включения, что в первом случае питание системы управления подключено к двум фазам, а во втором к фазе и нейтральному проводнику. При автоматическом управлении системой пуска вместо кнопки «Пуск» может включатся контакт из системы управления.

Посмотреть как подключить не реверсивное магнитное пусковое устройство вы можете здесь:

Реверсивная схема включения показана ниже:

Эта схема более сложная, чем при подключении не реверсивного устройства. Давайте рассмотрим принцип ее работы. При нажатии кнопки «Вперед» происходят все описанные выше действия, но как вы видите из схемы, перед кнопкой вперед появился нормально замкнутый контакт КМ2. Это нужно для выполнения электрической блокировки одновременного включения двух устройств (избежание короткого замыкания). При нажатии кнопки «Назад» во время работы электропривода ничего не произойдет, так как контакт КМ1 перед кнопкой «Назад» будет разомкнут. Для произведения реверса машины необходимо нажать кнопку «Стоп» и только после отключения одного устройства можно будет включить второе.

И видео подключения реверсивного магнитного пускового устройства:

Советы по монтажу магнитных пускателей

При монтаже магнитных пусковых устройств с тепловыми реле необходимо устанавливать с минимальной разностью температур окружающей среды между электродвигателем и магнитным пусковым устройством.

Нежелательна установка магнитных устройств в местах подверженных сильным ударам или вибрациям, а также рядом с мощными электромагнитными аппаратами, токи которых превышают 150 А, так как они при срабатывании создают довольно большие удары и толчки.

Для нормальной работы теплового реле температура окружающей среды не должна превышать 40 0 С. Также не рекомендуется установка рядом с нагревательными элементами (реостаты) и не устанавливать их в наиболее нагреваемых частях шкафа, например вверху шкафа.

Сравнение магнитного и гибридного пускателя:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: