КОДОВЫЙ ЗАМОК НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ

Устройство предназначено для установки на входных дверях различных помещений производственного и бытового назначений, в том числе на дверях жилых домов, квартир и отдельных комнат, на дверях помещений хозяйственно-бытового назначения.

Кодовый замок можно использовать на приусадебных и садово-огородных участках для запирания бытовых помещений, хозяйственных построек, сараев, гаражей, погребов и т.п. Конструкция кодового замка, его схемотехническое решение и примененные элементы позволяют эксплуатировать устройство в условиях холодного и умеренно холодного климатов при температуре окружающей среды от -25 до +45 °С, при относительной влажности воздуха до 98 % при температуре +22 °С и пониженном атмосферном давлении до 200 мм рт.ст. Рассматриваемый электронный кодовый замок относится к сторожевым и сигнальным устройствам наиболее простого принципа действия, обладающим одновременно высокими электротехническими характеристиками. Работает кодовый замок от сети переменного тока напряжением 127 или 220 В частотой 50 Гц.

Принципиальная электрическая схема кодового замка электромеханического принципа действия приведена на рис. 1.11. кодовый замок состоит из блока питания, пульта управления и электромеханической части замка. Параметрический стабилизатор напряжения, собранный по схеме рис.1.11, характеризуется предельной простотой технического решения, имеет небольшое количество комплектующих элементов, не допускает даже кратковременных коротких замыканий, так как регулирующий транзистор VT1 перегружается и выходит из строя. Транзистор работает в режиме эмиттерного повторителя, увеличивая выходную мощность, достаточную для устойчивой работы кодового замка.

В электрической схеме управления для кодирования и дешифрования применяют электромагнитные реле, кнопки управления и электрические вилки, которые позволяют без ключей входить только нужным посетителям. Если постороннее лицо начнет разгадывать шифр замка, он мгновенно известит об этом.

Кодовый замок является релейным автоматом, включающим электромагнит Эм1 открывания дверей при правильном наборе шифра.

Кодирование и набор шифра-номера осуществляются электрическими соединителями Х2 — Х25, которые подсоединены к кнопочным микропереключателям SA3 — SA14. Как рекомендуется из схемы, шифр можно устанавливать семью переключателями из двенадцати. Это: Х2 — Х5, Х8, Х9, Х12, Х13, Х16, Х17, Х20, Х21, Х24, Х25 по схеме, но набор может быть осуществлен в любой последовательности. В приведенном примере набора номера закодированный шифр определяется цифрами, указанными под переключателями SA3 — SA14: 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12. При этом рекомендуется иметь в виду, что первым штырем при наборе кода всегда должен быть соединитель Х2, который может быть установлен в любое гнездо, вторым штырем должен быть штырь Х4, третьим — Х9, четвертым XI2, пятым — Х16, шестым — Х20 и седьмым — Х24. Запоминаемый код зависит от того, в какое гнездо устанавливаются штыри в, том порядке, как указано выше. к примеру, если штырь Х2 соединен с гнездом Х9, штырь Х4 — с гнездом ХЗ, штырь Х8 — с гнездом Х19, штырь Х12 — с гнездом Х15, штырь Х16 — с гнездом Х7, штырь Х20 — с гнездом XII, штырь Х24 — с гнездом Х5, то набранный код, который надо запомнить или записать, будет 4, 1,9, 7, 3, 5, 2. На принципиальной электрической схеме указан код 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12.

Расшифровывание набранного кода заключается в наборе на пульте управления семи цифр. Каждой цифре соответствует своя кнопка, которую необходимо нажать.

Релейный автомат работает в следующей последовательности. Эти узлы можно изготовить в качестве самостоятельных сборочных единиц, которые способны функционировать в составе других изделий как составные части. Блок электропитания включает входные цепи; цепи питания исполнительных механизмов; сетевой понижающий трансформатор питания Т1; сигнализатор

включения в сеть; выпрямительное устройство и параметрический стабилизатор напряжения.

Входные цепи кодового замка обеспечивают подключение к сети переменного тока при помощи электрического соединителя XI, смонтированного с электрическим кабелем длиной не менее 1,5 м, защиту входных цепей от перегрузок и коротких замыканий при помощи плавких предохранителей FU1 или FU2 при питании напряжением 220 или 127 В соответственно, защиту вторичных цепей устройства при помощи предохранителей FU3 и FU4; сигнализируют о включении напряжения переключателем SA1 при помощи индикаторной лампы HL1.

Сетевой понижающий трансформатор питания Т1 изготавливают на стержневом магнитопроводе типа ПЛ из ленточной электротехнической стали. Сетевой трансформатор Т1 имеет две изолированные друг от друга катушки, обмотки которых соединены последовательно, так, чтобы намагничивающие силы этих обмоток совпадали по направлению. Трансформатор Т1 стержневой конструкции обладает меньшей чувствительностью к внешним электромагнитным полям, так как знаки электромагнитных помех, наводимых в двух катушках трансформатора, равны по величине, но противоположны по знаку, поэтому взаимно уничтожаются. Магнитопровод стержневого трансформатора выполняется П-образной формы и имеет два стержня с обмотками. На каждом стержне помещается половина витков первичной обмотки и половина витков вторичной обмотки. Трансформатор обеспечивает более полную гальваническую развязку и дополнительную электробезопасность по сравнению с броневой конструкцией.

Выпрямитель собран на одной диодной сборке, которая выполнена по однофазной двухполупериодной мостовой схеме на четырех диодах, обозначенных на схеме как VD1. Работает выпрямитель на емкостный фильтр из оксидных конденсаторов С1 — С4 большой емкости. Конденсаторы включены в цепь фильтра параллельно. На выходе выпрямителя действует постоянное напряжение 36 В при питании кодового замка от сети переменного тока.

Стабилизатор напряжения выполнен на трех стабилитронах VD2 — VD4 и транзисторе VT1, обеспечивая выходное стабилизированное напряжение 24 В. При нажатии на кнопку 1 (соединитель SA3) напряжение со стабилизатора поступает на реле К1 через контакты переключателя SA2, замкнутые контакты К8.1 реле К8, соединители Х2 и ХЗ. Срабатывая, электромагнитное реле К1 замыкает свои контакты К1.1 и К1.2. Контакты К 1.1 самоблокируют кнопку SA3, и теперь при отпускании ее, напряжение на обмотку реле К1 подается через эти контакты. Контакты К1.2 подготавливают подачу напряжения постоянного тока на реле К2 и при правильном нажатии на кнопку 2, это реле сработает и замкнет свои контакты К2.1 и К2.2. Контакты К2.1 самоблокируют кнопку SA4, и теперь, отпустив ее, реле К2 останется под напряжением. Контакты К2.2 подготавливают подачу напряжения на реле КЗ. При нажатии последующих кнопок соединителей в том порядке, как указано выше и на схеме рис. 1.11, процесс срабатывания реле КЗ — Кб повторяется, как при нажатии первой кнопки. Теперь при нажатии кнопки 12 переключателя SA14 напряжение постоянного тока подается на реле К7, и оно срабатывает. Контакты К7.1 при этом заблокируют кнопку SA14, а контакты К7.2 при замыкании дадут команду на исполнительный механизм — электромагнит Эм1. Устанавливают блок питания недалеко от входной двери. На лицевой панели корпуса размещают гнезда соединителей ХЗ, Х7, Х5, Х9, XII, Х13, Х15, Х17, Х19, Х21, Х23, Х25. Из верхней крышки выводят изолированные провода со штырями на концах, которые имеют гравировку или надписи: Х2, Х4, Х6, Х8, Х10, Х12, Х14, Х16, Х18, Х20, Х22, Х24. Четкая маркировка этих штырей позволяет быстро и безошибочно устанавливать важный в данный момент код-шифр. При этом штыри Х6, Х10, Х14, Х18, Х22 должны быть обозначены другим цветом, который показывает, что они в наборе кода не участвуют. Из боковой стенки корпуса выводится сетевой шнур, выполненный из электрического кабеля, на конце того смонтирован электрический соединитель XI.

Примененные в кодовом замке электромагнитные реле рассчитаны на напряжение питания 24 В постоянным током, к примеру РЭС-9, РВМ, РСМ устанавливаются и монтируются в отдельном корпусе или вместе с блоком питания.

Узел замка с электромагнитом размещают на входной двери. При этом удобно использовать пружинный замок промышленного производства, который можно открывать и ключом. Замок можно доработать с целью присоединения к нему электромагнита. В этом случае рекомендуется обратить внимание на длину соединительного звена. В качестве электромагнита можно использовать самодельную конструкцию, состоящую из катушки длиной 90 мм, диаметром 32 мм и сердечника длиной 100 мм, циаметром 20 мм. Каркас катушки изготавливают из картона или другого изоляционного материала. Он имеет внутренний диаметр отверстия 21 мм, диаметр щечек 70 мм, толщину 5 мм. На каркас катушки магнита наматывают провод марки ПЭВ-1, ПЭВ-2 или ПЭЛ внавал рядами диаметром 0,31.0,41 мм в количестве 5200 витков с отводом от 4000-го витка для подключения напряжения 220 или 127 В.

В кодовом замке применены элементы следующих типов: резисто-dh R1 — R5 типа МЛТ, конденсаторы С1С6 типа К50–16; предохранители FU1 — FU4 типа ПМ-1; электрические соединители XI типа «вилка» с сетевым шнуром из кабеля с двойной изоляцией, Х2 — Х5 контакты приборные малогабаритные (гнезда и штыри); переключа-гели SA1 типа П2Т-1–1, SA2 — SA14 типа П2К или ПМ1–1; электро-гмагнитные реле К1К8 типа РВМ-1С-70 или РЭС-9; трансформатор Т1 унифицированный сетевой понижающий трансформатор типа ПЛ.

Таблица 1.16. Моточные данные сетевого понижающего трансформатора питания Т1, применяемого в кодовом замке

Тип трансформа-	Тип магнитопро-	Обмот-	Выводы	Марка и диа-	Число вит-	Сопротивле-
тора	вода и марка стали	ка		метр провода, мм	ков	ние постоянному току, Ом
Стержневой,	ПЛ 20x40x80	I	1–2	ПЭВ-1 0,31	394	7,5
с двумя ка-	3311 (толщи-	Г	Г — 2'	ПЭВ-1 0,31	394	7,5
тушками	на 0,25 мм),	1а	3–4	ПЭВ-1 0,21	289	12,1
	витой, лен-	I а'	3' — 4'	ПЭВ-1 0,21	289	12,1
	точный	II	5–6	ПЭВ-1 0,59	76	0,9
		II'	5' — 6'	ПЭВ-1 0,59	76	0,9
		III	7–8	ПЭВ-1 0,31	29	0,5
		III'	7' — 8'	ПЭВ-1 0,31	29	0,5
		ГУ	9–10	ПЭВ-1 0,31	16	0,2
		IY'	9' — 10'	ПЭВ-1 0,31	16	0,2
		Экран	0	ПЭВ-1 0,21	1 слой

Выпрямитель и стабилизатор напряжения собраны на печатной плате, которую вместе с другими элементами крепят на металлическом шасси. Кодовый замок срабатывает, и входную дверь можно отворить.

Включенное в схему кодового замка реле К8 получает электропитание при нажатии любой из кнопок переключателей SA5, SA7, SA9, SA11, SA13 при данном наборе кода. Стоит только нажать на одну из этих кнопок, как реле К8 сработает и замкнет контактами К8.2 цепь питания электрического звонка и одновременно разомкнет контактами К8.1 цепь питания реле К1К7. Таким образом, если посторонним лицом случайно были правильно выбраны последовательно до шести зашифрованных цифр и только одна неправильно, все цифры сбросятся, прозвонит звонок и придется набирать весь код сначала.

Рабочие реле К1 — К7 обесточиваются при правильном наборе кода и обязательно при открывании дверей, где установлен конечный выключатель SA2, и подготавливают реле и весь релейный автомат к приходу нового посетителя.

Конструктивно кодовый замок имеет блочное исполнение, включающее блок питания с выпрямителем и стабилизатором напряжения; релейный блок; тяговый электромагнит с замком и конечный выключатель, устанавливаемый на входной двери.

Блок питания монтируют в плоском прямоугольном корпусе, высота того определяется габаритными величиными сетевого трансформатора. Транзистор VT1 устанавливают на радиаторе охлаждения, активная площадь того должна быть не менее 60 см .

В кодовом замке могут быть применены и другие аналогичные элементы, не ухудшающие его основные электрические характеристики.

к примеру, диодную сборку можно заменить на четыре диода типов Д226А, Д237А, резисторы типа МЛТ на резисторы типов ВС, ВСа, МТ, ОМЛТ, С1–4, стабилитроны типа Д814А на стабилитроны типа Д814Г, при этом предельно допустимый ток стабилизации снижается до 29 мА на один стабилитрон, конденсаторы типа К50–16 — на конденсаторы типов К50–6, К50–20, К50–3, К50–12.

Моточные данные сетевого понижающего трансформатора питания Т1, примененного в блоке питания кодового замка, приведены в табл.1.16.

Основные технические данные кодового замка

Номинальное напряжение питающей сети переменного тока, В . 127 или 220

Пределы изменения напряжения питающей сети переменного тока, % -6 .+10 Выходное напряжение блока питания, В:

выпрямленное. 36

стабилизированное 24

Мощность, потребляемая при работе, Вт:

в режиме холостого хода. 0,04

в режиме полной нагрузки . 60

Изменение выходного напряжения 24 В при изменении напряжения

питающей сети от 187 до 242 В, В, не более. 1,2

Время срабатывания замка после набора последнего номера кода, с . 0,3

Число охраняемых объектов одновременно одним замком 1

Срок службы замка, ч, не менее . 10000

КПД, не менее. 0,75

Указатель Назад Вперед

При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна!

Правообладатели статей являются их правообладателями. Информация получена из открытых источников.

Лаборатория домашней безопасности

Схемы и идеи систем безопасности для самостоятельного изготовления

КОДОВЫЙ ЗАМОК НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ