выключатель конечный что это
Особенности применения и устройства концевых выключателей
Концевой выключатель или концевик — это электромеханическое устройство, которое подаёт управляющий сигнал при передвижении исполнительно механизма в крайнее или фиксированное положение. Также его ещё называют конечным выключателем. Например, для того чтобы ограничить подъём груза, свыше разрешаемой высоты на кранах или кран-балках устанавливаются концевые выключатели. Они подают отключающий сигнал в систему прекращая подачу напряжения на контактор включающий двигатель. В принципе по действиям которые он выполняет его работа схожа с обычным выключателем, только срабатывает он не от нажатия человека на клавишу. То есть используется, как ограничитель движения того или другого механизма.
Виды концевых выключателей
Все концевые выключатели можно разделить на три основные группы:
Сферы применения
Для каждого вида концевого выключателя свойственно использование в различных сферах деятельности. По применению их можно разделить на:
В общем применение концевых выключателей зависит от возможности механизма его использования и фантазии конструктора или дизайнера. Люди даже и не подозревают как часто им приходится сталкиваться с этим электрическим механизмом:
Устройство конечных выключателей
Конструкция любого такого устройства состоит из:
Механические
Механические концевые выключатели бывают разной конструкции, которая и определяет область их применения.
Чаще всего они применяются, конечно же, в производственных целях, металлургии, машиностроении, строительстве. Зачастую они оснащены резиновым уплотнителем и содержат группу контактов в которые входят и замыкающие и размыкающие.
Одна из разновидностей такого рода концевиков называются микровыключатели и принцип действия их аналогичен с обычными. Вот только размеры и токи значительно меньше. Рабочий ход такого элементы измеряется миллиметрами, и поэтому они применяются с использованием дополнительного рычага, который может быть оснащён небольшим роликом. Поэтому установка его потребует тщательной настройки срабатывания.
Бесконтактные
Бесконтактные концевые выключатели разработаны в противовес механическим и считаются более совершенными устройствами. Они работают на транзисторных ключах, которые в открытом положении обладают небольшим сопротивлением. За счёт применения бесконтактного включения и отключения отсутствует эффект подгорания контакта при разрывании электрической цепи.
Все эти устройства бесконтактной коммутации делятся на:
На базе этих выключателей изготавливаются всевозможные датчики контроля сыпучих и жидких материалов, дозаторов и т. д.
Магнитные
Электромагнитный концевой выключатель (герконовый) реагирует на постоянное магнитное поле. Содержит зачастую один или пару контактов из специального ферромагнетика. Если к нему приблизить магнит то контакты замыкаются тем самым, давая сигнал в схему управления. Основным преимуществом данного устройства является полное отсутствие механического воздействия, что заметно повышает срок его службы. Изготавливается магнитный концевой выключатель в стеклянном или пластиков корпусе, и имеют очень миниатюрные габариты.
Автомобильные
Такие применяемые в автомобилях устройства применяются зачастую для схем освещения и сигнализации. По большому счёту это механический конечный выключатель. Конструктивно он выполнен с одним выводом, на который подключается положительный потенциал. Отрицательная клемма считается корпусом, зажимаемым к металлическому элементу кузова машины.
При этом нужно следить чтобы часть кузова где устанавливается концевик была зачищена от краски.
Шпиндельные
Шпиндельный концевой выключатель используются как ограничитель хода механизма или как путевой выключатель для циклического управления. Вращающий механизм его служит переключателем контактной группы, установленной внутри. Может применяться на лебёдках, и других вращающих валах с небольшой скоростью.
Зачастую оснащён несколькими группами размыкающих и замыкающих контактов.
Пневматические
Пневматический концевой выключатель — это устройство, которое может останавливать подачу сжатого воздуха или другого газа за счёт нажатия на управляющую кнопку или рычаг. При этом существует ещё одна разновидность данных выключателей, которая срабатывает при достижении определённого давления в системе.
Хотелось бы напомнить что подключать или отключать концевые выключатели к электрической схеме стоит при полностью снятом напряжении. После чего указателем напряжения убедится в его отсутствие, а металлические корпуса нужно обязательно заземлять.
Видео об устройстве выключателя
Концевые выключатели: принцип работы, область применения
Немногие знают, зачем нужны концевые выключатели, как они работают и где их можно применять. Не секрет, что само название «концевой выключатель» может многих людей ввести в тупик.
Однако, в действительности всё гораздо проще, и в обычной жизни мы сталкиваемся с этими электрическими приборами гораздо чаще, чем можем себе представить. Итак, рассмотрим, что же представляют собой эти выключатели.
Концевые выключатели – назначение
Концевые выключатели, независимо от их конечной цели, могут выполнять только две функции. Коммутаторы либо активируют (включаются), либо деактивируют (выключают) электрическую цепь. Некоторые из этих переключателей используются в промышленности, а другие применяются для обычных бытовых приборов.
Большинство конечных выключателей, которые используются для дома, остаются скрытыми от пользователя. В качестве примера можно привести включение или отключение света в холодильнике, остановка работы принтера, когда в лотке не остаётся бумаги и т.п.
К сожалению, но, как и любые механические электроприборы, выключатели могут ломаться, в результате чего возникает необходимость замены. Одним из качественных производителей концевых выключателей и прочего оборудования является компания EMAS.
Комплектующие EMAS нашли широкое применение по всему миру, благодаря высокому качеству, надёжности и большому ассортименту. Таким образом, концевые выключатели EMAS используются в:
Концевые выключатели в доме
Откройте холодильник и загорится свет. Закройте дверь, и свет должен погаснуть. Этот небольшой выключатель света на самом деле является конечным выключателем в действие. Он ограничивает время включения света, поэтому он не работает, когда дверь закрыта.
Когда стиральная машина использует цикл перемешивания, и вы открываете верхнюю крышку, мешалка останавливает движение. Переключатель скрыт от просмотра, но цикл прекращается. Конечный выключатель, установленный под верхней крышкой, удаляет «управляющее» напряжение из цепи и останавливает стиральную машину в середине цикла.
Это защитный тип использования конечного выключателя. Таким же образом работают данные приборы в различных устройствах и станках для обеспечения безопасности использования. Например, циркулярная пила прекратит работу, если с выключателя соскочит палец работника. Лифт не сдвинется с места, если двери не будут закрыты, также как и автомобиль, который будет сигнализировать о незакрытой дверце. Во всех указанных случаях, используется конечный выключатель.
Концевые выключатели в больших промышленных машинах
Люди и оборудование, расположенные в промышленных условиях, сохраняются в безопасности благодаря работе концевых выключателей. Данные приборы обычно выключают машину, когда действие превышает его предел перемещение или положение.
Другими словами, если робот неисправен, конечный выключатель отключит питание в цепи управления движением так же, как стиральная машина перестанет двигаться, когда вы откроете крышку.
Когда вы слышите «звуковой сигнал» большого грузовика, движущегося назад, концевой выключатель включался, когда водитель переместил это транспортное средство в обратное. Это действие привело к тому, что электрическая энергия переместилась на задний звуковой сигнал, чтобы предупредить людей о действии.
Типы концевых выключателей
Электрические приборы бывают разных размеров и форм, от размера буханки хлеба до таких маленьких, что может потребоваться увеличительное стекло, чтобы увидеть, где соединить провода. Многие концевые выключатели являются простыми контактами, которые становятся электропроводящими так же, как при включении выключателя света в доме.
Другие типы концевых выключателей называются оптическими бесконтактными переключателями или магнитными бесконтактными переключателями. Оптические бесконтактные переключатели используют два разных компонента – источник и приёмник излучения. Один компонент выстреливает инфракрасным лучом света в приемник, установленный на прямом расстоянии.
Очень похоже на работу телевизионного пульта, когда пытаетесь изменить канал. Если этот световой пучок не проходит до датчика, то оптический ограничитель приближения открывается, соответственно прибор «выключится». Такие выключатели могут использоваться, наоборот, для включения устройства.
Например, автоматическое включение освещения, если наступила ночь. Магнитный бесконтактный концевой выключатель является уникальным устройством, которое также включается или выключается, когда оно приближается к металлическому предмету. Независимо от типов или размеров конечных выключателей, эти устройства могут выполнять только задачу активации или деактивации электрической системы.
Путевые и конечные выключатели
Конечные, путевые выключатели и микропереключатели относятся к датчикам пути и положения. Они кинематически связаны с рабочими механизмами и управляющим приводом в зависимости от пути, пройденного рабочим механизмом. Выключатель, ограничивающий ход рабочего механизма, называется конечным выключателем. Путевые выключатели могут координировать работу нескольких приводов, производя их пуск, останов, изменяя скорость в зависимости от положения, которое занимает механизм рабочей машины.
Принцип действии путевых выключателей основан ни том, что их устанавливают на неподвижных частях рабочих органов в определенном положении, а движущиеся рабочие органы, на которых укреплены кулачки, достигнув заданного положения, воздействуют на датчики, вызывая их срабатывание.
Нажимной путевой выключатель
Рычажной путевой выключатель
Нажимные выключатели выпускают в основном простого действия. Выключатель состоит из основания 1, штока 4, опирающегося на сферическую поверхность втулки 7, неподвижных контактов 6, несущей мостики подвижных контактов 5. Для более надежного включения подвижные контакты 5 и неподвижные 6 поджимаются пружиной 2. При воздействии усилия шток 4 перемещается, и контактные мостики переключают, т.е. отключают размыкающие контакты и включают замыкающие.
У выключателей моментного действия на клеммных основаниях 1 укреплены неподвижные контакты 2. Мостик подвижных контактов 6 смонтирован на рычаге 3. Подвижный (измерительный) рычаг 5 связан с поводком 10 не жестко, а через набор ленточных пружин 11 (во избежание отказа выключателя при поломке пружины). Планка 7 связана с рычагом 3. При его повороте шарик 8 под действием пружины 9 заставляет планку 7 мгновенно переключать контакты в момент освобождения ее защелкой 13. Контакты возвращаются в исходное положение под действием вилки 4 под любым углом в пределах 45 о от оси выключателя.
Назначение и устройство конечных выключателей
Так как обычно точная остановка достигается предварительным переводом электродвигателя на пониженную частоту вращения, при выборе конечного выключателя для исключения замедленного разрыва цепи и повышения точности остановки следует отдавать предпочтение выключателям с моментным размыканием контактов.
Конечный выключатели ВК-200Г и ВК-300Г
Конечный выключатель ВК-300Г
В корпусе установлены неподвижные контакты. Подвижные контакты укреплены на рычаге. Переключение контактов осуществляется поворотом приводного рычага, соединенного при помощи набора ленточных пружин с поводком. При повороте приводного рычага под действием усилия пружины, передаваемого на шарик, планка, жестко связанная с рычагом, мгновенно поворачивается в момент освобождения ее собачкой. При этом контакты выключателя переключаются.
Время переключения контактов равно 0,04 с даже при очень низкой скорости переключающего упора 10 мм/мин. Во всех исполнениях выключателей, кроме второго возврат контактов в исходное положение осуществляется пружиной.
Выключатель ВК-200Г имеет пыле- и брызгозащищенное исполнение, а выключатель ВК-300Г — водозащищенное исполнение.
Выключатели имеют один замыкающий и один размыкающий контакты. Корпус выключателя может быть установлен в любом положении. Рычаг с роликом может быть установлен под любым углом. Рабочий угол поворота рычага равен 12±2°, полный ход может составлять 22°. Свободный дополнительный ход служит для защиты от поломок. Скорость движения механизма не должна превышать 30 м/мин. В исходном положении рычаг с роликом устанавливают под углом 45° к оси корпуса выключателя при скорости механизма до 15 м/мин и под углом 55° при скорости более 15 м/мин.
Неточность срабатывания выключателя, характеризуемая наибольшим отклонением пластины от среднего положения в момент переключения, равна ±0,2 мм. Среднее положение пластины в момент срабатывания конечного выключателя определяется в результате большого числа опытов.
Необходимо иметь в виду, что конечные выключатели ВК-200Г и ВК-300Г, выполненные с обычным роликом, являются аппаратами одностороннего действия (переключение производится при нажатии на выключатель с одной определенной стороны). Когда выключатель фиксирует не крайние, а промежуточное положение механизма и возможно движение переключающей пластины с разных сторон, нужно устанавливать конечный выключатель со срезанным роликом.
При движении пластины в обратном направлении ролик поворачивается вокруг своей оси, а рычаг остается неподвижным: после прохода пластины ролик под действием пружины поворачивается в исходное положение. Можно также использовать выключатель с двумя роликами (исполнение 2).
Для повышения надежности выключателей ВК-200Г и ВК-300Г рекомендуется их контакты, работающие в индуктивных цепях постоянного тока 110 и 220 В, шунтировать искрогасительной RC-цепъю. Для цепи. 110 В используют резистор 0,8 Ом, 5 Вт и конденсатор 0,5 мкФ, 1000 В; а в цепи 220 В — резистор 1 Ом, 5 Вт и конденсатор 0,25 мкФ, 1500 В.
Выключатели ВК-200Г и ВК-300Г допускают до 1200 срабатываний в час.
Конечные выключатели КУ-700А
Конечные выключатели серии КУ-700А, первоначально разработанные для кранов, имеют мощные контакты, надежно и с высокой точностью отключающие токи катушек контакторов при достаточно низких скоростях механизмов. Они выпускаются в следующих исполнениях: КУ-701А, КУ-763А, КУ-704А и КУ-706А.
Максимальная скорость механизма равна 150 м/мин для КУ-701А, 100 м/мин для КУ-704А и 300 м/мин для КУ-706А. Для КУ-703А предельная скорость движения не ограничивается.
Органом воздействия на привод выключателей служит: для КУ-701А, КУ-706А—ограничительная 70 линейка механизма, для КУ-704А — штырь, для КУ-703А — полка, укрепленная на траверсе крюка крана, которая поднимает или опускает груз приводного рычага выключателя.
Основным типом является конечный выключатель КУ-701А. Он может быть установлен в любом положении; рычаг с роликом может устанавливаться под углом 90 и 180° по отношению к нормальному положению. В отличие от ВК-200Г и ВК-300Г рычаг выключателя КУ-701А имеет три положения, КУ-701А является аппаратом двустороннего действия.
Конструкция конечного выключателя КУ-701А
На рисунке показан разрез выключателя (без приводного рычага с роликом). Внутри корпуса закреплены блок кулачковых элементов, кулачковый барабан и фиксирующее устройство.
Блок кулачковых элементов состоит из основания, на котором укреплены контактные болты с неподвижными контактами и два рычага с контактными мостиками. Пружины рычагов с помощью пластин удерживают в замкнутом положении контакты мостика с контактами болтов. При повороте кулачкового барабана выступ кулачковой шайбы нажимает на выступ рычага и контакты размыкаются. Кулачковый барабан имеет вал, на котором жестко закреплен приводной рычаг. В кулачковом барабане есть фигурная пластина (храповик), на которую воздействует фиксирующий механизм, удерживая барабан, а одновременно привод в том или ином рабочем положении.
Исследования конечных выключателей серии КУ-700А. показали высокую точность их работы. При скоростях движения механизма выше 1 м/с заметных погрешностей не наблюдалось.
Конечные выключатели ВПК-1000, ВПК-2000 и ВПК-4000
Конечные выключатели серий ВПК-1000, ВПК-2000 и ВПК-4000 нашли применение в машиностроении. Они отличаются большим разнообразием конструктивных исполнений. Привод может быть выполнен в виде толкателя, толкателя с роликом, рычага с роликом и т. д. Некоторые типы выключателей изготовляются с селективным приводом, реагирующим на движение переключающей пластины лишь в одном направлении.
Конечный выключатель ВПК-1000 содержит встроенный микровыключатель типа МП-110 и может работать в цепях переменного тока до 380 В и постоянного тока до 220 В. Выключатель имеет один замыкающий и один размыкающий контакты. Рабочий ход в исполнении с толкателем равен 2,4 мм, дополнительный ход 5 мм. В исполнении с рычагом и роликом эти показатели равны соответственно 15±5° и 25°. Корпус выключателя защищен от проникновения пыли и брызг воды.
Конечные выключатели серии ВПК-2000 — прямого действия. Погрешность срабатывания по пути перемещения механизма при скорости 20 мм/мин составляет ±0,3 мм для исполнения привода в виде рычага с роликом и + 0,1 мм для исполнения с толкателем. Выключатель имеет один замыкающий и один размыкающий контакты. Корпус пылеводонепроницаемый, маслостойкий.
Конечные выключатели серии ВПК-4000 имеют до четырех контактов в любой комбинации, которые могут работать в цепях переменного тока до 660 В и постоянного тока до 440 В. Контактная система — прямого действия с двойным разрывом цепи. Минимальные ток и напряжение, при которых надежно работает контактная система, равны 0,05 А и 12 В. Погрешность срабатывания по пути равна ±0,1 мм. Корпус выполняется в водозащищенном и других исполнениях.
Взрывозащищенные конечные выключатели ВКМ-ВЗГ и ВПВ
Малогабаритные взрывозащищенные конечные выключатели ВКМ-ВЗГ содержат встроенный микропереключатель с моментным размыканием контактов. Выключатель предназначен для работы в цепях 380 В. 50 Гц и 220 В постоянного тока. Номинальный ток контактов 2,5 А.
Конечный выключатель ВПВ имеет аналогичные конструкции приводных устройств, содержит два — четыре контакта моментного переключения. Время срабатывания оавно 0,04 с.
Погрешности по пути конечных выключателей ВКМ-РЗГ и ВПВ примерно равны погрешностям выключателей ВПК-2000 и ВПК-4000.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Концевые выключатели: виды, устройство и принцип работы
Концевой выключатель — электромеханическое устройство, широко применяемое в системах автоматизации для определения наличия объекта в зоне действия.
В основе принципа работы концевого выключателя лежит механическое воздействие на актуатор. Когда он перемещается, происходит замыкание либо размыкание электрической цепи.
Назначение концевых выключателей
Устройство позволяет переключать режимы работы оборудования, обесточивать части систем, включать освещение, отслеживать положение каких-либо объектов.
Функции, которые также могут выполнять различные типы концевых выключателей:
Если движущиеся элементы оборудования имеют ограниченный диапазон перемещения, необходимо предусмотреть отключение двигателя при достижении крайних положений. Концевой выключатель размещается так, чтобы движущийся элемент гарантированно задевал его актуатор, достигая заданной точки. В этом случае концевик срабатывает, ток отключается и движение останавливается.
Для подключения концевого выключателя требуется обнаружить необходимую точку контакта и установить сам датчик таким образом, чтобы срабатывание происходило именно там. Здесь изменение положения датчика при монтаже обеспечивает более точную настройку момента срабатывания (смещение датчика возможно за счёт использования крепежных отверстий либо за счёт изменения места крепления). Также более точная настройка возможна регулировкой самого рычага, если это предусмотрено конструкцией датчика.
В сравнении с размерами регистрируемых объектов и расстояниями, проходимыми ими, точность срабатывания концевика составляет доли процента. При этом расстояние, проходимое проводящей пластиной от момента отсутствия контакта до его появления составляет доли миллиметра. Данное расстояние и определяет точность, с которой датчик может зарегистрировать положение контролируемого объекта. Это может быть 0,5, 0,2 мм и даже меньше. Дополнительное достоинство концевика в том, что точность срабатывания (а также характер взаимодействия при контакте) можно настраивать (регулировать) за счёт использования различных типов актуаторов.
Сферы применения концевых выключателей
Концевые выключатели используются как датчики в различных системах автоматизации. Они нужны в следующих отраслях:
В любой области применение концевых выключателей преследует одну из двух целей: либо защитить технику от несанкционированного доступа, либо автоматически активировать (дезактивировать) конкретные функции оборудования.
Устройство и виды электромеханических концевых выключателей
Основные функциональные элементы концевых выключателей:
Актуатор непосредственно взаимодействует с внешними объектами, а затем, за счёт своего перемещения, — с устройством переключения контактов, приводя к замыканию или размыканию электрической цепи.
Существует несколько видов концевых выключателей в зависимости от типа актуатора. Разделяют кнопочные, рычажные и штоковые актуаторы. Степени защиты различны и отражаются в маркировке: в ассортименте Meyertec артикулы концевых выключателей с IP54 начинаются с букв MTB4-MS, а с IP65 — с букв MTB4-LZ.
Актуаторы концевиков Meyertec возвращаются в исходное положение сразу после прекращения контакта объекта с актуатором.
Возможно линейное движение актуатора либо вращение.
Распространено применение концевых выключателей нормально замкнутого и нормально разомкнутого типа. В концевиках Meyertec используются NO+NC контакты.
Типы актуаторов концевых выключателей
Роликовый рычаг
Чтобы снизить усилие активации и трение и уменьшить износ исполнительного механизма, рычаг снабжают роликом, который поворачивается вокруг своей оси при контакте. Ролик изготавливается из металла или полимера. Рычаг снабжен пружиной, после прекращения внешнего воздействия он возвращается в исходное состояние.
Что такое регулируемый роликовый рычаг
Регулируемый роликовый рычаг — исполнительный элемент изменяемой длины, который позволяет обеспечить точную настройку выключателя для лучшего контакта с контролируемыми объектами. Это подвижное приспособление с роликом, допускающее фиксацию в различных положениях посредством специального винта.
Скругленный плунжер: особенности конструкции
Актуатор кнопочного типа, без рычага, срабатывает при непосредственном воздействии на кнопку. Исполнительный механизм выполнен в виде выступающего элемента со скруглённой верхней частью, что позволяет повысить площадь контакта и обеспечить срабатывание также и при небольшом отклонении объекта от движения по направлению к кнопке.
Роликовый плунжер
Назначение концевых выключателей данного типа — обеспечивать активацию в случаях, когда внешний объект движется не только прямо на актуатор, но и, например, по окружности. По своей сути это актуатор кнопочного типа, снабженный роликом на конце.
Стержневой рычаг (шток)
Срабатывание происходит за счет бокового воздействия. Стержневой рычаг работает по тому же принципу, что и роликовый рычаг, но отличается размерами и, соответственно, отсутствием ролика. Длина может достигать 10 сантиметров.
Гибкий стержень
По принципу действия схож со стержневым рычагом, но активируется при воздействии с любой стороны.
Свойства концевых выключателей
Концевые выключатели широко применяются, являются практичным и относительно недорогим решением для создания систем автоматизации.
Особенности концевых выключателей:
К недостаткам концевых выключателей можно отнести ограничение скоростей, на которых осуществляется взаимодействие, а также необходимость физического контакта с контролируемым объектом, что повышает нагрузку на устройство и отрицательно влияет на срок его службы.
При выборе концевого выключателя стоит обращать внимание на следующие факторы:
Чтобы уточнить все эти характеристики и получить подробную консультацию, позвоните нам или воспользуйтесь формой «Задать вопрос».