выключатель путевой для чего нужен
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 и путевые выключатели, их отличия и виды
Концевые и путевые выключатели, их отличия и виды.
Концевые (конечные, концевики) и путевые выключатели – это устройства, которые автоматически формируют определенный сигнал за счет оказания на них действия контактным или бесконтактным путем, после чего происходят нужные события для управления механизмом, с которым они соединены.
Особенности концевых выключателей:
Они могут работать в цепях переменного или постоянного тока. В зависимости от направления применения, такие выключатели могут иметь значительно отличающуюся конструкцию между моделями. Могут отличаться точностью работы, видом воздействия на них, размерами, параметрами по рабочему диапазону напряжения и тока, скоростью размыкания контактов и другими параметрами. Кроме того, они могут иметь защиту от влаги, пыли, механических и других воздействий. Для изготовления корпуса устройства применяется пластик или металл, который может быть изолирован от электрического тока.
Отличия путевых и концевых выключателей:
Концевые выключатели осуществляют свою работу при достижении конечных позиций элементов механизма, и обычно применяются для ограничения их хода, например, в станках с ЧПУ, где подвижный стол или другой механизм не должен выезжать за пределы, установленные производителем станка или оператором в случае, когда нужно постоянно менять положения максимального хода конкретного механизма.
Виды концевых выключателей:
В зависимости от вида воздействия на рабочий элемент концевых выключателей, они могут быть контактного (механического) и бесконтактного действия.
Контактные. К ним относятся устройства, в основе работы которых заложен принцип внешнего механического воздействия на контактный подвижный элемент, который может быть в виде кнопки, рычага, ролика или другого вида элемента. Роликовые устройства меньше подвергаются износу за счет того, что контакт с ними происходит по касательной.
Бесконтактные. В зависимости от разновидности таких устройств, в своей конструкции они могут иметь определенный тип чувствительного элемента, который реагирует на воздействующий на него объект на заданном расстоянии. К разновидностям таких выключателей относятся: магнитные (герконовые), индуктивные, оптические, емкостные и подобные. При этом магнитные, имеющие в своей конструкции герконы, отличаются от остальных разновидностей бесконтактных концевых выключателей, так как сами герконы работают механическим путем.
Отличие путевых и конечных выключателей
Путевые и конечные выключатели – коммутационные элементы, которые связаны с одной рабочей машиной.
Они срабатывают в зависимости от передвижения ее подвижной части: обычно в начале и конце пути. Чаще всего выключатели задействуют на производственных механизмах.
Путевые выключатели
Путевые выключатели есть во многих управляемых машинах и электрических устройствах. Они нужны для управления электроцепью при изменении положения рабочих органов.
Назначение
Наиболее часто они используются:
Особенности и виды
Путевые выключатели бывают:
Эта классификация основана на способах воздействия на контакты.
Для того чтобы управление механизмом было безопасным и эффективным, выключатели должны срабатывать очень быстро. Их скорость влияет на возникновение электрической дуги между контактами машины.
Если контакты еще слишком далеко друг от друга, дуга может погаснуть. По этой причине скорость размыкания и смыкания путевого выключателя всегда совпадает со скоростью машины. Для ускорения используются пружинные механизмы.
Конструкция
Корпус выключателя изготавливают, ориентируясь на его назначение. Он может быть:
Внутри него может размещаться дополнительная герметизация или усилительные элементы. Они нужны, если выключатель находится в агрессивной или взрывоопасной среде.
Внутри корпуса находятся 2 или 4 контакта и приводное устройство, состоящее из рычага, оснащенного роликом, педалью или тросом. На противоположной стороне корпуса находятся 2 кулачка, приводящих в действие блоки контактов.
В каждом блоке по два контакта, работающих как само возвращающиеся механизмы. Также в корпусе есть различные зажимы для проводов.
ВПЭ-3бм
В качестве примера путевого выключателя можно рассмотреть ВПЭ-3бм. Он выполнен в металлическом корпусе и необходим для управления трубопроводной арматурой: открытия и закрытия запорного устройства.
Выключатель оснащен 2 концевыми реле. В каждом по 2 группы перекидных контактов, которые подают сигнал о состоянии арматуры. Модификация устройства подразумевает 4 реле, способных указывать не только на открытое и закрытое положение арматуры, но также на 2 промежуточных.
Концевые выключатели
Выключатели-концевики — частный подвид путевых выключателей. Они нужны для замыкания и размыкания цепи.
Их устанавливают на движущиеся механизмы.
Назначение
Концевой выключатель нужен для контроля и ограничения движения механизма.
Устройство срабатывает из-за соприкосновения конечных частей подвижных элементов машины. Их часто используют в промышленной автоматике.
Концевые выключатели можно разделить на защитные и функциональные.
Первые должны оградить машину или человека от рискованного поступка. Например, они не позволяют лифту, спускающемуся в шахту, ехать с открытыми дверями. Второй тип чаще связан с освещением.
Благодаря ему при открытии холодильника загорается лампочка. Концевые выключатели различной сложности используются во всех сферах жизни человека, в том числе в быту.
Особенности и виды
Подгруппы приборов выделяют на основании их будущей сферы применения. Они бывают:
Магнитные переключатели обычно используются в металлургии и машиностроении. В них добавляют резиновый уплотнитель.
Бесконтактные работают на транзисторных ключах. Эти устройства считаются самыми современными.
Конструкция
Корпус выключателя изготавливают из диэлектрического или токопроводящего материала. Подвижной части может не быть, особенно в бесконтактных аппаратах. Контактная часть содержит замыкающие и размыкающие контакты.
Сравнение путевых и конечных выключателей
Путевые – те выключатели, которые срабатывают в нескольких положениях, в том числе конечных. Конкретные положения можно настраивать. Например, ВПЭ-3бм следит за положениями запорной арматуры и даже ее заклиниванием.
Помимо «закрыто» и «открыто» он воспринимает и другие положения запорного устройства.
Концевые выключатели срабатывают только тогда, когда механизм достигает конечной позиции. Они нужны для ограничения хода. Пример – ЧПУ, где подвижная часть не должна выходить за определенное поле, обозначенное производителем.
Общая характеристика этих выключателей – материал корпуса. Самые крепкие и надежные модели обоих типов сделаны из силумина – сплава алюминия и кремния. Этот материал прочный и не подверженный коррозии.
Также оба типа могут применяться в лифтах и воротах с автоприводом, выкатных электрощитах.
Заключение
Путевой выключатель – командоаппарат, срабатывающий на определенных участках движения подвижной части машины. Бесконтактные считаются более надежными, чем контактные.
Концевой выключатель – подвид путевого выключателя, который срабатывает только в конце пути машины или запускает ее работу. Среди них распространены микропереключатели, обычно механические.
Коммутирующим изделием могут быть кнопки, клавиши и другие переключатели.
Оба подвида чаще всего используются на производстве. В видео рассмотрены примеры устройств и схемы работы:
Путевые и конечные выключатели
Путевые и конечные выключатели представляют собой коммутационные элементы, кинематически связанные с рабочей машиной и срабатывающие в зависимости от перемещения подвижной части рабочей машины. Путевые выключатели срабатывают в определенных промежуточных точках на пути перемещения, конечные выключатели срабатывают в крайних точках: в начале и конце пути. Особенно широко путевые и конечные выключатели используются в схемах автоматизированного электропривода различных производственных механизмов. С их помощью происходят автоматическое управление приводом на отдельных участках пути и автоматическое отключение в крайних положениях механизма.
В зависимости от устройства, осуществляющего замыкание или размыкание контактов, путевые и конечные выключатели можно подразделить на кнопочные (нажимные), рычажные, шпиндельные и вращающиеся. Переключение контактов в этих выключателях осуществляется следующим образом. В кнопочных — нажатием рабочего органа механизма на шток, с которым связаны контакты выключателя. В рычажных — воздействием рабочего органа механизма на рычаг, с которым связаны контакты. В шпиндельных — перемещением гайки по винту, связанному через передачи с валом механизма. Во вращающихся — переключающими кулачковыми шайбами, связанными с валом механизма.
В штоковых выключателях скорость переключения контактов определяется скоростью перемещения производственного механизма. При малой скорости взаимное перемещение подвижных и неподвижных контактов происходит медленно, что приводит к длительному горению дуги, возникающей между размыкающимися контактами, и их быстрому разрушению из-за оплавления и усиленного окисления. Для нормальной работы такого выключателя скорость перемещения механизма должна быть не менее 0,5 м/мин. А для обеспечения мгновенного переключения контактов используются специальные пружинные механизмы, освобождающиеся с помощью спусковых механизмов (собачек). Пружины также используются для обеспечения необходимой силы контактного нажатия. На рис.7 показано устройство простого конечного выключателя.
Рис.7. Конечный микровыключатель с мгновенным переключением контактов
Закрепляется он таким образом, чтобы упор на подвижной части производственного механизма находился напротив штока 4. При нажатии упора на шток 4 последний давит на пружину 3. При достижении определенной силы нажатия пружина 3 перебрасывается влево, размыкая контакт 2 и замыкая контакт /. При этом ток пойдет по другой цепи управления. Внешние соединения выключателя выполняются с помощью пайки к выводам: 5 — неподвижный контакт (общий); 6— размыкающийся контакт 2; 7 — замыкающийся контакт 1. Плоская пружина 3 выполнена и i трех частей. Средняя часть длиннее крайних, поэтому она всегда находится в изогнутом состоянии и стремится прижимать контакты в их крайних положениях (/ или 2). Переключатель способен работать в цепях с напряжением до 380 В при токе до 3 А. Перемещение штока составляет 0,5—0,7 мм, необходимое усилие для срабатывания не более 5—7 Н. Время срабатывания 0,01—0,02 с при частоте включений до двух раз в минуту.
На рис.8 показан конечный выключатель типа ВК-111 с мостиковыми контактами. Переключение контактов производится нажатием на шток 1, а возврат контактов в исходное положение осуществляется пружиной 2. Использование мостикового контакта 3 уменьшает вероятность возникновения дуги, поскольку цепь разрывается в двух точках. Такие выключатели могут работать при токе включения до 20 А и длительном токе 6 А. Износоустойчивость выключателей — 10 б срабатываний. Допустимая частота — 600 включений в час.
Рис.8. Конечный выключатель типа
Рис.9. Путевой выключатель моментного
ВК- 111с мостиковыми контактами
На рис. 9 показан выключатель с малым временем срабатывания (моментного действия). Контакты подобных выключателей переключаются с постоянной скоростью при определенном положении производственного механизма независимо от скорости движения. Поэтому их применяют при малых скоростях (до 0,5 м/мин) или при необходимости повышенной точности срабатывания (до 0,05 мм).
При нажатии упора на ролик / рычаг 2 поворачивается и давит на набор спиральных пружин 3, мгновенно действующих на поводок 4. Поводок поворачивается, и ролик 10, сжимая пружину 11, движется по планке 9, занимая положение правее от оси поворота планки 9. При этом собачка 6 отводится и контактный мостик под действием пружины 11 и ролика 10 перебрасывается в другое положение, размыкая контакт 7 и замыкая контакт 8. После отхода упора от ролика 1 поводок 4 и контактный мостик возвращаются в исходное положение под действием пружины 5.
В некоторых случаях используются многопозиционные трех- и пятиконктактные датчики, последовательно управляющие несколькими управляющими цепями. Конструкции таких датчиков сложнее, и они значительно дороже двухконтактных.
Рассмотренные путевые и конечные выключатели имеют сравнительно низкую надежность, связанную с повышенным износом контактной пары. Более высокая надежность обеспечивается при использовании бесконтактных датчиков (например, индуктивного или фотоэлектрического типов), мгновенность срабатывания которых обеспечивается с помощью электронных схем.
1. Что такое коммутация?
2. Какие коммутационные элементы вы используете у себя дома?
3. Как осуществляется моментное действие выключателя?
4. Что такое кнопка управления?
5. Чем отличаются путевые от конечных выключателей?
6. В чем заключается недостаток пакетных переключателей?