Види, принцип дії і пристрій кінцевих вимикачів

Для контролю та обмеження руху різних механізмів використовується кінцевий вимикач. Він повинен мати наступні характеристики: надійність спрацьовування, безпеку для людей і приладів, висока напрацювання на відмову. Існує велика кількість різновидів цих вимикачів: механічні, магнітні, індуктивні. Кожна група ділиться на підгрупи. Все залежить від того, де буде застосовуватися той чи інший прилад.

Види кінцевих вимикачів

Всі кінцеві вимикачі можна розділити на три основні групи:

  1. Механічні. Спрацьовують при механічному впливі на важіль або коліщатко, при цьому контакти вимикача розмикаються або замикаються, подаючи або попереджувальний сигнал, або ж керуючий.
  2. Безконтактні. Це безконтактна різновид кінцевого вимикача, який спрацьовує при наближенні будь-якого металевого предмета або іншого предмета, на який налаштована його комутація.
  3. Магнітні. Як видно з, назви це пристрій приводиться в дію якщо наблизити до нього на певну відстань магніт. Також їх називають герконами.
  • Захисні, які встановлені з метою захистити механізм або персонал від непродуманих дій. Наприклад, клітина, спускається людей в шахту, чи не почне рух поки всі двері її НЕ будуть закриті, тим самим забезпечується безпека шахтарів.
  • Функціональні. Вони регулярно включають або вимикають освітлення або інший електричний механізм. Найбільш наочний приклад такого пристрою відомий кожному це включення світла в холодильнику при відкритті дверей.

Загалом застосування кінцевих вимикачів залежить від можливості механізму його використання і фантазії конструктора або дизайнера. Люди навіть і не підозрюють як часто їм доводиться стикатися з цим електричним механізмом:

  1. в побуті і побутової техніки;
  2. в автомобілі і в автомобілебудуванні;
  3. в меблевої продукції;
  4. на виробництві для вирішення найрізноманітніших завдань.

Мал. №1. Фото кінцевого вимикача КВ-01, КВ-02.

Мал. №2. Принципова електрична схема кінцевих вимикачів КВ-01, КВ-02.

Мал. №3. Креслення кінцевого вимикача КВ-1 із зазначенням габаритних і настановних розмірів КВ-01 і з місцем розташування в конструкції кабельного вводу.

Конструкція будь-якого такого пристрою складається з:

  1. Корпуси. Він може бути виконаний з діелектричного або струмопровідного матеріалу, в залежності від виконання.
  2. Рухомої частини за допомогою впливу, на яку відбувається натискання на контактну групу. Відсутня рухомий механізм в герконах і безконтактних кінцевих апаратах.
  3. Контактна частина. Може містити як замикають (нормально відкриті), так і розмикаючих (нормально закриті) контакти. При виборі кінцевого вимикача варто звернути увагу на напругу і струм, який буде протікати по контактам. Так як від цього безпосередньо залежить тривалість справної роботи вимикача. Це залежить від управління якими механізмами він призначений.

механічні

Механічні кінцеві вимикачі бувають різної конструкції, яка і визначає область їх застосування.

Основні їх види:

  1. кнопкові;
  2. роликові;
  3. важільні.

Найчастіше вони застосовуються, звичайно ж, у виробничих цілях, металургії, машинобудуванні, будівництві. Найчастіше вони оснащені гумовим ущільнювачем і містять групу контактів в які входять і замикають і розмикають.

Одна з різновидів такого роду концевиков називаються мікровимикачі і принцип дії їх аналогічний зі звичайними. Ось тільки розміри і струми значно менше. Робочий хід такого елементи вимірюється міліметрами, і тому вони застосовуються з використанням додаткового важеля, який може бути оснащений невеликим роликом. Тому установка його потребують ретельної настройки спрацьовування.

безконтактні

Безконтактні кінцеві вимикачі розроблені на противагу механічним і вважаються більш досконалими пристроями. Вони працюють на транзисторних ключах, які у відкритому положенні мають невеликим опором. За рахунок застосування безконтактного включення і відключення відсутній ефект підгоряння контакту при розірванні електричного кола.

Всі ці пристрої безконтактної комутації діляться на:

  • Ємнісні — засновані на взаємодії з людським тілом. Справа в тому що коли людина наближається до нього то виникає електрична ємність в результаті якої, приводиться в дію контур мультивибратора, встановлений всередині концевика. Чим ближче наближається людське тіло тим більше ємність і нижче частота імпульсу. Такий елемент має велику чутливість. Основну функцію виконує пластина, щільно приєднана до конденсатора.
  • Індуктивні — це електронний безконтактний вимикач відгукується на пересування магнітного матеріалу. Залежно від цього такий датчик оснащений металевим або ж немагнітним сердечником. При наближенні або віддаленні об’єкта, на який було налаштовано спрацьовування, він виробляє електричні імпульси, які обробляються пороговою елементом, і дається сигнал на закриття або відкриття ключа.
  • Оптичні — це особливий різновид кінцевих вимикачів, яка оснащена інфрачервоним світлодіодом і спеціальним транзистором, уловлює цей сигнал (фототранзистором). Оптичний елемент працює незалежно від природного освітлення. При перериванні променя світлодіода фотоелемент буде закриватися, тим самим виключаючи виконавчий механізм, в схему якого він підключений.
  • Ультразвукові. Тут застосовуються вже кварцові звукові випромінюють елементи. Вони також можуть застосовуватися як датчики руху або обсягу. При появі в радіусі його дії змінюється амплітуда звукового сигналу певної частоти, найчастіше нечутною людському вуху.

На базі цих вимикачів виготовляються всілякі датчики контролю сипучих і рідких матеріалів, дозаторів і т. Д.

магнітні

Електромагнітний кінцевий вимикач (герконовий) реагує на постійне магнітне поле. Містить часто один або пару контактів зі спеціального феромагнетика. Якщо до нього наблизити магніт то контакти замикаються тим самим, даючи сигнал в схему управління. Основною перевагою даного пристрою є повна відсутність механічного впливу, що помітно підвищує термін його служби. Виготовляється магнітний кінцевий вимикач в скляному або пластиків корпусі, і мають дуже мініатюрні габарити.

автомобільні

Такі застосовуються в автомобілях пристрої застосовуються найчастіше для схем освітлення та сигналізації. За великим рахунком це механічний кінцевий вимикач. Конструктивно він виконаний з одним висновком, на який підключається позитивний потенціал. Негативна клема вважається корпусом, затискають до металевого елементу кузова машини.

При цьому потрібно стежити щоб частина кузова де встановлюється кінцевик була зачищена від фарби.

шпиндельні

Шпиндельний кінцевий вимикач використовуються як обмежувач ходу механізму або як шляховий вимикач для циклічного управління. Момент, що обертає механізм його служить перемикачем контактної групи, встановленої всередині. Може застосовуватися на лебідках, і інших обертаючих валах з невеликою швидкістю.

Найчастіше оснащений декількома групами спорогенезів і замикаючих контактів.

пневматичні

Пневматичний кінцевий вимикач — це пристрій, який може зупиняти подачу стисненого повітря або іншого газу за рахунок натискання на керуючу кнопку або важіль. При цьому існує ще один різновид даних вимикачів, яка спрацьовує при досягненні певного тиску в системі.

Хотілося б нагадати що підключати або відключати кінцеві вимикачі до електричної схемою стоїть при повністю знятій напрузі. Після чого покажчиком напруги переконається в його відсутність, а металеві корпуси потрібно обов’язково заземлити.

Мал. №4. Креслення у масштабі вимикача КВ-04

Регулювання відбувається за рахунок зміни кулачків, розташованих шайбі, вони впливають на важелі, при повороті яких переміщається магніт, що перемикає геркон.

Ріс.№5. Принципова електрична схема підключення кінцевого вимикача КВ-04.

Мал. №6. Фото кінцевий вимикач КВ-04.

Безконтактні шляхові вимикачі поділяються на два основних типи за принципом дії і впливу на чутливий елемент:

  1. Механічного впливу.
  2. Параметричного впливу, за рахунок зміни фізичних параметрів перетворювача.

Параметричні вимикачі поділяються на такі типи:

  1. Індуктивні.
  2. Ємнісні.
  3. Оптичні.

Підключення таких пристроїв відбувається на основі використання 2-х і 3-провідної схеми. Харчування у випадку з 3-провідної схеми приходить за спеціальним проводу.

Мал. №7. Безконтактні шляхові вимикачі (датчики).

До безконтактним колійним вимикачів пред’являються підвищені вимоги надійності експлуатації, тому як працювати таким пристроям доводиться у важких умовах. Розташування цих пристроїв знаходиться в робочій зоні машин і агрегатів, де вони можуть підпадати під вплив значних високих температур, можуть потрапляти під удар і працювати під впливом сильної вібрації. Також можуть перебувати під впливом сильного магнітного поля, на них можуть діяти різні, в тому числі і агресивні рідини і забруднення.

Особливо важливим є висока вимога підвищеної частоти спрацьовування, особливо в умовах використання на складних технологіях, наприклад, верстатні лінії, що працюють в автоматичному режимі, складні транспортні системи, металургія і ливарне виробництво.

Ссылка на основную публикацию