Концевого выключателя принцип действия

Информация

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.

ПТЭЭП

Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.

ПОТЭУ

Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок — документ, созданный на основе недействующих в настоящее время Межотраслевых правил по охране труда (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150).

Источник

Установка выключателя

Монтажные работы отличаются по своему характеру в зависимости от типа выключателя. В случае с клавишными устройствами понадобится штробить стены, чтобы подготовить каналы для электропроводки. Такие работы лучше осуществлять при ремонте помещения. Прибор устанавливают во внутренней части шкафа, а крепление монтируется на боковой стойке.

Концевые выключатели монтируют в каждую секцию шкафа. Лампы зажигаются при открывании дверей, когда происходит высвобождение прижатой ранее кнопки. Переключатель не должен препятствовать открыванию дверей в соседних секциях.

Инфракрасные и сенсорные устройства срабатывают на открывание дверей мебели. Инфракрасные модели считаются более надежными в сравнении с сенсорными. Главное преимущество бесконтактных переключателей — отсутствие необходимости в протягивании к ним проводов.

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест

Схема проходного выключателя с двух мест выполняется при помощи двух проходных одноклавишных устройств, которые работают только в паре. У каждого из них на месте входа есть один контакт, а на месте выхода – пара.

Перед тем как подключить проходной выключатель, схема подключения наглядно отображает все этапы, следует обесточить помещение при помощи соответствующего выключателя, находящегося в щите управления. После чего необходимо дополнительно проверить отсутствие напряжения во всех проводах выключателя. Для этого следует использовать специальную отвертку.

Для выполнения работ понадобится: плоская, крестовая и индикаторная отвертки, нож, бокорезы, уровень, рулетка и перфоратор. Для установки выключателей и прокладки проводов в стенах помещения следует выполнить соответствующие отверстия и штробы, согласно плану расположения приборов.

В отличие от обычных выключателей, проходные переключатели имеют не два, а три контакта и могут переключать «фазу» с первого контакта – на второй или третий

БЕСКОНТАКТНЫЕ КОНЦЕВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

КВ бесконтактного типа обычно называют датчиками. Существует несколько их разновидностей по принципу действия:

индуктивные;
оптические;
емкостные.

Индуктивный датчик реагирует на появление в его активной зоне материалов, обладающих ферро – магнитными свойствами. Индуктивный концевой выключатель оснащён катушкой индуктивности и генератором импульсов, создающим магнитное поле в активной зоне.

При внесении в зону действия концевого переключателя металлического материала изменяются параметры магнитного поля и амплитуда колебаний задающего генератора.

Концевые датчики индуктивного типа широко применяются в схемах управления и блокировки конвейеров топливоподачи и транспортировки различных минеральных веществ в качестве индикаторов движения ленты, а также для выявления посторонних металлических предметов в минеральной массе.

Оптический датчик состоит из двух частей — генератора и приёмника. Генератор вырабатывает оптический сигнал, обычно инфракрасного спектра. Условием срабатывания датчика служит появление на пути луча непрозрачного предмета, вызывающего прекращение приёма сигнала приёмником.

Оптические датчики используются в качестве концевых и путевых переключателей в различных автоматизированных системах управления. Достоинством оптических выключателей концевого типа является большая дальность их действия.

Емкостной датчик реагирует на изменение электрической ёмкости, происходящее при приближении к рабочим электродам тела, имеющего диэлектрическую проницаемость отличную от воздуха.

Применяются концевые выключатели емкостного типа в различных производственных автоматических системах и станочном оборудовании.

* * *

Разновидности концевых выключателей

Выделяют три основные группы концевиков: механические, бесконтактные, магнитные. Главная функция всех этих приборов — автоматом отсоединять работающий механизм в момент достижения установленной позиции его подвижной частью. Эти выключатели служат не только для размыкания цепи, но и для ее соединения.

Работа цепи в коневых датчиках координируется двумя способами: непосредственным воздействием на подвижные контакты и позиционным управлением ими. В первом случае их называют контактными, во втором — бесконтактными. Примером контактных концевиков являются датчики, отвечающие за закрытие автомобильных дверей.

На фото изображено конструктивное исполнение концевого выключателя путевого типа. Основными его составляющими являются: крышка (1), основание (2), контакты (3), ролик (4), рычаг (5), полоса уплотнительная (6)

Датчики такого типа могут не только включать и выключать механизмы, но и устанавливать положение предмета контроля. К ним относятся датчики, определяющие уровень топлива. Сигналом к их срабатыванию служит изменение сопротивления, соответствующего определенному уровню жидкости.

Минус контактных датчиков в присутствии механических подвижных частей, сравнительно небольшой срок службы в связи с неэффективной защитой от влаги и пыли. Преимущество — простая конструкция, установка и эксплуатация. Значительно надежнее защищены от внешних воздействий бесконтактные выключатели. Более длительным является и их ресурс.

Что такое концевой выключатель

Концевым называется конечный выключатель, который устанавливается в системе управления формирования сигнала, дающего разрешение на дальнейшую работу схемы. Он, как правило, имеет несколько пар контактов (открытых и закрытых). Но существуют и бесконтактные концевики, которые состоят из инфракрасного светодиода и фотоэлемента, расположенных друг напротив друга.

Устройство

Выключатель концевой состоит из подвижных контактных элементов и неподвижных. Он имеет металлический корпус, в котором установлен весь механизм. Устройство выключателя приведено на схеме ниже.

Механический концевой выключатель (конструктивная часть)

Основным параметром концевиков является свободный ход штока выключателя, который в зависимости от модификации составляет 0,5-2,7 мм. Рабочий ход выключателей измеряется миллиметрами. Поэтому устройства могут использоваться с применением дополнительного рычага, который оснащается небольшим роликом.

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы на примере схемы автомобильного концевика. При механическом воздействии любой из двери на ролик подвижного штока контакт замыкается, вследствие этого зажигается лампа салонного плафона. Диоды на электросхеме установлены от обратных токов.

Принципиальная схема включения плафона автомобиля через концевые выключатели

Концевые выключатели применяются:

Концевые выключатели подразделяются на следующие виды:

Механические

Механические концевики являются основным видом выключателей в строительстве, а также производстве и металлургии. Наличие резиновых уплотнений на контактной группе является защитой устройств от пыли и грязи.

Механические выключатели бывают:

Бесконтактные

Бесконтактные концевики работают на транзисторном ключе, который обладает небольшим сопротивлением. К преимуществам таких устройств можно отнести отсутствие подгорания контактов, а также компактность.

Ультразвуковые

Ультразвуковые автоматические выключатели применяются в качестве датчиков объема и движения, основаны на специальных кварцевых элементах. Приборы выдерживают небольшие нагрузки в цепи, как например, от мотора привода штор или низковольтной аппаратуры.

Ультразвуковой концевой выключатель

Емкостные

Такие выключатели срабатывают в случае изменения электрической емкости, созданной человеком. При приближении к устройству возникает электроемкость, которая активизирует устройство мультивибратора, находящегося в концевике. Чем ближе подходит человек, тем больше емкость и меньше частота импульса. Основой механизма является пластина конденсатора.

В ниже приведенном видео рассмотрены емкостные концевики. Снято каналом chipdip.

Сенсорные (оптические)

Устройство сенсорных выключателей имеет инфракрасный светодиод и фототранзистор. Диод, управляя подаваемым импульсом, дает возможность цепи открывать фототранзистор. Такие устройства могут широко использоваться на ЧПУ.

Индуктивные

Индуктивные концевики работают в заданном диапазоне электромагнитного поля. Датчик, который вышел из зоны действия магнитного поля, подает импульс на включение прибора.

Бесконтактные выключатели

Мы разрабатываем и производим бесконтактные выключатели: индуктивные, емкостные, оптические, герконовые, готовые решения в области сенсорики для автоматизации технологических процессов и промышленной автоматики, применяемые во многих отраслях производственной деятельности. Бесконтактные выключатели и датчики, разработанные нашими специалистами, функционируют с высокой надёжностью на многих российский предприятиях. Наша компания готова предложить более 3500 наименований продукции.

Что такое бесконтактный выключатель?

1. Основное определение согласно ГОСТ Р 50030.5.2-99 – позиционный выключатель с подвижной частью без механического контакта. 2. Альтернативное определение: Бесконтактный датчик – это устройство, определяющее наличие или отсутствие контролируемого объекта (или значение физической величины) в заданном пространстве бесконтактным способом.

СКБ «Индукция» производит БЕСКОНТАКТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ И ДАТЧИКИ следующих типов:

Индуктивные датчики

Датчики реагирующие только на металл. Применяются в качестве выключателей для контроля положения движущихся частей механизмов. Самый популярный и широко используемый бесконтактный выключатель в промышленности. Недорогой и надёжный. Применяются в АСУТП в качестве КИПиА. Расстояние срабатывания – десятки миллиметров.

Интересно и подробно об индуктивных датчиках.

Емкостные бесконтактные выключатели

Емкостные выключатели – срабатывают НЕ только на металл, но и на воду, дерево, песок и т.д. Контролируют наличие, отсутствие, а также уровень жидкости и сыпучих материалов в трубе или резервуаре. Данные бесконтактные выключатели используются в системах управления в качестве сигнализаторов. Расстояние срабатывания – примерно в 1,5 раза больше чем у индуктивных.

Интересно и подробно о ёмкостных датчиках. Каталог ёмкостных датчиков.

Оптические выключатели бесконтактные

Оптические датчики – срабатывают при перекрытии инфракрасного излучения непрозрачным объектом. Применяются на автоматических линиях. Наша компания изготавливает три типа оптических датчиков: Тип Т – «барьерный» — так называемая разнесённая оптика: приёмник и излучатель в разных корпусах Тип R – «ретрорефлекторный» — срабатывает на отражение от рефлектора (катафот, световозвращающая плёнка и т.д.) Тип D – «диффузный» — срабатывает на отражение от объекта Расстояние срабатывания – десятки метров.

Интересно и подробно об оптических датчиках.

Герконовые выключатели бесконтактные.

Герконовые датчики – срабатывают на постоянное магнитное поле. На основе герконов изготавливают датчики уровня жидкости, датчики положения штока цилиндра, датчики для ядерных реакторов и многое другое.

Каталог магнитных герконовых датчиков.

Датчики специального назначения – бесконтактные выключатели разработанные для особых условий эксплуатации.

— Датчики на высокое давление; — Датчики для взрывоопасной среды; — Датчики на высокие и/или низкие температуры; — Датчики для автотранспорта; — Индуктивные датчики с аналоговым выходом; — Датчики контроля скорости.

Прежде чем купить бесконтактные выключатели и датчики, следует учесть некоторые параметры: Степень воздействия пыли и влаги Температура эксплуатации Агрессивность среды Тип оборудования, в котором будет эксплуатироваться датчик. Также Вас могут заинтересовать БЕСКОНТАКТНЫЕ ДАТЧИКИ – электронные устройства, преобразовывающие взаимное бесконтактное расположение внешнего объекта и чувствительной части датчика в коммутирующий сигнал.

Индуктивные бесконтактные датчики с аналоговым выходом. Индуктивные датчики с аналоговым выходом – создают электромагнитное поле в зоне чувствительности датчика, реагирующее на приближение (удаление) к активной поверхности металлических предметов и преобразующее значение этого расстояния в аналоговый (непрерывный) сигнал по току и/или напряжению с линейной зависимостью. Скачать в PDF (7860 Kb).

Индуктивные датчики контроля скорости – контролируют частоту вращения и движения транспортера, конвейера, норий.

Что представляют собой концевые выключатели

Выключатели-концевики — электротехнические устройства, предназначенные для размыкания и замыкания рабочей цепи. Монтируют их на движущиеся механизмы для ограничения их перемещения в заданных границах. Функции, которые выполняют эти устройства, идентичны стандартному выключателю.

Начинка концевых выключателей заключена в прочный корпус, чаще всего металлический. Все его элементы оптимизированы для простого закрепления и легкой ориентации в пространстве. Яркие, разных цветов светодиоды позволяют контролировать подачу питания и срабатывание датчика. Две пары контактов, чаще всего имеющихся в концевике, дают возможность осуществлять контроль состояния его подключения.

Если при замкнутой паре за передачей сигнала не следует его возвращение, это указывает на неисправность кабеля, ведущего к выключателю. После срабатывания датчика для прохождения сигнала возможно использовать разомкнутую пару контактов.

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.

Что такое концевые выключатели

Концевой выключатель (концевик) — это устройство, подающее команду или самостоятельно размыкающее/замыкающее электрическую цепь питания исполнительного механизма. Сигналом для подачи команды служит внешнее воздействие подвижной детали на чувствительный элемент выключателя. Основная задача, выполняемая концевиком — автоматизация управления отдельными технологическими или самостоятельными элементами, призванная освободить людей от выполнения однотипных и примитивных действий.

В качестве примера, иллюстрирующего работу такого выключателя, обычно приводят работу откатных дверей. Команду на открывание/закрывание створки подает человек, а остановка происходит автоматически, при воздействии подвижной части на концевые выключатели в начальной или конечной точке.

Концевой выключатель на створке ворот

Внешне концевик представляет собой самостоятельный компактный прибор, который устанавливается в определенной точке управляемого механизма. Это не обязательно начальная или конечная точка пути подвижного элемента, поскольку для оказания воздействия на КВ могут быть использованы детали, расположенные в любом удобном месте. Нередко и начало и конец движения обеспечивает один и тот же выключатель, контактирующий с разными элементами подвижного узла.

Существуют контактные и бесконтактные модели КВ, работающие на разном принципе. При этом, различие в конструкции не изменяет функционал элемента — по сути, любой вид концевика является обычным выключателем.

Виды бытовых коммутирующих устройств

Переключатели бывают кнопочные, клавишные и поворотные. Первый вариант обычно используется только в качестве звонка у входной двери. Он для управления освещением не подходит.

А вот второй тип для включения/выключения света в жилом доме – как раз то, что надо. Поворотная разновидность больше предназначена для производственных и подсобных помещений. У таких изделий не слишком презентабельный внешний вид.

По количеству клавиш переключатели бывают:

одноклавишными;
двухклавишными;
трехклавишными.

Они делятся на обычные (проходные), комбинированные и перекрестные (промежуточные). Первые имеют три контакта. У вторых эта тройка клемм увеличивается умножением на число клавиш. А у третьих входов и выходов по два. Последние предназначены для схем не с двумя, а несколькими точками включения света.

По типу управления в частных домах выключатели освещения обычно применяются стандартные клавишные, но есть и модели с сенсорами и дистанционным управлением

По схеме подвода проводов выключатели бывают для открытой (накладные изделия) и скрытой (встроенные аналоги) проводки. Первые крепятся на стене дюбель-саморезами, а вторые фиксируются в подрозетниках с помощью распирающих ножек.

При выборе переключателей для подсоединения по схеме проходного выключателя необходимо грамотно подобрать количество клавиш (на каждую подключаемую группу по одной). Если точек управления в планах делать две, то потребуется лишь пара обычных трехконтактных устройств.

Если этих точек нужно больше, то на каждое такое место для включения в единую систему придется дополнительно брать промежуточный перекрестный прибор.

В подавляющем большинстве случаев клавиша бытового переключателя имеет два положения на замыкание одной из цепи. Но встречаются и модификации с нулевым серединным состоянием. При таком положении оба контура оказываются разорванными.

Блоки переключателей

Для автоматизации работы приборов применяются блоки переключателей, которые обеспечивают более точную настройку электроприводов в автомобильной и электробытовой технике.

Использование блоков концевых выключателей позволяет добиться следующих целей:

Настройка моментных и путевых переключателей без разборки корпуса электрического прибора. Для настройки используется пульт дистанционного управления.
Срабатывание осуществляется, как только выходной вал достигнет заданного положения.
При достижении критических показателей по крутящему моменту задействуются моментные выключатели.
В случае срыва запорных элементов происходит блокировка датчиков.

Особенности конструкции концевого выключателя с роликом

Конструкция такого типа — это один из вариантов реализации кнопочного типа, только с видоизмененной кнопкой. Установка ролика позволяет значительно расширить функциональные возможности устройства. Если нажатие на кнопку может осуществляться только в осевом направлении, то ролик отреагирует на любое воздействие — осевое или по касательной, главное, чтобы вектор этого воздействия находился в плоскости вращения.

Устройство концевого ввыключателя

Подпружиненный шток, на котором установлен ролик, является подвижным элементом, на котором установлены две пары контактов — нормально замкнутые и нормально разомкнутые. При нажатии одна пара размыкается, а другая — замыкается. Эту конструкцию принято называть плунжерным типом КВ.

Концевой выключатель типа плунжер-ролик

Применяется преимущественно на подъемных механизмах, устройствах с вертикальным перемещением подвижных частей. Для горизонтальных элементов используется ограниченно, только при гарантии точности воздействия и ограниченности усилия.

Существуют рычажные роликовые конструкции. Ролик установлен на поворотном рычаге, который, поворачиваясь, замыкает контактную группу внутри корпуса. Такая конструкция удобна в механизмах, где невозможно точно настроить силу и диапазон контакта с движущимся элементом из-за большой инерции, вибрации, неравномерного движения.

Рычажный концевой выключатель

Опасность разрушения подобного устройства при слишком резком или интенсивном контакте значительно меньше, чем при использовании концевого выключателя плунжерного типа. Их принято устанавливать на массивных и габаритных движущихся элементах, обладающих повышенной инерцией — лифтах, эскалаторах, вагонетках, шахтных подъемниках, откатных воротах ангаров и т.п. Иногда подобные конструкции называют путевыми выключателями, поскольку они обладают способностью срабатывать от воздействия подвижных элементов, проезжающих без остановки.

Есть модели КВ с регулируемой длиной рычага. Они допускают изменение длины опоры ролика, что расширяет возможности и сферу применения устройства.

Концевой роликовый выключатель с регулируемым рычагом

Также существуют конструкции, где рычаг добавлен в качестве дополнительного элемента, увеличивающего безопасность. Если его отвинтить, КВ приобретает вид обычного кнопочного устройства. Большинство микровыключателей имеют такую конструкцию.

Микровыключатели

Особенности конструкции концевого выключателя с роликом

Устройство концевого ввыключателя

Концевой выключатель типа плунжер-ролик

Рычажный концевой выключатель

Концевой роликовый выключатель с регулируемым рычагом

Микровыключатели

Устройство конечных выключателей

Конструкция любого такого устройства состоит из:

Корпуса. Он может быть выполнен из диэлектрического или токопроводящего материала, в зависимости от исполнения. Подвижной части с помощью воздействия, на которую происходит нажатие на контактную группу. Отсутствует подвижной механизм в герконах и бесконтактных концевых аппаратах. Контактная часть. Может содержать как замыкающие (нормально открытые), так и размыкающие (нормально закрытые) контакты

При выборе концевого выключателя стоит обратить внимание на напряжение и ток, который будет протекать по контактам. Так как от этого напрямую зависит продолжительность исправной работы выключателя

Это зависит от управления какими механизмами он предназначен.

Механические

Механические концевые выключатели бывают разной конструкции, которая и определяет область их применения.

Основные их виды:

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

Все эти устройства бесконтактной коммутации делятся на:

Емкостные — основаны на взаимодействии с человеческим телом. Дело в том что когда человек приближается к нему то возникает электрическая ёмкость в результате которой, приводится в действие контур мультивибратора, установленный внутри концевика. Чем ближе приближается человеческое тело тем больше ёмкость и ниже частота импульса. Такой элемент обладает большой чувствительностью. Основную функцию выполняет пластина, плотно присоединенная к конденсатору.
Индуктивные — это электронный бесконтактный выключатель отзывается на передвижение магнитного материала. В зависимости от этого такой датчик оснащён металлическим или же немагнитным сердечником. При приближении или отдалении объекта, на который настроено срабатывание, он вырабатывает электрические импульсы, которые обрабатываются пороговым элементом, и даётся сигнал на закрытие или открытие ключа.
Оптические — это особая разновидность концевых выключателей, которая оснащена инфракрасным светодиодом и специальным транзистором, улавливающим этот сигнал (фототранзистором). Оптический элемент работает вне зависимости от естественного освещения. При прерывании луча светодиода фотоэлемент будет закрываться, тем самым выключая исполнительный механизм, в схему которого он подключен.
Ультразвуковые. Здесь применяются уже кварцевые звуковые излучающие элементы. Они также могут применяться как датчики движения или объёма. При появлении в радиусе его действия меняется амплитуда звукового сигнала определённой частоты, зачастую неслышной человеческому уху.

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

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.

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.

Область применения концевых выключателей

Сегодня большое количество производителей использует этот вид устройства. В основном он необходим в том случае, когда есть высокие показатели вероятности опасности. Использование концевых выключателей необходимо при повреждении производственных процессов, когда появляется вероятность возникновения опасной для жизни человека ситуации, а также при разрушительных факторах.

В современном мире концевые выключатели получили свое широкое распространение в области нефтеперерабатывающей промышленности. Производственные цеха, химические заводы и фабрики, а также металлургические предприятия оборудованы такими выключателями. В опасной ситуации они срабатывают и предотвращают любую опасную деятельность.