Как устроен концевой выключатель


устройство прибора и принцип действия

Практически все автоматизированные системы содержат такой прибор, как концевой выключатель, отвечающий за их отключение при достижении подвижной частью определенной точки. В системах управления освещением концевики используют в качестве датчиков. При возникновении запрограммированных обстоятельств они формируют сигнал.

Мы расскажем все о функциональном назначении и разновидностях концевых устройств отключения. В представленной нами статье описаны проверенные на практике монтажные схемы, перечислены правила подключения. Приведены особенности маркировки, даны советы по выбору.

Содержание статьи:

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.

Чувствительные датчики являются основой в . При обнаружении воды, для выявления которой они предназначены, устройства не только сигнализируют об назревании аварийной ситуации в звуковом и цветовом режиме, но и блокируют работу систем, по которым транспортируется вода.

Классификация по принципу действия

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), ввод провода (7)

Датчики такого типа могут не только включать и выключать механизмы, но и устанавливать положение предмета контроля. К ним относятся , а также 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.

Концевики механического типа

Управление концевиками этого вида бывает роликовым или рычажным. Они срабатывают, как только управляющий механизм в виде колесика, кнопки или рычага испытывают на себе механическое воздействие.

При этом происходит изменение положения контактов — они могут замкнуться или разомкнуться. Процесс сопровождается сигналом — управляющим или предупредительным.

Наиболее часто концевые выключатели имеют два контакта — открытый и закрытый. Существуют конечные устройства одинарные, но встречаются они редко. В любом случае контакты есть в корпусе каждого, а рабочая схема с их номерами изображена на панели.

Конструкцией роликовых ВК предусмотрено выключение путем нажатия исполнительного механизма на кнопку в виде небольшого штока. Так как она связана с динамичными контактами, то в момент соприкосновения происходит размыкание питающей цепи.

Отличие рычажных выключателей состоит в том, что их подвижные контакты посредством тяги или через шток связаны с небольшим рычагом. Действие происходит, когда исполнительный механизм нажимает на этот рычажок.

На фото механический концевой микровыключатель KW4-3Z-3 с нажимной планкой. Он отличается от стандартного величиной хода рабочего элемента. Применяют его в станках ЧПУ, принтерах 3D

Кроме стандартных концевых приборов существуют микровыключатели. Работают они по тому же принципу, но их регулировка при монтаже требует большей точности по причине небольшого хода. Чтобы увеличить рабочий ход прибегают к такому приему, как включение в схему промежуточного элемента — рычажка с роликом.

Применяют такой тип выключателей, как на производстве, так и дома. В конструкции лифта использовано большое число КУ.

Среди них выключатель в виде датчика, лимитирующего минимальную и максимальную высоту хода лифта, сигнализирующего об обрыве каната, подающего сигнал об открытии двери и выполняющего еще много действий. На дверях во многих квартирах имеются микровыключатели, включающие свет в комнате при ее открытии.

В автомобилях такие механические конечные датчики включают в схемы сигнализации и освещения. Их особенностью является наличие одного ввода с подключенным на него положительным потенциалом. Корпусом является минусовая клемма, прижимаемая к металлическому элементу на кузове автомобиля, свободному от краски.

С массой автомобиля этот элемент соединен кабелем. Главное условие —выключатель не должен контактировать с мокрой поверхностью. Подключают конечные датчики при монтаже автомобильной сигнализации, используя схему. Их выходы допускается устанавливать как на дверях, так и в салоне на осветительных приборах.

Чтобы включение происходило при открывании двери, а выключение при ее закрывании, выполняют замыкание на плюс. При наличии подсветки потолка салона и дверей применяют блок концевиков, выполняющий различные функции. В результате срабатывания блока важные датчики блокируются при попытке открытия замков.

Особенности бесконтактных концевиков

Одной из разновидностей концевых выключателей являются бесконтактная их модификация (БВК). Коммуникация приборов настроена на срабатывание при попадании в зону чувствительности какого-то определенного объекта.

Эти концевики настраивают на конкретный материал и заданный размер. Как только предмет с такими параметрами попадает в чувствительную зону, преображается амплитуда колебаний генератора

Движущихся частей в самом приборе нет, как нет и механического контакта между предметом воздействия и настроенным на него элементом выключателя.

Состоит БВК из следующих частей:

  • чувствительного элемента;
  • силового ключа;
  • компонента, анализирующего сигнал.

Расстояние, на котором устройство начинает действовать, задают исходя из модификации датчика и требований процесса. Исключение из него как движущихся, так и трущихся элементов значительно повышает надежность работы этих устройств.

Бесконтактные датчики или, как их еще называют, приближения обладают обширными функциональными возможностями. Существует две категории — выключатели и датчики положения.

Первая задача БВК — обнаружить положение предмета. Кроме того, датчик выполняет подсчет, позиционирование, разделение, сортировку объектов. Он может контролировать скорость, перемещение, вычислить угол поворота, скорректировать перекос и выполнить много других действий.

В бытовых условиях пока преимущественно используют в организации управления освещением. Однако в сфере обустройства систем у него значительно большая сфера применения и гораздо больше перспектив.

Применяются чувствительные приборы в промышленности, в транспортной отрасли, как элемент автоматизации, в нефтепереработке. По принципу обнаружения приближающихся объектов различают БКВ индуктивные, емкостные, оптические, ультразвуковые.

Индуктивные бесконтактные датчики

Они настроены на материалы как металлические, так и аморфные. В числе реагирующих на металл есть варианты магнитные, ферромагнитные. Внутри датчика находится сердечник — металлический или намагниченный.

Выключатель может получать питание с большим разбросом величин напряжения —от 10В при постоянном токе, переменном — от 264 В. Создание выходного сигнала происходит при 0,2 А в случае постоянного тока и 0,5 А при переменном

Если описывать конструкцию такого датчика более подробно, то она состоит из преобразователя, включающего медную катушку, расположенную в ферритовой чаше. В ее функции входит перенаправление вектора электромагнитных линий на фасадную часть выключателя.

Осциллятор в схеме может быть как с фиксированным минусовым сопротивлением, так и любого другого типа. Линии магнитного поля ориентированы перпендикулярно по отношению к направлению тока, протекающего по виткам намагниченного сердечника.

Переменное силовое поле обусловлено переменным напряжением на вводах сердечника. Следующий важный узел — формирователь сигнала, создающий гистерезис и диапазон действия сигнала управления. В него входит детектор, контролируемый триггером.

На схеме изображен индуктивный выключатель движения в действии. Главный его элемент — катушка индуктивности, задействованная от генератора

Ключевым моментом функционирования индукционного концевого выключателя является изменения, происходящие при приближении или удалении объекта. Как только порог напряжения превышает допустимую величину, датчик срабатывает путем подключения триггера, открывающего ключ.

Емкостные бесконтактные концевые выключатели

После появления объекта контур вибратора емкостного прибора запускается, задаются параметры времени. С приближением предмета к датчику растет емкость последнего, а частота, вырабатываемая мультивибратором, снижается.

Как только порог частот будет превышен, прибор отключится. По этому принципу действуют многие модели , отключающих и включающих лампочки при обнаружении объекта в зоне чувствительности.

Структурная схема емкостного датчика имеет сходство с индуктивным прибором: в обеих моделях присутствует генератор и детектор.

Принцип действия концевика емкостного типа базируется на изменении емкости приемного элемента — конденсатора. В таких датчиках коммутационная операция начинается при попадании в их поле диэлектрических и металлических объектов

Кроме генератора, вырабатывающего электрическое поле, в их конструкцию входят такие основные части, как демодулятор. Он выполняет роль преобразователя амплитуды высокочастотных колебаний с одновременным изменением напряжения. Следующая важная составляющая — триггер, отвечающий за определенный уровень сигнала, переключения и гистерезисную зависимость.

Для повышения входного сигнала до установленного значения в схему емкостного выключателя включают усилитель. За контроль настройки и работы прибора отвечает светодиодный индикатор.

От влаги и попадания твердых частиц защищает выключатель такой элемент, как компаунд. Пластмассовый или латунный корпус предохраняет все, что находится внутри его от механических повреждений. В комплект также входят крепежные детали.

Коммутационный элемент в этом приборе находится на конденсаторе и представляет собой пластинку, взаимодействующую с вибратором. Роль порогового элемента выполняет компаратор, соединенный с вибратором. Последний, в свою очередь, подсоединен к преобразователю частоты и напряжения.

Емкостные концевые выключатели реагируют на твердые материалы, порошкообразные, жидкие, как проводящие электрический ток, так и непроводящие

Отличие емкостных моделей от индуктивных заключается в том, что первые реагируют на влажность воздуха и смену плотности. Вторые — к таким воздействиям нечувствительны.

Устройство ультразвуковых выключателей

Конструкцией ультразвуковых концевых выключателей предусмотрено наличие кварцевых звуковых излучателей, формирующих импульсные волны длиной 100 – 500 кНц, и приемника, настройки которого соответствуют определенной частоте.

При изменении амплитуды звуковых волн в результате маневров движущегося объекта, микровыключатель БВК фиксирует новые значения и на основании этого управляет выходными сигналами.

Принцип функционирования ультразвуковых датчиков основан на изменении времени, за которое перемещается звуковая волна от датчика к контролируемому объекту. Дистанция обнаружения таких приборов довольно большая — до 10 м. Большим их преимуществом является то, что они могут обнаружить предмет любой формы и цвета, отражающий звук.

Функционирование этого ультразвукового датчика основано на простом принципе: как только на одну его ножку поступает сигнал, другая принимает импульс длиной равной расстоянию до предмета

Используют такие датчики для выявления предметов с плоской поверхностью, занимающей перпендикулярное положение по отношению к средней линии обнаружения.

Неточности в их работе могут вызвать:

  1. Внезапно возникающие воздушные потоки большой мощности, усиливающие или ослабляющие волну.
  2. Резкое изменение температурного режима. При большом количестве тепла, излучаемого предметом, изменяется скорость распространяемых волн.
  3. Отклонение от вертикали угла между горизонтальной плоскостью предмета и осью датчика. Если эта погрешность превышает 10⁰, датчик не срабатывает.
  4. Угловатые очертания объекта. В этом случае его выявление очень затруднено.

Колебания распространяются в твердой, газообразной, жидкой среде, а скорость зависит от соответствующих параметров. Ультразвуковые датчики не имеют подвижных частей, поэтому нет зависимости между количеством циклов и сроком службы прибора. Они отличаются повышенной сопротивляемостью к воздействиям всякого рода извне.

Оптические бесконтактные устройства

БКВ этого типа контролируют предметы, как перекрывающие излучение, так и отражающие его. Когда объект попадает в пространство между выключателем и источником света, датчик прерывает световой поток. Элемент, отвечающий за это действие, может быть релейным или полупроводниковым. Радиус реагирования распространяется до 150 м.

Это фото концевого датчика оптического типа. Он определяет положения крайних точек перемещения подвижных частей в 3D принтерах, станках ЧПУ

Датчики приближения работают в широком температурном диапазоне — от -60 до +150⁰С. Они выдерживают давление около 500 Атм, могут эксплуатироваться в агрессивной среде и даже в условиях повышенной взрывоопасности.

Магнитные концевые разновидности

Этот тип выключателей, которые по-другому называют поплавковыми или герконами, постепенно вытесняет механические модели. Их контакты меняют положение, когда находятся на каком-то расстоянии от магнита. При этом в схему управления подается сигнал.

В герконовом выключателе присутствует один или два контакта, изготовленные из специального материала — ферромагнетика. Магнитный концевик отличается малыми габаритами. Помещают его в корпус из пластика или стекла, а в электрическую цепь монтируют в ее разрыв.

Контакты в таком переключателе бывают открытыми, закрытыми, переключаемыми. В приборах первого вида контакт при срабатывании замыкается. Нормально закрытые контакты размыкаются в аналогичных обстоятельствах, а переключаемые ведут себя по ситуации.

Выбор модели зависит от конкретных обстоятельств. Герконы применяют в конструкции откатных ворот. С их помощью выполняется остановка сооружения при достижении им крайнего положения при открытии или закрытии.

Некоторые поплавковые модели используют, как часть охранной сигнализации на входе в дом. Когда дверь закрыта, цепь замкнута из-за воздействия магнитного поля на концевик. Открывающаяся дверь провоцирует перемещение магнита и размыкание контакта, вызывающего включение сигнализации.

При установке магнитов учитывают их полярность. При неправильной установке они не будут выполнять возложенные на них функции

То, что механический контакт в этой конструкции отсутствует, является ее достоинством, повышающим долголетие. Они отличаются самой простой структурой, основанной на взаимодействии магнитоуправляемых контактов с обычным магнитом.

Правила и специфика подключения

Хотя сами по себе концевые выключатели устроены довольно просто, используют их в оборудовании со сложными электрическими цепями. Следовательно, их подключение должно осуществляться специалистами и строго по принципиальным схемам, основываясь на особенностях техники.

Рассмотрим пример подключения простого механического переключателя в 3D принтере. Это нужно для того, чтобы задать крайние координаты для его каретки. У подключаемого концевика в наличии 3 контакта — COM, NO, NC. При разомкнутом состоянии датчика первый и последний контакт пребывают под напряжением +5V. Второй контакт (NO) заземлен.

На схеме контакты COM (1) и NО (2) находятся в замкнутом состоянии, а COM и NC (3) разомкнуты. При достижении кареткой принтера крайней позиции контакты COM и NC соединяются и происходит ее отскок на 2 мм

Подключают датчик с помощью двух проводов — красного и черного цвета. Когда прибор срабатывает, должен раздаться типичный щелчок. Индикаторный выключатель подключают по той же схеме, но есть у него и третий провод — зеленый.

О его срабатывании сигнализирует загоревшийся светодиод и щелчок. У его разъемов на плате есть обозначения: для красного провода V (+5 В), для черного — G (земля), для зеленого — S (сигнал).

Такими же буквами обозначены разъемы и у оптического выключателя. Он более точно будет контролировать работу каретки, но может давать сбои при запыленности и солнечном свете. Срабатывание оптической пары сопровождается включением светоизлучающего диода и происходит совершенно бесшумно.

Концевые выключатели широко применяют мебельщики, устанавливая их в шкафах-купе. Подключение выполняют по инструкции, прилагаемой к каждой модели. На схеме указывают место крепления пластиковой конструкции с клавишей. Для средней двери установить ее нужно так, чтобы она не являлась помехой для корректного передвижения другой двери секции по направляющим.

На схемах изображен порядок подключения концевиков для дверей раздвижных в шкафах-купе (вариант б) и для распашных (вариант а)

В случае установки концевого выключателя для распашной двери, его фиксируют при помощи саморезов внутри шкафа. В закрытом состоянии дверь прижимает кнопку, размыкает цепь и освещение не работает. В открытом — дверь отпускает кнопку и включается освещение.

Маркировка концевых выключателей

Каждое из этих коммутирующих устройств имеет соответствующую маркировку. Расшифровав ее, можно получить все сведения о конкретной модели концевого выключателя. Если на нем есть запись ВУ222М, то она обозначает, что перед вами выключатель концевой серии ВУ222. Подвижный элемент — рычаг модернизированный.

На этой структурной схеме продемонстрировано условное обозначение концевого выключателя, предназначенного для функционирования в управляющих цепях, работающих от переменного и постоянного тока с максимальным напряжением 660В

Подробно расшифруем для примера маркировку выключателя ВП 15М4221-54У2. Он оснащен одним подвижным действующим элементом серии 15. Имеет один замыкающий контакт и один размыкающий, оснащенный толкателем с роликом.

Уровень защиты — IP54 со стороны привода, «У» обозначает климатическое исполнение, а цифра 2 — категорию размещения. Изделие соответствует ТУ У 31.2-25019584-005-2004.

Лидирующие в сегменте производители

Выпускают такие датчики многие фирмы. В их ряду есть признанные лидеры. Среди них немецкая компания Sick, как основной производитель подобной продукции высокого качества. Компания Autonics поставляет на рынок концевые бесконтактные выключатели индуктивного и емкостного типов.

Бесконтактные датчики высокого качества выпускает российская компания «ТЕКО». Они отличаются сверхвысокой герметичностью (IP 68). Работают эти концевики в самых опасных средах, включая взрывоопасные, доступны разные методы монтажа.

Популярностью пользуются конечные выключатели украинского производителя «Промфактор». Здесь выпускают выключатели и переключатели концевые ВП, ПП, ВУ. Гарантия, при условии соблюдения всех эксплуатационных правил, составляет 3 года.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Популярно о концевом выключателе:

Видео #2. Установка КВ на самодельный станок с ЧПУ:

Назначение концевых выключателей может быть самым разным. Применяют их как и в сложных промышленных системах, так и в быту для повышения нашего комфорта. Главное, их подключение к электрической схеме нужно выполнять только после полного снятия напряжения.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Возможно, вы поделитесь информацией, которая будет полезна посетителям сайта. Оставляйте посты с рекомендациями, публикуйте фото по теме, задавайте вопросы.

Что такое концевые выключатели и как они работают?

Концевые выключатели - это контактные выключатели, используемые для обнаружения объектов и управления машинами.

Изображение предоставлено: mofaez / Shutterstock.com

Что такое концевые выключатели?

Концевые выключатели используются для автоматического обнаружения или определения присутствия объекта или для отслеживания и индикации того, были ли превышены пределы движения этого объекта. Первоначальное использование концевых выключателей, как следует из их названия, состояло в том, чтобы определить предел или конечную точку, через которую объект может пройти до остановки.Именно в этот момент включился переключатель, контролирующий предел хода.

Как работает концевой выключатель?

Стандартный концевой выключатель, используемый в промышленности, представляет собой электромеханическое устройство, состоящее из механического привода, соединенного с рядом электрических контактов. Когда объект (иногда называемый целью) вступает в физический контакт с приводом, перемещение плунжера привода приводит к тому, что электрические контакты внутри переключателя замыкаются (для нормально разомкнутой цепи) или размыкаются (для нормально замкнутой цепи) их электрические подключение.Концевые выключатели используют механическое движение плунжера привода для управления или изменения состояния электрического выключателя. Подобные устройства, такие как индуктивные или емкостные датчики приближения или фотоэлектрические датчики, могут достичь того же результата, не требуя контакта с объектом. Следовательно, концевые выключатели являются контактными датчиками в отличие от других типов датчиков приближения. Большинство концевых выключателей являются механическими по своей работе и содержат контакты для тяжелых условий эксплуатации, способные переключать более высокие токи, чем у альтернативных датчиков приближения.

Компоненты концевого выключателя

Концевые выключатели состоят из привода с рабочей головкой, механизма корпуса переключателя и ряда электрических клемм, которые используются для подключения переключателя к электрической цепи, которую он контролирует. Рабочая головка - это часть концевого выключателя, которая контактирует с целью. Привод соединен с рабочей головкой, чье прямолинейное, перпендикулярное или вращательное движение затем преобразуется приводом для замыкания или размыкания переключателя.Корпус переключателя содержит контактный механизм переключателя, состояние которого контролируется исполнительным механизмом. Электрические клеммы подключаются к контактам переключателя и позволяют подсоединять провода к переключателю с помощью клеммных винтов.

Промышленное оборудование, которое выполняет автоматические операции, обычно требует переключателей управления, которые активируются в соответствии с движениями, задействованными в работе машины. Для повторного использования точность электрических переключателей должна быть надежной, а скорость их отклика должна быть быстрой.Из-за механических характеристик и рабочих характеристик различных машин такие факторы, как размер, рабочее усилие, способ монтажа и частота хода, являются важными характеристиками при установке и обслуживании концевых выключателей. Кроме того, электрические характеристики концевого выключателя должны соответствовать нагрузкам механической системы, которые он будет контролировать, чтобы избежать отказа прибора.

Использование и работа концевого выключателя

В большинстве случаев концевой выключатель начинает работать, когда движущаяся машина или движущийся компонент машины контактирует с исполнительным механизмом или рабочим рычагом, который активирует переключатель.Затем концевой выключатель регулирует электрическую цепь, которая управляет машиной и ее движущимися частями. Эти переключатели могут использоваться в качестве пилотных устройств для цепей управления магнитным пускателем, позволяя им запускать, останавливать, замедлять или ускорять функции электродвигателя. Концевые выключатели могут быть установлены в оборудование в качестве инструментов управления для стандартных операций или в качестве аварийных устройств для предотвращения сбоев в работе оборудования. Большинство переключателей представляют собой модели с поддерживаемым контактом или с мгновенным контактом.

Контакты концевого выключателя

На схемах управления концевыми выключателями обычно отображается символ концевого выключателя, указывающий на состояние контактов выключателя. Наиболее распространенные символы контактов показывают, имеет ли устройство нормально открытые или нормально закрытые контакты концевого выключателя. Символ состояния «нормально разомкнутый, удерживаемый замкнутым» указывает на то, что контакт был подключен как нормально разомкнутый, но когда цепь переводится в нормальное выключенное состояние, часть машины сохраняет контакт замкнутым.Аналогичным образом, концевой выключатель, обозначенный как «нормально закрытый, удерживаемый в открытом состоянии», будет иметь конструкцию с замкнутой проводкой, но оставаться открытым. Аналогичным образом можно настроить и другие типы контактов, например те, которые используются в реле давления и потока.

Для иллюстраций и более подробной информации о символах, используемых для электрических контактов, посетите «Основы электротехники и электроники».

Концевые микровыключатели

Конечный микровыключатель или микровыключатель - это еще один тип концевого выключателя, обычно встречающийся в цепях управления.Эти переключатели намного меньше своих стандартных аналогов, что позволяет устанавливать их в узких или ограниченных пространствах, которые обычно были бы недоступны для других переключателей. Микровыключатели обычно имеют приводной плунжер, который должен перемещаться только на небольшое расстояние, чтобы вызвать последовательность контактов. Приводной плунжер часто находится в верхней части микровыключателя, и его необходимо нажать на заданную величину, прежде чем он сработает. Небольшое движение может изменить положение контактов из-за механизма подпружинения, который заставляет подвижные контакты защелкиваться между чередующимися положениями.Микровыключатели могут быть сконструированы с рядом различных активирующих рычагов и иметь контакты с электрическими характеристиками, которые обычно составляют около 250 вольт переменного тока и от 10 до 15 ампер (ампер).

Подобно концевым микровыключателям, сверхминиатюрные микровыключатели предназначены для использования в приложениях, требующих компактной конструкции и ограниченного пространства. Они имеют контактное устройство с пружинными механизмами, аналогичными микропереключателям, но обычно имеют размер от половины до четверти размера обычных микропереключателей.В зависимости от конкретной модели сверхминиатюрные переключатели имеют контакты с электрическими характеристиками в диапазоне от 1 до 7 ампер из-за уменьшенного размера самих переключателей.

Преимущества и ограничения концевых выключателей

Концевые выключатели

обладают рядом преимуществ, присущих их конструкции:

  • Конструкции в целом простые и понятные
  • Они работают практически в любых промышленных условиях.
  • Обладают высокой точностью и повторяемостью
  • Устройства с низким энергопотреблением
  • Могут коммутировать высокоиндуктивные нагрузки
  • Могут использоваться для переключения нескольких нагрузок
  • Простота установки
  • Они прочные и надежные
  • Обычно они имеют электрические контакты для тяжелых условий эксплуатации, что означает, что их можно использовать для прямого переключения более высоких уровней тока без необходимости использования вторичного реле управления.

Концевые выключатели также имеют несколько ограничений, что означает, что они могут не подходить для всех приложений:

  • Поскольку они основаны на механическом воздействии, они обычно используются в оборудовании, которое работает на относительно низких скоростях.
  • Это контактные датчики, то есть они должны физически контактировать с целью, чтобы работать.
  • Характер их механической конструкции означает, что устройства со временем подвержены механическому износу или усталости и в конечном итоге потребуют замены.

Терминология по ключевым концевым выключателям

Есть несколько ключевых терминов, связанных с конструкцией концевых выключателей.Вот краткое изложение этих условий для справки:

  • Предварительный ход - представляет собой расстояние или угол, на которое привод на концевом выключателе должен пройти, прежде чем он отключит контакты выключателя.
  • Рабочая точка - представляет положение привода, когда контакты переключателя переходят в рабочее положение
  • Точка отпускания - представляет положение привода, когда контакты возвращаются в исходное состояние
  • Дифференциал - представляет собой расстояние или угловое смещение (в градусах) между точкой срабатывания и точкой сброса (т.е. между срабатыванием контактов и их сбросом)
  • Перебег - представляет любое движение компонента исполнительного механизма за точку срабатывания переключателя
  • Исходное положение - представляет положение привода переключателя, когда он не подвергается никаким внешним силам.
  • Рабочая сила (крутящий момент) - представляет собой величину силы (или крутящего момента для углового перемещения), которая необходима для движения привода.
  • Минимальная обратная сила (крутящий момент) - представляет величину силы (или крутящего момента для углового перемещения), которая требуется для возврата исполнительного механизма переключателя в исходное положение.
  • Общий ход - максимальное расстояние, на которое исполнительный элемент может пройти во время своего рабочего цикла
  • Точность повтора - представляет собой меру степени, в которой концевой выключатель может повторять свои характеристики во время повторяющихся (последовательных) операций.

Сводка

В этой статье представлен краткий обзор концевых выключателей, включая их работу, компоненты, преимущества и определения ключевой терминологии. Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг, включая более 500 поставщиков концевых выключателей.

Руководства по другим приборам и элементам управления

Источники:
  1. https: // www.eaton.com
  2. https://ab.rockwellautomation.com/Sensors-Switches/Limit-Swites
  3. https://library.automationdirect.com/what-is-a-limit-switch/
  4. https://www.galco.com/comp/prod/limitswi.htm
  5. https://www.automationdirect.com
  6. https://www.ia.omron.com
  7. https://www.springercontrols.com/news/limit-switches-101-types-applications-and-more/
  8. http://electricalmantra.com/limit-switch-working-connection-types/
  9. https: // библиотека.Automationdirect.com/knowing-limit-switches/
  10. https://cdn.automationdirect.com/static/specs/limitselection.pdf
  11. https://www.automationdirect.com
  12. https://www.ustsubaki.com/blog/what-is-a-torque-limiter/

Больше от Instruments & Controls

.

Как работает концевой выключатель?

Обнаружение присутствия - это акт обнаружения присутствия или отсутствия объекта с помощью контактного или бесконтактного устройства обнаружения. Затем датчики вырабатывают электрический выходной сигнал, который можно использовать для управления оборудованием или процессами.

Концевые выключатели - это тип датчика, который обнаруживает присутствие и отсутствие. В частности, механические концевые выключатели - это переключатели, которые активируются механически, что означает, что у них есть своего рода рычаг, рычаг, ручка, плунжер и т. Д., который активируется физически или механически при контакте с другим объектом. Когда объект соприкасается с исполнительным элементом переключателя, он в конечном итоге перемещает исполнительный элемент до его «предела», когда контакты меняют состояние. Существуют и другие разновидности датчиков / переключателей, включая, среди прочего, датчики приближения, датчики света, электрические переключатели.

Механические концевые выключатели - это контактные сенсорные устройства, широко используемые для обнаружения присутствия или положения объектов в промышленных приложениях.Термин «концевой выключатель» определяется работой самого устройства. Когда объект (или цель) контактирует с оператором переключателя, он в конечном итоге перемещает привод до «предела», когда электрические контакты меняют состояние.

Благодаря этому механическому воздействию электрические контакты либо разомкнуты (в нормально замкнутой цепи), либо замкнуты (в нормально разомкнутой цепи). Индуктивные датчики приближения, емкостные датчики приближения и фотоэлектрические датчики выполняют тот же процесс посредством бесконтактного измерения.

См. Также: Анимация концевого выключателя

В своей простейшей форме концевой выключатель - это «выключатель», который может быть установлен в удаленных местах, чтобы он приводился в действие каким-либо объектом, кроме человека-оператора. Некоторые основные функции концевых выключателей:

  • Обнаружение присутствия / отсутствия
  • Подсчет
  • Дальность обнаружения движения
  • Определение положения и ограничения хода
  • Разрыв цепи под напряжением при возникновении небезопасных условий
  • Скорость обнаружения
  • … и сотни других приложений

Механические концевые выключатели можно найти в любом промышленном или коммерческом применении, где требуется обнаружение или безопасность.

Концевые выключатели - это практичное решение для обнаружения в большинстве ситуаций. Однако у использования концевых выключателей есть несколько недостатков. Некоторые сильные и слабые стороны перечислены ниже:

Преимущества концевых выключателей
  • Может использоваться практически в любой промышленной среде
  • Очень точный с точки зрения точности и повторяемости
  • Потребляют мало электроэнергии
  • Может переключать нагрузки с высокой индуктивностью
  • Может управлять несколькими нагрузками
Ограничения концевых выключателей
  • Обычно ограничивается оборудованием, работающим на относительно низких скоростях.
  • Должен войти в прямой контакт с целью.
  • Движущиеся механические части изнашиваются
Терминология концевого выключателя

Pretravel : расстояние или угол, который должен пройти привод, чтобы размыкать контакты

Рабочая точка : положение привода, при котором контакты замыкаются в рабочее положение

Release Point : положение привода, при котором контакты возвращаются в исходное состояние

Дифференциал : расстояние (в градусах) между размыканием контактов и сбросом контактов

Перебег : перемещение привода за точку срабатывания контактов

Исходное положение : положение привода, когда к приводу не приложена внешняя сила

Рабочее усилие (крутящий момент) : усилие, необходимое для перемещения исполнительного элемента

Минимальная сила возврата (крутящий момент) : минимальная сила, необходимая для возврата привода в исходное положение

Общий ход : максимально допустимое расстояние, на которое может пройти исполнительный элемент

Точность повторения : способность переключателя точно повторять свои характеристики от одной операции к следующей операции

Концевой выключатель Функциональные детали:

Большинство концевых выключателей в той или иной форме содержат следующие функциональные части.

Привод / рабочая головка

Привод - это часть переключателя, которая физически контактирует с целью. В некоторых концевых выключателях привод прикреплен к рабочей головке, которая выполняет вращательное, линейное или перпендикулярное движение для размыкания или замыкания электрических контактов переключателя.

Корпус переключателя

Компонент, содержащий механизм электрического контакта.

Розетка / Клеммы

Компонент, содержащий винты клемм или узел винт / зажим, необходимый для электромонтажа.Несмотря на то, что сегодня на рынке доступно несколько различных стилей концевых выключателей, в этом руководстве будут описаны два класса концевых выключателей - стандартные промышленные маслонепроницаемые и прецизионные выключатели.

Типы концевых выключателей

А-образная и Е-образная:

Роликовый рычаг

Рычаги и роликовые рычаги приводятся в действие радиально, то есть вращаются вокруг оси. Роликовые рычаги снабжены роликом, чтобы уменьшить трение и усилие, необходимое для активации рычага.Рычаги с пружинным возвратом в нейтральное положение при снятии усилия. Это один из самых популярных стилей операторов переключения.

Регулируемый роликовый рычаг

Аналогичен стандартному роликовому рычагу, но длину рычага можно регулировать от нескольких миллиметров до 5 сантиметров. Ролики также доступны в различных диаметрах.

B-образная:

Плунжер с закругленным концом

Плунжерные головки бывают разных видов и размеров.Плунжеры приводятся в действие перпендикулярной силой, приложенной непосредственно к концу плунжера.

C-образная:

Плунжерный ролик

Если нужен плунжерный переключатель, но сила не будет приложена непосредственно под углом 90 °, можно использовать роликовый плунжер. Ролик преобразует часть неперпендикулярной силы в перпендикулярную силу, которая может привести в действие плунжер.

D-образная форма:

Рычаг тяги

Рычаги штока также приводятся в действие радиально, как рычаги; однако это тонкие стержни, которые намного длиннее.Регулируемые стержни могут достигать 10 и более сантиметров.

F-образная форма:

Боковой плунжер округлый

Эта головка плунжера отличается от стандартной B-образной формы тем, что плунжер расположен перпендикулярно переключателю.

Г-образная форма:

Боковой роликовый толкатель

Эта головка плунжера отличается от стандартной С-образной формы тем, что плунжер расположен перпендикулярно переключателю.

Дополнительные операторы:

Гибкий стержень

По длине и внешнему виду аналогичны стержневому рычагу, стержни (усы, пружинные стержни и т. Д.)). Однако, в отличие от рычагов, которые срабатывают только в одной плоскости, гибкие стержни активируются на 360º

Тяга кабеля

Эти переключатели снабжены шнурком, к которому можно прикрепить кабель. Вытягивая или затягивая трос, вытягивает подпружиненный рычаг, который приводит в действие переключатель.

Ось вращения

Эти переключатели могут быть установлены на оси (например, на дверной петле), чтобы при повороте петли или оси переключатель срабатывал.

Защелка / сброс

Переключатели с защелкой и сбросом

могут иметь различные типы рабочих головок.Эти переключатели НЕ возвращаются в нейтральное положение пружиной; вместо этого они фиксируются при активации и должны быть физически, вручную разблокированы перед деактивацией.

Фиксатор ключа

Этот переключатель соединен с «ключом». После извлечения из замочной скважины переключатель приводится в действие. Если вернуть ключ в отверстие, контакты будут отключены. Обычно используется в дверных замках для отключения питания при открытии.

Рекомендации по установке

При применении концевого выключателя важно выбрать тип переключателя.Но не менее важно определить, где и как установить переключатель.

Кулачковая конструкция

Во многих ситуациях, например в конвейерной системе, кулачок используется для управления приводом. Кулачок должен иметь форму, которая не позволяет приводу получить сильный удар или которая внезапно освобождает привод, позволяя ему свободно возвращаться назад.

Место установки

Концевые выключатели

никогда не следует устанавливать в местах, где возможны ложные срабатывания из-за нормальных движений оператора или компонентов машины.Они должны быть установлены жестко, быть доступными для обслуживания и иметь боковую часть корпуса с винтами крышки, обращенными наружу.

Если возможно проникновение жидкости, переключатель должен быть установлен лицевой стороной вниз, чтобы позволить гравитации предотвратить просачивание через уплотнения на рабочей головке. Все соединения кабелепровода должны быть плотно закрыты.

В приложениях, где скапливается стружка или другой мусор, концевой выключатель должен быть установлен в месте или под таким углом, чтобы минимизировать накопление на рабочей головке.

Приложения:

Концевые выключатели - очень часто используемые устройства. Подумайте об этих простых приложениях:

  • Что мешает микроволновой печи включиться, если дверь не закрыта?
  • Что выключает свет при закрытой дверце холодильника?
  • Почему плафон вашего автомобиля загорается, когда вы открываете дверь?
  • Что останавливает стиральную машину при неравномерной загрузке?

Некоторые из многих отраслей промышленности нуждаются в концевых выключателях:

  • Погрузочно-разгрузочные работы - упаковка, перемещение, складирование, распространение
  • Упаковка для пищевых продуктов и напитков, распространение
  • Производство - автомобилестроение / тяжелое оборудование, механическая обработка, судостроение / авиация, стекло и пластмассы
  • Металлы - добыча, аффинаж, обработка, формовка
  • Коммерческие приложения
  • Шкафы управления
  • Многие, многие другие!
.

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

  1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
  2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
  3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в верхнем левом углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

    Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку КОНТАКТЫ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Спасибо.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

Смотрите также