Для чего нужны концевые выключатели
Концевые выключатели. Конструкция, виды, сфера применения
Конструкция концевого выключателя
Виды концевых выключателей
Концевые выключатели различаются по способу взаимодействия с управляемым оборудованием. Так, для срабатывания механических моделей нужно непосредственное давление на рычаг или колесико, а для бесконтактных достаточно, например, взаимодействия с магнитным полем.
Бесконтактные концевики – это усовершенствованная версия механических прародителей. В конструкции нет движущихся частей, но есть чувствительный элемент и анализатор сигнала. В основе лежит специальный транзисторный ключ. Поскольку трения и движения деталей нет, надежность устройств высока. Изделия данного вида делятся на несколько подвидов.
Индуктивные выключатели отвечают на приближение и отдаление объекта. Входящая в конструкцию катушка индуктивности взаимодействует с материалом, изменяющим ее магнитное поле, при этом происходит активация датчика.
Емкостные концевики реагируют на определенные предметы, проводящие ток или обладающие диэлектрическими свойствами. Чем ближе объект к устройству, тем выше емкость конденсатора и больше амплитуда колебаний, вырабатываемых генератором. Как только показатели достигают заданного значения, выключатель срабатывает. По сравнению с индуктивными моделями, емкостные менее чувствительны к внешним воздействиям. Они не реагируют на влажность воздуха и изменение плотности.
Кварцевые излучатели ультразвуковых концевых выключателей создают импульсные волны, которые меняются при движении объектов в радиусе действия концевиков. Зафиксировав изменения, устройство подает на оборудование сигнал.
Магнитные модели оснащены ферромагнитными контактами, меняющими свое положение под воздействием постоянного магнитного поля. Внутренние части герконов помещают в стеклянный или пластиковый корпус. Благодаря простоте устройства, магнитные выключатели имеют компактные размеры.
Функционирование оптических концевых выключателей основано на прерывании светового луча объектами, попадающим в зону действия. Кроме того, устройства способны реагировать на отраженный свет. Оптические модели обладают большим радиусом действия – до 150 метров.
Сфера применения концевых выключателей
Концевые выключатели активно используются в быту и промышленности. Малые размеры микровыключателей позволяют применять их в бытовых приборах и электронике. На основе бесконтактных моделей создают датчики уровня. Они реагируют на наполнение емкостей жидкостями и сыпучими продуктами, прекращая их подачу. По выполняемой функции концевики делятся на защитные и функциональные.
Защитные устройства предохраняют управляемое оборудование от повреждения, а также обеспечивают безопасность использующих его людей. Так, в лифтах и подъемниках выключатели препятствуют движению, пока двери не закроются.
Функциональные концевики отвечают за регулярное включение и выключение оборудования. Например, они могут зажигать свет при открывании двери. Кстати, именно так работает освещение в холодильниках.
Концевые выключатели: виды, устройство и принцип работы
Концевой выключатель — электромеханическое устройство, широко применяемое в системах автоматизации для определения наличия объекта в зоне действия.
В основе принципа работы концевого выключателя лежит механическое воздействие на актуатор. Когда он перемещается, происходит замыкание либо размыкание электрической цепи.
Назначение концевых выключателей
Устройство позволяет переключать режимы работы оборудования, обесточивать части систем, включать освещение, отслеживать положение каких-либо объектов.
Функции, которые также могут выполнять различные типы концевых выключателей:
Если движущиеся элементы оборудования имеют ограниченный диапазон перемещения, необходимо предусмотреть отключение двигателя при достижении крайних положений. Концевой выключатель размещается так, чтобы движущийся элемент гарантированно задевал его актуатор, достигая заданной точки. В этом случае концевик срабатывает, ток отключается и движение останавливается.
Для подключения концевого выключателя требуется обнаружить необходимую точку контакта и установить сам датчик таким образом, чтобы срабатывание происходило именно там. Здесь изменение положения датчика при монтаже обеспечивает более точную настройку момента срабатывания (смещение датчика возможно за счёт использования крепежных отверстий либо за счёт изменения места крепления). Также более точная настройка возможна регулировкой самого рычага, если это предусмотрено конструкцией датчика.
В сравнении с размерами регистрируемых объектов и расстояниями, проходимыми ими, точность срабатывания концевика составляет доли процента. При этом расстояние, проходимое проводящей пластиной от момента отсутствия контакта до его появления составляет доли миллиметра. Данное расстояние и определяет точность, с которой датчик может зарегистрировать положение контролируемого объекта. Это может быть 0,5, 0,2 мм и даже меньше. Дополнительное достоинство концевика в том, что точность срабатывания (а также характер взаимодействия при контакте) можно настраивать (регулировать) за счёт использования различных типов актуаторов.
Сферы применения концевых выключателей
Концевые выключатели используются как датчики в различных системах автоматизации. Они нужны в следующих отраслях:
В любой области применение концевых выключателей преследует одну из двух целей: либо защитить технику от несанкционированного доступа, либо автоматически активировать (дезактивировать) конкретные функции оборудования.
Устройство и виды электромеханических концевых выключателей
Основные функциональные элементы концевых выключателей:
Актуатор непосредственно взаимодействует с внешними объектами, а затем, за счёт своего перемещения, — с устройством переключения контактов, приводя к замыканию или размыканию электрической цепи.
Существует несколько видов концевых выключателей в зависимости от типа актуатора. Разделяют кнопочные, рычажные и штоковые актуаторы. Степени защиты различны и отражаются в маркировке: в ассортименте Meyertec артикулы концевых выключателей с IP-54 начинаются с букв MTB4-MS, а с IP-65 — с букв MTB4-LZ.
Актуаторы концевиков Meyertec возвращаются в исходное положение сразу после прекращения контакта объекта с актуатором.
Возможно линейное движение актуатора либо вращение.
Распространено применение концевых выключателей нормально замкнутого и нормально разомкнутого типа. В концевиках Meyertec используются NO+NC контакты.
Типы актуаторов концевых выключателей
Роликовый рычаг
Чтобы снизить усилие активации и трение и уменьшить износ исполнительного механизма, рычаг снабжают роликом, который поворачивается вокруг своей оси при контакте. Ролик изготавливается из металла или полимера. Рычаг снабжен пружиной, после прекращения внешнего воздействия он возвращается в исходное состояние.
Что такое регулируемый роликовый рычаг
Регулируемый роликовый рычаг — исполнительный элемент изменяемой длины, который позволяет обеспечить точную настройку выключателя для лучшего контакта с контролируемыми объектами. Это подвижное приспособление с роликом, допускающее фиксацию в различных положениях посредством специального винта.
Скругленный плунжер: особенности конструкции
Актуатор кнопочного типа, без рычага, срабатывает при непосредственном воздействии на кнопку. Исполнительный механизм выполнен в виде выступающего элемента со скруглённой верхней частью, что позволяет повысить площадь контакта и обеспечить срабатывание также и при небольшом отклонении объекта от движения по направлению к кнопке.
Роликовый плунжер
Назначение концевых выключателей данного типа — обеспечивать активацию в случаях, когда внешний объект движется не только прямо на актуатор, но и, например, по окружности. По своей сути это актуатор кнопочного типа, снабженный роликом на конце.
Стержневой рычаг (шток)
Срабатывание происходит за счет бокового воздействия. Стержневой рычаг работает по тому же принципу, что и роликовый рычаг, но отличается размерами и, соответственно, отсутствием ролика. Длина может достигать 10 сантиметров.
Гибкий стержень
По принципу действия схож со стержневым рычагом, но активируется при воздействии с любой стороны.
Свойства концевых выключателей
Концевые выключатели широко применяются, являются практичным и относительно недорогим решением для создания систем автоматизации.
Особенности концевых выключателей:
К недостаткам концевых выключателей можно отнести ограничение скоростей, на которых осуществляется взаимодействие, а также необходимость физического контакта с контролируемым объектом, что повышает нагрузку на устройство и отрицательно влияет на срок его службы.
При выборе концевого выключателя стоит обращать внимание на следующие факторы:
Чтобы уточнить все эти характеристики и получить подробную консультацию, позвоните нам или воспользуйтесь формой «Задать вопрос».
Концевые выключатели: принцип работы, область применения
Немногие знают, зачем нужны концевые выключатели, как они работают и где их можно применять. Не секрет, что само название «концевой выключатель» может многих людей ввести в тупик.
Однако, в действительности всё гораздо проще, и в обычной жизни мы сталкиваемся с этими электрическими приборами гораздо чаще, чем можем себе представить. Итак, рассмотрим, что же представляют собой эти выключатели.
Концевые выключатели – назначение
Концевые выключатели, независимо от их конечной цели, могут выполнять только две функции. Коммутаторы либо активируют (включаются), либо деактивируют (выключают) электрическую цепь. Некоторые из этих переключателей используются в промышленности, а другие применяются для обычных бытовых приборов.
Большинство конечных выключателей, которые используются для дома, остаются скрытыми от пользователя. В качестве примера можно привести включение или отключение света в холодильнике, остановка работы принтера, когда в лотке не остаётся бумаги и т.п.
К сожалению, но, как и любые механические электроприборы, выключатели могут ломаться, в результате чего возникает необходимость замены. Одним из качественных производителей концевых выключателей и прочего оборудования является компания EMAS.
Комплектующие EMAS нашли широкое применение по всему миру, благодаря высокому качеству, надёжности и большому ассортименту. Таким образом, концевые выключатели EMAS используются в:
Концевые выключатели в доме
Откройте холодильник и загорится свет. Закройте дверь, и свет должен погаснуть. Этот небольшой выключатель света на самом деле является конечным выключателем в действие. Он ограничивает время включения света, поэтому он не работает, когда дверь закрыта.
Когда стиральная машина использует цикл перемешивания, и вы открываете верхнюю крышку, мешалка останавливает движение. Переключатель скрыт от просмотра, но цикл прекращается. Конечный выключатель, установленный под верхней крышкой, удаляет «управляющее» напряжение из цепи и останавливает стиральную машину в середине цикла.
Это защитный тип использования конечного выключателя. Таким же образом работают данные приборы в различных устройствах и станках для обеспечения безопасности использования. Например, циркулярная пила прекратит работу, если с выключателя соскочит палец работника. Лифт не сдвинется с места, если двери не будут закрыты, также как и автомобиль, который будет сигнализировать о незакрытой дверце. Во всех указанных случаях, используется конечный выключатель.
Концевые выключатели в больших промышленных машинах
Люди и оборудование, расположенные в промышленных условиях, сохраняются в безопасности благодаря работе концевых выключателей. Данные приборы обычно выключают машину, когда действие превышает его предел перемещение или положение.
Другими словами, если робот неисправен, конечный выключатель отключит питание в цепи управления движением так же, как стиральная машина перестанет двигаться, когда вы откроете крышку.
Когда вы слышите «звуковой сигнал» большого грузовика, движущегося назад, концевой выключатель включался, когда водитель переместил это транспортное средство в обратное. Это действие привело к тому, что электрическая энергия переместилась на задний звуковой сигнал, чтобы предупредить людей о действии.
Типы концевых выключателей
Электрические приборы бывают разных размеров и форм, от размера буханки хлеба до таких маленьких, что может потребоваться увеличительное стекло, чтобы увидеть, где соединить провода. Многие концевые выключатели являются простыми контактами, которые становятся электропроводящими так же, как при включении выключателя света в доме.
Другие типы концевых выключателей называются оптическими бесконтактными переключателями или магнитными бесконтактными переключателями. Оптические бесконтактные переключатели используют два разных компонента – источник и приёмник излучения. Один компонент выстреливает инфракрасным лучом света в приемник, установленный на прямом расстоянии.
Очень похоже на работу телевизионного пульта, когда пытаетесь изменить канал. Если этот световой пучок не проходит до датчика, то оптический ограничитель приближения открывается, соответственно прибор «выключится». Такие выключатели могут использоваться, наоборот, для включения устройства.
Например, автоматическое включение освещения, если наступила ночь. Магнитный бесконтактный концевой выключатель является уникальным устройством, которое также включается или выключается, когда оно приближается к металлическому предмету. Независимо от типов или размеров конечных выключателей, эти устройства могут выполнять только задачу активации или деактивации электрической системы.
Особенности применения и устройства концевых выключателей
Концевой выключатель или концевик — это электромеханическое устройство, которое подаёт управляющий сигнал при передвижении исполнительно механизма в крайнее или фиксированное положение. Также его ещё называют конечным выключателем. Например, для того чтобы ограничить подъём груза, свыше разрешаемой высоты на кранах или кран-балках устанавливаются концевые выключатели. Они подают отключающий сигнал в систему прекращая подачу напряжения на контактор включающий двигатель. В принципе по действиям которые он выполняет его работа схожа с обычным выключателем, только срабатывает он не от нажатия человека на клавишу. То есть используется, как ограничитель движения того или другого механизма.
Виды концевых выключателей
Все концевые выключатели можно разделить на три основные группы:
Сферы применения
Для каждого вида концевого выключателя свойственно использование в различных сферах деятельности. По применению их можно разделить на:
В общем применение концевых выключателей зависит от возможности механизма его использования и фантазии конструктора или дизайнера. Люди даже и не подозревают как часто им приходится сталкиваться с этим электрическим механизмом:
Устройство конечных выключателей
Конструкция любого такого устройства состоит из:
Механические
Механические концевые выключатели бывают разной конструкции, которая и определяет область их применения.
Чаще всего они применяются, конечно же, в производственных целях, металлургии, машиностроении, строительстве. Зачастую они оснащены резиновым уплотнителем и содержат группу контактов в которые входят и замыкающие и размыкающие.
Одна из разновидностей такого рода концевиков называются микровыключатели и принцип действия их аналогичен с обычными. Вот только размеры и токи значительно меньше. Рабочий ход такого элементы измеряется миллиметрами, и поэтому они применяются с использованием дополнительного рычага, который может быть оснащён небольшим роликом. Поэтому установка его потребует тщательной настройки срабатывания.
Бесконтактные
Бесконтактные концевые выключатели разработаны в противовес механическим и считаются более совершенными устройствами. Они работают на транзисторных ключах, которые в открытом положении обладают небольшим сопротивлением. За счёт применения бесконтактного включения и отключения отсутствует эффект подгорания контакта при разрывании электрической цепи.
Все эти устройства бесконтактной коммутации делятся на:
На базе этих выключателей изготавливаются всевозможные датчики контроля сыпучих и жидких материалов, дозаторов и т. д.
Магнитные
Электромагнитный концевой выключатель (герконовый) реагирует на постоянное магнитное поле. Содержит зачастую один или пару контактов из специального ферромагнетика. Если к нему приблизить магнит то контакты замыкаются тем самым, давая сигнал в схему управления. Основным преимуществом данного устройства является полное отсутствие механического воздействия, что заметно повышает срок его службы. Изготавливается магнитный концевой выключатель в стеклянном или пластиков корпусе, и имеют очень миниатюрные габариты.
Автомобильные
Такие применяемые в автомобилях устройства применяются зачастую для схем освещения и сигнализации. По большому счёту это механический конечный выключатель. Конструктивно он выполнен с одним выводом, на который подключается положительный потенциал. Отрицательная клемма считается корпусом, зажимаемым к металлическому элементу кузова машины.
При этом нужно следить чтобы часть кузова где устанавливается концевик была зачищена от краски.
Шпиндельные
Шпиндельный концевой выключатель используются как ограничитель хода механизма или как путевой выключатель для циклического управления. Вращающий механизм его служит переключателем контактной группы, установленной внутри. Может применяться на лебёдках, и других вращающих валах с небольшой скоростью.
Зачастую оснащён несколькими группами размыкающих и замыкающих контактов.
Пневматические
Пневматический концевой выключатель — это устройство, которое может останавливать подачу сжатого воздуха или другого газа за счёт нажатия на управляющую кнопку или рычаг. При этом существует ещё одна разновидность данных выключателей, которая срабатывает при достижении определённого давления в системе.
Хотелось бы напомнить что подключать или отключать концевые выключатели к электрической схеме стоит при полностью снятом напряжении. После чего указателем напряжения убедится в его отсутствие, а металлические корпуса нужно обязательно заземлять.
Видео об устройстве выключателя
Для чего нужны концевые выключатели и каких видов они бывают?
Конструкция выключателя
В состав данного устройства входят следующие компоненты:
Очень важно, чтобы корпус переключателя имел хорошую прочность, чтобы устройство было устойчиво и выдерживало различные механические влияния на корпус. В качестве материала изготовители применяют алюминиево-кремниевый сплав, а некоторые виды концевых выключателей изготовляют из прочного пластика.
Подробно конструкция путевых выключателей рассмотрена на видео:
Разновидности
Важно знать, какие бывают концевые выключатели, ведь без этих знаний тяжело будет выбрать нужное устройство. Данные коммутационные аппараты делятся на несколько основных типов:
Бесконтактные концевые выключатели являются более современными по сравнению с механическими. Работают они на специальном транзисторном ключе, который в открытой позиции имеет небольшое сопротивление.
Все бесконтактные выключатели делятся на четыре группы:
На видео ниже рассмотрены некоторые виды концевых выключателей:
Особенности работы
Концевой выключатель имеет определенный принцип работы, благодаря которому он запускается и приводится в движение. Коммутационный аппарат будет срабатывать в момент соединения с восстановленным ограничителем, в этот момент прекращается подача питания на электрическое оборудование. Очень важно, чтобы все элементы данного устройства работали надежно и правильно, выполняя все необходимые команды. При этом, все должно безупречно работать, не смотря на тип, конфигурацию аппарата и на способ его подключения. Именно поэтому область применения путевого выключателя находится в местах особой опасности.
В момент контакта подвижного механизма с устройством концевого выключателя, он подает сигнал. Это будет говорить о том, что появилась опасность в электрической цепи. Данное устройство является датчиком, оснащенным системой автоматического выключения.
Область применения
Также необходимо знать, где применяются концевые выключатели. Каждый тип исполнения имеет свое определенное назначение, и применяются в разных сферах деятельности. Однако по использованию они делятся на:
Если подытожить, то использование данного аппарата зависит от конструкции и возможностей механизма. Зачастую потребители и не знают о том, что им часто приходится использовать данный механизм в жизни:
Концевые выключатели являются очень практичными и необходимыми устройствами. Но для подключения таких устройств лучше обратится за помощью к специалистам. Как уже стало понятно, эти устройства во многом упрощают использование многих бытовых предметов. Надеемся, предоставленная статья была для вас полезной и интересной!
Будет полезно прочитать: