Триггерные переключатели электрических цепей – Схема простого триггера на одном реле (схема включения и выключения одной кнопкой). Как работает эта схема, пояснение принципа её действия.

Содержание

RS-триггер. Принцип работы и его типовая схема на логических элементах.

Устройство и принцип работы RS-триггера

Одним из важнейших элементов цифровой техники является триггер (англ. Trigger — защёлка, спусковой крючок).

Сам триггер не является базовым элементом, так как он собирается из более простых логических схем. Семейство триггеров весьма обширно. Это триггеры: T, D, C, JK, но основой всех является самый простой RS-триггер.

Без RS триггеров невозможно было бы создание никаких вычислительных устройств от игровой приставки до суперкомпьютера. У триггера два входа S (set) — установка и R (reset) — сброс и два выхода Q-прямой и Q— инверсный. Инверсный выход имеет сверху чёрточку. Триггер бистабильная система, которая может находиться в одном из двух устойчивых состояний сколь угодно долго. На рисунке показан RS-триггер выполненный на элементах 2ИЛИ – НЕ.

RS-триггер на логических элементах 2ИЛИ-НЕ

Точно так же триггер может быть выполнен и на элементах 2И – НЕ.

Единственная разница это то, что триггер на элементах И – НЕ активируется, то есть переводится в другое состояние потенциалом логического нуля. Триггер, собранный на элементах ИЛИ – НЕ активируется логической единицей. Это определяется таблицей истинности логических элементов. При подаче положительного потенциала на вход S мы получим на выходе Q высокий потенциал, а на выходе Q низкий потенциал. Тем самым мы записали в триггер, как в ячейку памяти, единицу. Пока на вход R не будет подан высокий потенциал, состояние триггера не изменится.

На принципиальных схемах триггер изображается следующим образом.

Изображение RS-триггера на схеме

Два входа R и S, два выхода прямой и инверсный и буква Т означающая триггер.

Хорошо отображает принцип работы RS-триггера несложная схема, собранная на двух элементах 2И – НЕ. Для этого используется микросхема 155ЛА3, которая содержит четыре таких элемента. Нумерация на схеме соответствует выводам микросхемы. Напряжение питания +5V подаётся на 14 вывод, а минус подаётся на 7 вывод микросхемы. После включения питания триггер установится в одно из двух устойчивых состояний.

Схема RS-триггера на микросхеме К155ЛА3

Исходя из того, что сопротивление переходов транзисторов логических элементов не может быть абсолютно одинаковым, то триггер после включения питания, как правило, принимает одно и то же состояние.

Допустим, после подачи питания у нас горит верхний по схеме светодиод HL1. Можно сколько угодно нажимать кнопку SB1 ситуация не изменится, но достаточно на долю секунды замкнуть контакты кнопки SB2 как триггер поменяет своё состояние на противоположное. Горевший светодиод HL1 погаснет и загорится другой — HL2. Тем самым мы перевели триггер в другое устойчивое состояние.

На данной схеме всё достаточно условно, а на реальном триггере принято считать, что если на прямом выходе «Q» высокий уровень то триггер установлен, если уровень низкий то триггер сброшен.

Основной недостаток рассматриваемого триггера это, то, что он асинхронный. Другие более сложные схемы триггеров синхронизируются тактовыми импульсами общими для всей схемы и вырабатываемые тактовым генератором. Кроме того сложная входная логика позволяет держать триггер в установленном состоянии до тех пор пока не будет сформирован сигнал разрешения смены состояния триггера.

RS-триггер может быть и синхронным, но двух логических элементов для этого мало.

На рисунке изображена схема синхронного RS-триггера. Такой триггер может быть собран на микросхеме К155ЛА3, которая содержит как раз четыре элемента 2И – НЕ. В данной схеме переключение триггера из одного состояния в другое может быть осуществлено только в момент прихода синхроимпульса на вход «C«.

Схема синхронного RS-триггера

На рассмотренной выше схеме переключение триггера осуществляется с помощью кнопок. Такой вариант используется достаточно часто и именно для кнопочного управления какой-либо аппаратурой. В электронике существует понятие «дребезг контактов» то есть, когда мы нажимаем кнопку, на вход устройства проникает целый пакет импульсов, который может привести к серьёзным нарушениям в работе. Использование RS-триггера позволяет избежать этого.

Благодаря своей простоте и недорогой стоимости RS-триггеры широко применяются в схемах индикации. Часто для повышения надёжности и устранения возможности случайного срабатывания RS-триггер собирается по так называемой двухступенчатой схеме. Вот схема.

Схема двухступенчатого триггера

Здесь можно видеть два совершенно одинаковых синхронных RS-триггера, только для второго триггера синхроимпульсы инвертируются. Первый триггер в связке называют M (master) — хозяин, а второй триггер называется S (slave) — раб.

Допустим на входе «С» высокий потенциал. М-триггер принимает информацию, но низкий потенциал на входе синхронизации S-триггера блокирует приём информации. После того как потенциал поменялся на противоположный информация из M-триггера записывается в S-триггер, но приём информации в M-триггер блокируется.

Такая двухступенчатая система намного надёжнее обычного RS-триггера. Она свободна от случайных срабатываний.

Для более наглядного изучения работы RS-триггера рекомендую провести эксперименты с RS-триггером.

Главная &raquo Цифровая электроника &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

go-radio.ru

триггерный или грипшифт? / О горном велосипеде / Twentysix

Многие велосипедисты негативно относятся к грипшифтам. Так вышло из-за того, что данный тип манеток чаще всего устанавливается на бюджетных моделях. 
О горном велосипеде: Выбор переключателя: триггерный или грипшифт?

Но стоит отметить, что вышесказанное в сторону грипшифтов справедливо только для одного бренда – Shimano, ведь Sram, например, выпускает манетки такого типа и в дорогих линейках. Столкнувшись с муками выбора между грипшифтами и триггерными манетками, можно обратиться к советам ниже.

Триггеры лучше, так как…
У манеток данного типа более высокая скорость переключения. Взять для сравнения тот же Sram: триггеры произведут переключение гораздо быстрее любого грипшифта аналогичного уровня. 

Гораздо комфортнее управлять трансмиссией в процессе торможения, ведь крутить барабан грипшифта, одновременно тормозя указательным пальцем, не совсем удобная процедура даже для опытного велосипедиста.
О горном велосипеде: Выбор переключателя: триггерный или грипшифт?

Также есть возможность установки манетки и ручки тормоза, используя специальный адаптер (matchmaker), что сэкономит место на руле велосипеда. Одним из недостатков грипшифта как раз и есть тот факт, что они занимают слишком много места на руле и требуют особенные грипсы.

Триггеры самовольно не переключаются, что не скажешь о грипшифтах, для которых не редкость самостоятельное перещелкивание. Особенно часто это случается во время сильной тряски и крепком удерживании руля.
О горном велосипеде: Выбор переключателя: триггерный или грипшифт?

Триггерная система будет работоспособной в практически в любых условиях – она будет удобной и в дождь, и в грязь. А мокрый барабан грипшифта, если необходимо быстро переключиться перед резким подъемом, потребует больших усилий при переключении.

Грипшифты лучше, так как…
Они могут мгновенно переключить скорости с первой до последней. Если необходимо одним движением пальца проскочить всю кассету, то они будут подходящим выбором. При резких переходах спусков в подъемы и наоборот – это очень сильное преимущество.

Привычка ездить с грипшифтами играет огромную роль, ведь тогда с передачами управляться гораздо удобней, так как барабан грипшифта является, по сути, продолжением грипсы. Следствие из этого: руки занимают более органичное положение на руле.
О горном велосипеде: Выбор переключателя: триггерный или грипшифт?

Они интуитивно понятны в сравнении с триггерными, что особенно актуально для начинающих велолюбителей, так как с ними проще разобраться в логике переключения разных скоростей.

Вес наилучшего в линейке грипшифта меньший, чем триггерных манеток. Стоит отметить, что данный пункт не так уж важен для рядового любителя велоспорта, но для спортсменов играет роль.
О горном велосипеде: Выбор переключателя: триггерный или грипшифт?

В итоге имеем то, что имеем. У каждого из видов переключения есть свои плюсы и минусы. Но факт остается фактом, что агрессивно катающиеся велосипедисты, которых ни за какие деньги не заставишь перейти на триггеры, тоже есть (хоть их и очень мало). Но это уже, скорее, дело привычки.

Оригинальная публикация — на cortobike.ru 

twentysix.ru

RS-триггер. Принцип работы RS-триггера. Схема :: SYL.ru

RS-триггер представляет собой простейший управляющий автомат, реализованный обычно в виде цифровой электронной схемы, относящийся к классу последовательностных схем. Как известно, в цифровой схемотехнике к функциональным устройствам последовательностного типа относятся регистры, счетчики, генераторы чисел и управляющие автоматы, включая триггеры разных видов.

Место триггеров в цифровой схемотехнике

В отличие от комбинационных логических схем, которые изменяют состояние в зависимости от фактических сигналов, поданных на их входы в определенное время, последовательностные логические имеют некоторую форму присущей им встроенной «памяти», так что они могут учитывать как предыдущее, так и фактическое состояние их входов и выходов. Общая структурная схема последовательностного устройства показана ниже.

rs триггер

RS-триггер как цифровой управляющий автомат включает собственно память и комбинационную схему управления на типовых лигических элементах, реализующую его входной логический алгоритм. Если рассматривать эту схему применительно к простейшим схемам триггеров, то они не имеют структурно выделенной памяти в виде какой-то специализированной микросхемы или схемного узла. Память триггера существует на уровне функции, она словно встроена в алгоритм работы его комбинационной схемы управления. Проявлением этой «памяти» является так называемая бистабильность триггера, выходы которого могут находиться в одном из двух основных состояний: логической единицы (далее — 1) или логического нуля (далее — 0). Установившиеся значения своих выходов триггер запоминает («защелкивает» их) и сохраняет, пока не возникнет очередное изменение его входных сигналов.

Классификация

Если стандартные логические элементы являются строительными блоками комбинационных схем, бистабильные схемы, включая и RS-триггер, являются основными компонентами построения последовательностных логических устройств, таких, как регистры хранения данных, регистры сдвига, устройства памяти или счетчики. В любом случае рассматриваемые триггеры (разумеется, как и все последовательностные схемы) могут быть выполнены в виде следующих основных типов:

1. Асинхронный RS-триггер – схема, которая изменяет состояние сразу при изменении входных сигналов. Для рассматриваемого типа устройств ими являются сигналы на информационных входах R (сброс) и S (установка). Согласно установившейся практике, соответствующие входы называют так же, как и сигналы на них.

2. Синхронный RS-триггер, управляемый статически, работа которого синхронизирована с уровнем определенного тактового сигнала.

3. Триггер по п.2 с динамическим управлением, работа которого синхронизирована с моментами появления фронтов (или спадов) тактового сигнала.

Таким образом, если изменения состояния выходов происходят только при наличии тактового сигнала, который подается на отдельный тактовый вход C, то триггер является синхронным. В противном случае схема считается асинхронной. Чтобы сохранить свое текущее состояние, последовательностные схемы используют обратную связь, т. е. передачу части выходного сигнала на ее вход.

RS-триггер на логических элементах

Простейший способ его сделать – соединить вместе пару двухвходовых логических элементов И-НЕ. При этом обратная связь с выхода одного элемента подается на вход другого (см. схему ниже).

rs триггер схема

Как правило, в данной схеме входные сигналы показывают инверсными (с верхним подчеркиванием), хотя в дальнейшем при анализе работы используют обозначения прямых (неинвертированных) входов. Это сильно затрудняет понимание логики работы триггера. Поэтому мы не будем вводить инвертирование входов на этапе рассмотрения работы схемы на элементах И-НЕ, а учтем это в дальнейшем при ее модификации.

Сколько входов и выходов имеет RS-триггер? Из схемы выше видно, что он содержит S-вход и R-вход, которые служат, соответственно, для установки и сброса схемы, а также прямой Q и инверсный Q̃ выходы. Но данный простейший триггер относится к виду асинхронных, его условное обозначение показано ниже.

асинхронный rs триггер

В синхронном устройстве имеется еще и вход C для тактовых импульсов.

Состояние «Установлен»

Рассмотрим, как происходит работа RS-триггера в этом состоянии, задаваемом значениями R = 0 и S = 1. Поскольку на вход R элемента И-НЕ Y подан уровень 0, то Q̃ =1 (логика И-НЕ). С выхода Y сигнал Q̃ также подан обратно на элемент X (вход «A»). Поскольку S = A = 1, то Q = 0.

Если устанавливается R = 1, а вход S по-прежнему равен 1, то на входах Y имеем B = 0 и R = 1, а его выход Q̃ =1, т. е. он не изменился. Итак, если S = 1, то RS-схема триггера «защелкивается» в состоянии «Установлен» Q = 0 и Q̃ = 1, а смена сигнала R его не изменяет.

Состояние «Сброшен»

В этом втором устойчивом состоянии Q̃ = 0, а Q = 1, и задается оно входами R = 1 и S = 0. Поскольку у элемента Х вход S = 0, то его выход Q =1 (логика И-НЕ). Сигнал Q подается обратно на элемент Y (вход «В»), и так как R = B = 1, то Q̃ = 0.

Если S становится равен 1 при R = 1, то Q̃ остается равен лог 0, т. е. он не изменяется. Итак, при R =1 схема триггера снова «защелкивается» в состоянии «Сброшен» Q̃ = 0 и Q = 1, сохраняемом при любом сигнале S.

Сводим результаты в таблицу

Мы можем определить состояние сигналов Q и Q̃ по следующей таблице истинности:

СостояниеSRQОписание
Установка1001Выход Q̃ =1
1101без изменений
Сброс0110Выход Q̃ =0
1111без изменений
Недопустимое0011состояние ошибки

Видно, что когда S = R = 1, то Q и Q̃ могут быть равны как 1, так и 0 (но не одновременно!) в зависимости от уровней входов S или R перед возникновением данного состояния выходов. Таким образом, при условии S = R = 1 нельзя изменить состояние выходов Q и Q̃. Оно может измениться только при смене уровня с 1 на 0 на одном из входов.

Значение S = R = 0 является нежелательным или недопустимым состоянием, и его следует избегать. Состояние S = R = 0 вызывает установку обоих выходов Q и Q̃ на уровне 1, в то время как состояние Q̃ всегда должно быть обратно Q. Результатом является то, что триггер теряет контроль над Q и Q̃, и если два входа теперь перейдут к состоянию 1, то схема становится неустойчивой и переключается в неопределенное состояние.

Диаграмма переключения RS-триггера

Сказанное в предыдущем разделе иллюстрирует следующая диаграмма переключения.

работа rs триггера

Как видно, при S = R = 0 возникает дисбаланс (неопределенность) состояния выходов. Он может привести к переключению одного из выходов быстрее, чем другого, в результате чего произойдет переключение триггера в то или иное состояние, которое может не совпадать с требуемым, и данные будут повреждены. Это неустойчивое состояние обычно называют мета-стабильным.

Таким образом, подобный триггер-защелка может быть переведен в состояние «Установлен» путем подачи 0 на его S-ввод (при наличии 1 на R-вводе) и переведен в состояние «Сброшен» подачей 0 на R-ввод (при наличии 1 на S-вводе). Триггер входит в неопределенное состояние (мета-стабильное), если на оба его входа одновременно подается уровень 0.

Переключение состояния выходов происходит с небольшой задержкой относительно изменения сигнала на одном из входов без использования тактового сигнала. Следовательно, рассмотренная выше схема представляет асинхронный RS-триггер.

Модифицируем схему триггера

Как мы видели выше, базовые элементы И-НЕ рассмотренного RS-триггера работают так, что при его установке Q̃ = 1 и Q = 0, а при его сбросе Q̃ = 0 и Q = 1, хотя логичнее было бы в первом состоянии иметь Q = 1, а во втором — Q = 0. При этом еще и получается, что смена состояний происходит при падении уровня сигнала с 1 до 0.

Таким образом, для правильной работы схемы триггера его входные сигналы нужно проинвертировать. Тогда переключения его состояний будут происходить при подаче положительных входных сигналов. Для этого в схему нужно добавить два дополнительных И-НЕ элемента, присоединенных как инверторы к S̃- и R̃-входам, как показано на рисунке ниже. Здесь на входах элементов И-НЕ уже представлены инверсные входные сигналы.

rs триггер на логических элементах

Так же, как и с использованием И-НЕ элементов, можно построить простой RS-триггер с использованием двух ИЛИ-НЕ элементов, соединенных по такой же схеме. Она будет работать аналогичным образом, как и рассмотренная выше схема И-НЕ. При этом активным является высокий уровень сигналов на входах, а недопустимое состояние возникает, когда на оба входа подан уровень логической «1», как это показано в таблице истинности на рисунке ниже.

сколько входов и выходов имеет rs триггер

Как синхронизировать работу триггера

Иногда желательно в последовательностных логических схемах иметь бистабильный триггер, изменяющий свое состояние, когда соблюдены определенные условия, независимо от состояния S- или R-входов. Такая схема может быть создана подключением двухвходного элемента И последовательно с каждого входом триггера. Объединив два входа элементов И, получим новый вход триггера. Добавление его означает, что выходы Q и Q̃ изменяют состояние, когда сигнал на нем является высоким, и, следовательно, он может быть использован в качестве тактового C-ввода, как показано на рисунке ниже.

синхронный rs триггер

Когда сигнал на С-входе находится на уровне 0, то выходы двух элементов И — также на уровне 0 (логика элемента И), независимо от состояния двух входов S и R, а два выхода Q и Q̃ «защелкнуты» в последнем установившемся состоянии. Когда сигнал на С-входе изменяется на уровень 1, то схема отвечает как обычный бистабильный триггер, становясь прозрачной для установки и сброса состояний.

Этот дополнительный C-вход также может быть подключен к выходу генератора тактовой частоты синхронизации, образуя тогда синхронный RS-триггер. Таким образом, данная схема работает как стандартная бистабильная триггерная «защелка», но выходы активируются только тогда, когда уровень 1 подан на C-вход, и отключаются при появлении уровня логического нуля.

Регистры на триггерах

RS-триггер способен сохранять 1 бит цифровой информации. Если необходимо хранить несколько бит, например, цифровое двоичное слово из нескольких двоичных разрядов (в микроконтроллерах обычно 8 или 16), то триггеры могут соединяться параллельно, образуя регистры. Это простейшие устройства для временного хранения набора двоичных цифровых разрядов, в которых каждый триггер сохраняет значение одного разряда (0 или 1. т. е. один бит). Так, показанный ниже 4-разрядный регистр на RS-триггерах содержит четыре отдельных триггера.

регистр на rs триггерах

Любое двоичное число от (0000)2 до (1111)2 может быть сохранено в этом регистре просто путем установки или сброса соответствующего триггера. Давайте предположим, что первый триггер установлен (Q1 = 1), второй сброшен (Q2 = 0), третий также сброшен (Q3 = 0), а четвертый установлен (Q4 = 1). Тогда двоичное число, записанное в регистр, будет (1001)2.

Кроме параллельных регистров, предназначенных для хранения цифровых слов, на RS-триггерах делаются и так называемые регистры сдвига, в которых разряды цифрового слова последовательно с приходом каждого тактового импульса сдвигаются влево или вправо на один разряд. Схема такого устройства на синхронных триггерах показана ниже.

регистр на rs триггерах

Подобные регистры находят применение в схемах последовательных интерфейсов, когда поступающие из управляющего контроллера цифровые слова побитно передаются в линию связи.

www.syl.ru

3 вида устройств, механизм действия

Переключатель на 3 положенияЧастью любой электрической цепи обязательно являются устройства, размыкающие и замыкающие ее. До недавнего времени роль таких устройств в сетях постоянного и переменного тока выполняли переключатели электрические на 3 положения. Постепенно их заменили автоматические выключатели. Однако прежние устройства до сих пор находят применение.

Главные преимущества

Основными преимуществами механизма такого типа является компактный размер и универсальность конструкции. Эти свойства позволяют успешно использовать переключатели:

  • в схемах управления и автоматики;
  • для управления электродвигателями;
  • для включения и выключения электрической сети;
  • для переключения и обесточивания измерительных электроцепей.

Спрос на такие приборы заставляет производителей не отказываться от их изготовления, наоборот, выпускать новые усовершенствованные модели, отличающиеся более широкой функциональностью, механической и коммутационной износостойкостью. Путём усовершенствования конструкции производителям удалось уменьшить размеры, одновременно увеличив число соединительных цепей, фиксированных положений, и продлить срок службы прибора до 10 лет.

По своему виду проходной переключатель на 3 положения напоминает обычный выключатель с одной или двумя кнопками управления. Но механизм его действия имеет принципиальные отличия. В отличие от выключателя этот прибор не размыкает электрическую цепь, а коммутирует линии. Посмотрев на кинематическую схему, можно заметить, что эти два устройства имеют разное количество линий.

Принцип действия

Виды переключателейПереключателем с тремя положениями, который также называют перекрёстным, можно управлять одним источником света из трёх мест. Перекрёстное устройство имеет два входных и два выходных контакта. Монтируется такой переключающий механизм вместе с другим похожим прибором — проходным выключателем, имеющим также два выходных контакта, но только один входной.

Для замыкания и размыкания электрической цепи два прибора должны быть расположены таким образом, чтобы через них проходило два проводника. В этом случае при срабатывании одного переключателя происходит размыкание электроцепи и замыкание на другом устройстве. Если в цепь между ними будет встроено одно или несколько перекрёстных переключающих устройств, это позволит регулировать работу электроцепи из 3 разных мест путём замыкания одной линии либо размыкания обеих. Число перекрёстных механизмов обязательно должно быть нечётным, в противном случае система всегда будет возвращаться в начальное положение.

В зависимости от положения контакты устройства могут соединяться по-разному. Когда прибор не включён, первый входной остаётся соединённым с первым выходным, второй входной — со вторым выходным. При нажатии на кнопку происходит перекрещивание, первый входной контакт замыкается на втором выходном, второй входной — на первом выходном. Именно поэтому переключатель получил название перекрёстного.

Особенностью таких переключающих механизмов является отсутствие фиксированного положения клавиш, обозначающего включение или выключение устройства. Находясь в разных положениях, они могут как размыкать, так и замыкать сеть. Состояние одного прибора напрямую зависит от состояния других переключающих устройств, входящих в единую цепь.

Разновидности устройств

Конструкция электрического переключателя может включать несколько клавиш управления. В зависимости от их количества устройство бывает:

  • одноклавишным;
  • двухклавишным;
  • трёхклавишным.

Установка переключателяПриборы с большим количеством кнопок не выпускаются. Это обуславливается сложностью прокладывания множества токоведущих жил. Устройства с несколькими клавишами контролируют подачу электроэнергии нескольким потребителям одновременно только при условии их параллельного подключения.

В высоковольтных электросетях также могут применяться специальные силовые переключатели. Чаще всего они используются для управления асинхронными двигателями большой мощности. Основной функцией таких устройств является переключение обмотки из положения «звезда» в положение «треугольник». «Треугольник» соответствует штатному режиму электродвигателя, «звезда» запускает его работу.

Отдельной разновидностью считаются галетные переключатели. Металлическое кольцо в них связано с осью прибора. Контакты в количестве 12 штук располагаются через 30 градусов. Таким образом, при вращении оси на 330 градусов общий выход коммутируется с одиннадцатью разными электроцепями, подключёнными к контактам. Некоторые модели галетных устройств имеют разрезное кольцо, позволяющее синхронно соединяться с пятью цепями.

Установка переключателя на 3 положения Монтаж большинства поворотных механизмов осуществляется посредством спаивания. Исключение составляют тумблерные устройства, для крепления которых используются винты. При любом способе установки должно быть сохранено правильное положение внешнего корпуса и внутренней части прибора. Добиться такого положения можно, используя только те крепёжные элементы, которые отвечают техническим нормам того или иного переключателя.

Конструктивные особенности разных моделей влияют на способ их монтажа. При установке приборов следует обращать внимание на следующие моменты:

  • Тип проводки (открытая, скрытая).
  • Схема подключения (однополюсная, однополюсная сдвоенная или двухполюсная на две позиции).
  • Разновидность управляющих кнопок (обычные, залипающие, сдвоенные).

Независимо от разновидности монтаж переключающего устройства должен проводиться с соблюдением техники безопасности. Перед установкой обязательно требуется обесточить электрическую сеть, далее действовать в строгом соответствии с инструкцией.

Бытовое использование

Бытовое применения переключателяЭлектрические переключатели с тремя положениями для бытовых нужд используются достаточно редко. В домашних условиях они могут быть применены в качестве включателей и выключателей люстр, светильников и других осветительных приборов.

Если установить два таких устройства в начале и в конце длинного коридора, напоминающего галерею, это значительно упростит процесс управления освещением в нём. В комнатах стандартного размера особой необходимости в установке такого рода переключателей нет.

220v.guru

Переключатели на два направления: схема подключения

Переключатель на два направления (двухполюсный) также относится к электрическим коммутационным устройствам, как и обычный (однополюсный) выключатель. Но если последний позволяет только разорвать или соединить электрическую цепь, то переключатели могут оперировать несколькими соединениями. На рисунке ниже наглядно показаны их основные отличия.

Схематическое изображение различных коммутационных устройствСхематическое изображение различных коммутационных устройств

На рисунке показано:

  1. обычный выключатель и вариант его подключения;
  2. пример использования сдвоенного выключателя;
  3. подключение двухполюсного выключателя;
  4. коммутатор.

Заметим, что переключатели могут быть на два и более направлений, например, четырехполюсный или силовой трехфазный. О последних имеет смысл рассказать более подробно.

Трехфазные коммутаторы

Трехфазные силовые переключатели широко применяются в схемах управления мощными асинхронными электродвигателями, их назначение – переключение обмотки со «звезды» на «треугольник». Такая реализация позволяет существенно снизить пусковой ток. На рисунке показана схема такого подключения.

Схема переключения обмоток электродвигателяСхема переключения обмоток электродвигателя

Обозначения на схеме:

  • А, В, С – фазы питания;
  • С1, С2, С3, С4, С5,

www.asutpp.ru

переключатель электрических цепей — с немецкого на русский

 

выключатель
Коммутационный электрический аппарат, имеющий два коммутационных положения или состояния и предназначенный для включении и отключения тока.
Примечание. Под выключателем обычно понимают контактный аппарат без самовозврата. В остальных случаях термин должен быть дополнен поясняющими словами, например, «выключатель с самовозвратом», «выключатель тиристорный» и т. д.
[ ГОСТ 17703-72]

выключатель
Контактный коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного времени и отключать токи при нормированных анормальных условиях в цепи, таких как короткое замыкание.
[ ГОСТ Р 52565-2006]

выключатель
Устройство для включения и отключения тока и напряжения в одной или более электрических цепях.
Примечание. При отсутствии других указаний под понятиями «напряжение» и «ток» подразумевают их среднеквадратичные значения.
[ ГОСТ Р 51324.1-2005]

выключатель
Прибор для включения и отключения электрического оборудования и устройств
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

EN

(on-off) switch
switch for alternatively closing and opening one or more electric circuits
Source: 581-10-01 MOD
[IEV number 151-12-23]

FR

interrupteur, m
commutateur destiné à fermer et ouvrir alternativement un ou plusieurs circuits électriques
Source: 581-10-01 MOD
[IEV number 151-12-23]

При отключении воздушных и кабельных линий тупикового питания первым рекомендуется отключать выключатель со стороны нагрузки, вторым — со стороны питания.
[РД 153-34.0-20.505-2001]

… так чтобы она с меньшей выдержкой времени отключала выключатели с той стороны, на которой защита отсутствует;
[ПУЭ]

б) блокировка между выключателями нагрузки или разъединителем и заземляющим разъединителем, не позволяющая включать выключатель нагрузки или разъединитель при включенном заземляющем разъединителе и включать заземляющий разъединитель при включенном выключателе нагрузки или разъединителе;
[ ГОСТ 12.2.007.4-75]

Испытания изоляции выключателей и разъединителей должны быть проведены при включенном и отключенном положениях.
[ ГОСТ 1516_1-76]
 


Выключатели предназначены для оперативной и аварийной коммутации в энергосистемах, т.е. выполнения операций включения и отключения отдельных цепей при ручном или автоматическом управлении. Во включенном состоянии выключатели должны беспрепятственно пропускать токи нагрузки. Характер режима работы этих аппаратов несколько необычен: нормальным для них считается как включенное состояние, когда они обтекаются током нагрузки, так и отключенное, при котором они обеспечивают необходимую электрическую изоляцию между разомкнутыми участками цепи. Коммутация цепи, осуществляемая при переключении выключателя из одного положения в другое, производится нерегулярно, время от времени, а выполнение им специфических требований по отключению возникающего в цепи короткого замыкания чрезвычайно редко. Выключатели должны надежно выполнять свои функции в течение срока службы, находясь в любом из указанных состояний, и одновременно быть всегда готовыми к мгновенному эффективному выполнению любых коммутационных операций, часто после длительного пребывания в неподвижном состоянии. Отсюда следует, что они должны иметь очень высокий коэффициент готовности: при малой продолжительности процессов коммутации (несколько минут в год) должна быть обеспечена постоянная готовность к осуществлению коммутаций.
[ http://relay-protection.ru/content/view/46/8/]

Тематики

Действия

Сопутствующие термины

EN

DE

FR

translate.academic.ru

галетный, с нулевым положением, пакетные и с фиксацией

Содержание статьи:

Переключатель трехпозиционный – электромеханическое коммутационное устройство, используемое в электротехнике для переключения питания на другую линию при перегрузке. Также он применяется для проведения электротока в обычном режиме и периодического оперативного включения электроцепи.

Принцип работы

Трехпозиционный переключатель

Переключатель на 3 положения имеет рукоятку с тремя позициями для размыкания и замыкания цепочки. Серединная позиция обеспечивает размыкание каждой имеющейся группы контактов. Управление устройством пользователь осуществляет вручную. Верхние контакты применяются обычно для подсоединения вводов, а нижние – нагрузки. Такое устройство не снабжено расцепителями (тепловым либо электромагнитным), так что при его установке на входы ставят выключатели-автоматы, срабатывающие при перегрузке. Данная конфигурация предотвратит инциденты искрения и повреждение целостности изоляционного материала проводки. В прошлом эти приборы применялись в качестве ведущих устройств ввода в распредщитах. Со временем это место заняли выключатели-автоматы, но гибкость и простота конструкции позиционных переключателей, а также их невысокая цена обеспечивают этим изделиям достаточную популярность.

Разновидности трехпозиционных переключателей

Трехпозиционный пакетный переключатель

Электрические переключатели на 3 положения выпускаются в различных вариантах исполнения. Некоторые модели снабжены опцией фиксации положения переключения. Они оборудованы механизмом запора на ключ,  исключающим самопроизвольный переход в другое положение. Другие, этой функции не имеющие, самостоятельно возвращаются в исходную позицию. Конструкция некоторых устройств предусматривает наличие нулевого положения – оно предполагает разъединение всех контактов.

Обычно изделия выпускаются с расчетом на эксплуатацию в электросетях с номинальным показателем силы тока 25, 16 или 10 А. Что касается напряжения, для постоянного тока его показатель может достигать значения 220 В, для  переменного – до 500. Аппараты снабжены маркировкой, показывающей уровень мощности и категорию защиты.

Наиболее распространенный вариант исполнения – пакетный механический переключатель на 3 положения. Элементом управления у них является не кнопка, а рукоять. Современные модели оборудованы эргономичными ручками, конструкция которых предотвращает скольжение пальцев. Изделия бывают двух видов – галетные и кулачковые.

Устройство галетного переключателя включает в себя пластиковые пластины (пакеты) с жестко фиксированными на них выводами контактов. Между последними находятся фибровые шайбочки для гашения искр, которые вместе с двойным разрывом электродуги позволяют коммутировать высокие токи. Есть и двигающийся контакт, соединенный с механизмом переключения. Его позиция устанавливается посредством поворота вала, который обеспечивают ручка и специальная пружина, позволяющая моментально размыкать и замыкать контакты. У вала есть 3 установленных положения, каждому из которых соответствует некоторая конфигурация зажатых или открытых пар контактов. Такой прибор можно использовать, в том числе, для подсоединения трехфазного электрического двигателя с опцией реверса – вращения ротора в направлении, отличном от нормального.

Работа автоматического трехфазного переключателя

Кулачковое устройство тоже включает в себя серию пакетов, но устроенных по-другому. На внешних сторонах пластинок, соединяющихся с корпусом, располагаются двигающиеся контакты, а на внутренних – статичные. Первые из них имеют вид мостов с пружинами. Их позиция регулируется штоковым механизмом, меняющим положение под действием кулачка. У последнего, в  свою очередь, позиция меняется посредством рукоятки и вала. Как в случае галетных моделей, так и в устройствах с кулачками у вала может быть разное число позиций (до восьми). В трехпозиционных приборах их число равно трем.

Крепиться выключатель может на дин-рейку, на стену, в шкаф, в зависимости от модели. Выпускаются изделия с защитой от взрывов, используемые на производствах, представляющих опасность для здоровья человека. Большинство трехпозиционных выключателей, тем не менее, восприимчивы к взрывам, температурным перепадам, не терпят попадания влаги. Степень чувствительности прибора к условиям окружающей среды можно определить по внешнему виду: если изделие открытое, лишено защищающего корпуса, оно отличается высокой чувствительностью, устанавливать его надлежит только внутри щита в помещении с сухим воздухом. Переключатели с корпусом из пластика или металла и защищенными от прикосновений зажимами можно ставить и вне щита.

Если корпус герметично запаян, прибор разрешается устанавливать даже на открытом воздухе. При эксплуатации допускаются слабовыраженные механические воздействия и вибрация (не больше 35 Гц).

К плюсам устройств стоит отнести надежность функционирования, стойкость к износам и достаточно низкую цену. Они очень быстро подавляют электрические дуги, но выдерживают ограниченное число коммутаций перегрузок. Слабой стороной этих изделий по сравнению с выключателями-автоматами являются также ограниченные возможности в качестве защитного устройства: они не предохраняют от инцидентов короткого замыкания. Также механические переключатели не подлежат ремонту: если изделие пришло в негодность, его демонтируют с последующей утилизацией, а на его место устанавливают новое. Выходят из строя они относительно быстро, хотя некоторые производители заявляют, что устройство способно выдержать до полумиллиона переключений.

Использование в быту

Трехпозиционный переключатель EKF Basic

Есть множество вариантов применения трехпозиционных переключателей на 220в в промышленности и быту:

  • управление светом и трансформаторными подстанциями;
  • переключение программ функционирования электросварочного, нагревательного и иного производственного оборудования;
  • манипуляции с режимами электрических двигателей;
  • дистанционное управление асинхронными электромоторами;
  • автоматический ввод резерва;
  • коммутация в щитковых устройствах.

Также эти изделия используются для электроснабжения подстанций, например, в заземляющих конструкциях, коммутировании измерительных приборов.

Как подключить

В советские времена применение переключателя на три положения для электроснабжения многоквартирных домов было распространено и являлось повсеместным явлением. Тогда их устанавливали в распределительных щитах. Сейчас вместо таких устройств чаще используются автоматические. Если хозяин предпочел использование трехпозиционного трехфазного переключателя, его можно установить перед счетчиком электроэнергии, ведущим к щиту, чтобы можно было выключить квартирную сеть полностью, если возникнет такая необходимость. Также для усиления защиты сети от избыточной нагрузки или короткозамкнутого инцидента можно рекомендовать совмещенное использование обеих устройств.

При установке прибора в частном доме со скромным потреблением электроэнергии, а также на даче может быть применена схема с одной фазой, включающая прибор в домашнюю электросеть запасного источника. Внутри щитка должны помещаться лампы-индикаторы, сигнализирующие о том, что сеть или генератор включены.

Схема подключения

Типовые схемы подключения

Приобретая кабели для монтажа трехпозиционного устройства, необходимо учитывать максимальные значения рабочего тока в электроцепи. Если диаметр проводников превышает 6 мм2, для них покупают специальные наконечники. Менее толстые провода разрешается подключать напрямую к прибору, используя паяние или кольцевое разделывание.

Типовые схемы, подходящие для того или иного устройства, в том числе схема подключения переключателя с трех разных мест, приводятся в прилагающейся к нему технической документации. Некоторые из трехпозиционных изделий можно подключить не только на 3 полюса, но и на 1, 2 или 4 (возможное количество полюсов указывается в паспорте устройства). На вводе в квартиру устройство ставят в месте отвода от общего фазного проводника и нуля, чтобы отделить квартирную линию от генеральной магистрали. Производить монтаж выключателя и его последующую настройку можно только при выключенном электричестве. Современные изделия, рассчитанные на использование в квартирных щитах, обычно предполагают монтаж на DIN-рейку в 35 мм. Зажимы клемм у них маркируются цифрами, что позволяет избежать путаницы в процессе монтажных работ. После установки прибор, а также прилежащие контактные соединения необходимо чистить сухой ветошью хотя бы раз в 6 месяцев, предварительно обесточив сеть.

Как устройство для коммутации домашней сети позиционные ручные переключатели зачастую считаются устаревшим прибором. Тем не менее, легкость управления и установки, а также цена обеспечивают им некоторую популярность до сих пор.

strojdvor.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о