Концевики электрические – принцип работы, советы при покупке

Содержание

принцип работы, советы при покупке

Работа автоматических движущихся механизмов нуждается в своевременном отключении или запуске, произведенном без участия человека. Это откатные ворота, ставни, прочие конструкции, требующие своевременного отключения при достижении контролируемой деталью определенного положения. Для реализации этой функции используются специализированные устройства, обладающие множеством вариантов конструкции и принципа действия.

Эффективным и наиболее распространенным видом таких приспособлений является концевой выключатель с роликом. Он надежен, устойчив к внешним нагрузкам, долговечен. Существующие виды подобных устройств обладают некоторыми различиями в конструкции и наборе функциональных возможностей, поэтому следует рассмотреть их подробнее.

Содержание статьи

Что такое концевые выключатели

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

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

Концевой выключатель на створке ворот

Концевой выключатель на створке ворот

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

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

Область применения концевых выключателей

Концевые выключатели используются в разных сферах человеческой деятельности:

  • Бытовая техника. Подсветка холодильников, защита от запуска выполнения функций при открытой крышке или снятом кожухе, прочие варианты.
  • Автомобилестроение. Включение света в салоне при открывании дверей, оповещение о незакрытых дверях.
  • Мебель. Подсветка при открывании дверок.
  • Производство. Решение большого количества задач.
Концевые выключатели

Концевые выключатели

Наиболее обширной областью применения КВ следует считать промышленность. Они используются практически во всех технологических линиях, на работе КВ построена любая автоматическая производственная линия. Концевики обеспечивают безопасность работников, выполняют аварийное отключение оборудования, запускают системы экстренного дымоудаления, пожаротушения, вентиляции и прочие виды защитных комплексов.

Кроме этого, КВ активно применяются в технологических цехах для выполнения различных функций в составе автоматизированных линий, в качестве элементов защиты отдельных станков или агрегатов. Используются как ограничители диапазона перемещения разных деталей, створок, при подъеме грузов на определенную высоту.

Нередко КВ используются как аварийные устройства, обеспечивающие ручную остановку (например, на конвейерных линиях вдоль эстакады проходит трос, соединенный с концевиком, потянув за который можно в экстренном порядке остановить конвейер). Перечислить все варианты применения концевых выключателей крайне сложно, поскольку они распространены весьма широко и задействованы практически во всех промышленных линиях.

Узнайте, как подключить розетку от выключателя и выключатель от розетки правильно, в специальной статье на нашем портале.

Виды концевых выключателей

Существуют две основные группы концевых выключателей, различающихся по назначению:

  • Защитные. В их задачу входит обеспечение безопасности людей или механизмов, отсечка (или обеспечение неразрывности) электропитания до наступления определенного момента. Образцом защитных концевиков могут служить выключатели в дверях лифта — он не поедет, пока дверь не будет закрыта. Подобных примеров имеются сотни, практически все станки обладают подобной защитой от несанкционированного запуска.
Защитный концевик на эскалаторе

Защитный концевик на эскалаторе

  • Функциональные. Это выключатели, запускающие или останавливающие работу механизмов или систем при возникновении заданных условий. С подобными элементами любой человек сталкивается ежедневно — когда в холодильнике при открывании дверцы включается свет, это работа концевого выключателя. Створки откатных ворот, рольставни и прочие подобные механизмы работают по команде концевого выключателя.
Концевой выключатель в двери автомобиля

Концевой выключатель в двери автомобиля

Помимо выполняемых задач, концевые выключатели различают по типу конструкции, который определяется способом взаимодействия с контролируемым элементом. Существуют следующие виды КВ:

  • Механические.
  • Бесконтактные.

И те, и другие виды имеют разные конструкционные особенности и варианты исполнения. Разнообразие моделей вызвано необходимостью устранить недостатки и расширить возможности выключателей, исключить количество отказов и повысить долговечность. Рассмотрим наиболее эффективные виды концевых выключателей:

Механические

Эта группа является наиболее распространенной и востребованной. Она представляет линейку устройств, входящих в непосредственный контакт с контролируемыми деталями или механизмами. Производится воздействие на чувствительный элемент того или иного типа:

  • Роликовый.
  • Кнопочный.
  • Рычажный.
  • Поплавковый.
  • Ползунковый и т.п.

Примечательно, что роликовые КВ являются разновидностью кнопочных конструкций, поскольку ролик либо непосредственно воздействует на кнопку, либо выполняет ее функции, отличаясь только вектором контакта с исполнительным механизмом — на кнопку надо нажимать, а ролик реагирует на воздействие по касательной.

Механические конструкции чаще всего встречаются на производстве, в бытовой технике, мебели, в автомобилях, лифтах и прочих технических устройствах. Они надежны, долговечны, прочны. Помимо обычных КВ, выпускаемых в стандартном типоразмере, существуют микровыключатели. Они рассчитаны на малый управляющий ток и обладают небольшими габаритами. Используются в мебели и бытовой технике.

Бесконтактные

Бесконтактные КВ созданы для использования в механизмах, где непосредственный контакт с движущимися элементами по каким-либо причинам невозможен. В отличие от механических устройств, бесконтактные модели представляют собой датчики, улавливающие сигнал контрольного участка движущегося элемента. Существует несколько конструкций бесконтактных концевиков, отличающихся принципом действия.

Бесконтактные концевики

Бесконтактные концевики

  • Индуктивные. Срабатывают при приближении к катушке с магнитным сердечником движущегося элемента. Способны взаимодействовать как с металлами, так и с неметаллическими деталями. Работают по принципу триггера — при увеличении напряжения выше порогового значения срабатывает ключ, изменяющий полярность подключения исполнительного механизма.
Индуктивный концевой выключатель

Индуктивный концевой выключатель

  • Емкостные. Работают на принципе, общем для всех датчиков движения — при появлении объекта в поле действия датчика запускается мультивибратор, работающий на определенной частоте. Приближение объекта вызывает изменение в режиме работы вибратора, которое улавливает демодулятор и преобразует в напряжение. Оно усиливается и подается на триггер, срабатывающий при накоплении заряда заданной величины.
Концевик емкостного типа

Концевик емкостного типа

  • Ультразвуковые
    . Работа этих датчиков основана на изменении ультразвукового сигнала при появлении в зоне чувствительности движущегося объекта. Источниками ультразвука являются кварцевые излучатели, а изменения частоты или амплитуды улавливает приемник. При получении сигнала с определенными параметрами он подает команду на исполнительный механизм. Особенностью таких КВ является большой радиус действия — до 10 м. Кроме того, они способны работать с предметами из любого материала. Недостатками является чувствительность к температурным изменениям и наличию воздушного потока, искажающего сигнал.
Ультразвуковой КВ

Ультразвуковой КВ

  • Оптические. Работают либо на прерывание светового сигнала, либо на его отражение. В первом случае имеется источник света и фотоэлектрический детектор. При появлении движущегося предмета, заслоняющего луч света, датчик срабатывает и дает команду на исполнительный орган. Второй тип конструкции оборудован источником света и приемником, расположенным в одном корпусе, а не разнесенными по разным точкам. Движущийся объект отражает свет, приемник срабатывает и запускает исполнительный механизм. Вторая конструкция нуждается в наличии отражающей поверхности на движущейся детали, что требует сложной настройки и постоянного контроля состояния.
Оптический выключатель

Оптический выключатель

  • Магнитные. Эти датчики называют также поплавковыми или герконовыми. Принцип действия основан на изменении положения контактов при приближении магнитного контрольного элемента. Одновременно с этим на управляющее устройство подается соответствующий сигнал. Герконовые датчики миниатюрны и долговечны, не требуют специализированной настройки. В силу малого размера используются в различных механизмах или устройствах, на откатных воротах или в приборах охранной сигнализации. Также активно используются в емкостях с горючими или опасными жидкостями из-за отсутствия искр и движущихся элементов.
Герконовый концевой выключатель

Герконовый концевой выключатель

Цены на различные виды концевых выключателей Защитный

Цены на различные виды концевых выключателей Защитный

Особенности конструкции концевого выключателя с роликом

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

Устройство концевого ввыключателя

Устройство концевого ввыключателя

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

Концевой выключатель типа плунжер-ролик

Концевой выключатель типа плунжер-ролик

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

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

Рычажный концевой выключатель

Рычажный концевой выключатель

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

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

Концевой роликовый выключатель с регулируемым рычагом

Концевой роликовый выключатель с регулируемым рычагом

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

Микровыключатели

Микровыключатели

Производители и модели

Концевые выключатели используются во всех сферах промышленности и множестве других областей деятельности. Востребованность этих устройств вызвала большой интерес со стороны производителей электротехнических изделий. Существует множество фирм, выпускающих концевые выключатели разных типов. Рассмотрим наиболее популярные модели и виды КВ:

Концевой выключатель с роликом Schneider

Schneider Electric — это французская компания, деятельность которой длится уже 185 лет. Фирма занимается разработкой и производством широкого ассортимента электротехнических изделий. Заводы этой фирмы построены и в России, что позволило снизить цену и сделать продукцию доступной для массового покупателя. Концевые выключатели Schneider — надежные и универсальные устройства, обеспечивающие безотказную и долговечную работу.Компания выпускает следующие виды механических КВ:

  • Кнопочные.
  • Штоковые.
  • Роликовые штоковые.
  • Роликовые рычажные.
  • Роликовые с регулируемым рычагом.
Концевые выключатели Schneider

Концевые выключатели Schneider

Цены на модельный ряд концевого выключателя с роликом Schneider

Концевой выключатель с роликом Schneider

Концевой выключатель с роликом ВП15К21

ВП15К21 — это серия путевых выключателей, предназначенных для промышленного использования. Они рассчитаны на эксплуатацию в следующих условиях:

  • Постоянный ток — до 440 В.
  • Переменный ток — до 660 В.
  • Номинальный тепловой ток — 10 А.
  • Номинальное напряжение по изоляции — 660 В.

Выпускаются штоковые и рычажные типы выключателей полумгновенного и прямого действия.

Таблица 1. Характеристики концевых выключателей серии ВП15К21.

Тип выключателяЧисло полюсовТип приводаСкорость срабатывания
ВП15К21А(Б)1111ТолкательПрямое действие;
ВП15К21А(Б)2112
ВП15К21А(Б)1211Толкатель с роликомПолумгновенное действие
ВП15К21А(Б)2212
ВП15К21А(Б)1311Рычаг с роликом
ВП15К21А2312
ВП15К21Б231
ВП15К21А(Б)1611Рычаг регулируемой длиныПолумгновенное действие
ВП15К21А(Б)2612
ВП15К21А(Б)1911Рычаг с роликом регулируемой длины
ВП15К21А2912
ВП15К21Б291

Предлагаются варианты типоразмеров и конструкционных типов, способные выполнять сложные задачи в соответствии с существующими технологическими условиями.

Цены на модельный ряд концевого выключателя с роликом ВП15К21

Концевой выключатель с роликом ВП15К21

Монтаж и подключение — пошаговая инструкция

Подключение концевых выключателей механического типа не представляет сложности и ничем не отличается от методики установки стандартного устройства. Выполняется присоединение в разрыв фазы к контактам нужного типа (нормально замкнутым или разомкнутым). Сложность составляет монтаж и настройка КВ, требующая правильного расположения на опорной конструкции.

Необходимо установить корпус прибора так, чтобы ролик оказался в соприкосновении с заданным элементом движущейся детали, но не слишком выдавался вперед, рискуя переломиться. Если движущаяся конструкция отличается большим размером и массой, во время перемещения она способна вибрировать, что надо учесть при настройке положения ролика.

Правильнее для подобных конструкций использовать модели выключателей с регулируемым рычагом, чтобы корректировать положение ролика по месту. Рассмотрим порядок действий при установке КВ на откатные ворота. Для работы понадобятся:

  • Сварочный аппарат.
  • Отвертка, набор гаечных ключей.
  • Пассатижи.
  • Болгарка.
  • Рулетка, линейка.
  • Точечный пробник для определения фазного провода.

Пошаговая инструкция:

Шаг 1. Отметить крайние положение створки при закрытом и открытом положении ворот. На опорах (направляющих) приварить металлические площадки для установки КВ. Одновременно рекомендуется закрепить металлическую трубу, в которую будет помещен провод.

Монтируем место под концевики

Монтируем место под концевики

Шаг 2. Установить створку в крайнее положение и наметить на опорной площадке центры отверстий для болтов. Те же действия выполнить на второй площадке. Просверлить отверстия и закрепить выключатели.

Крепим сам механизм

Крепим сам механизм

Шаг 3. Отвинтить крышки и подключить провода, предварительно затянутые в трубу с помощью проволоки. Подключить провода к панели управления, проверить работоспособность. Настроить положение выключателей, при необходимости установить дополнительные упоры, обеспечивающие надежное взаимодействие роликов с движущимися створками.

Подключаем и проверяем работоспособность

Подключаем и проверяем работоспособность

Совет! Окончательную регулировку положения ролика производят путем изменения длины рычага. Рекомендуется избегать крайних положений, при которых ролик может быть сорван. Оптимальный вариант — от максимума до первой трети длины рычага.

Видео — Подключение концевых выключателей

Неполадки и способы их устранения

Конструкция КВ механического типа не представляет сложности, однако, в процессе эксплуатации иногда случаются неполадки. Обычно они связаны с подгоревшими контактами или ошибками монтажа:

Таблица 2. Распространенные неполадки концевых выключателей механического типа.

НеисправностьВероятная причинаМетод устранения
Пробой выключателя «на землю» или недопустимое снижение сопротивления изоляцииПровод касается корпуса, попадание воды в корпусПодтянуть винты контактных выходов. высушить выключатель
Отсутствие контактаПодгоревшие или отгоревшие контактыЗачистить контакты, присоединить отгоревшие контакты заново
Разброс точки срабатыванияЛюфт в креплении выключателя или всего аппаратаЗатянуть винты крепления выключателя или всего аппарата

Видео — Ремонт концевиков на автоматических воротах

Более подробно об устройстве откатных ворот, читайте в нашей отдельной статье, где мы рассмотрели варианты самостоятельного монтажа, своими руками.

Механические концевые выключатели выполняют несложные, но ответственные задачи. Несработка устройства грозит авариями, разрушением оборудования и травмами для людей, поэтому требования к надежности конструкции отличаются строгостью. Существующие виды КВ демонстрируют надежную и безотказную работу, обеспечивая устойчивое течение технологических процессов или безопасную эксплуатацию оборудования общего назначения.

remont-book.com

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.

Конструкция концевого выключателяКонструкция концевого выключателя

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.

Механический микровыключательМеханический микровыключатель

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.

Зона чувствительности концевикаЗона чувствительности концевика

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.

Питание выключателяПитание выключателя

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.

Схема работы индукционного концевого выключателяСхема работы индукционного концевого выключателя

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.

Емкостной концевой выключательЕмкостной концевой выключатель

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.

Конструкция емкостного выключателяКонструкция емкостного выключателя

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.

Ультразвуковой датчикУльтразвуковой датчик

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.

Оптический концевой датчикОптический концевой датчик

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.

Магнитный концевикМагнитный концевик

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.

Схема подключенияСхема подключения

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.

Порядок подключения выключателяПорядок подключения выключателя

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.

Классификация концевых выключателей по назначению Классификация концевых выключателей по назначению

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.

sovet-ingenera.com

Концевые выключатели. Виды и устройство. Работа и применение

Для ограничения движения разных агрегатов и механизмов применяются концевые выключатели. Электрики их еще могут называть концевиками, либо конечниками. К этим устройствам предъявляются требования по их надежности, долговечности и безопасности при работе.

Виды, устройство и применение

Имеется много разных видов концевиков, разделяющихся по принципу действия и особенностям. В каждый вид могут входить дополнительные виды. Это зависит от места применения устройства. рассмотрим подробнее особенности каждого вида.

Механические

Такой тип концевиков популярен на производстве, а также в бытовом применении. Выключатели бывают в виде кнопки, ролика, поплавкового, либо рычажного типа. Наглядным примером применения конечников является домовой лифт. В его конструкции имеется много конечных выключателей: в виде датчика наименьшей и наибольшей высоты перемещения лифта, подача сигнала на открывание дверей, датчик обрыва каната и многие другие.

В квартире многие домашние мастера устанавливают концевые выключатели в виде микровыключателей на двери, чтобы при ее открытии включалось освещение в комнате.

Выключатель кнопочный или с колесом

Включает в себя корпус, содержащий электрические контакты, которые могут быть как размыкающими, так и замыкающими. За корпусом установлена кнопка или ролик. Это зависит от способа функционирования.

Нередко на корпусах концевиков изображают схему подключения с номерами контактов. Рассмотрим принцип действия концевого выключателя на примере устройства, оснащенного роликом.

Движущийся механизм сталкивается с колесиком, которое толкает стержень вниз. В итоге контакты размыкаются, тем самым обесточивают электрическую сеть, которая была к ним подключена. Можно сказать, что конечник не дает дальше двигаться механизму, либо подключает какое-либо устройство или сигнализацию.

При монтаже концевика необходимо соблюдать особую точность. В противном случае механизм может не дойти до ролика, либо наоборот, зайдет на ролик слишком сильно, что приведет к поломке механизма конечного выключателя.

Надо сказать, что одинарные концевики уже практически не встречаются. В основном они выполнены в виде блока контактов в одном корпусе. В нашем рассматриваемом случае видно, что имеются нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты, работающие парами. Такой вариант исполнения удобен, и является универсальным, так как подключаться можно к любой паре контактов, в зависимости от схемы работы. Не нужно искать специальную конструкцию.

Иногда необходим именно выключатель с двумя парами контактов, когда нужно выключить механизм и включить, например, обратный ход.

Микровыключатели

Такие миниатюрные концевые выключатели являются своеобразным подвидом конечников, которые применяются в электронике, бытовых устройствах. Они имеют маленькие размеры. По сути дела, это такие же концевые выключатели, однако они имеют свои отличительные особенности. При малых габаритах, ход рабочей части очень незначительный. Поэтому требуется точная настройка при его монтаже. При невозможности настройки микровыключателя с малым ходом, используют  выключатели с промежуточным звеном (роликом). Это дает возможность увеличить ход стержня и выполнить необходимую настройку концевого выключателя.

Бесконтактные концевые выключатели

Этот вид концевиков стал популярным в промышленном производстве. На основе емкостных выключателей производятся различные датчики уровня в дозаторах (для проверки уровня жидкостей, сыпучих материалов и т.д.). При наполнении жидкостью какой-либо емкости, концевой выключатель, расположенный в емкости, в определенное время остановит ее наполнение.

В торговой сети представлен широкий выбор концевиков бесконтактного вида, поэтому сделать выбор устройства можно для любых видов конструкций. Перед приобретением целесообразно получить консультацию специалиста, чтобы не ошибиться в выборе определенной модели выключателя.

Герконы

Это вид конечных выключателей, которые реагируют на магнитное поле. Устройство геркона состоит из нескольких пар контактов, выполненных из ферромагнитного материала.

Действие контактов внутри геркона происходит при приближении к нему магнита. Достоинством такой конструкции является отсутствие механического контакта. Это в значительной степени повышает его срок службы. Во время монтажа таких концевиков особое внимание необходимо обратить на наличие магнита, так как на другой материал это устройство реагировать не будет.

Область применения герконов очень разнообразна. Геркон выступает в качестве микровыключателя, который легко установить в любое место. Его подключают в различные сигнализации, на двери. При закрытой двери магнитное поле действует на геркон, и цепь остается замкнутой. При открытии двери магнит перемещается от геркона, контакт размыкается и подключает сигнализацию, либо другое устройство.

Индуктивные выключатели

Такие концевые выключатели также не являются отдельным устройством, а выступают в виде блока нескольких пар контактов в одном корпусе. Они монтируются разными способами: клеем, болтами, гайками. Их размеры колеблются в широких пределах. На такие концевые выключатели необходимо подавать напряжение. Они используются в виде ограничителей движения разных агрегатов и механизмов.

Индуктивный вид концевиков используется в системах безопасности, так как такие выключатели реагируют как на вес металла, так и на его движение. Индуктивные выключатели применяются в штоках в качестве ограничителя хода, в механизмах защитных кожухов безопасности. Их отличительным достоинством является неприхотливость к загрязнениям, поэтому их используют в технологических процессах промышленного производства.

Индуктивные модели по своей конструкции могут заменить механические виды концевиков. Они удобны в использовании, так как для их срабатывания нет необходимости непосредственного прикосновения. В его конструкции имеется катушка индуктивности, которая реагирует на металл. Поэтому не требуется установка магнита.

Оптические сенсоры

Бесконтактные концевые выключатели снабжаются оптическими сенсорными датчиками. Поэтому такие устройства широко применяются в областях, где нужна особая точность. Оптические выключатели применяются для регулировки хода движущихся частей, в автоматических системах открывания ворот. Они срабатывают в конце хода движения створок ворот, либо при появлении посторонних предметов перед движущейся створкой.

Оптические концевики работают по нескольким принципам, разделяются на типы. Отражающие датчики излучают и принимают свет, отраженный от предмета, расположенный в зоне датчика. При улавливании энергии света, на выходе появляется определенный логический уровень. Дистанция от объекта до датчика зависит от габаритов предмета, качества поверхности, цвета и т.д.

Приемник и излучатель находятся в одном корпусе.

Отражающие возвращатели цвета принимают и излучают цвет, отраженный от особого отражателя. Если луч пересекается объектом, то выдается сигнал управления. Дальность действия такого концевого выключателя зависит от окружающей среды, ее пропускания света.

Сквозные датчики имеют отдельно приемник и источник света, находящиеся напротив друг друга. Предмет, который попал в зону луча света, прерывает свет, тем самым изменяет логический уровень выхода.

Стеновые оптические датчики состоят из инфракрасного диода и кремниевого фотоэлемента, которые находятся на пересекающихся оптических осях в темном корпусе, изготовленном из термостойкой пластмассы.

Детектор реагирует на излучение от инфракрасного диода во время прохождения объекта в его поле действия.

Емкостные выключатели

Такой вид выключателей применяется в качестве концевых выключателей. Емкостные датчики выявляют проводящие ток и непроводящие материалы, которые находятся в жидком, порошкообразном или твердом состоянии. Датчик срабатывает при расположении материала друг возле друга на настроенном расстоянии.

Емкостные выключатели включают в себя основные части:
  • Генератор, который создает электрическое поле для воздействия на объект.
  • Демодулятор, который преобразует амплитуду ВЧ колебаний в изменение напряжения.
  • Триггер – обеспечивает определенную величину сигнала, значения гистерезиса, и переключения.
  • Усилитель – повышает сигнал входа до определенного значения.
  • Светодиодный индикатор – выдает состояние положения выключателя, дает возможность контролировать работу и настройку.
  • Компаунд – обеспечивает определенную защиту от посторонних частиц и влаги.
  • Корпус – служит для установки выключателя, предохраняет все внутренние элементы от механических повреждений, изготавливается из латуни, либо пластмассы. В комплекте с корпусом прикладываются метизные детали

Принцип действия емкостных концевиков заключается в следующем. Активная поверхность выключателя состоит из 2-х металлических электродов. Их можно считать пластинами конденсатора. Электроды находятся в цепи обратной связи ВЧ генератора, который настроен так, что когда объекта нет возле активной поверхности, он не работает. При появлении возле активной поверхности объекта, возникает электрическое поле, тем самым, изменяя емкость обратной связи. При этом генератор вырабатывает колебания. Их амплитуда становится больше, когда объект приближается к поверхности.

Емкостные концевые выключатели реагируют на токопроводящие объекты и на диэлектрики. Список разнообразных объектов, на которые реагирует емкостный выключатель, определяется сферой его применения.

Похожие темы:

electrosam.ru

принцип работы и схема подключения

Концевой выключатель является электрическим устройством, которое применяется в управленческих системах как датчик, формирующий сигнал в момент появления механического контакта подвижных механизмов. Какое у него устройство, каков его принцип работы и правила подключения? Об этом и другом далее.

Принцип работы

Концевой выключатель или концевик является устройством, которое подает команду или лично размыкает/замыкает электроцепь исполнительного механизма. Сигнал для командной подачи — внешний вид воздействия подвижной детали на выключатель. Он призван автоматизировать управление и освободить людей от того, чтобы они выполняли однотипные и примитивные действия. В этом заключается цель его работы.

Концевой выключатель как самое распространенное оборудование

Внешне он является самостоятельным компактным прибором, устанавливаемым в управляемом механизме. Это не считается начальной или конечной точкой пути. Для того чтобы воздействовать на концевик, могут быть применены детали, которые располагаются на любом месте в шкафу. Нередко обеспечение движения происходит одним и тем же выключателем, который контактирует с подвижным узлом.

Обратите внимание! Концевик подает или отключает напряжение по положению. Он может оказывать как прямое механическое действие или косвенное действие. Так, он может создавать толчок с касанием или нажатием или же ультразвук с инфракрасным излучением.

Схематическое устройство концевого выключателя

Типы и применение

Концевик бывает защитным или функциональным. Первый используется, для того чтобы активировать движение вниз, а второй — регулярно включать и отключать свет или подобные предметы. Обе разновидности активно применяются в строительстве, машиностроении, металлургии и производственной автоматизированной сфере.

Также стоит указать, что он бывает роликовым, рычаговым, поплавковым и кнопочным. Есть микровыключатели, сфера применения которых это электроника и бытовые приборы.

Сфера применения оборудования

Механические

Механические или контактные проводники — те, которые работают в момент непосредственного воздействия на штырь с кнопкой, колесиком или рычажком. Подает сигнал управления с предупреждением. Серьезным недостатком каждой такой разновидности является подгорание с контактным залипанием во время многократного включения и выключения.

Механический тип бывает кнопочным, роликовым и рычажным. Применяется в производственном и металлургическом цеху, машинной и строительной сфере. Оснащен резиновым уплотнителем и замыкающими/размыкающими контактами.

Механическая разновидность как одна из самых распространенных

Кнопочные

Кнопочные проводники используются, для того чтобы включать освещение или другие электротехнические приборы воздействием на кнопку. Воздействие может быть как нажатием кнопки, так и нажатием удлиненного штока. Установка их занимает непродолжительное время.

Роликовые

Выключатели, являющиеся электромеханическими приборами, созданные для управления объектами. Широко распространены в промышленной и бытовой сфере. Подобные устройства работают не благодаря электроимпульсу, а благодаря механическому воздействию на ролик. В момент усилия, замыкается или размыкается контакт, и подается сигнал управляющего или сигнализирующего типа. Применяются подобные изделия в металлургии, строительстве и машиностроении.

Обратите внимание! Чаще всего, они снабжаются замыкающими и размыкающимися контактами, резиновыми уплотнителями.

Роликовая разновидность как просто подключаемая модель

Рычажные

Концевики, работающие благодаря исполнительному механизму или двери. Имеют схожий принцип работы, как у кнопочных моделей. Главным отличием является наличие рычажка, соединяемого с подвижной частью контактов. Стоит указать, что подобным образом работают поплавковые и ползунковые модели.

Бесконтактные

Концевики, срабатывающие в момент приближения какого-либо предмета в определенной зоне. Созданы в противовес механическому типу и относится к совершенным моделям. Функционируют благодаря транзисторным ключам, обладающим малым сопротивлением. Бесконтактные модели бывают емкостными, индуктивными, оптическими и ультразвуковыми.

Бесконтактная современная модель

Емкостные

Концевики, которые взаимодействуют с людьми. В момент приближения человека, создается электрическая емкость, благодаря которой действует мультивибратор. Чем ближе человек, тем больше емкость и меньше импульсная частота. Такой элемент имеет большую чувствительность.

Обратите внимание! Основная функция лежит на пластине, плотно присоединенной к части конденсатора.

Индуктивные

Электронные бесконтактные выключатели, которые реагируют на момент передвижения магнита. В зависимости от оснащения металлического или немагнитного сердечника в датчике, вырабатываются электроимпульсы, благодаря которым закрывается или открывается ключ.

Индуктивная модель как одна из классических

Оптические

Концевики, оснащенные инфракрасным светодиодом и особым транзистором, которые улавливают сигнал. Фототранзистор работает, вне зависимости от того, какое освещение. В момент прерывания светодиодного луча фотоэлемент закрывается. Так выключается исполнительный механизм, где он подключается.

Концевые выключатели, оснащенные при помощи инфракрасного светодиода и специального транзистора, которые улавливают фототранзистор.

Ультразвуковые

Концевики, оснащенные кварцевыми звуковыми излучающими элементами. Также применяются датчики движения с объемом. Изменяется амплитуда звука, когда в радиусе работы появляются кварцевые звукоэлементы.

Простота работы с ультразвуковой моделью

Магнитные

Проводники, активирующиеся в момент приближения определенной пространственной точки. Настроены на магнит, который входит в конструкцию движущегося механизма. Имеют один или несколько ферромагнетичных контактов. При приближении магнита, контакты замыкаются, и подается сигнал об этом в схему управления. Основное преимущество подобного устройства в полном отсутствии механического действия и заметном повышении срока службы. Создается каждый магнитный концевик в корпусе стекла или пластика.

Обратите внимание! Обладает миниатюрными габаритами.

Автомобильные

Концевики, применяемые в сигнализации с освещением. Относятся к механической модели, поскольку обладает тем же принципом работы. По конструкции имеют один выход с подключаемым положительным потенциалом и отрицательную клемму — корпус, который зажимается к металлическому кузову. При этом необходимо, чтобы концевики были защищены от краски.

Шпиндельные

Концевики, ограничивающие механизм движения, использующийся как путевой выключатель. Могут быть применены там, где есть вращение вала. Благодаря вращающимся механизмам, переключается контактная группа ограничителя входа, вращающегося вала или путевого выключателя циклического управления.

 

Шпиндельная модель как наиболее просто работающая

Пневматические

Проводники, реагирующие на системное давление, которые останавливает подачу воздуха с каким-либо газом. Устройства, останавливающие сжатый воздух или другой газ благодаря нажатию управляющей кнопки или рычага. При этом есть разновидности, срабатывающие в момент достижения конкретного системного давления.

Правила подключения

Несмотря на достаточно простую конструкцию концевых выключателей, они используются в электрооборудовании, где есть сложные электрические цепи. В итоге, подключать их должны специалисты, умеющие работать с принципиальным схемами подключения концевых выключателей. Подключение датчика происходит двумя проводами, красным и черным. Первый находится под напряжением, второй без него. Установлены они в цепи так, как указано на схеме.

При срабатывании прибора создается щелчок. Индикаторный вид выключателя подключается так же, как и обычный механический. Есть еще третий провод зеленого цвета. О том, что сработал выключатель, будет сигнализировать светодиод со щелчком.

Обратите внимание! Сбой работы может происходит из-за запыленности с солнечным светом. Если сработает оптическая пара, то включится светоизлучающий диод.

Специфика подключения оборудования

Маркировка концевых выключателей

Каждое коммутирующее устройство обладает своей маркировкой. Если его расшифровать, то можно заполучить всю информацию о том, как работает конкретный концевой выключатель. Первые две цифры выключателя это буквенное обозначение, вторые две — номер серии, следующая — исполнение.

Следующие две цифры являются контактами, последующие — исполнением рабочих элементов и степенью защиты. Последние две цифры считаются климатическим исполнением и категорией применения. Как правило, кроме маркировки, каждое изделие имеет указание гарантии качества и производителя. Нередко эти данные прописываются рядом с маркировкой.

Таблица маркировки концевых выключателей

В целом, концевой выключатель является электротехническим прибором, который предназначен, чтобы размыкать и замыкать рабочую электроцепь. Бывает механическим, кнопочным, роликовым, рычажным, бесконтактным, емкостным, индуктивным, оптическим, ультразвуковым, магнитным, автомобильным, шпиндельным и пневматическим. Подключается по специальным электросхемам, основываясь на имеющихся технических особенностях. Имеет специальную маркировку, в зависимости от вида и применения.

rusenergetics.ru

Концевой выключатель: виды, конструкция и применение

Концевой выключатель (другие названия — конечный, путевой) представляет собой электрическое устройство для передачи сигнала, управляющего включением и выключением света. Сигнал посылается при перемещении подвижной части устройства в крайние позиции.

Конечные переключатели используют в охранных системах и автоматических воротах. Принцип работы устройства такой же, как у стандартного выключателя.

Конструкция

В составе конечного переключателя такие компоненты:

  • корпус;
  • панель;
  • головка;
  • контакты.

Устройство концевого переключателя

Основное требование к корпусу переключателя — достаточный уровень прочности. Это необходимо, чтобы выдерживать механические воздействия на корпус. В качестве материала производители используют алюминиево-кремниевый сплав. Некоторые модели выполняют из пластика.

к содержанию ↑

Сферы применения

По типу использования конечные переключатели принято подразделять на два типа:

  1. Защитные. Предназначены для защиты механизмов или работников от случайных или ошибочных действий. К примеру, шахтный лифт не начнет двигаться до той поры, пока не закроются двери.
  2. Функциональные. Используются для включения или выключения электрических устройств. Такие переключатели применяют, например, в холодильниках, где свет загорается при открывании дверей.

Концевые устройства используются во многих сферах:

  • для управления бытовой техникой;
  • в автомобилях;
  • для встраивания в мебель;
  • для решения производственных целей.

Выключатель встроенный в дверь шкафа

к содержанию ↑

Разновидности концевых переключателей

Существует несколько видов конечных переключателей, в том числе механические, магнитные, индуктивные.

Механические выключатели

Механические устройства выпускают с кнопочным, роликовым или рычажным управлением. Приборы срабатывают при воздействии на управляющий элемент — кнопку, рычажок, колесико. Происходит замыкание или размыкание контактов.

В корпусе есть электрические контакты. На панели обычно изображена схема работы устройства. Чаще всего можно встретить переключатель с двумя контактами (открытый и закрытый), а вот одинарный конечный выключатель встречается реже.

Один из видов конечных устройств — микровыключатель, работающий по тому же самому принципу, что и стандартный прибор. Отличие кроется в уменьшенном ходе рабочего элемента. Вследствие небольшого хода необходима более точная настройка при монтаже. Рабочий ход поддается увеличению в случае установки промежуточного элемента (рычажок с роликом).

Концевой выключатель механического типа

к содержанию ↑

Магнитные выключатели

В переключателях этого типа (их называют герконы) замыкание и размыкание контактов происходит при приближении к магниту. Магнитные приборы все чаще приходят на смену механическим моделям.

Состояние электрической цепи изменяют при помощи постоянного или внешнего магнита. Магниты находятся в пластиковых корпусах. Устройство способно работать с малым током и монтируется в разрыв электроцепи. В зависимости от потребностей используют модели с открытыми, закрытыми или переключаемыми контактами.

к содержанию ↑

Индуктивные выключатели

Срабатывание прибора происходит при обнаружении датчиком металлического объекта. В этот момент индуктивное сопротивление дроссельной обмотки возрастает, в результате чего снижается ток в обмотке и размыкаются контакты в силовой цепи.

В продаже есть приборы самых разных размеров, от крупногабаритных изделий до микропереключателей. Устройства фиксируют крепежными элементами (гайки, болты) или клеем.

Виды индуктивных выключателей

Чтобы предотвратить прохождение больших токов через микропереключатели, в схеме предусматривается промежуточное реле для подключения приборов освещения. Тонкая проводка к выключателю гарантирует небольшие токи. В качестве реле применяют МРП-1, РП-21 или реле 55-й серии.

к содержанию ↑

Бесконтактные концевые переключатели

Путевые выключатели выпускаются в бесконтактных модификациях, которые включают электромагнитные реле и базируются на применении логических элементов. В движущихся частях прибора необходимость отсутствует.

Конструкция бесконтактных приборов содержит следующие компоненты:

  • чувствительный элемент;
  • элемент, обрабатывающий сигнал;
  • силовой ключ.

Бесконтактные концевые выключатели классифицируют по способу функционирования и воздействию на чувствительный элемент:

  1. Механическое влияние.
  2. Параметрическое влияние, при котором меняются физические качества преобразователя.

Бесконтактный путевой выключатель КВП-16

В свою очередь параметрические устройства делят на четыре типа:

  1. Индуктивные.
  2. Емкостные.
  3. Оптические.
  4. Ультразвуковые.
к содержанию ↑

Емкостные датчики

Работа емкостных датчиков осуществляется за счет контактирования с телом человека. Как только прибор фиксирует человеческое тело, появляется электрическая емкость, запускает контур вибратора, задающий временные параметры. По мере приближения человека к переключателю повышается емкостный объем и снижается частота, образуемая мультивибратором. В результате преодоления определенного частотного порога происходит отключение прибора.

В качестве чувствительного элемента выступает пластика, имеющаяся на конденсаторе. Пластинка подключена к вибратору. На выходе мультивибратор соединяется с преобразователем напряжения и частоты. Кроме того, вибратор соединяется с компаратором, выступающим пороговым элементом.

Емкостный бесконтактный датчик

к содержанию ↑

Индуктивные датчики

Датчики этой разновидности производят с намагниченным или металлическим сердечником. Индуктивные устройства создают разнонаправленные электрическим импульсы, зависящие от приближения или удаления человека.

Как только уровень напряжения становится выше допустимого уровня, на обмотке датчика подключается триггер, открывающий ключ.

Оптические датчики

Оптические устройства оснащены инфракрасными диодами и фототранзисторами. Световой диод функционирует даже с помехами, возникающими под влиянием естественного света. Прибор отражает световые потоки или прерывает их (объект должен находиться между датчиком и источником света).

Оптические бесконтактные выключатели

к содержанию ↑

Ультразвуковые датчики

Устройства этого типа содержат кварцевые звуковые излучатели. Внутри содержится приемник, настроенный на заданную частоту. В пустом помещении период возврата и амплитуда сигнала неизменны.

При наличии движущегося объекта меняется характер распространения звуковых волн. Прибор фиксирует полученные изменения, что дает возможность правильно управлять источниками света в помещении.

Блоки переключателей

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

Использование блоков концевых выключателей позволяет добиться следующих целей:

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

Блоки концевых выключателей

к содержанию ↑

Конечный дверной выключатель

В качестве примера концевого выключатели на двери приведем модель 4313WD. Модель применяется для управления светом в распашных дверях мебели. Замыкание и размыкание цепи осуществляется нажатием на кнопку.

Переключатель держится на мебели за счет четырех саморезов. Устанавливается на монтажную поверхность внутри мебели так, чтобы дверца прижимала кнопку. Таким образом обеспечивается выключенный свет при закрытой двери. Как только дверца открывается, происходит включение света.

Выключатель для распашных дверей

Система работает от 220 Вольт. Сила тока — 2 Ампера.

к содержанию ↑

Установка выключателя

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

Проводку рекомендуется прокладывать в пластиковом канале. На задней стенке проводники направляются в ниши. Наружный способ организации проводки нежелателен, так как в этом случае шкаф нельзя располагать вплотную у стены.

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

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

Концевой выключатель: виды, конструкция и применение

220.guru

Концевые выключатели: виды, устройство, принцип действия

Концевые или как их еще называют путевые выключатели используются для связывания электрической цепи, например, в электрических приборах и сигнализации. Также данные устройства применяются для контроля и управления электротехникой, которая систематически проверяется на подвижность. Выключатель монтируется на самой конструкции там, где необходимо контролировать движение отдельных элементов. Чтобы использовать концевой выключатель необходимо знать для чего он нужен, каких видов бывает и как работает каждый отдельный вариант исполнения. Именно об этом пойдет речь далее.

Конструкция выключателя

В состав данного устройства входят следующие компоненты:

  • панель;
  • корпус;
  • контакты;
  • головка.

Устройство концевика

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:

  1. Бесконтактные. Это устройство срабатывает в случае приближения любого металлического или другого предмета, на который заранее была сделана коммутация.
  2. Механические. Они срабатывают только при механическом воздействии на колесико либо на рычаг. В следствии контакты либо замыкаются, либо размыкаются, тем самым подают управляющий или предупреждающий сигнал.
  3. Магнитные. Их еще называют герконами. Исходя из названия можно понять, что устройство срабатывает при приближении к нему магнита на определенном расстоянии.

Виды бесконтактных концевиков

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:

  1. Индуктивные. Концевой выключатель срабатывает, когда датчик обнаруживает металлический объект. В момент обнаружения металла индуктивное сопротивление возрастает, благодаря этому понижается ток в обмотке, и таким образом происходит размыкание контактов в цепи. Ассортимент данной продукции очень велик и разнообразен, поэтому можно легко подобрать необходимый по размеру.
  2. Емкостные, взаимодействуют с человеческим телом. При приближении человека к датчику возникает электрическая емкость, благодаря которой приводится в работу контур мультивибратора, установленного внутри устройства. Чем ближе находится человек, тем ниже становится частота импульса, а емкость становится больше. Главную функцию исполняет пластина, которая присоединена к конденсатору.
  3. Ультразвуковые. Используются кварцевые звуковые излучающие элементы. Когда что-то появляется в радиусе действия устройства, меняется амплитуда звукового сигнала, в основном эта чистота неслышна людям.
  4. Оптические выключатели имеют специальный транзистор и инфракрасный светодиод. Когда прерывается луч светодиода, фотоэлемент закрывается.

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.

Схема работы

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:

  1. Функциональные. Они отвечают за регулярное отключение или включение освещения, или какой-то другой электрический прибор. Например, такое устройство находится в холодильнике. При открытии двери механизм включает свет, а при закрытии – отключает, это один из вариантов применения концевого выключателя.
  2. Защитные. Они монтируются для того, чтобы защитить как механизм, так и работников от неправильных действий. Например, шахтерский лифт не начнет спускаться до того времени, пока дверцы не закроются, благодаря этому люди могут безопасно пользоваться лифтом.

Применение концевика

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:

  • в автомобилестроении и в автомобиле;
  • в бытовой технике и быту;
  • в мебельных изделиях;
  • на заводах и производственных предприятиях для осуществления разных задач.

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:

samelectrik.ru

особенности, классификация и принцип действия электрических концевиков

Концевой выключаетельКонечный выключатель (концевик) — устройство, подающее управляющие сигналы при перемещении исполнительных механизмов в крайнее или фиксирующее положение. Его еще называют концевым переключателем. К примеру, для ограничения подъема грузов свыше допустимой высоты на кранах монтируют такие приспособления. Они подают сигнал отключения к системе, прекращая подачу напряжения на контактор включающего двигателя. То есть его применяют в качестве ограничителя перемещения механизмов.

Типы устройств

Данные приспособления специалисты разделили на три большие категории, в частности, они бывают:

  1. Механическими. Запускаются при контакте с рычагом либо колесиком, при этом контакты замыкаются или размыкаются, подаются предупредительные, возможно, управляющие сигналы.
  2. Бесконтактными. Срабатывают при приближении любых металлических предметов либо других предметов, к которым настроили коммутацию.
  3. Магнитными. Приводится в действие приближением на некоторое расстояние магнита. Их называют также герконами.

Области применения

Каждый концевой выключатель используется в разных сферах жизнедеятельности. Относительно сфер применения их можно разделить таким образом:

  1. Защитные. Устанавливают с целью защиты механизма либо персонала от случайных действий. К примеру, клетка, что спускает рабочих в шахту, не начнет движения, пока все двери полностью не закроются. Это важно с точки зрения безопасности.
  2. Функциональные. Отвечают за включение или отключение освещения и других электрических механизмов. Самый простой пример: включение света в холодильнике при открытии двери.

Стоит отметить, что многие люди даже не задумываются о том, насколько часто им приходится сталкиваться с подобными механизмами:

  • пользуясь бытовой техникой;
  • при езде в автомобиле и в автопромышленности;
  • покупая мебель;
  • в производственном процессе для решения разных заданий технологического характера.

Конструктивные особенности

Концевики электрические имеют в своем составе такие компоненты:

  1. Корпус. Выпускается из диэлектрических или токопроводящих материалов.
  2. Подвижная часть, запускаемая посредством воздействия на контактную группу. Контактная группа отсутствует в герконах и бесконтактных агрегатах.
  3. Контактная часть. Может составляться как из замыкающих (нормально открытых), так и размыкающих (нормально закрытых) контактов. Выбирая, следует обратить внимание на показатели тока и напряжения, которые потекут по контактам, ведь от них полностью зависит, насколько длинным будет срок эксплуатации переключателя.

Группа бесконтактных устройств

KLS-A511Q2, Концевой выключатель KLS-A511Q2 Их разработали на противовес механическим, они более совершенны. Работают от транзисторных ключей, открытое положение которых задает небольшое сопротивление. Бесконтактный запуск и отключение позволяют исключить подгорание контактов при разрыве электроцепей. Бесконтактные коммутаторы могут быть:

  1. Емкостными. Взаимодействуют с телом человека. Когда приблизится к нему, возникнет электроемкость, запускающая контур мультивибратора, расположенный в середине. С дальнейшим приближением емкость увеличивается, а частота импульса падает. У таких элементов значительная чувствительность. Функциональность зависит от пластины, присоединенной к конденсаторам.
  2. Индуктивными. Такие электронные приспособления отзываются после перемещений магнитных материалов, оснащаются металлическими либо немагнитными сердечниками. Когда объект срабатывания передвигается, подаются электрические импульсы, поступающие на пороговый элемент, получается сигнал о закрытии/открытии.
  3. Оптическими. Особый подвид, у таких переключателей есть инфракрасный светодиод и транзистор, способный уловить поступающий сигнал. Оптика срабатывает независимо от уровня естественного освещения. Если светодиодный луч прервется, фотоэлемент будет закрыт, а механизм выполнения выключится.
  4. Ультразвуковыми. Здесь не обходится без кварцевых звуковых излучающих элементов. Они также могут выполнять роль датчиков движения или объема. При попадании в зону их действия изменится амплитуда звуковых сигналов некоторой частоты, не различаемой ухом человека.

Переключатели бесконтактного типа используются при изготовлении многочисленных датчиков контроля сыпучих материалов и жидкостей, дозаторов .

Механические концевики

У них разная конструкция, в зависимости от отрасли применения. Их принято разделять на три большие группы:

  • кнопочные;
  • роликовые;
  • рычажные.

В большинстве случаев ими пользуются металлурги, строители и специалисты в области машиностроения. Дополнительно оснащаются резиновыми уплотнителями, в состав входит группа замыкающих и размыкающих контактов.

Одну подкатегорию называют микровыключателями, принцип их работы совпадает с обычными. Только габариты существенно меньше. Рабочий ход может составлять всего несколько миллиметров, поэтому в состав конструкции включен небольшой рычаг и ролик. Требуется тщательная настройка срабатывания.

Магнитные и автомобильные разновидности

Электромагнитные концевые выключатели (герконовые) взаимодействуют с постоянным магнитным полем. Составлены из одного или нескольких контактов со специальными ферромагнетиками. Если к ним приближается магнит — замыкаются и запускается сигнал к схеме управления. Главное преимущество приспособлений в том, что механическое воздействие отсутствует полностью. Это существенно увеличивает срок службы. Магнитные переключатели производят в корпусах из стекла либо пластика, их размеры — очень маленькие.

Автомобильные концевики — детали систем освещения и сигнализации. В их конструкции только один вывод с возможностью подключения положительного потенциала. Отрицательная клемма — корпус, что прижимается к металлическим компонентам кузова машин. При этом важно проследить, чтобы часть кузова, где расположится устройство, была полностью очищена от краски.

Шпиндельные и пневматические модели

Индуктивные бесконтактные датчики (выключатели)Шпиндельные устройства ограничивают ход механизмов или выступают путевыми выключателями в циклическом управлении. Вращающий механизм переключает внутреннюю контактную группу. Применяют на лебедках и других валах, что вращаются на небольшой скорости. Оснащаются несколькими контактными группами.

Пневматические концевики — устройства, останавливающие поступление сжатого воздуха либо других газов, после нажатия на кнопку или рычаг. Другая их разновидность срабатывает, когда в системе достигнут определенный уровень давления.

Специалисты напоминают: все работы по подключению и отключению выключателей должны проводиться при полном отсутствии напряжения. Проверку выполняют посредством указателя напряжения, а корпуса из металла поддают обязательному заземлению.

220v.guru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *