Zarya29.ru

Строительный журнал
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Индуктивные датчики (бесконтактные выключатели). Устройство и принцип работы

Индуктивные датчики (бесконтактные выключатели). Устройство и принцип работы

Индуктивные датчики (бесконтактные выключатели). Устройство и принцип работы

1. Генератор создает электромагнитное поле взаимодействия с объектом.

2. Триггер обеспечивает гистерезис при переключении и необходимую длительность фронтов сигнала управления.

3. Усилитель увеличивает амплитуду сигнала до необходимого значения.

4. Светодиодный индикатор показывает состояние выключателя, обеспечивает контроль работо-способности, оперативность настройки.

5. Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от проникновения твердых частиц и воды.

6. Корпус обеспечивает монтаж выключателя, защищает от механических воздействий. Выполняется из латуни или полиамида, комплектуется метизными изделиями.

При подаче напряжения питания, перед активной поверхностью индуктивного выключателя образуется переменное магнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности генератора. При попадании объекта воздействия в зону чувствительности выключателя, снижается добротность колебательного контура и амплитуда колебаний, что вызывает срабатывание триггера и изменение состояния выхода выключателя.

ПРИМЕНЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Индуктивные выключатели наиболее эффективно использовать в качестве конечных выключателей в автоматических линиях, станках и т.п., так как они срабатывают только на металлы и не чувствительны к остальным материалам. Это увеличивает их защищенность от помех; например, введение в зону чувствительности выключателя рук оператора, эмульсии, воды, смазки и т.д. не приведет к ложному срабатыванию.

Объектом воздействия для индуктивных выключателей являются металлические детали: зубья шестерен, кулачки, ползуны; часто это металлическая пластина, прикрепленная к соответствующей детали оборудования.

Номинальное расстояние воздействия (Sn) и гарантированный интервал воздействия (Sa), указанные в технических характеристиках выключателей, относятся к стандартному объекту воздействия — это квадратная пластина из стали Ст 40, толщиной 1мм, сторона квадрата равна большему из значений: диаметру активной поверхности выключателя или значению 3Sn.

Соотношение для определения реального расстояния воздействия (Sr): 0,9Sn < Sr < 1,1Sn — справедливо для стандартного объекта воздействия .

Если объект воздействия имеет размеры меньше стандартного, то расстояния воздействия Sn, Sr, Sa следует умножить на поправочный коэффициент К. Поправочные коэффициенты К вводят также, если объект воздействия выполнен не из стали, а из других металлов и сплавов.

Поправочный коэффициент К для некоторых металлов и сплавов

Сталь 40
Медь
Латунь
Алюминий
Нерж. сталь
Никель
Нихром
Чугун

1,0
0,25. 0,45
0,35. 0,50
0,35. 0,45
0,60. 1,00
0,65. 0,75
0,82. 0,90
0,93. 1,05

Отличие путевых и конечных выключателей

Путевые и конечные выключатели – коммутационные элементы, которые связаны с одной рабочей машиной.

Они срабатывают в зависимости от передвижения ее подвижной части: обычно в начале и конце пути. Чаще всего выключатели задействуют на производственных механизмах.

Путевые выключатели

Путевые выключатели есть во многих управляемых машинах и электрических устройствах. Они нужны для управления электроцепью при изменении положения рабочих органов.

Назначение

Наиболее часто они используются:

  • в стационарных установках: эскалаторах, конвейерах и т. д.;
  • на транспортных и грузоподъемных средствах;
  • в различных электротехнических устройствах.
  • Для каждой цели нужные разные виды выключателей.

Особенности и виды

Путевые выключатели бывают:

  • кнопочными;
  • рычажными;
  • шпиндельными.

"Разновидности путевых выключателей"

Фото — все разновидности путевых выключателей

Эта классификация основана на способах воздействия на контакты.

Для того чтобы управление механизмом было безопасным и эффективным, выключатели должны срабатывать очень быстро. Их скорость влияет на возникновение электрической дуги между контактами машины.

Если контакты еще слишком далеко друг от друга, дуга может погаснуть. По этой причине скорость размыкания и смыкания путевого выключателя всегда совпадает со скоростью машины. Для ускорения используются пружинные механизмы.

Конструкция

Корпус выключателя изготавливают, ориентируясь на его назначение. Он может быть:

  • пластмассовым;
  • силуминовым;
  • чугунным;
  • полиэстеровым;
  • алюминиевым.

Внутри него может размещаться дополнительная герметизация или усилительные элементы. Они нужны, если выключатель находится в агрессивной или взрывоопасной среде.

Внутри корпуса находятся 2 или 4 контакта и приводное устройство, состоящее из рычага, оснащенного роликом, педалью или тросом. На противоположной стороне корпуса находятся 2 кулачка, приводящих в действие блоки контактов.

В каждом блоке по два контакта, работающих как само возвращающиеся механизмы. Также в корпусе есть различные зажимы для проводов.

ВПЭ-3бм

В качестве примера путевого выключателя можно рассмотреть ВПЭ-3бм. Он выполнен в металлическом корпусе и необходим для управления трубопроводной арматурой: открытия и закрытия запорного устройства.

"Фото - выключатель ВПЭ-3бм"

Фото — выключатель ВПЭ-3бм

Его можно использовать в помещении или на улице (под навесом). Он функционирует при температуре от -45°С до +55°С.

Выключатель оснащен 2 концевыми реле. В каждом по 2 группы перекидных контактов, которые подают сигнал о состоянии арматуры. Модификация устройства подразумевает 4 реле, способных указывать не только на открытое и закрытое положение арматуры, но также на 2 промежуточных.

Читайте так же:
Схема подключения выключателя для лестничного марша

Концевые выключатели

Выключатели-концевики — частный подвид путевых выключателей. Они нужны для замыкания и размыкания цепи.

Их устанавливают на движущиеся механизмы.

Назначение

Концевой выключатель нужен для контроля и ограничения движения механизма.

Требования к нему:

  • надежность срабатывания;
  • безопасность (для механизма и человека);
  • большая наработка на отказ.

Устройство срабатывает из-за соприкосновения конечных частей подвижных элементов машины. Их часто используют в промышленной автоматике.
Концевые выключатели можно разделить на защитные и функциональные.

Первые должны оградить машину или человека от рискованного поступка. Например, они не позволяют лифту, спускающемуся в шахту, ехать с открытыми дверями. Второй тип чаще связан с освещением.

Благодаря ему при открытии холодильника загорается лампочка. Концевые выключатели различной сложности используются во всех сферах жизни человека, в том числе в быту.

Особенности и виды

Подгруппы приборов выделяют на основании их будущей сферы применения. Они бывают:

  1. Механическими. Срабатывают при нажатии на рычаг или колесо. При этом подается предупредительный или управляющий сигнал.
  2. Бесконтактными. Коммутатор настраивают на определенный предмет, например, любой металл. Как только он приблизится к датчику, выключатель сработает.
  3. Магнитными. Переключаются, когда рядом оказывается магнит.

"Фото - все разновидности путевых выключателей"

Фото — все разновидности концевых выключателей

Магнитные переключатели обычно используются в металлургии и машиностроении. В них добавляют резиновый уплотнитель.

Бесконтактные работают на транзисторных ключах. Эти устройства считаются самыми современными.

Конструкция

Корпус выключателя изготавливают из диэлектрического или токопроводящего материала. Подвижной части может не быть, особенно в бесконтактных аппаратах. Контактная часть содержит замыкающие и размыкающие контакты.

Сравнение путевых и конечных выключателей

Путевые – те выключатели, которые срабатывают в нескольких положениях, в том числе конечных. Конкретные положения можно настраивать. Например, ВПЭ-3бм следит за положениями запорной арматуры и даже ее заклиниванием.

Помимо «закрыто» и «открыто» он воспринимает и другие положения запорного устройства.

Концевые выключатели срабатывают только тогда, когда механизм достигает конечной позиции. Они нужны для ограничения хода. Пример – ЧПУ, где подвижная часть не должна выходить за определенное поле, обозначенное производителем.

Общая характеристика этих выключателей – материал корпуса. Самые крепкие и надежные модели обоих типов сделаны из силумина – сплава алюминия и кремния. Этот материал прочный и не подверженный коррозии.

Также оба типа могут применяться в лифтах и воротах с автоприводом, выкатных электрощитах.

Заключение

Путевой выключатель – командоаппарат, срабатывающий на определенных участках движения подвижной части машины. Бесконтактные считаются более надежными, чем контактные.

Концевой выключатель – подвид путевого выключателя, который срабатывает только в конце пути машины или запускает ее работу. Среди них распространены микропереключатели, обычно механические.

Коммутирующим изделием могут быть кнопки, клавиши и другие переключатели.

Оба подвида чаще всего используются на производстве. В видео рассмотрены примеры устройств и схемы работы:

Бесконтактные путевые выключатели

Бесконтактные путевые выключатели (преобразователи пути, работающие без механического воздействия со стороны движущегося упора) применяются в схемах управления электроприводами станков, механизмов и машин. Бесконтактные выключатели предназначены для коммутации цепей управления посредством электромагнитных реле или бесконтактных логических элементов, которая осуществляется под воздействием управляющего элемента.

Бесконтактные путевые выключатели

Классификация бесконтактных путевых выключателей

Бесконтактные путевые выключатели могут быть классифицированы по: способу воздействия на чувствительный элемент, физическому принципу действия преобразователя, конструктивному исполнению, классу точности, степени защиты.

По способу воздействия на чувствительный элемент бесконтактные путевые выключатели могут быть разделены на выключатели механического и параметрического действия.

В выключателях первого вида управляющий элемент непосредственно механически воздействует на первичный привод бесконтактного путевого выключателя, который бесконтактно взаимодействует с чувствительным элементом. В выключателях второго вида в зависимости от положения управляющего элемента, механически не связанного с бесконтактным путевым выключателем, изменяется какой-либо физический параметр преобразователя. При определенном значении этого параметра изменяется состояние релейного элемента.

Классификация бесконтактных путевых выключателейКлассификация бесконтактных путевых выключателей по физическому принципу действия преобразователя включает в себя следующие виды:

Индуктивные выключатели , построенные на изменении индуктивности, взаимоиндуктивности, а также индукционные выключатели.

В настоящее время большинство серийно выпускающихся промышленностью бесконтактных путевых выключателей — это индуктивные аппараты.

В свою очередь преобразователи индуктивных бесконтактных путевых выключателей могут быть построены по следующим схемам: резонансной, автогенераторной, дифференциальной, мостовой, непосредственного преобразования.

Магнитоиндуктивные выключатели , которые построены на следующих принципах: эффекте Холла, магниторезисторном, магнитодиодном, магнитотиристорном, герконном.

Читайте так же:
Схема проводки с проходным выключателем двухклавишным выключателем

Емкостные выключатели : с изменяющейся площадью пластин, с изменяющимся зазором между пластинами, с изменяющейся диэлектрической проницаемостью зазора между пластинами.

Фотоэлектронные выключатели с элементами: фотодиодными, фототранзисторными, фоторезисторными, фототиристорными.

Фотоэлектрические выключатели и примыкающие к ним лучевые выключатели, в которых наряду с лучами видимого света могут использоваться лучи другой физической природы, например радиоактивное излучение.

По конструктивному исполнению бесконтактные путевые выключатели подразделяются на: щелевые, кольцевые (полукольцевые), плоскостные, торцевые, выключатели с механическим приводом, многоэлементные выключатели.

Разделение бесконтактных путевых выключателей торцевого и плоскостного исполнений носит в какой-то мере условный характер, поскольку движение управляющего элемента относительно чувствительной поверхности может для некоторых видов бесконтактных путевых выключталелей осуществляться как в параллельной, так и в перпендикулярной плоскостях. В этом случае за основу может быть принято его преимущественное использование.

По классу точности (величине основной погрешности) бесконтактные путевые выключатели делятся на выключатели низкой (примерно ±0,5 мм и более), средней [примерно ±(0,05—0,5) мм], повышенной [примерно ±(0,005—0,05) мм] и высокой (примерно ±0,005 мм и менее) точности.

Бесконтактные путевые выключатели могут обладать различной степенью защиты от попадания посторонних твердых тел и проникновения воды внутрь аппарата. Характеристики степени защиты бесконтактных путевых выключателей и связанная со степенью защиты классификация соответствуют принятым в нашей стране и за рубежом характеристикам и классификации для электрического оборудования и электрических аппаратов напряжением до 1000 В.

Технические характеристики бесконтактных путевых выключателей

Технические характеристики бесконтактных путевых выключателейК техническим характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся точностные (метрологические) характеристики, быстродействие, электрические характеристики, габаритные и установочные размеры и масса, номинальные и допустимые условия работы, показатели надежности, стоимость и пр.

Одна из основных характеристик бесконтактных путевых выключателей, непосредственно влияющая на его конструкцию и ряд других технических характеристик, определяется геометрическим расположением управляющего элемента относительно чувствительной поверхности во время работы . Для плоскостных бесконтактных путевых выключателей в качестве основной характеристики принимается рабочий зазор — расстояние между чувствительной поверхностью выключателя и управляющим элементом, при котором происходит работа выключателя. Основная характеристика торцевого выключателя — максимальное расстояние воздействия, т. е. максимальное расстояние между чувствительной поверхностью выключателя и управляющим элементом, при котором возможно изменение его коммутационного состояния. Основной характеристикой щелевогои кольцевого выключателей является ширина щели и внутренний диаметр кольца этих выключателей соответственно.

К точностным характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся основная погрешность, дополнительные погрешности от изменения окружающей температуры и изменения напряжения питания, а также максимальная суммарная погрешность. К точностным характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся также дифференциал хода т. е. разность между координатой точки срабатывания бесконтактного путевого выключателя и координатой точки его отключения при перемещении управляющего элемента в обратном направлении.

Быстродействие (время срабатывания) бесконтактного путевого выключателя — это время между моментом установления координаты срабатывания и моментом достижения установившегося значения напряжения на выходе бесконтактного путевого выключателя. Зная величину быстродействия бесконтактного путевого выключателя, можно определить динамические погрешности работы бесконтактных путевых выключателей при изменении скорости перемещения управляющего элемента.

Электрические характеристики бесконтактных путевых выключателей включают в себя требуемые параметры источника питания (питающей сети) и нагрузочные характеристики. К параметрам питающей сети относятся: род тока (постоянный, переменный), напряжение питания и его допустимые отклонения, уровень пульсаций, потребляемая бесконтактных путевым выключателем мощность или потребляемый ток, частота сети (для переменного тока). Нагрузочные характеристики бесконтактных путевых выключателей — это вид нагрузки (реле, микросхема или др.). выходное напряжение, мощность или ток, потребляемый нагрузкой.

К показателям надежности и долговечности бесконтактных путевых выключателей в первую очередь относятся: вероятность безотказной работы в течение определенного срока эксплуатации или на определенное число срабатываний и срок службы бесконтактного путевого выключателя.

К важнейшим параметрам следует отнести также габаритные и установочные размеры бесконтактных путевых выключателей.

Требования к бесконтактным путевым выключателям

Требования к бесконтактным путевым выключателямОдним из важнейших требований, предъявляемых к путевым выключателям, является требование высокой надежности их работы. В сравнении с остальным электрооборудованием, в том числе и электронным, путевые выключатели работают в наиболее тяжелых условиях, поскольку располагаются непосредственно в рабочих зонах технологических машин, где возможен широкий диапазон температур, вибрации и удары, сильные электромагнитные поля, загрязнения стружкой и различными жидкостями.

К путевым выключателям могут быть предъявлены требования высокой частоты срабатывания при больших скоростях перемещения управляющих органов.

Технические данные контактных путевых выключателей не всегда позволяют удовлетворить предъявленным требованиям. Особенно это характерно для автоматизированного технологического оборудования со сложным электрооборудованием, содержащим большое число контактных путевых выключателей, например автоматические станочные линии, подвесные толкающие конвейеры и другие разветвленные транспортные системы, литейное и металлургическое оборудование и т. д. Это также характерно для оборудования, работающего в напряженном режиме, с большим числом срабатываний в единицу времени, например для кузнечно-прессового оборудования.

Читайте так же:
Схема подключения проходных выключателей с трех точек

Во многих из приведенных случаев при использовании контактных путевых выключателей невозможно обеспечить приемлемую надежность работы автоматизированного технологического оборудования и, кроме того, эти выключатели необходимо периодически заменять на работающем оборудовании из-за их малого срока службы по полному числу срабатываний.

Как правило, бесконтактные путевые выключатели обладают высокой надежностью, способны работать с большой частотой срабатываний и имеют большой срок службы по полному числу срабатываний. Важным преимуществом бесконтакных путевых выключателей является то, что их надежность (вероятность безотказной работы за какой-либо определенный период) практически не зависит от частоты срабатываний.

Повышению надежности оборудования при использовании бесконтактных путевых выключателей способствует также и то, что бесконтактные путевые выключатели могут включаться только тогда, когда в этом есть необходимость. В случае же использования контактных путевых выключателей переключение контактов происходит при каждом нажатии кулачка вне зависимости от того, включены эти контакты в электрическую цепь или нет.

Определенные требования к бесконтактным путевым выключателям обусловлены также условиями эксплуатации.

Требования к бесконтактным путевым выключателямОсновными учитываемыми внешними условиями, как правило, являются изменяющиеся напряжение питания и температура окружающей среды. В заданных пределах изменения внешних условий бесконтактные путевые выключатели должны сохранять работоспособность и требуемую точность. На работу бесконтактных путевых выключателей не должна оказывать существенного влияния влажность окружающего воздуха, а также высота над уровнем моря в пределах, принятых для путевых выключателей.

Требования, предъявляемые обычно к бесконтактным путевым выключателям, — возможность занимать любое рабочее положение в пространстве и отсутствие влияния материала основания, на котором они устанавливаются, и соприкасающихся с корпусом бесконтактного путевого выключателя металлических тел. На работоспособности бесконтактных путевых выключателей не должны сказываться вибрации и ударные сотрясения, а также попадание масла, эмульсии, воды, пыли.

Наибольшая частота срабатываний бесконтактных путевых выключателей при использовании в качестве нагрузки электромагнитного реле может практически достигать 120 срабатываний в минуту. Если в качестве нагрузки бесконтактных путевых выключателей используются электронные устройства, то частота срабатываний системы может быть значительно выше.

Генераторные бесконтактные торцевые выключатели

Принцип действия генераторных бесконтактных путевых выключателей основан на изменении при внешнем воздействии параметров колебательного контура генератора. Таким изменяющимся параметром, преобразующим перемещение управляющего элемента в изменяющийся электрический сигнал, является обычно индуктивность или емкость колебательного контура или взаимоиндуктивность между катушками контура. В индуктивных генераторных бесконтактных путевых выключателей торцевого типа управляющий элемент, представляющий собою проводящую пластину, вносит при приближении возмущение в высокочастотное электромагнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности контура автогенератора.

При этом в управляющем элементе наводятся вихревые токи, создающие собственное электромагнитное поле. Электромагнитное поле вихревых токов оказывает обратное воздействие на катушку преобразователя, вызывая в ней изменения активного и реактивного сопротивлений и, следовательно, изменение сигнала на выходе автогенератора по частоте и по амплитуде от начальных значений, соответствующих значительному удалению управляющего элемента, до значений этих параметров, соответствующих такому положению управляющего элемента, при котором происходит скачкообразное изменение состояния , порогового устройства. Это изменение выходного сигнала автогенератора регистрируется, в конечном счете, исполнительным элементом.

Выходным сигналом автогенератора является колебание напряжения частотой в несколько сотен килогерц. На выход порогового устройства этот сигнал должен поступить однополярным. Поэтому между генератором и пороговым устройством включается выпрямитель.

Бесконтактные переключатели щелевого типа БВК-24

Бесконтактные переключатели щелевого типа БВК-24Широкое распространение получили бесконтактные переключатели щелевого типа с транзисторными усилителями, работающими в генераторном режиме. На рис. 1, а показан общий вид переключателя типа БВК-24. Его магнитопровод, размещенный в корпусе 4, состоит из двух ферритовых сердечников 1 и 2 с воздушным зазором шириной 5-6 мм между ними. В сердечнике 1 размещается первичная обмотка wк и обмотка положительной обратной связи wп.с, в сердечнике 2 – обмотка отрицательной обратной связи wо.с. Такой магнитопровод исключает влияние внешних магнитных полей. Катушки обратной связи включены последовательно – встречно. В качестве переключающего элемента используется алюминиевый лепесток (пластинка) 3 толщиной до 3 мм, который может перемещаться в щели (в воздушном зазоре) магнитной системы датчика.

Бесконтактный путевой переключатель БВК-24: а – общий вид; б – схема электрическая принципиальная

Читайте так же:
Черные выключатели с белыми обоями

Если лепесток находится вне сердечника, то разность напряжений, индуктируемых в обмотках wп.с и wо.с, будет положительной, транзистор VT1 закрыт и генерация незатухающих колебаний в контуре wк – С3 (рис. 1, б) не возникает. При введении лепестка в щель датчика связь между катушками wк и wо.с ослабляется (поэтому лепесток еще называют экраном), на базу транзистора VT1 подается отрицательное напряжение и он открывается. В контуре wк – С3 возникает генерация и появляется переменный ток, который индуктирует ЭДС в катушке wп.с в цепи базы транзистора. В цепи базы транзистора VT1 происходит детектирование переменной составляющей тока базы. Транзистор открывается, вызывая срабатывание реле К.

Для стабилизации работы транзистора при колебаниях температуры и напряжения служит нелинейный делитель напряжения, состоящий из линейного элемента – R1, полупроводникового терморезистора R2 и диода VD2.

Погрешность срабатывания составляет 1-1,3 мм. Напряжение питания переключателя БВК–24 составляет 24 В.

Электрические аппараты автоматического управления — Бесконтактные путевые выключатели

В схемах автоматического управления важную роль играют бесконтактные путевые выключатели. Они предназначены для преобразования механических перемещений в электрический сигнал. Путевые выключатели имеют широкое применение в схемах автоматического управления движением различных частей станков, для электрической блокировки, обеспечивающей выполнение операций в заданной последовательности, для аварийного ограничения хода отдельных частей станка. Когда они производят действие в конце пути, их называют конечными выключателями.

Индуктивные бесконтактные путевые выключатели

Принцип работы индуктивных бесконтактных путевых выключателей основан на изменении индуктивности катушки выключателей при смещении якоря. Эти выключатели просты и надежны. Наиболее часто для построения путевых выключателей применяются магнитные системы с переменной величиной воздушного зазора. С изменением воздушного зазора (рис. 9.54) будет изменяться индуктивность катушки, а значит, и х ее. Катушка выключателя соединяется по одной из схем, приведенных на рисунке, где а — катушка соединена последовательно с нагрузкой, б — в качестве плеча мостовой схемы, в — мостовая схема с более сложным магнитопроводом, г — резонансная схема — резонанс токов, д — резонансная схема — резонанс напряжений.

Типы бесконтактных путевых выключателей

На рис. 9.54 приведены схемы магнитных систем индуктивных бесконтактных путевых выключателей типов ВИ-1, ВИ-2, ВИ-5,. ВИ-6, БИКВ-1 и БИКВ-3.
В табл. 9.11 приведены технические данные этих типов выключателей. Выключатель типа ВИ-1 имеет П-образный сердечник и плоский якорь. Сердечник крепится ко дну корпуса, а якорь перемещается поступательно с помощью немагнитного толкателя — планки. Выключатель типа ВИ-2 аналогичен ВИ-4. Выключатель ВИ-5 подобен выключателю с нормально закрытым контактом, магнитопровод его П-образной формы имеет поворотный якорь. Выключатель типа ВИ-6 имеет две поочередно включаемые магнитные системы и напоминает реле с одним нормально открытым и одним нормально закрытым контактами.

Выключатели типов БИКВ-1 и БИКВ-3′ работают как неполностью уравновешенный индуктивный мост переменного тока. Выключатель типа БИКВ-1 выполняется в корпусе ВК-211. Магнитопровод его (рис. 9.54, д) собран из Ш-образной листовой трансформаторной стали. Две симметричные половины магнитной системы выключателя поочередно замыкаются Т-образным поворотным якорем, который приводится в действие от супорта станка через ролик. Выключатель типа БИКВ-3 — малогабаритный.

схемы магнитных систем индуктивных бесконтактных путевых выключателей

Рис. 9.54
Индуктивный датчик типов И КВ-10, И КВ-22, И КВ-30. Эти датчики используются также в качестве путевых выключателей. Датчики типов ИКВ-10 и ИКВ-22 применяются в схемах, где величина управляющего импульса не зависит от направления, перемещения элемента системы, датчики типа ИКВ-30 — в схемах, где изменение управляющего импульса по величине и направлению зависит от направления перемещения элемента системы.

Бесконтактный путевой переключатель, типа БВК-24 (рис. 9.55). Этот переклЪчатель работает по схеме блокинг-генератора и срабатывает при введении в щель алюминиевой пластины (экрана) 4 толщиной 3 мм и шириной не менее 30 мм. Блокинг- генератор собран на полупроводниковом триоде, помещен в корпус и залит компаундной массой. Переключатель типа БВК-24 предназначен для работы в схемах управления производственными механизмами и рассчитан на подключение к его выходу электромагнитного реле Р.

Рис. 9.55
Предельный ток нагрузки 120 ма, напряжение сети 24 в постоянного тока. Допускаемые колебания питающего напряжения 0,85—1,25(/ном.
Для подсоединения переключателя к реле и источнику питания реле имеет три разноцветных маркированных провода (1 — зеленый, 2 — белый, 3 — красный) длиной 2 м. Допускаемая длина соединительных проводов до 100 м.

Читайте так же:
Установка выключателей во взрывоопасной зоне

ВИДЫ КОНЦЕВЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Концевой выключатель (КВ) — это специфическая разновидность коммутационного устройства, которое используется в различных системах в качестве датчика положения.

Типовой функцией выключателя концевого типа является подача сигнала при достижении контролируемым движущимся элементом какой – либо конструкции некоторой конечной позиции. По этой причине такие выключатели также называют конечными.

  • механические;
  • магнитные (герконовые);
  • бесконтактные.

КВ широко применяются в схемах автоматики, управления, блокировки, охранных системах.

МЕХАНИЧЕСКИЕ КОНЦЕВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Традиционная конструкция КВ представляет собой механическое устройство, содержащее контактную группу, размещённую внутри корпуса прибора.

Контакты в таких конструкциях жёстко связаны с подпружиненным стержнем (штоком). Часть штока выступает за пределы корпуса КВ и воспринимает внешние механические воздействия, в результате которых шток перемещается, сжимая пружину и изменяя состояние контактной группы.

Для удобства интеграции КВ в различные системы, контактная группа обычно содержит как нормально открытые (НО, NO — normal open), так и нормально закрытые (НЗ, NC — normal closed) контакты.

Иногда такие типы контактов называют соответственно нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми.

Механические КВ имеют различное исполнение. В зависимости от их назначения, на выступающем конце стержня может устанавливаться ролик.

Конструкция концевого выключателя с роликом позволяет воспринимать не только осевые внешние воздействия на шток, но и усилия, направленные под небольшим углом по касательной к поверхности ролика. Такое исполнение уменьшает механический износ концевого стержня, контактирующего с внешними конструкциями.

В отдельных конструкциях вместо выступающего стержня снаружи корпуса располагается поворотный рычаг с роликом на конце. Рычаг сопрягается с кулачковым механизмом, благодаря которому происходит перемещение стержня при повороте рычага.

Поворотные концевые выключатели удобно использовать в случаях, когда необходимо зафиксировать движение контролируемой конструкции мимо точки установки концевика.

Например, тележка мостового крана должна быть автоматически остановлена до её соприкосновения с механическим ограничителем во избежание сильного удара. Для этой цели на некотором расстоянии от упора производится установка концевого поворотного выключателя.

Перемещаясь мимо него, тележка поворачивает рычаг с роликом. Срабатывание контактной группы концевого переключателя вызывает останов ходового электродвигателя и торможение тележки крана. Расстояние от концевого упора до места установки КВ рассчитывается исходя из инерционного выбега тележки.

МАГНИТНЫЕ (ГЕРКОНОВЫЕ) И БЕСКОНТАКТНЫЕ КОНЦЕВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

  • концевые выключатели на основе герметизированных контактов (герконов) не относятся к механическим устройствам, так как не требуют внешнего механического воздействия для срабатывания;
  • геркон представляет собой контакт механического типа и не может быть отнесён к бесконтактным устройствам.

Геркон представляет собой контакт или контактную группу, запаянную в герметичную стеклянную колбу. Контакты выполняются из магнитного материала, поэтому меняют своё состояние при воздействии внешнего магнитного поля.

Герконовый концевой датчик состоит из двух частей — собственно геркона и постоянного магнита. Приближение магнита к геркону вызывает его срабатывание.

Герконовые датчики (магнитоконтактные извещатели) входят в состав многих охранных систем в качестве концевых выключателей, устанавливаемых на двери и окна. К недостаткам концевых датчиков такого типа следует отнести наличие механических контактов, имеющих ограниченный ресурс, а также их небольшую коммутируемую мощность.

БЕСКОНТАКТНЫЕ КОНЦЕВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

    ;
  • оптические;
  • емкостные.

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

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

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

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

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

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

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector