Что такое конечный выключатель — устройство и принцип работы

Путевые и конечные выключатели

Конечные, путевые выключатели и микропереключатели относятся к датчикам пути и положения. Они кинематически связаны с рабочими механизмами и управляющим приводом в зависимости от пути, пройденного рабочим механизмом. Выключатель, ограничивающий ход рабочего механизма, называется конечным выключателем. Путевые выключатели могут координировать работу нескольких приводов, производя их пуск, останов, изменяя скорость в зависимости от положения, которое занимает механизм рабочей машины.

Принцип действии путевых выключателей основан ни том, что их устанавливают на неподвижных частях рабочих органов в определенном положении, а движущиеся рабочие органы, на которых укреплены кулачки, достигнув заданного положения, воздействуют на датчики, вызывая их срабатывание.

Нажимной путевой выключатель

Рычажной путевой выключатель

Нажимные выключатели выпускают в основном простого действия. Выключатель состоит из основания 1, штока 4, опирающегося на сферическую поверхность втулки 7, неподвижных контактов 6, несущей мостики подвижных контактов 5. Для более надежного включения подвижные контакты 5 и неподвижные 6 поджимаются пружиной 2. При воздействии усилия шток 4 перемещается, и контактные мостики переключают, т.е. отключают размыкающие контакты и включают замыкающие.

У выключателей моментного действия на клеммных основаниях 1 укреплены неподвижные контакты 2. Мостик подвижных контактов 6 смонтирован на рычаге 3. Подвижный (измерительный) рычаг 5 связан с поводком 10 не жестко, а через набор ленточных пружин 11 (во избежание отказа выключателя при поломке пружины). Планка 7 связана с рычагом 3. При его повороте шарик 8 под действием пружины 9 заставляет планку 7 мгновенно переключать контакты в момент освобождения ее защелкой 13. Контакты возвращаются в исходное положение под действием вилки 4 под любым углом в пределах 45 о от оси выключателя.

Назначение и устройство конечных выключателей

Так как обычно точная остановка достигается предварительным переводом электродвигателя на пониженную частоту вращения, при выборе конечного выключателя для исключения замедленного разрыва цепи и повышения точности остановки следует отдавать предпочтение выключателям с моментным размыканием контактов.

Конечный выключатели ВК-200Г и ВК-300Г

Конечный выключатель ВК-300Г

Конечные выключатели с моментным размыканием контактов ВК-200Г и ВК-300Г .

В корпусе установлены неподвижные контакты. Подвижные контакты укреплены на рычаге. Переключение контактов осуществляется поворотом приводного рычага, соединенного при помощи набора ленточных пружин с поводком. При повороте приводного рычага под действием усилия пружины, передаваемого на шарик, планка, жестко связанная с рычагом, мгновенно поворачивается в момент освобождения ее собачкой. При этом контакты выключателя переключаются.

Время переключения контактов равно 0,04 с даже при очень низкой скорости переключающего упора 10 мм/мин. Во всех исполнениях выключателей, кроме второго возврат контактов в исходное положение осуществляется пружиной.

Выключатель ВК-200Г имеет пыле- и брызгозащищенное исполнение, а выключатель ВК-300Г — водозащищенное исполнение.

Выключатели имеют один замыкающий и один размыкающий контакты. Корпус выключателя может быть установлен в любом положении. Рычаг с роликом может быть установлен под любым углом. Рабочий угол поворота рычага равен 12±2°, полный ход может составлять 22°. Свободный дополнительный ход служит для защиты от поломок. Скорость движения механизма не должна превышать 30 м/мин. В исходном положении рычаг с роликом устанавливают под углом 45° к оси корпуса выключателя при скорости механизма до 15 м/мин и под углом 55° при скорости более 15 м/мин.

Неточность срабатывания выключателя, характеризуемая наибольшим отклонением пластины от среднего положения в момент переключения, равна ±0,2 мм. Среднее положение пластины в момент срабатывания конечного выключателя определяется в результате большого числа опытов.

Необходимо иметь в виду, что конечные выключатели ВК-200Г и ВК-300Г, выполненные с обычным роликом, являются аппаратами одностороннего действия (переключение производится при нажатии на выключатель с одной определенной стороны). Когда выключатель фиксирует не крайние, а промежуточное положение механизма и возможно движение переключающей пластины с разных сторон, нужно устанавливать конечный выключатель со срезанным роликом.

При движении пластины в обратном направлении ролик поворачивается вокруг своей оси, а рычаг остается неподвижным: после прохода пластины ролик под действием пружины поворачивается в исходное положение. Можно также использовать выключатель с двумя роликами (исполнение 2).

Для повышения надежности выключателей ВК-200Г и ВК-300Г рекомендуется их контакты, работающие в индуктивных цепях постоянного тока 110 и 220 В, шунтировать искрогасительной RC-цепъю. Для цепи. 110 В используют резистор 0,8 Ом, 5 Вт и конденсатор 0,5 мкФ, 1000 В; а в цепи 220 В — резистор 1 Ом, 5 Вт и конденсатор 0,25 мкФ, 1500 В.

Выключатели ВК-200Г и ВК-300Г допускают до 1200 срабатываний в час.

Конечные выключатели КУ-700А

Конечные выключатели серии КУ-700А, первоначально разработанные для кранов, имеют мощные контакты, надежно и с высокой точностью отключающие токи катушек контакторов при достаточно низких скоростях механизмов. Они выпускаются в следующих исполнениях: КУ-701А, КУ-763А, КУ-704А и КУ-706А.

Максимальная скорость механизма равна 150 м/мин для КУ-701А, 100 м/мин для КУ-704А и 300 м/мин для КУ-706А. Для КУ-703А предельная скорость движения не ограничивается.

Выключатели применяют в схемах управления для ограничения линейного передвижения механизмов: КУ-701А — при небольших значениях выбега, КУ-704А, КУ-706А – с любым выбегом, КУ-703А ограничивают ход механизмов подъема.

Органом воздействия на привод выключателей служит: для КУ-701А, КУ-706А—ограничительная 70 линейка механизма, для КУ-704А — штырь, для КУ-703А — полка, укрепленная на траверсе крюка крана, которая поднимает или опускает груз приводного рычага выключателя.

Основным типом является конечный выключатель КУ-701А. Он может быть установлен в любом положении; рычаг с роликом может устанавливаться под углом 90 и 180° по отношению к нормальному положению. В отличие от ВК-200Г и ВК-300Г рычаг выключателя КУ-701А имеет три положения, КУ-701А является аппаратом двустороннего действия.

Конструкция конечного выключателя КУ-701А

На рисунке показан разрез выключателя (без приводного рычага с роликом). Внутри корпуса закреплены блок кулачковых элементов, кулачковый барабан и фиксирующее устройство.

Блок кулачковых элементов состоит из основания, на котором укреплены контактные болты с неподвижными контактами и два рычага с контактными мостиками. Пружины рычагов с помощью пластин удерживают в замкнутом положении контакты мостика с контактами болтов. При повороте кулачкового барабана выступ кулачковой шайбы нажимает на выступ рычага и контакты размыкаются. Кулачковый барабан имеет вал, на котором жестко закреплен приводной рычаг. В кулачковом барабане есть фигурная пластина (храповик), на которую воздействует фиксирующий механизм, удерживая барабан, а одновременно привод в том или ином рабочем положении.

Исследования конечных выключателей серии КУ-700А. показали высокую точность их работы. При скоростях движения механизма выше 1 м/с заметных погрешностей не наблюдалось.

Конечные выключатели ВПК-1000, ВПК-2000 и ВПК-4000

Конечные выключатели серий ВПК-1000, ВПК-2000 и ВПК-4000 нашли применение в машиностроении. Они отличаются большим разнообразием конструктивных исполнений. Привод может быть выполнен в виде толкателя, толкателя с роликом, рычага с роликом и т. д. Некоторые типы выключателей изготовляются с селективным приводом, реагирующим на движение переключающей пластины лишь в одном направлении.

Конечный выключатель ВПК-1000 содержит встроенный микровыключатель типа МП-110 и может работать в цепях переменного тока до 380 В и постоянного тока до 220 В. Выключатель имеет один замыкающий и один размыкающий контакты. Рабочий ход в исполнении с толкателем равен 2,4 мм, дополнительный ход 5 мм. В исполнении с рычагом и роликом эти показатели равны соответственно 15±5° и 25°. Корпус выключателя защищен от проникновения пыли и брызг воды.

Конечные выключатели серии ВПК-2000 — прямого действия. Погрешность срабатывания по пути перемещения механизма при скорости 20 мм/мин составляет ±0,3 мм для исполнения привода в виде рычага с роликом и + 0,1 мм для исполнения с толкателем. Выключатель имеет один замыкающий и один размыкающий контакты. Корпус пылеводонепроницаемый, маслостойкий.

Конечные выключатели серии ВПК-4000 имеют до четырех контактов в любой комбинации, которые могут работать в цепях переменного тока до 660 В и постоянного тока до 440 В. Контактная система — прямого действия с двойным разрывом цепи. Минимальные ток и напряжение, при которых надежно работает контактная система, равны 0,05 А и 12 В. Погрешность срабатывания по пути равна ±0,1 мм. Корпус выполняется в водозащищенном и других исполнениях.

Взрывозащищенные конечные выключатели ВКМ-ВЗГ и ВПВ

Малогабаритные взрывозащищенные конечные выключатели ВКМ-ВЗГ содержат встроенный микропереключатель с моментным размыканием контактов. Выключатель предназначен для работы в цепях 380 В. 50 Гц и 220 В постоянного тока. Номинальный ток контактов 2,5 А.

Приводное устройство выполняется в виде рычага, с роликом или толкателя. Рабочий ход штока 1 – 2 мм, дополнительный ход после срабатывания 4 мм.

Конечный выключатель ВПВ имеет аналогичные конструкции приводных устройств, содержит два — четыре контакта моментного переключения. Время срабатывания оавно 0,04 с.

Погрешности по пути конечных выключателей ВКМ-РЗГ и ВПВ примерно равны погрешностям выключателей ВПК-2000 и ВПК-4000.

Описанные конечные выключатели получили широкое распространение. Они являются простыми и дешевыми аппаратами; точность некоторых из них достаточно высока. Однако эти аппараты имеют ряд существенных недостатков. Для них характерны относительно невысокая предельная скорость механизма, ограниченный срок службы из-за износа механической части и электрической эрозии контактов, ограниченные быстродействие и допустимая частота включений. Кроме того, эти аппараты являются источниками шума и радиопомех, требуют периодической регулировки. Поэтому в схемах управления механизмами все чаще применяют бесконтактные датчики положения механизмов и командоаппараты, но об этом читайте в следующей статье – Бесконтактные путевые выключатели

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.

Читайте также:  Правила оформления и примеры однолинейной схемы электроснабжения

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.

Концевой выключатель — устройство прибора и принцип действия

Опубликовано Артём в 26.02.2019 26.02.2019

Для контроля и ограничения движения различных механизмов используется концевой выключатель. Он должен обладать следующими характеристиками: надежность срабатывания, безопасность для людей и приборов, высокая наработка на отказ. Существует большое количество разновидностей этих выключателей: механические, магнитные, индуктивные. Каждая группа делится на подгруппы. Все зависит от того, где будет применяться тот или иной прибор.

Виды концевых выключателей

Все концевые выключатели можно разделить на три основные группы:

  1. Механические. Срабатывают при механическом воздействии на рычаг или колесико, при этом контакты выключателя размыкаются или замыкаются, подавая или предупредительный сигнал, или же управляющий.
  2. Бесконтактные. Это бесконтактная разновидность концевого выключателя, который срабатывает при приближении любого металлического предмета или другого предмета, на который настроена его коммутация.
  3. Магнитные. Как видно из, названия это устройство приводится в действие если приблизить к нему на определённое расстояние магнит. Также их называют герконами.

Назначение концевого выключателя

Коммутация электрических цепей переменного тока 220В может осуществляться при помощи концевых выключателей. Действие устройств и их срабатывание обусловлено контактным соприкосновением конечных частей подвижных элементов пневмопривода, состоящие из трубопроводной арматуры двухпозиционного типа. Кроме этого, они могут использоваться в качестве концевых выключателей, выполняющих действие датчика положения в других устройствах, в системах, которые применяются в промышленной автоматике.

Сферы применения

Для каждого вида концевого выключателя свойственно использование в различных сферах деятельности. По применению их можно разделить на:

  • Защитные, которые установлены с целью защитить механизм или персонал от непродуманных действий. Например, клетка, спускающая людей в шахту, не начнёт движение пока все двери её не будут закрыты, тем самым обеспечивается безопасность шахтёров.
  • Функциональные. Они регулярно включают или отключают освещение или другой электрический механизм. Самый наглядный пример такого устройства известный каждому это включение света в холодильнике при открытии двери.

В общем применение концевых выключателей зависит от возможности механизма его использования и фантазии конструктора или дизайнера. Люди даже и не подозревают как часто им приходится сталкиваться с этим электрическим механизмом:

  1. в быту и бытовой технике;
  2. в автомобиле и в автомобилестроении;
  3. в мебельной продукции;
  4. на производстве для решения самых различных задач.

Устройство и работа выключателя КВ-1, КВ-2

Принцип работы устройств КВ-1 (однопозиционного, двухканального), КВ-2 (двухпозиционного, одноканального) линейного перемещения – концевых выключателей заключается в использовании постоянным магнитом печатной платы с двумя герконами, они используются в качестве главных, коммутирующих электрическую цепь – элементов. Кроме платы в корпусе «концевика», устройство концевого выключателя содержит клеммную колодку, в главном (первом) корпусе есть два глухих отверстия, в которых ходит шток, для КВ-02 – 2 штока. На штоке крепиться постоянный магнит, магнитопровод и пружина возвратного действия. Действие штока возвратно-поступательное, с его помощью магнит перемещается и осуществляет замыкание – размыкание контактов.

Рис. №1. Фото конечного выключателя КВ-01, КВ-02.

Рис. №2. Принципиальная электрическая схема концевых выключателей КВ-01, КВ-02.

Рис. №3. Чертеж конечного выключателя КВ-1 с указанием габаритных и установочных размеров КВ-01 и с местоположением в конструкции кабельного ввода.

Устройство конечных выключателей

Конструкция любого такого устройства состоит из:

  1. Корпуса. Он может быть выполнен из диэлектрического или токопроводящего материала, в зависимости от исполнения.
  2. Подвижной части с помощью воздействия, на которую происходит нажатие на контактную группу. Отсутствует подвижной механизм в герконах и бесконтактных концевых аппаратах.
  3. Контактная часть. Может содержать как замыкающие (нормально открытые), так и размыкающие (нормально закрытые) контакты. При выборе концевого выключателя стоит обратить внимание на напряжение и ток, который будет протекать по контактам. Так как от этого напрямую зависит продолжительность исправной работы выключателя. Это зависит от управления какими механизмами он предназначен.

Механические

Механические концевые выключатели бывают разной конструкции, которая и определяет область их применения.

Основные их виды:

Чаще всего они применяются, конечно же, в производственных целях, металлургии, машиностроении, строительстве. Зачастую они оснащены резиновым уплотнителем и содержат группу контактов в которые входят и замыкающие и размыкающие.

Одна из разновидностей такого рода концевиков называются микровыключатели и принцип действия их аналогичен с обычными. Вот только размеры и токи значительно меньше. Рабочий ход такого элементы измеряется миллиметрами, и поэтому они применяются с использованием дополнительного рычага, который может быть оснащён небольшим роликом. Поэтому установка его потребует тщательной настройки срабатывания.

Читайте также:  Что такое диммируемая светодиодная лампа — описание и принцип работы

Бесконтактные

Бесконтактные концевые выключатели разработаны в противовес механическим и считаются более совершенными устройствами. Они работают на транзисторных ключах, которые в открытом положении обладают небольшим сопротивлением. За счёт применения бесконтактного включения и отключения отсутствует эффект подгорания контакта при разрывании электрической цепи.

Все эти устройства бесконтактной коммутации делятся на:

  • Емкостные — основаны на взаимодействии с человеческим телом. Дело в том что когда человек приближается к нему то возникает электрическая ёмкость в результате которой, приводится в действие контур мультивибратора, установленный внутри концевика. Чем ближе приближается человеческое тело тем больше ёмкость и ниже частота импульса. Такой элемент обладает большой чувствительностью. Основную функцию выполняет пластина, плотно присоединенная к конденсатору.
  • Индуктивные — это электронный бесконтактный выключатель отзывается на передвижение магнитного материала. В зависимости от этого такой датчик оснащён металлическим или же немагнитным сердечником. При приближении или отдалении объекта, на который настроено срабатывание, он вырабатывает электрические импульсы, которые обрабатываются пороговым элементом, и даётся сигнал на закрытие или открытие ключа.
  • Оптические — это особая разновидность концевых выключателей, которая оснащена инфракрасным светодиодом и специальным транзистором, улавливающим этот сигнал (фототранзистором). Оптический элемент работает вне зависимости от естественного освещения. При прерывании луча светодиода фотоэлемент будет закрываться, тем самым выключая исполнительный механизм, в схему которого он подключен.
  • Ультразвуковые. Здесь применяются уже кварцевые звуковые излучающие элементы. Они также могут применяться как датчики движения или объёма. При появлении в радиусе его действия меняется амплитуда звукового сигнала определённой частоты, зачастую неслышной человеческому уху.

На базе этих выключателей изготавливаются всевозможные датчики контроля сыпучих и жидких материалов, дозаторов и т. д.

Магнитные

Электромагнитный концевой выключатель (герконовый) реагирует на постоянное магнитное поле. Содержит зачастую один или пару контактов из специального ферромагнетика. Если к нему приблизить магнит то контакты замыкаются тем самым, давая сигнал в схему управления. Основным преимуществом данного устройства является полное отсутствие механического воздействия, что заметно повышает срок его службы. Изготавливается магнитный концевой выключатель в стеклянном или пластиков корпусе, и имеют очень миниатюрные габариты.

Автомобильные

Такие применяемые в автомобилях устройства применяются зачастую для схем освещения и сигнализации. По большому счёту это механический конечный выключатель. Конструктивно он выполнен с одним выводом, на который подключается положительный потенциал. Отрицательная клемма считается корпусом, зажимаемым к металлическому элементу кузова машины.

При этом нужно следить чтобы часть кузова где устанавливается концевик была зачищена от краски.

Шпиндельные

Шпиндельный концевой выключатель используются как ограничитель хода механизма или как путевой выключатель для циклического управления. Вращающий механизм его служит переключателем контактной группы, установленной внутри. Может применяться на лебёдках, и других вращающих валах с небольшой скоростью.

Зачастую оснащён несколькими группами размыкающих и замыкающих контактов.

Пневматические

Пневматический концевой выключатель — это устройство, которое может останавливать подачу сжатого воздуха или другого газа за счёт нажатия на управляющую кнопку или рычаг. При этом существует ещё одна разновидность данных выключателей, которая срабатывает при достижении определённого давления в системе.

Хотелось бы напомнить что подключать или отключать концевые выключатели к электрической схеме стоит при полностью снятом напряжении. После чего указателем напряжения убедится в его отсутствие, а металлические корпуса нужно обязательно заземлять.

Концевой выключатель КВ-04

Конструкция КВ-04 (двухпозиционного, одноканального, поворотного) в принципе похожа на предыдущие устройства. В отличие от однопозиционного выключателя она усложнена наличием поворотного рычага, с помощью которого можно регулировать угол поворота оси по ходу и против движения часовой стрелки. Таким образом, осуществляется переключение герконов.

Рис. №4. Чертеж с размерами выключателя КВ-04

Регулировка происходит за счет изменения кулачков, расположенных шайбе, они воздействуют на рычаги, при повороте которых перемещается магнит, переключающий геркон.

Рис.№5. Принципиальная электрическая схема подключения концевого выключателя КВ-04.

Рис. №6. Фото концевой выключатель КВ-04.

Видео об устройстве выключателя

Бесконтактные концевые выключатели

Концевые или как их еще называют путевые, выключатели бывают бесконтактными, они осуществляют работу, основываясь на применении электромагнитных реле, а также на использовании логических элементов, работа происходит без воздействия со стороны движущейся части устройства.

Бесконтактные путевые выключатели подразделяются на два основных типа по принципу действия и влиянию на чувствительный элемент:

  1. Механического воздействия.
  2. Параметрического воздействия, за счет изменения физических параметров преобразователя.

Параметрические выключатели подразделяются на следующие типы:

Подключение таких устройств происходит на основе использования 2-х и 3-проводной схемы. Питание в случае с 3-проводной схемы приходит по специальному проводу.

Рис. №7. Бесконтактные путевые выключатели (датчики).

К бесконтактным путевым выключателям предъявляются повышенные требования надежности эксплуатации, потому как работать таким устройствам приходится в тяжелых условиях. Расположение этих устройств находится в рабочей зоне машин и агрегатов, где они могут подвергаться влиянию значительных высоких температур, могут попадать под удар и работать под воздействием сильной вибрации. Также могут находиться под влиянием сильного магнитного поля, на них могут действовать различные, в том числе и агрессивные жидкости и загрязнения.

Особенно важным является высокое требование повышенной частоты срабатывания, особенно в условиях использования на сложных технологиях, например, станочные линии, работающие в автоматическом режиме, сложные транспортные системы, металлургия и литейное производство.

Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 16017
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

Промышленные концевые выключатели: описание и применение

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Читайте также:  Назначение и маркировка распаечных коробок для наружной и скрытой проводки

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.

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.

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.


Виды, принцип действия и устройство концевых выключателей

Для контроля и ограничения движения различных механизмов используется концевой выключатель. Он должен обладать следующими характеристиками: надежность срабатывания, безопасность для людей и приборов, высокая наработка на отказ. Существует большое количество разновидностей этих выключателей: механические, магнитные, индуктивные. Каждая группа делится на подгруппы. Все зависит от того, где будет применяться тот или иной прибор.

Механические

Концевые выключатели такого типа широко распространены как на производстве, так и в домашнем использовании. Они могут быть рычажного типа, поплавкового, с кнопкой или роликом.

Один из примеров, где эти приборы используются – лифтовое хозяйство. Концевики там стоят практически везде: датчик максимальной и минимальной высоты движения лифта, сигнализация открытия дверей, обрыва каната и так далее. Некоторые умельцы ставят микровыключатели у себя дома, чтобы при открытии дверей включался свет в комнате.

Модели с колесиком и кнопочные

Состоит подобный выключатель из корпуса, в котором имеются электрические контакты (замыкающие или размыкающие). Снаружи ставится ролик либо кнопка, в зависимости от того, как он будет эксплуатироваться.

На корпусе, как правило, нарисована схема подключения с указанием номеров контактов.

На примере прибора с роликом рассмотрим принцип работы подробнее. Рабочий механизм «наезжает» на колесико, толкающее стержень вниз. В результате происходит размыкание контактов, которые обесточивают устройство, подключенное к ним. Таким образом, конечный выключатель ограничивает дальнейшее движение механизма, либо что-то включает (например, сигнализацию).

При установке нужно следить за точностью. Если концевик поставить далеко, тогда механизм может не достать до ролика, а если слишком близко – его попросту может раздавить.

Стоит отметить, что встречается одинарный концевой выключатель редко. Как правило, это всегда блок: в одном корпусе два или больше контактов. В описываемой модели можно заметить нормально открытый и закрытый – итого пара. Это намного удобнее. Во-первых, такое исполнение универсально: какой нужен контакт, к такому и подключайся. Нет необходимости искать подходящую конструкцию. Во-вторых, в некоторых ситуациях нужен именно переключатель: когда есть необходимость не просто остановить механизм, а сделать реверс.

Наши читатели рекомендуют! Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Миниатюрные

Один из подвидов концевиков – микровыключатели. Это модели, используемые в электронной технике, в домашних устройствах, не требующие крепкого корпуса и больших размеров.

Это тот же самый концевой выключатель, работающий по подобному принципу. Но есть и отличия. При таких размерах, ход рабочего элемента очень мал, что требует очень точной настройки при установке концевика. Если это невозможно сделать, тогда применяют модели с промежуточными звеньями: например, с роликом. Это позволяет увеличить рабочий ход стержня и настроить прибор по потребностям.

Магнитные устройства

Герконовые

Концевые выключатели, реагирующие на магнитное поле, собраны на основе геркона. Геркон – это устройство, имеющее в себе пару, или больше, контактов из специального ферромагнитного сплава.

При поднесении магнита происходит их замыкание (или размыкание). Преимущество такой конструкции в отсутствии механического контакта, что значительно увеличивает срок службы такого концевика.

Для его монтажа важно не забыть про магнит, так как на обычное железо реакции не будет. Сфера применения такой модели очень широка. По сути, это микровыключатель, который можно незаметно поставить куда угодно. Например, его можно подключить к автосигнализации, чтобы отбить охоту у любителей сливать бензин.

Принцип работы прост. При закрытой дверце, магнитное поле воздействует на микровыключатель. Цепь замкнута, все нормально. При открывании крышки бензобака магнит отходит, контакт разрывается и включается сигнализация.

Индуктивные модели

Как правило, это тоже не отдельные устройства, а блоки: в одном корпусе может быть несколько пар контактов. Датчики имеют различные исполнения: крепление болтами, гайкой, при помощи клея. Размеры тоже самые разные: от больших, до микровыключателей. Такие концевики требуют подачи напряжения питания.Применяются в качестве ограничителей движения различных механизмов.

Конечный выключатель такого типа пришел на смену механическим моделям достаточно давно. Он более удобен, так как не требует непосредственного прикосновения к себе. Кроме того, имея в своей конструкции катушку индуктивности, такой концевик реагирует на металл, а значит, не нужно устанавливать отдельный магнит.

Как видно, путевые выключатели имеют довольно широкий модельный ряд. В большинстве своем это блоки, содержащие контакты в различных исполнениях, что делает концевики более универсальными. Большие, крепкие корпуса необходимы для работы в условиях сильных механических нагрузок. Микровыключатели широко используются как дома, так и на производстве. Каждый может найти для себя нужную модель.

Концевые выключатели: их устройство и назначение

Электрическое устройство, используемое для управления электрическими цепями при помощи сформированного сигнала при появлении некоторого действия при возникновении механического действия в результате контакта двух подвижных механизмов.

Например, чтобы понять, что такое концевой выключатель, представим себе, как работает концевой выключатель двери на входе в электроустановку, в дверном проеме устанавливается контакт концевого выключателя, например, нормально разомкнутый, на самой двери напротив него находится контакт выключателя – нормально замкнутый. Пока эти контакты соприкасаются друг с другом, то есть, замкнуты, происходит контроль состояния подключения, при размыкании пары контактов концевого выключателя двери на диспетчерский пульт контроля и управления проходит сигнал о размыкании контактов (открытии дверей).

Назначение концевого выключателя

Коммутация электрических цепей переменного тока 220В может осуществляться при помощи концевых выключателей. Действие устройств и их срабатывание обусловлено контактным соприкосновением конечных частей подвижных элементов пневмопривода, состоящие из трубопроводной арматуры двухпозиционного типа. Кроме этого, они могут использоваться в качестве концевых выключателей, выполняющих действие датчика положения в других устройствах, в системах, которые применяются в промышленной автоматике.

Устройство и работа выключателя КВ-1, КВ-2

Принцип работы устройств КВ-1 (однопозиционного, двухканального), КВ-2 (двухпозиционного, одноканального) линейного перемещения – концевых выключателей заключается в использовании постоянным магнитом печатной платы с двумя герконами, они используются в качестве главных, коммутирующих электрическую цепь – элементов. Кроме платы в корпусе «концевика», устройство концевого выключателя содержит клеммную колодку, в главном (первом) корпусе есть два глухих отверстия, в которых ходит шток, для КВ-02 – 2 штока. На штоке крепиться постоянный магнит, магнитопровод и пружина возвратного действия. Действие штока возвратно-поступательное, с его помощью магнит перемещается и осуществляет замыкание – размыкание контактов.

Рис. №1. Фото конечного выключателя КВ-01, КВ-02.

Рис. №2. Принципиальная электрическая схема концевых выключателей КВ-01, КВ-02.

Рис. №3. Чертеж конечного выключателя КВ-1 с указанием габаритных и установочных размеров КВ-01 и с местоположением в конструкции кабельного ввода.

Концевой выключатель КВ-04

Конструкция КВ-04 (двухпозиционного, одноканального, поворотного) в принципе похожа на предыдущие устройства. В отличие от однопозиционного выключателя она усложнена наличием поворотного рычага, с помощью которого можно регулировать угол поворота оси по ходу и против движения часовой стрелки. Таким образом, осуществляется переключение герконов.

Рис. №4. Чертеж с размерами выключателя КВ-04

Регулировка происходит за счет изменения кулачков, расположенных шайбе, они воздействуют на рычаги, при повороте которых перемещается магнит, переключающий геркон.

Рис.№5. Принципиальная электрическая схема подключения концевого выключателя КВ-04.

Рис. №6. Фото концевой выключатель КВ-04.

Бесконтактные концевые выключатели

Концевые или как их еще называют путевые, выключатели бывают бесконтактными, они осуществляют работу, основываясь на применении электромагнитных реле, а также на использовании логических элементов, работа происходит без воздействия со стороны движущейся части устройства.

Бесконтактные путевые выключатели подразделяются на два основных типа по принципу действия и влиянию на чувствительный элемент:

  1. Механического воздействия.
  2. Параметрического воздействия, за счет изменения физических параметров преобразователя.

Параметрические выключатели подразделяются на следующие типы:

Подключение таких устройств происходит на основе использования 2-х и 3-проводной схемы. Питание в случае с 3-проводной схемы приходит по специальному проводу.

Рис. №7. Бесконтактные путевые выключатели (датчики).

К бесконтактным путевым выключателям предъявляются повышенные требования надежности эксплуатации, потому как работать таким устройствам приходится в тяжелых условиях. Расположение этих устройств находится в рабочей зоне машин и агрегатов, где они могут подвергаться влиянию значительных высоких температур, могут попадать под удар и работать под воздействием сильной вибрации. Также могут находиться под влиянием сильного магнитного поля, на них могут действовать различные, в том числе и агрессивные жидкости и загрязнения.

Особенно важным является высокое требование повышенной частоты срабатывания, особенно в условиях использования на сложных технологиях, например, станочные линии, работающие в автоматическом режиме, сложные транспортные системы, металлургия и литейное производство.

Ссылка на основную публикацию