Конечные выключатели: особенности, классификация и принцип действия электрических концевиков

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.

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).

Читайте также:  Как в домашних условиях обжать интернет-кабель: опрессовка сетевого провода с помощью кримпера и отвертки

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.

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.

Для чего нужны концевые выключатели и каких видов они бывают?

Конструкция выключателя

В состав данного устройства входят следующие компоненты:

Очень важно, чтобы корпус переключателя имел хорошую прочность, чтобы устройство было устойчиво и выдерживало различные механические влияния на корпус. В качестве материала изготовители применяют алюминиево-кремниевый сплав, а некоторые виды концевых выключателей изготовляют из прочного пластика.

Подробно конструкция путевых выключателей рассмотрена на видео:

Разновидности

Важно знать, какие бывают концевые выключатели, ведь без этих знаний тяжело будет выбрать нужное устройство. Данные коммутационные аппараты делятся на несколько основных типов:

  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.

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.

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.

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:

Особенности применения и устройства концевых выключателей

Концевой выключатель или концевик — это электромеханическое устройство, которое подаёт управляющий сигнал при передвижении исполнительно механизма в крайнее или фиксированное положение. Также его ещё называют конечным выключателем. Например, для того чтобы ограничить подъём груза, свыше разрешаемой высоты на кранах или кран-балках устанавливаются концевые выключатели. Они подают отключающий сигнал в систему прекращая подачу напряжения на контактор включающий двигатель. В принципе по действиям которые он выполняет его работа схожа с обычным выключателем, только срабатывает он не от нажатия человека на клавишу. То есть используется, как ограничитель движения того или другого механизма.

Виды концевых выключателей

Все концевые выключатели можно разделить на три основные группы:

  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.

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.
Читайте также:  Что такое диод: устройство и принцип действия разных видов, работа в схемах

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.

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.

Видео об устройстве выключателя

Разновидности и способы подключения концевого выключателя

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:

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

В свою очередь параметрические устройства делят на четыре типа:

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.

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).

Читайте также:  Медный кабельный наконечник: классификация, маркировка видов и способы крепления на кабель

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.

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.

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

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.

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.

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.


Добавить комментарий