Как работает концевой выключатель. Концевые выключатели: принцип работы, виды и применение в автоматизации — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое концевой выключатель. Как работает концевой выключатель. Какие бывают виды концевых выключателей. Где применяются концевые выключатели в промышленности и быту. Преимущества и недостатки концевых выключателей.

Содержание

Что такое концевой выключатель и как он работает

Концевой выключатель — это электромеханическое устройство, предназначенное для контроля положения движущихся частей механизмов и ограничения их перемещения. Принцип работы концевого выключателя основан на размыкании или замыкании электрической цепи при механическом воздействии на него.

Основные компоненты концевого выключателя:

Корпус
Приводной элемент (кнопка, рычаг, ролик)
Контактная группа
Клеммы для подключения

При достижении контролируемым объектом определенного положения, он воздействует на приводной элемент выключателя. Это приводит к переключению контактов и подаче сигнала в систему управления.

Основные виды концевых выключателей

Существует несколько основных типов концевых выключателей:

1. Механические концевые выключатели

Самый распространенный вид. Срабатывают при непосредственном физическом контакте с объектом. Подразделяются на:

Кнопочные
Рычажные
Роликовые
Плунжерные

2. Магнитные концевые выключатели

Работают бесконтактно, реагируя на магнитное поле. Состоят из геркона и магнита. Преимущества — отсутствие износа, защита от пыли и влаги.

3. Индуктивные концевые выключатели

Срабатывают при приближении металлического объекта. Принцип действия основан на изменении параметров электромагнитного поля.

4. Емкостные концевые выключатели

Реагируют на изменение электрической емкости при приближении объекта. Могут детектировать как металлические, так и неметаллические предметы.

Области применения концевых выключателей

Концевые выключатели широко используются в различных отраслях промышленности и быту:

Промышленное применение:

Станки и производственные линии
Конвейерные системы
Подъемно-транспортное оборудование
Упаковочные машины
Роботизированные комплексы

Бытовое применение:

Лифты и эскалаторы
Автоматические двери и ворота
Бытовая техника (холодильники, стиральные машины)
Системы безопасности

Преимущества использования концевых выключателей

Концевые выключатели обладают рядом важных достоинств:

Простота конструкции и надежность
Высокая точность позиционирования
Возможность работы в сложных условиях
Низкая стоимость
Простота монтажа и обслуживания

Эти преимущества обеспечивают широкое распространение концевых выключателей в системах автоматизации.

Ограничения и недостатки концевых выключателей

При всех достоинствах, концевые выключатели имеют некоторые ограничения:

Механический износ подвижных частей

Необходимость физического контакта (для механических выключателей)
Ограниченная скорость срабатывания
Возможность ложных срабатываний при вибрации

Эти факторы следует учитывать при проектировании систем автоматизации с использованием концевых выключателей.

Выбор концевого выключателя для конкретного применения

При выборе концевого выключателя необходимо учитывать следующие параметры:

Тип контролируемого объекта
Условия окружающей среды
Требуемую точность позиционирования
Частоту срабатываний
Электрические характеристики (ток, напряжение)
Степень защиты корпуса (IP)

Правильный выбор концевого выключателя обеспечит надежную и долговременную работу автоматизированной системы.

Монтаж и настройка концевых выключателей

Для корректной работы концевого выключателя важно правильно его установить и настроить:

Выберите оптимальное место установки
Надежно закрепите выключатель
Отрегулируйте положение приводного элемента
Проверьте срабатывание выключателя
Настройте чувствительность (если предусмотрено)
Подключите выключатель к системе управления

Соблюдение этих рекомендаций обеспечит стабильную работу концевого выключателя.

Техническое обслуживание концевых выключателей

Для поддержания концевых выключателей в рабочем состоянии необходимо проводить регулярное обслуживание:

Визуальный осмотр на предмет повреждений
Проверка надежности крепления
Очистка от загрязнений
Проверка электрических соединений
Тестирование срабатывания
Замена изношенных деталей

Своевременное обслуживание продлит срок службы концевых выключателей и повысит надежность автоматизированной системы в целом.

Концевой выключатель: принцип работы, устройство, назначение

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.

1 Механические

1.1 Модели с колесиком и кнопочные

1.2 Миниатюрные

2 Магнитные устройства

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.

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.

Особенности применения и устройства концевых выключателей EMAS

Концевые выключатели EMAS предназначены для коммутации электрических цепей в сигнализации, в процессах управления и устройствах контроля, где объект проверяется на подвижность. Концевой выключатель устанавливается в системах, устройствах, конструкциях, где необходим контроль движения отдельных элементов.

Принцип работы концевых выключателей EMAS заключается в следующем:

концевой выключатель срабатывает при контакте с ограничителем, при этом прекращается питание электричеством механизма, в котором это устройство установлено. Независимо от способа подключения и конфигурации контактов, концевые элементы надежны и гарантированно справляются с поставленными задачами. Именно поэтому конструкция устанавливается в опасных зонах;
при контакте с подвижными механизмами в устройстве концевого выключателя формируется сигнал об опасности одновременно с воздействием на электрическую цепь. Концевые выключатели – это обычный датчик с самовыключающейся системой – автоматический выключатель.

Выбор концевого выключателя должен происходить из особенностей оборудования в котором он устанавливается или же из спецификации к нему. Несмотря на то, что электрическая схема работы концевых выключателей достаточно проста, замыкание или размыкание контактов при достижении механической части крайних положениях, они применяются в технологическом оборудовании со сложными электрическими цепями, и поэтому установку и подключение должны проводить специалисты согласно принципиальным схемам учитывая конструктивные особенности оборудования.

К эксплуатации концевых выключателей допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж по технике безопасности, ознакомленные с руководством по эксплуатации и имеющие удостоверение на право допуска к самостоятельной работе. Соблюдение указанных правил эксплуатации и ремонта гарантирует безотказную и долговечную работу выключателей.

Выключатель концевой состоит из:

корпуса и крышки;
двойной изоляции;
ввода кабеля
стандартных и габаритных установочных размеров;
различных видов консолей выключателей.
контактной группы

Рассмотрим на примере L5K13MUM331R:

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Перед началом эксплуатации следует проверить маркировку, чтобы убедиться в пригодности изделия для планируемого применения.
Необходимо убедиться в отсутствии внешних повреждений устройства.
Изделие, имеющее внешние механические повреждения, эксплуатировать запрещено.
Для электрических установок необходимо соблюдать соответствующие положения монтажу и эксплуатации (например,RL 1999/92/EG, RL 94/9EG и другие действующие национальные нормы и предписания).

Обязательным является соблюдение инструкций, содержащихся в предоставляемых производителем руководствах по эксплуатации.
Необходимо соблюдать все общепринятые законодательные нормы и прочие обязательные директивы по безопасности труда, предотвращению несчастных случаев и охране окружающей среды.
Самовольное вскрытие корпуса выключателя влечет за собой утрату права на гарантийное обслуживание изделия, а также может стать причиной поражения электрическим током.
Пределы допустимой температуры окружающей среды и при эксплуатации изделий от – 20 С до +50 С.

Область применения концевых выключателей

Концевые выключатели применяются как промышленности, так и в быту.

Малые размеры микровыключателей позволяют применять их в бытовых приборах и электронике. Концевые выключатели делятся на защитные и функциональные.

Защитные предохраняют управляемое оборудование от повреждения, а также обеспечивают безопасность обслуживающих его людей. Например в лифтах и подъемных механизмах, выключатели препятствуют движению, пока двери не закроются.
Функциональные отвечают за регулярное включение и выключение оборудования. Например, они могут зажигать свет при открывании двери.

В ассортимент нашей компании входят концевые выключатели EMAS следующих серий и модификаций:

серии L1 в классическом алюминиевом корпусе с 2-мя кабельными вводами PG13,5