Érintésmentes mozgáskapcsolók

Az érintésmentes menetkapcsolók (a mozgó határoló mechanikai behatása nélkül működő sínátalakítók) gépek, mechanizmusok és gépek elektromos hajtásainak vezérlőáramköreiben használatosak. Az érzékelőkapcsolók a vezérlőáramkörök átkapcsolására szolgálnak elektromágneses relék vagy érintésmentes logikai elemek, amelyet a vezérlőelem hatása alatt hajtanak végre.

A közelítéskapcsolók osztályozása

Az érintésmentes menetkapcsolók a következők szerint osztályozhatók: az érzékeny elemre gyakorolt ​​hatás módja, az átalakító fizikai működési elve, kialakítás, pontossági osztály, védelmi fokozat.

Az érzékeny elem befolyásolásának módja szerint az érintésmentes menetkapcsolók mechanikus és parametrikus kapcsolókra oszthatók.

Az első típusú kapcsolókban a vezérlőelem közvetlenül mechanikusan hat az érintésmentes végálláskapcsoló elsődleges meghajtására, amely érintésmentesen kölcsönhatásba lép az érzékelőelemmel.A második típusú kapcsolókban a közelítéskapcsolóhoz mechanikusan nem csatlakoztatott vezérlőelem helyzetétől függően a jelátalakító fizikai paramétere megváltozik. Ennek a paraméternek egy bizonyos értéke megváltoztatja a reléelem állapotát.

Az érintésmentes menetkapcsolók osztályozása az átalakító fizikai működési elve szerint a következő típusokat tartalmazza:

Változásra épülő induktív kapcsolók induktivitás, kölcsönös induktivitás, valamint induktív kapcsolók.

Jelenleg a piacon a legtöbb érintés nélküli utazási kapcsoló ilyen induktív készülék.

Az induktív közelítéskapcsoló konverterek viszont a következő sémák szerint építhetők: rezonáns, autogenerátor, differenciál, híd, közvetlen átalakítás.

Mágneses induktív kapcsolók, amelyek a következő elveken alapulnak: Hall-effektus, magnetorellenállás, magnetodióda, magnetotirisztor, reed kapcsoló.

Kapacitív kapcsolók: változó lemezfelülettel, változó lemezhézaggal, változó lemezrés dielektromos állandóval.

Fotoelektromos kapcsolók elemekkel: fotodióda, fototranzisztor, fotoellenállás, fototirisztor.

Fotovoltaikus kapcsolók és szomszédos sugárkapcsolók, amelyekben eltérő fizikai természetű sugarak, például radioaktív sugárzás használhatók látható fénysugarakkal együtt.

Az érintés nélküli végálláskapcsolók kialakításuk szerint a következőkre oszthatók: nyílás, gyűrű (félgyűrű), sík, vég, mechanikus meghajtású kapcsolók, többelemes kapcsolók.

Az érintésmentes végálláskapcsolók vég- és síkváltozatokra való felosztása némileg feltételes, mivel a vezérlőelem mozgása az érzékeny felülethez képest bizonyos típusú érintésmentes végálláskapcsolók esetén párhuzamos és merőleges síkban is megtörténhet. Ebben az esetben annak kedvezményes alkalmazása vehető alapul.

Pontossági osztályú (az alaphiba értéke) az érintés nélküli mozgáskapcsolók alacsony (kb. ± 0,5 mm vagy nagyobb), közepes [kb. ± (0,05-0,5) mm], megnövelt [kb. ± (0,005-0,05) mm ] és nagy (körülbelül ± 0,005 mm vagy kisebb) pontosság.

Az érintésmentes végálláskapcsolók különböző fokú védelemmel rendelkezhetnek az idegen testek és a víz készülékbe jutása ellen. A közelségérzékelők védettségi fokozatának jellemzői és a védettségi fokozathoz kapcsolódó besorolás megfelel az 1000 V-ig terjedő feszültségű villamos berendezések és elektromos készülékek belföldön és külföldön elfogadott jellemzőinek és besorolásának.

Proximity kapcsolók műszaki jellemzői

Az érintésmentes menetkapcsolók műszaki jellemzői között szerepel a pontos (metrológiai) jellemzők, a sebesség, az elektromos jellemzők, az össz- és beépítési méretek és tömeg, a névleges és megengedett üzemi feltételek, megbízhatósági mutatók, ár stb.

Az érintésmentes menetkapcsolók egyik fő jellemzőjét, amely közvetlenül befolyásolja felépítését és számos egyéb műszaki jellemzőt, a vezérlőelemnek az érzékeny felülethez viszonyított geometriai elrendezése határozza meg működés közben... A közelítéskapcsolókhoz egy síkban a fő jellemzőt a munkahézagnak tekintjük – a távolságot a kapcsoló érzékeny felülete és a vezérlőelem között, amelyen a kapcsoló működik. A végálláskapcsoló fő jellemzője a maximális hatástávolság, i.e. a kapcsoló érzékeny felülete és a vezérlőelem közötti maximális távolság, amelynél a kapcsolási állapot megváltoztatása lehetséges. A rés- és gyűrűkapcsolók fő jellemzője a rés szélessége és a gyűrű belső átmérője, illetve ezek a kapcsolók.

Az érintés nélküli menetkapcsolók pontossági jellemzői közé tartozik az alaphiba, a környezeti hőmérséklet változásából és a tápfeszültség változásából származó járulékos hibák, valamint a maximális teljes hiba. Az érintésmentes menetkapcsolók pontossági jellemzői közé tartozik az útdifferenciál is, pl. a kapcsoló érintésmentes löketének működési pontja és a leválasztási pont koordinátája közötti különbség a vezérlőelem ellentétes irányú mozgatásakor.

A közelítéskapcsoló sebessége (válaszidő) - ez az idő a munkakoordináta létrehozása és az érintésmentes végálláskapcsoló kimenetén az állófeszültség értékének elérése között eltelt idő.Az érintésmentes menetkapcsoló sebességének nagyságának ismeretében a vezérlőelem mozgási sebességének változása esetén meg lehet határozni az érintésmentes menetkapcsolók működésének dinamikus hibáit.

A közelítéskapcsolók elektromos jellemzői magukban foglalják a tápegység (tápegység) és a terhelési jellemzők szükséges paramétereit. Az ellátó hálózat paraméterei a következők: áram típusa (egyen, váltakozó), tápfeszültség és megengedett eltérései, hullámosság szintje, közelítő kapcsoló által fogyasztott teljesítmény vagy áramfelvétel, a hálózat frekvenciája (váltóáram esetén). Az érintésmentes menetkapcsolók terhelési jellemzői a terhelés típusa (relé, chip stb.). a terhelésből felvett kimeneti feszültség, teljesítmény vagy áram.

Az érintésmentes végálláskapcsolók megbízhatóságának és tartósságának mutatói mindenekelőtt a következőket foglalják magukban: a hibamentes működés valószínűsége egy bizonyos üzemidőre vagy bizonyos számú műveletre, valamint az érintésmentes végálláskapcsoló élettartama.

A legfontosabb paraméterek között szerepelnie kell az érintésmentes mozgáskapcsolók teljes és szerelési méreteinek is.

A közelítéskapcsolókra vonatkozó követelmények

A végálláskapcsolókkal szemben támasztott egyik legfontosabb követelmény a működésük nagy megbízhatóságának követelménye. A végálláskapcsolók más elektromos berendezésekhez, köztük az elektronikus berendezésekhez képest a legnehezebb körülmények között is működnek, mert közvetlenül a technológiai gépek munkaterületén találhatók, ahol széles hőmérséklet-tartomány, rezgés és ütés, erős elektromágneses mezők, szennyeződések tapasztalhatók. forgács és különböző folyadékok lehetségesek.

A végálláskapcsolókra szükség lehet a nagy működési frekvencián történő működéshez, a vezérlőelemek nagy mozgási sebessége mellett.

Az érintkező végálláskapcsolók műszaki adatai nem mindig teszik lehetővé a követelmények teljesítését. Ez különösen jellemző a nagy számot tartalmazó, összetett elektromos berendezésekkel rendelkező automatizált folyamatberendezésekre érintkezési végálláskapcsolókpéldául automata gépsorok, felső tolószalagok és egyéb elágazó szállítórendszerek, öntödei és kohászati ​​berendezések stb. Ez vonatkozik a nagy teherbírású, egységnyi idő alatt nagy műveletszámú berendezésekre is, mint például a kovácsoló- és présberendezésekre.

A fenti esetek közül sok esetben érintkezési végálláskapcsolók használatakor lehetetlen biztosítani az automatizált technológiai berendezések működésének elfogadható megbízhatóságát, ráadásul ezeket a kapcsolókat rövid élettartamuk miatt rendszeresen cserélni kell a munkaeszközön. a műveletek teljes számához viszonyítva.

Általános szabály, hogy a közelítéskapcsolók rendkívül megbízhatóak, magas működési gyakorisággal képesek működni, és a műveletek teljes számát tekintve hosszú élettartammal rendelkeznek. Az érintésmentes mozgáskapcsolók fontos előnye, hogy megbízhatóságuk (egy bizonyos ideig tartó hibamentes működés valószínűsége) gyakorlatilag független a működés gyakoriságától.

A berendezések megbízhatóságának növelését érintés nélküli menetkapcsolók használatakor az is elősegíti, hogy az érintés nélküli menetkapcsolók csak szükség esetén kapcsolhatók be.Az érintkezők végálláskapcsolóinak használata esetén az érintkezők kapcsolása a bütyök minden egyes megnyomásával megtörténik, függetlenül attól, hogy ezek az érintkezők az elektromos áramkörhöz vannak-e csatlakoztatva vagy sem.

A közelítéskapcsolókkal szemben támasztott bizonyos követelmények a működési feltételekből is adódnak.

A fő környezeti feltételek, amelyeket figyelembe kell venni, általában az AC tápfeszültség és a környezeti hőmérséklet. A külső körülmények változásának meghatározott határain belül az érintésmentes végálláskapcsolóknak fenn kell tartaniuk működőképességüket és a szükséges pontosságot. A kapcsolók működését nem befolyásolhatja jelentősen a környező levegő páratartalma, valamint a végálláskapcsolóknál elfogadott határokon belüli tengerszint feletti magasság.

Az érintésmentes menetkapcsolókkal szemben általában támasztott követelmények a következők: a térben bármilyen munkahelyzet elfoglalása, valamint az alapanyag, amelyre fel vannak szerelve, és az érintésmentes kapcsoló testével érintkező fémtestek hatásának hiánya. utazás. A közelségérzékelők működését nem befolyásolhatja rezgések és ütések, valamint olaj, emulzió, víz, por behatolása.

Az érintésmentes menetkapcsolók legnagyobb működési frekvenciája terhelési elektromágneses reléként használva gyakorlatilag elérheti a percenkénti 120 műveletet. Ha a közelítéskapcsolók terheléseként elektronikus eszközöket használnak, akkor a rendszer működési frekvenciája lényegesen magasabb lehet.

Generátor közelségkapcsolók

Az érintésmentes generátor-útkapcsolók működési elve a generátor rezgőkörének paramétereinek külső hatásra történő változásán alapul. Ilyen változó paraméter, amely a vezérlőelem mozgását változó elektromos jellé alakítja, általában az oszcilláló áramkör induktivitása vagy kapacitása, vagy az áramkör tekercseinek kölcsönös induktivitása. A végtípusú induktív generátorral ellátott érintésmentes végálláskapcsolókban a vezérlőelem, amely egy vezetőlemez, közelítéskor zavart okoz az oszcillátoráramkör induktív tekercse által létrehozott nagyfrekvenciás elektromágneses térben.

Ugyanakkor a vezérlőelemben légörvénysaját elektromágneses teret hoz létre. Elektromágneses mező Az örvényáramok ellenkező hatást gyakorolnak a konverter tekercsére, változást okozva az aktív és reaktív ellenállásban, és ezáltal az oszcillátor kimeneti jelének frekvenciájában és amplitúdójában változást okoznak a kezdeti értékekhez képest, ami jelentős távolságnak felel meg. a vezérlőelemet ezeknek a paramétereknek az értékeire, amelyek megfelelnek a vezérlőelem azon pozíciójának, ahol hirtelen állapotváltozás következik be, a küszöbkészülék. Az oszcillátor kimeneti jelének ezt a változását végül a hajtás érzékeli.

Az oszcillátor kimenőjele több száz kilohertz frekvenciájú feszültségingadozás. A küszöbkészülék kimenetén ennek a jelnek egypólusúnak kell érkeznie. Ezért a generátor és a küszöbkészülék közé egyenirányító van csatlakoztatva.

BVK-24 közelítéskapcsolók

Széles körben elterjedt slot típusú proximity kapcsolók generátor üzemmódban működő tranzisztoros erősítőkkel. ábrán. Az 1. ábra a BVK-24 típusú kapcsoló általános nézetét mutatja. Mágneses áramköre, amely a 4-es dobozban található, két 1-es és 2-es ferritmagból áll, amelyek között 5-6 mm széles légrés található. Az 1. magban van egy wk primer tekercs és egy pozitív visszacsatolású wp.c tekercs, a 2. magban van egy negatív visszacsatoló tekercs wо.s. Egy ilyen mágneses áramkör kiküszöböli a külső mágneses mezők hatását. A visszacsatoló tekercsek sorba vannak kapcsolva – szemben. Kapcsolóelemként legfeljebb 3 mm vastagságú alumínium szirmot (lemezt) 3 használnak, amely az érzékelő mágneses rendszerének résébe (a légrésben) mozgatható.

BVK -24 érintésmentes mozgáskapcsoló: a — általános nézet; b — elektromos kapcsolási rajz

Ha a szirom a magon kívül van, akkor a wpc és a wo.c tekercsekben indukált feszültségek közötti különbség pozitív lesz, a VT1 tranzisztor zárva van, és állandó rezgések keletkeznek a wc - C3 áramkörben (1. ábra, b ) nem fordul elő. Amikor sziromot helyezünk az érzékelőnyílásba, a wk és wо.c tekercsek közötti kapcsolat meggyengül (ezért a szirmot képernyőnek is nevezik), a VT1 tranzisztor aljára negatív feszültség kerül, és az kinyílik. Az áramkörben wk — C3 keletkezik és váltakozó áram, amely a tranzisztor fő áramkörében lévő wp.c tekercsben EMF-et indukál. A VT1 tranzisztor alapáramkörében az alapáram változó komponensét érzékeli. A tranzisztor kinyílik, ami a K relét kapcsolja

A tranzisztor működésének stabilizálására a hőmérséklet és a feszültség ingadozásával egy nemlineáris feszültségosztót használnak, amely egy lineáris elemből - R1, egy R2 félvezető termisztorból és egy VD2 diódából áll.

A válaszhiba 1-1,3 mm. A BVK-24 kapcsoló tápfeszültsége 24 V.

A BVK érintésmentes kapcsoló kapcsolási rajza

Két érintés nélküli kapcsoló szekvenciális kapcsolásának sémája BVK

Két érintésmentes kapcsoló párhuzamos kapcsolásának sémája BVK

KVD érintésmentes kapcsolók

A KVD típusú érintésmentes végálláskapcsolók elektromos vezérlő- és jelzőáramkörök kapcsolására szolgálnak különböző rendszerek automatizálása során. Az áramkör egy oszcillátort és egy tranzisztoros triggert tartalmaz. Amikor egy fémlemezt behelyezünk a működési résbe, a visszacsatolási együttható csökkenése következik be, ami a generálás meghibásodását okozza, a trigger átbillen, és kinyílik egy normál zárt kimeneti tranzisztor, amely aktivál egy relét vagy logikai elemet. Tápfeszültség - 12 vagy 24 V

Érintésmentes végálláskapcsolók BTB

A BTB kapcsolók vezérlőáramkörök kapcsolására szolgálnak relék segítségével vagy érintésmentes logikai elemek illesztésével. A kapcsolók megváltoztatják a kapcsolási állapotot (műveletet), amikor megközelítik a szerkezeti acél vezérlőelem érzékeny elemét. A kapcsolók a vezérelt generátor elvén működnek, a kapcsolás a szerkezeti acélból készült vezérelt rész vagy vezérlőelem érzékeny eleméhez közeledve történik.

Minden kapcsoló védőáramkörrel van felszerelve a tápfeszültség fordított polaritása és az induktív terhelések kikapcsolásakor bekövetkező túlfeszültség ellen. A BTP 103-24, BTP 211-24-01 és BTP 301-24 kapcsolók a fenti védelmi sémák mellett védelmi áramkörrel is fel vannak szerelve túlterhelés és rövidzárlat az árufuvarozási láncban. BTB kapcsolók tápfeszültsége – 24 V.