Что такое конечный выключатель — устройство и принцип работы

Краткая характеристика некоторых подвидов

Конструкцию конечных механических выключателей определяет сфера их применения. Чаще всего это:

• Строительство;
• Машиностроение;
• Металлургия.
• Различные цели производства, требующие автоматического контроля.

В основном они изготовляются таких видов:

• Роликовые
• Рычаговые;
• Поплавковые;
• Кнопочные.

Микровыключатели

Микровыключатели являются разновидностью механических концевиков. Применяются в основном в электронике и бытовых приборах. Но можно их эффективно применять в домашних условиях: поставить на дверь, чтобы при открытии ее зажигался свет или включалась вытяжка.

Требуют особой тщательности в настройке срабатывания, так как ход их подвижной части исчисляется в миллиметрах.

Сенсорные (оптические)

В конструкции предусмотрен специальный инфракрасный светодиод и фототранзистор. Работает при любом освещении. Когда луч светодиода прерывается, срабатывает фотоэлемент, отключается-включается рабочий механизм.

Индуктивные

Реагирует на электромагнитные поля при приближении-отдалении. Срабатывает, когда удовлетворяются настройки: механизм попадает в зону воздействия или выходит за ее пределы.

На основе бесконтактных коммуникационных устройств изготовляются различные полезные высокочувствительные датчики, широко применяемые в процессе автоматизации производственных процессов. Контроль, дозировка жидких и сыпучих материалов – основная сфера их применения.

Чтобы понять, в каком месте нужно установить концевой выключатель нужно тщательно изучить особенности механизма, работу которого нужно контролировать.

Перед приобретением устройства и всех комплектующих нужно обязательно проконсультироваться со специалистом, чтобы понять, какой вид, модель подойдет лучше для конкретных целей.

Чтобы ни переплачивать, ни покупать то, что не нужно, важно понять для чего приобретается концевой выключатель, что он будет ограничивать, какой прибор включать – отключать. Правильный выбор, грамотное подключение — залог долгой работы!

Как обмануть Геркон

Громадное число клиентов, которыми на сегодняшний день располагает СпецЛаб, не может не приносить свои плоды. Постоянные отзывы и обмен опытом прибавляют практических знаний. Вот и последняя новость не осталась без внимания. Недавний клиент поделился своим способом применения детектора фона. Кстати, он пришел к нам именно за аналитической системой – другие способы самосохранения для него уже умерли.

Его небольшой по сегодняшним меркам супермаркет преимущественно продовольственных товаров имеет 82 двери, ведущие в различные коридоры и выходы. Его сигнализация сделана по самому последнему слову техники, стоит одна из самых дорогих систем безопасности. Проект производила очень известная, соответственно, опытная компания.

Как подключить контактор

Особенности подключения светодиодных лент

При подключении контактора сразу нужно определиться с механизмом, который он будет включать. Это может быть двигатель, насос, вентилятор, нагревательные элементы, компрессоров и т. д. Главной особенность контактора, отличающего его от автомата, является отсутствие всякой защиты. Поэтому продумывая цепи включения электрооборудования через контактор обязательно необходимо учесть ограничивающие ток и нагрев элементы. Для ограничения и отключения оборудования при коротких замыканиях и превышающих во много раз номинал нагрузках используются предохранители и автоматы. От длительного незначительно превышения номинальных токов работающего оборудования применяются тепловые реле.

Для того чтобы правильно подключить контактор в схему нужно чётко понимать какие из контактов силовые, а какие из них вспомогательные, то есть блок-контакты. Также нужно посмотреть на номиналы катушки включения. Там должны быть указаны напряжение его тип и величина, а также токи которые через неё протекают для нормальной работы. Во время работы силовые контакты могут погорать, поэтому их необходимо регулярно осматривать и чистить.

Как подключить модульный контактор

Модульный контактор — это разновидность обычных таких же аппаратов для коммутации, только применяются они в основном для включения и отключения распределительных щитков дистанционно. То есть включая его, подаётся питание на группу автоматов, каждый из которых, отвечает за свою определённую цепь. Устанавливается он на DIN — рейке. Может коммутировать как цепи постоянного, так и переменного тока.

Подключение контактора через кнопку

Для подключения контактора через кнопку нужно изучить ниже приложенную схему. Она предназначена для пуска нагрузки, в данном случае двигателя, от контактора катушка которого рассчитана на 220 Вольт переменного напряжения. В зависимости от напряжения стоит продумать её питание. Поэтому при покупке и выборе контактора стоит учесть этот нюанс. Так как если электромагнит будет рассчитан на постоянное напряжение, то понадобится именно такой источник.

При нажатии на кнопку пуск катушка электромагнита контактора получит питание и он включится. Замкнутся силовые контакты, тем самым подастся напряжение на асинхронный двигатель. Также замкнётся блок-контакт контактора К1, который подключен параллельно кнопке стоп. Он называется электриками контакт самоподхвата, так как именно он подаёт питание на включающую катушку после того, как кнопка пуска отпускается. При нажатии на кнопку стоп от электромагнита отключается питание, силовые элементы контактора разрывают цепь и двигатель отключается.

Подключение контактора с тепловым реле

Тепловое реле предназначено для недопускания длительных незначительных токовых перегрузок во время работы электрооборудования, ведь перегрев отрицательно сказывается на состоянии изоляции. Частые превышения температуры и токов приведут к её разрушению, а значит и к короткому замыканию, и выходу из строя дорогостоящего исполнительного элемента.

При повышении тока в цепи статора электродвигателя элементы теплового реле КК будут нагреваться. При достижении заданной температуры, которая может быть регулирована, тепловое реле сработает и его контакты разорвут цепь катушки электромагнита контактора КМ.

В целях безопасности нужно помнить, что работа в цепи контактора должна производиться при полном обесточивании его. При этом автомат питания должен быть заблокирован ключом или запрещающим плакатом от несанкционированного, или ошибочного включения. А также нельзя включать этот аппарат со снятыми дугогасительными камерами, это приведут к короткому замыканию.

Основы

Для включения магнитных пускателей и контакторов используют кнопочные посты. Это устройства, в которых есть 2 или 3 кнопки типа «Пуск» и «СТОП» или «Вперёд», «Назад» и «СТОП», есть и другие менее распространённые варианты. Кнопки эти представляют собой кнопку без фиксации с нормально-замкнутой и нормально разомкнутой парой контактов.

Пускатели и контакторы – это электромагнитные коммутационные приборы. Чтобы его силовые контакты замкнулись, нужно подать напряжение на катушку. Она притянет сердечник (якорь) на котором закреплены контакты (конструкция может различаться). Когда вы снимите напряжение с катушки – прибор отключится, и его силовые контакты разомкнуться.

Кроме силовых в этих приборах есть блок-контакты (обычно несколько их групп). Они не способны выдерживать большую нагрузку, а предназначены для реализации схемы самоподхвата и индикаций. Дело в том, что если просто через кнопочный пост подать напряжение на катушку – аппарат включится, но когда вы отпустите кнопку – сразу же отключится. Это нужно, например, в лебёдках и других грузоподъемных механизмах, но не в цепях, которые работают длительное время без остановок, как свет и электродвигатели вентиляционных систем.

Чтобы этого избежать и нужна схема самоподхвата – нормально-разомкнутый блок контакт подключают параллельно кнопкам «ПУСК» на кнопочном посту.

Обычно такие коммутационные аппараты используют для подключения к сети электроприборов большой мощности: тэнов, двигателей или как в нашем случае больших осветительных установок.

О чем скажет маркировка?

Выключатели бесконтактного типа поставляют на рынок различные производители. Среди них западные, отечественные и китайские компании

Важно при покупке уделить особое внимание качеству агрегатов и репутации фирмы-изготовителя

В силу серьезности регулируемых процессов, для управления которыми используют различные модификации датчиков, выбирать следует лишь продукцию, имеющую сопровождающую документацию – инструкцию со схемами монтажа, условиями эксплуатации и перечнем технических параметров.

На корпусе самого прибора производители указывают его характеристики в виде набора букв и цифр – маркируют

Среди этих обозначений зашифрована часть важной информации, на которую ориентируются при выборе нужной модели. Не все показатели могут поместиться на небольшом участке выключателя

Остальные, имеющие значение для потребителя, содержатся в руководстве пользователя

Не все показатели могут поместиться на небольшом участке выключателя. Остальные, имеющие значение для потребителя, содержатся в руководстве пользователя.

Если понравившаяся модель не имеет инструкции в комплекте, то покупать ее не стоит – это может быть подделка. Более того, часть нужных параметров останется неизвестной, а верить на слово продавцу нельзя.

Все производители обязаны предоставлять конечному потребителю технические характеристики. Это требование прописано частью 5-2 ГОСТа о низковольтном бесконтактном оборудовании, упомянутого выше

У каждой фирмы, занимающейся выпуском коммутационных устройств для управления электроцепью, разработана своя система обозначений. Ее расшифровка приводится в каталоге, где также содержится ассортимент предлагаемых продуктов.

Пример маркировки изделий от компании АС Энергия. Остальные параметры моделей размещаются в инструкции, поставляемой в комплекте

Потребность в маркировке возникла неслучайно – разнообразие выключателей большое. Кроме того, их можно классифицировать по различным принципам.

Например, в зависимости от выполняемой функции при коммутации, приспособления делятся на следующие категории:

• включение (NO) – A;
• отключение (NF) – B;
• переключение – C;
• программируемый вариант – P;
• другое – S.

А по способу установки датчики бывают утопленные, неутопленные и другие.

Иногда производители предпочитают указывать длинный шифр, в котором описывается максимум параметров изделия, в том числе участок размещения чувствительного элемента, наличие индикации, климатическое исполнение и прочее

Если компания использует принцип маркировки, рекомендуемый ГОСТом, то надпись на выключателе будет иметь, например, такой вид:

U3 A30 A D2

Где:

• U – ультразвуковой способ обнаружения раздражителя. Остальные соответствуют другим латинским буквам: I – индуктивный, C – емкостный, D, R и T – фотоэлектрический прямого, отражающего и барьерного действия соответственно;
• 3 – способ установки другой;
• A30 – форма и диаметр, что в этом случае означает цилиндрическая с резьбой диаметром в 30 мм;
• A – функция коммутации элемента, что означает включение (NO);
• D – количество проводов для вывода постоянного или переменного тока, что соответствует двум разъемам для постоянного тока;
• 2 – втычной способ соединения.

Всего предусмотрено 4 варианта совмещения, среди которых единице отвечают ленточные провода, двойку рассмотрели выше, тройке – зажим, а четверке – другой метод.

В модификациях, предполагающих наличие провода, характеристики производитель наносит на ярлычок, который крепится непосредственно на кабеле. Там же может указывать степень защиты, рекомендуемое напряжение и другое

Среди добросовестных производителей выделяют таких как ЗАО Сенсор/Sesor, немецкая фирма Fotoelektrik Pauly, НПК ТЕКО, ПКФ СТРАУС, ЗАО Меандр, компании ОВЕН и СКБ ИС, НПП ПРИЗМА из Екатеринбурга и другие.

Многие из них предлагают услугу по изготовлению ВБ с параметрами, нужными потребителю, – на заказ.

Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно описали различные типы выключателей света. Подробнее – читайте далее.

Маркировка концевых выключателей

Микровыключатели и микропереключатели независимо от их характеристик имеют специфическую маркировку. После ее расшифровки удается получить все сведения о каждой модели концевого выключателя. Если на нем обнаружится запись типа «ВУ222М» – это указывает на выключатель соответствующей серии. В качестве примера расшифруем маркировку широко распространенного изделия марки ВП 15М4221-54У2. Она означает, что в его конструкции имеется один подвижный элемент серии 15, а также по одному замыкающему и размыкающему контакту.

Маркировка концевых выключателей

Все переключающие элементы этой серии управляются встроенным в корпус толкателем с роликом.

Степень защищенности со стороны привода конструкции соответствует IP54, а значок «У» означает климатическое исполнение. Следующая за ним цифра 2 – категория размещения изделия, которое соответствует ТУ У 31.2-25019584-005.

Особенности конструкции

Механические концевые выключатели

Используемый в электрических цепях концевой выключатель – электротехнический прибор, по своим функциям напоминающий обычное переключающее устройство. Отличие от привычных всем изделий заключается в специфике применения и связанных с этим особенностях конструкции. Поскольку они срабатывают только на конечном участке перемещения, на их корпусе предусматривается специальный шток, фиксирующий момент достижения контрольной позиции.

Современный конечный выключатель оснащается бесконтактными средствами определения положения, включая датчики индуктивного или емкостного типа.

Технологически продвинутые образцы с индуктивными и емкостными датчиками существенно упрощают монтаж и повышают надежность исполнительных устройств, снижая их стоимость и продляя срок службы.

Что я хочу получить после установки этой китайской автоматики на ворота?

1. Ворота открываются по нажатию на кнопку брелока, открывшись до конца, сами останавливаются
2. После нажатия второй кнопки брелока, ворота закрываются, и отключаются сами по закрытию

Привод для ворот будет описан в отдельной статье, собирать его буду из старого шуруповерта и редуктора от болгарки.

И так для автоматизации откатных ворот, в первую очередь, кроме самой автоматики, понадобится импульсный блок питания, его можно выдернуть со старого компьютера, но там есть куллер, который может замерзнуть на морозе, да и низкие температуры они не очень хорошо переносят, поэтому я заказал сразу и импульсный блок питания на aliexpress на 10 Ампер.

Думаю мне его хватит и на два шуруповерта, кстати автоматику заказал на два мотора сразу, т.е. управлять можно двумя воротами с одного брелока. В общем блок питания на 12 вольт, от него будет запитан сам двигатель ворот (шуруповерт) и собственно автоматика, она тоже 12 вольтовая.

Автоматика двухканальная, с четырьмя брелоками, на каждом по 4 кнопки, умеет управлять двумя двигателями. Каждая кнопка привязана к одному из реле, логика управления может меняться с помощью перемычки (1 ) на самой плате. Подключение 12 вольт (2). Стрелками показал выводы релюшек, каждому реле, соответствует кнопка на пульте.

Важно

Для реализации управления воротами как описано ниже, перемычку (1) на микросхеме нужно убрать (снять вообще)

В предыдущем фото можно не вдаваться в подробности, я напишу и на фото покажу в каком положении должна быть перемычка, и куда какие провода подключать, что бы управлять воротами с пульта.

Элементы распашных конструкций

Составляющими распашных моделей являются следующие детали:

• засов и петли;
• створки и ручки для открытия и закрытия;
• столбы для крепления;
• центральный и боковые упоры;
• электропривод для ворот — 2 шт;
• кронштейны для крепления электропривода к столбам и створкам.

Для изготовления столбов для крепления конструкций используются трубы, изготовленные из стали. Если ворота обладают довольно большим весом, вместо труб производится монтаж каркаса П-образного типа. Это является гарантией надежности всего механизма. Несущую конструкцию лучше всего монтировать на основании стаканного типа. Вместе с изделием в комплекте поставляются петли и подшипники, используемые для крепления дверей конструкции к опорам. Это обеспечивает плавность хода створок.

Общее количество петель, которые могут быть смонтированы, — 4 либо 6 шт. Оно выбирается в зависимости от массы и размера изделия. Выпускаются петли двух видов:

1. полимерные.
2. металлические.

Створки состоят из следующих элементов:

• каркас;
• панель заполнения.

Заполнение бывает трех видов:

1. сплошное;
2. разреженное;
3. комбинированное.

Каркас изделия монтируется из металлического профиля, который может быть:

• угловым;
• соединительным.

Для изготовления секций заполнения используются:

• штакетник из металла;
• сэндвич-панели;
• роллетный профиль из алюминия.

После сборки деталей осуществляется грунтовка и покраска изделия. Перед установкой делается эскиз распашной конструкции автоматических ворот, схема которых включает следующие составляющие:

• каменную опору;
• внешний каркас;
• центральный упор;
• боковые упоры;
• нижнюю защелку;
• блок управления механизмом;
• внутреннее ребро жесткости;
• автоматический линейный механизм открывания дверей.

Необходимыми составляющими конструкции являются упоры — боковые и центральный. Наличие таких штырей-ограничителей является препятствием выходу дверей за предусмотренные пределы. Упоры подразделяются на 2 вида:

1. съемные;
2. постоянные.

Обязательными составляющими являются засов и ручки, позволяющие открывать створки в случае перебоя с электроснабжением вручную.

Датчик открытия дверей и агрегатов

Для контроля времени и места вскрытия дверей и агрегатов (дверей прицепов, прочее), могут применяться датчики «геркон» на магните. Датчик состоит из двух половинок, как правило движимой – магнит закрепленный на дверь и недвижимой – сам герконовый датчик.

Герконовый датчик открытия подключается к GPS/GSM-терминалу, в случае измерения состояние датчика (открытие дверей), трекер отправляет сообщение, в зависимости от настроек, двумя способами: 1) в виде СМС-сообщения на заранее записанный мобильный телефон; 2) на сервер через мобильный интернет. Во втором случае диспетчер видит тревожное сообщение на компьютере и места срабатывания датчика (открытия дверей).

Существую также альтернативные датчики контроля целостности и открытия различных механизмов. Среди них:

Концевики – выполнены в виде механической кнопки с пружинкой. В случае нажатия этой кнопки – приходит сообщение. Применяется как датчик вскрытия передней панели автомобиля, вскрытия капота, вскрытия дверей;

Датчик открытия бака (RFID технология). Датчик состоит из крышки бака со встроенной радиометкой (RFID) и считывателя, который крепится на горловину бака. В случае снятия крышки, датчик сигнализирует об открытии бака. Обмануть такой датчик практически невозможно.

Герконовые датчики

Герконовые датчики Герконовые датчики распространены в качестве датчиков открывания дверей и окон, для защиты от постороннего проникновения на объекты, в охранных системах.

Эти магнитоконтактные датчики устанавливаются на двери, на ворота, на окна и на любые другие массивные конструкции и предметы, которые требуется защитить от нежелательного открывания, перемещения, или разрушения.

Геркон (герметичный контакт) является основным элементом такого датчика, и делает его надежным, безопасным, и долговечным, при невысокой стоимости, компонентом охранных систем.

По принципу работы герконовый датчик достаточно прост. Он состоит из двух частей: задающей и исполнительной. В качестве задающей части используется постоянный магнит, а в качестве исполнительной – герконовый элемент. Как правило, эти части очень похожи внешне, у них одинаковые корпуса. Часть содержащая магнит размещается обычно на подвижной конструкции, например на двери, а сам датчик, например, на дверном косяке.

Когда дверь закрыта, элементы находятся рядом друг с другом, и магнит, действуя на контакты геркона, удерживает их в замкнутом состоянии, в этом положении типичный режим охраны соблюден. Если дверь в таком режиме открыть, то магнит уже не будет удерживать контакты геркона замкнутыми, и возникнет сигнал тревоги. В технической документации на датчик указано, каким должно быть расстояние между двумя компонентами датчика, чтобы он надежно работал.

Встречаются разные типы датчиков для разных условий:

• Для поверхностного монтажа на магнитопассивных конструкциях.
• Для поверхностного монтажа на стальных конструкциях.
• Для скрытого монтажа на магнитопассивных конструкциях.
• Для скрытого монтажа на стальных конструкциях.

Различия здесь вполне оправданы, поскольку массивная стальная дверь, например, требует установки более мощного магнита, так как часть магнитного поля забирает на себя сталь, к тому же монтажные зазоры при установке должны быть увеличены, это связано с особенностями монтажа самой такой двери.

Схема подключения концевого выключателя к пускателю

Концевые выключатели в основном применяются в промышленной, бытовой автоматике, а также в электротехнических изделиях. По своим функциям устройства аналогичны обычному выключателю, имеются отличия лишь в конструктивности. Все виды таких датчиков действуют на мотор любого привода, а также пускатель и цепи освещения.

Концевым называется конечный выключатель, который устанавливается в системе управления формирования сигнала, дающего разрешение на дальнейшую работу схемы. Он, как правило, имеет несколько пар контактов (открытых и закрытых). Но существуют и бесконтактные концевики, которые состоят из инфракрасного светодиода и фотоэлемента, расположенных друг напротив друга.

Преимущества бесконтактных моделей

Главным преимуществом бесконтактных выключателей является экономия электричества. Электроэнергия не тратится в случае отсутствия людей в помещении. Человеку не нужно принимать участие, чтобы включить или выключить свет. Следовательно, использование таких моделей считается комфортным.

Техническая простота является плюсом стандартных контактных выключателей, но есть некоторые минусы:

1. Маленький ресурс при применении максимальной нагрузки. Если контакты размыкаются, возникает искра, что вызывает поломку выключателя. При наличии постоянного тока устранить аварию поможет конденсатор, имеющий параллельное подключение к контактам. При наличии в сетях переменного тока понадобится тугоплавкая напайка из вольфрама.
2. Минусом контактного устройства считается сильная чувствительность к пыли и грязи. Это вызывает нарушение электрической цепи. Далее происходит снижение взаимодействия контактов, а в итоге — перегрев и поломка.

Огромный выбор дает возможность найти элемент для использования в конкретном случае. Если нужно реализовать сенсорное управление, подойдет емкостный выключатель, а для использования в загрязненных условиях лучше выбрать индуктивный вариант.

Маркировка на корпусе переключателя

На части выключателя, где расположены контакты, обычно имеется специальная маркировка с указанием характеристик коммутирующего изделия. Как минимум, это номинальные напряжение и ток, а также степень защищенности по IP и обозначения зажимов для проводов.

При включении света в люминесцентных светильниках в цепи возникает резкий всплеск пускового тока. Если применяются лампочки светодиодные или накаливания, то этот скачок выходит не таким большим.

В противном случае выключатель должен быть рассчитан на подобные высокие нагрузки, иначе есть риск обгорания контактов в его зажимах

Потому-то так важно для люминесцентных электроламп выбирать специальные переключатели

Для установки в спальне или коридоре вполне подойдет переключатель с IP03. Для ванных комнат вторую цифру лучше поднимать до 4 или 5. А если коммутирующее изделие устанавливается на улице, то степень защиты должна быть не ниже IP55.

Читать также: Лазерная указка с уровнем

Контактные зажимы для электропроводов на переключателе могут быть:

• винтовыми с прижимной пластиной и без нее;
• безвинтовыми пружинными.

Первые более надежны, а вторые сильно упрощают выполнения электромонтажа. Причем самый оптимальный вариант – это винтовые зажимы с дополнением в виде прижимной пластины. Они при затягивании не разрушают жилу провода кончиком винта.

Также в маркировке переключателей присутствуют обозначения клемм:

1. «N» – для нулевого рабочего проводника.
2. «L» – для проводника с фазой.
3. «ЗЕМЛЯ» – для нулевого под заземление защитного проводника.

Плюс обычно с помощью «I» и «O» указывается положение клавиши на режимах «ВКЛЮЧЕНО» и «ВЫКЛЮЧЕНО». Еще на корпусе могут присутствовать логотипы производителя и названия изделий.

Маркировка концевых выключателей

Микровыключатели и микропереключатели независимо от их характеристик имеют специфическую маркировку. После ее расшифровки удается получить все сведения о каждой модели концевого выключателя. Если на нем обнаружится запись типа «ВУ222М» – это указывает на выключатель соответствующей серии. В качестве примера расшифруем маркировку широко распространенного изделия марки ВП 15М4221-54У2. Она означает, что в его конструкции имеется один подвижный элемент серии 15, а также по одному замыкающему и размыкающему контакту.

Маркировка концевых выключателей

Все переключающие элементы этой серии управляются встроенным в корпус толкателем с роликом.

Степень защищенности со стороны привода конструкции соответствует IP54, а значок «У» означает климатическое исполнение. Следующая за ним цифра 2 – категория размещения изделия, которое соответствует ТУ У 31.2-25019584-005.

Видео «Устройство концевых выключателей»

На видео представлено устройство концевых выключателей. Снято каналом chipdip.

Концевики, конечники, концевые или конечные выключатели – так называют устройство для ограничения движения механизма. К ним предъявляют особые требования по настройке срабатывания. При неправильном применении (расположении в электрической схеме), может случиться авария – сломаться движущийся механизм.

По принципу работы оно напоминает обычный выключатель, только работает не вручную при непосредственном нажатии клавиши по желанию, а в особых ситуациях – при необходимости не допустить дальнейшего движения, ограничить его в допустимых пределах.