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:
- корпус,
- панель,
- головка,
- контакты.
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:
- 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.
- 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:
- Механическое влияние.
- Параметрическое влияние, при котором меняются физические качества преобразователя.
В свою очередь параметрические устройства делят на четыре типа:
- Индуктивные.
- Емкостные.
- Оптические.
- Ультразвуковые.
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).
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:
- Настройка моментных и путевых переключателей без разборки корпуса электрического прибора. Для настройки используется пульт дистанционного управления.
- Срабатывание осуществляется, как только выходной вал достигнет заданного положения.
- При достижении критических показателей по крутящему моменту задействуются моментные выключатели.
- 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.