Кінцеві вимикачі – особливості конструкцій і приклади використання

У більшості схем автоматизації та ланцюгів управління застосовуються кінцеві вимикачі – це апарат для комутації електричного кола за допомогою впливу виконавчого механізму на нього. Іноді їх називають колійними вимикачами. Їх застосовують в пристроях автоматичного електроприводу, системах охоронної сигналізації та інших пристрої. Типове застосування ми розглянемо в цій статті, почнемо від простого до складного.

Масове застосування кінцевих вимикачів в автомобілях

Я вирішив почати статтю з того, що зустрічалося більшості обивателів. Якщо з токарними верстатами, ліфтами і вантажопідйомними кранами працюють далеко не всі, то з автомобілями стикалися все.

Перше що приходить в голову це кінцевий вимикач, який сигналізує про відкриті двері. У класичних вітчизняних автомобілях він використовувався для включення салонного освітлення (стельового плафона). В автомобілях сімейства ВАЗ Самара або Жигулі кінцевий вимикач розташований в дверний стійці і розривав ланцюг плафона.

Один з контактів з’єднаний з масою (мінусова клема), до другого підключений дріт від світильника. Ланцюг виглядає так: плюс акумулятора через запобіжник підключається до лампи, другий контакт лампи йде на кінцевик.

Коли двері відкриті контакти вимикача замкнуті, лампочка горить, торцева частина закритих дверях прилягаючи до стійки натискає на штовхач концевика контакти розмикаються, і світло гасне.

В автомобілях УАЗ сімейства Патріот кінцевик має іншу конструкцію. Його висновки ізольовані від маси і розмикають ланцюг плюса. В сучасних іномарках на кінцевик двері покладено більше завдань, наприклад заборона включення положення “Drive” АКПП. Він може розташовуватися не в дверний стійці, а в самих дверей за дверний картою, сумісно з приводом замку.

Ще одна ланцюг яка управляється таким же способом – ланцюг стоп-сигналу. І на автомобілях і на мотоциклах на кінцевик впливає важіль або педаль гальма після чого запалюється друга спіраль лампи задніх ліхтарів.

Крім того вони зустрічаються в схемах управління центральним замком (в корпусі соленоїда-приводу замка, який зазвичай встановлений в водійських дверей або обох передніх дверях), лампа освітлення підкапотного простору і багажного відділення …

Використання для управління автоматизованим електроприводом

Це найширша сфера застосування колійних вимикачів. Їх вводять щоб уникнути заклинювання приводу і поломки редукторів і подібних, це потрібно для уникнення аварійних ситуацій, розглянемо приклади.

В принципі основних варіантів використання два. Перший: кінцевий вимикач нормально-замкнутими контактами включенні в ланцюг котушки контактора або магнітного пускача. При спрацьовуванні котушка обестачівается, пускач розмикається відключаючи двигун.

Другий: концевиков кілька, спочатку спрацьовує той який дає сигнал на уповільнення двигуна, будь то перемикання обмоток багатошвидкісного двигуна, введення баласту машин постійного струму, або на ланцюг управління частотним приводом, а слідом спрацьовує вимикач, який дає сигнал на повне відключення двигуна.

У токарних верстатах вони використовуються для зупинки приводу переміщення різця. У ліфті з їх допомогою включається ланцюг підйому на потрібний поверх, при його спрацьовуванні ліфт зупиняється. А в кранових механізмах для зупинки механізму підйому вантажу, переміщення кабіни і балки.

На кран-балках, консольних і мостових кранах якщо двигун не зупинити балка вріжеться в стіну і / або з’їде з рейок. Для цього з обох сторін у напрямку поздовжнього переміщення (вперед і назад) встановлені дорожні вимикачі, а на стінах або крайніх точках рейок стоять обмежувальні штанги (звичайні металеве куточки, труби і подібне).

При наближенні до кінця рейки важіль або штовхач колійного вимикача стикається зі штангою і ланцюг котушки контактора відповідає за рух в цьому напрямку розмикається (підключена через нормально-замкнуту пару контактів) кран зупиняється. При цьому ланцюг пуску двигуна в зворотному напрямку замкнута і може бути включена з пульта управління.

При повторній спробі включення руху в ту ж сторону – контактор подаватися не буде, так як ланцюг котушки розімкнути колійним вимикачем.

Часта несправність полягає не в проблемі з контактами, як могло здатися, а в механічному заклинювання важеля, коли він не повертається в нормальне положення. У промислових цехах багато шкідливих факторів типу пилу, вологості та інших. У разі згоряння контактів – рух в одну зі сторін стане неможливим до усунення несправності.

Такі ж вимикачі стоять і в схемах обмеження підйому вантажу. Ось це зображено на картинці.

В принципі аналогічна схема використовується і в системах управління ліфтів, токарних верстатів та іншого.

Пристрій промислових колійних вимикачів

Залежно від роду механізмів і умов в яких може працювати шляховий вимикач корпус може бути вибухозахищеним або мати вологозахист. При перемиканні контактів може виникати іскріння або невеликі дуги. Струм комутований кінцевим вимикачем КУ-701 досягає 10 Ампер.

Контакти наводяться в рух штангою або важелем, на кінці якої часто розташоване колесо. Воно потрібне для коректного спрацьовування і запобігання механізму від відколу і поломки від удару об обмежувач. Штанга ж, в свою чергу, повертається в нормальне положення стрічкової пружиною або пружиною іншого виду.

Зазвичай в колійних вимикачах є дві пари контактів:

  • Нормально-закриті;

  • Нормально-відкриті.

Це потрібно для реалізації різних схем і додаткових функцій і індикацій.

Блоки кінцевих контактів і їх застосування

Блок контактів – це пристрій для управління автоматизованими засувками. Такі засувки встановлюються на магістральних трубопроводах великого діаметру і віддалених вузлів труб довільного діаметру.

У своєму корпусі містить цілий ряд мікровимикачів, редуктор, кулачковий вал, пристрої для настройки (мітки і т.п.). Такий апарат керує засувкою, за принципом схожим на ліфт. Залежно від ступеня відкриття вентиля кулачковий вал натискає на штовхачі мікровимикачів.

Набір міровиключателей потрібен щоб реалізувати сигналізацію крайніх положень і керуючі сигнали (по 2 пари на становище). Вал засувки може обертатися багато оборотів.

Це зроблено щоб знизити зусилля прикладаються машиністом в разі ручного перекриття або відкриття засувки. Вал обертається хоч руками, хоч електродвигуном через понижуючий редуктор.

У корпусі блоку кінцевих вимикачів теж є редуктор, він потрібен для передачі обертання на кулачковий механізм, таким чином зрівнюється кількість оборотів засувки і кількість обертів потрібне для спрацьовування конкретного мікровимикача.

При цьому такі блоки не універсальні, потрібно підбирати по передавальним числам редуктора під конкретну засувку з її числом оборотів. Основною процедурою по обслуговування є так звана “виставка кінцевих вимикачів”.

Виставляються вони шляхом підбору положення вала засувки і кулачкового вала в одному з крайніх положень. Особливо важливо при цьому зробити так, щоб засувка вимикалася не в крайньому положенні, а з запасом, не доходячи до нього. Це потрібно щоб двигун напевно зупинився і не порвав механічну частину.

Використання в пристроях сигналізації

Кінцеві вимикачі можуть бути використані як сигналізатор відкритих дверей, як це роблять в автомобілі. Такі датчики встановлюють на дверях приміщень, вікнах, шаф і ящиків для охоронних цілей і для автоматичного включення світла, наприклад. При цьому в охоронних комплексах активно використовуються геркони – аналог кінцевого вимикача який реагує на магнітне.

У промислових кранах кінцеві стоять на дверях кабіни кранівника, люках підйому на верхню площадку, наприклад при обслуговуванні панелей управління і силових модулів. При відкритому люку або двері ланцюг пуску силових контакторів разомкнуться і випадковий пуск неможливий. Нижче схема такої установки, у верхній частині справа буквами КД і КЛ позначені кінцеві двері і люка в вигляді нормально замкнутих контактів.

висновок

Кінцеві вимикачі використовуються повсюдно і електромонтерові вкрай важливо розбиратися в їх пристрої, призначення контактів і різновидах. Не завжди є можливість замінити що вийшов з ладу кінцевик аналогічним, доводиться підбирати подібний, тому потрібно розуміти для чого призначені його контакти.

Ці знання стануть у пригоді всім людям зайнятим у сфері ремонту та обслуговування електричних і електронних пристроїв, як би дивно це не звучало, але вони використовуються навіть в ноутбуках як датчик закриття кришки.

Олексій Бартош

Ссылка на основную публикацию