Бесконтактни прекидачи за кретање

Бесконтактни покретни прекидачи (шински претварачи који раде без механичког дејства граничника кретања) се користе у управљачким колима за електричне погоне машина, механизама и машина. Сензорски прекидачи су дизајнирани за пребацивање контролних кола електромагнетни релеји или бесконтактни логички елементи, који се спроводи под утицајем контролног елемента.

Класификација близинских прекидача

Бесконтактни путни прекидачи се могу класификовати према: начину деловања на осетљиви елемент, физичком принципу рада претварача, конструкцији, класи тачности, степену заштите.

Према начину утицаја на осетљиви елемент, бесконтактни путни прекидачи се могу поделити на механичке и параметарске прекидаче.

Код прекидача првог типа, управљачки елемент директно механички делује на примарни погон бесконтактног граничног прекидача, који бесконтактно реагује са сензорским елементом.Код прекидача другог типа, у зависности од положаја контролног елемента, који није механички повезан са близинским прекидачем, мења се физички параметар претварача. Одређена вредност овог параметра мења стање елемента релеја.

Класификација бесконтактних путних прекидача према физичком принципу рада претварача укључује следеће типове:

Индуктивни прекидачи изграђени на промени индуктивност, међусобна индуктивност као и индуктивни прекидачи.

Тренутно је већина бесконтактних путних прекидача на тржишту индуктивни апарат.

Заузврат, индуктивни претварачи близинских прекидача могу се градити према следећим шемама: резонантни, аутогенератор, диференцијал, мост, директна конверзија.

Магнетни индуктивни прекидачи који се заснивају на следећим принципима: Холов ефекат, магнеторезистор, магнетодиода, магнетотиристор, реед прекидач.

Капацитивни прекидачи: са променљивом површином плоче, са променљивим зазором плоче, са променљивом диелектричном константом зазора плоче.

Фотоелектрични прекидачи са елементима: фотодиода, фототранзистор, фотоотпорник, фототиристор.

Фотонапонски прекидачи и прекидачи суседног снопа, у којима се зраци различите физичке природе, на пример радиоактивно зрачење, могу користити заједно са зрацима видљиве светлости.

По дизајну, бесконтактни крајњи прекидачи се деле на: прорез, прстен (полупрстен), равни, крајњи, прекидачи са механичким погоном, вишеелементни прекидачи.

Подела бесконтактних граничних прекидача на крајње и планарне верзије је донекле условна, пошто се померање контролног елемента у односу на осетљиву површину може, код неких типова бесконтактних граничних прекидача, одвијати и у паралелним и окомитим равнима. У овом случају, његова преференцијална употреба може се узети као основа.

Класа тачности (вредност основне грешке) бесконтактни прекидачи покрета се деле на ниску (приближно ± 0,5 мм или више), средњу [приближно ± (0,05-0,5) мм], повећану [приближно ± (0,005-0,05) мм] и висока (приближно ± 0,005 мм или мање) тачност.

Бесконтактни гранични прекидачи могу имати различите степене заштите од продирања страних тела и уласка воде у уређај. Карактеристике степена заштите сензора близине и класификација која се односи на степен заштите одговарају карактеристикама и класификацији прихваћеним у земљи и иностранству за електричну опрему и електричне уређаје напона до 1000 В.

Техничке карактеристике близинских прекидача

Техничке карактеристике бесконтактних путних прекидача обухватају прецизне (метролошке) карактеристике, брзину, електричне карактеристике, укупне и уградне димензије и тежину, називне и дозвољене услове рада, показатеље поузданости, цену итд.

Једна од главних карактеристика бесконтактних путних прекидача, која директно утиче на његову конструкцију и низ других техничких карактеристика, одређена је геометријским распоредом контролног елемента у односу на осетљиву површину током рада... За близинске прекидаче у а. равни, главна карактеристика се узима као радни зазор — растојање између осетљиве површине прекидача и контролног елемента на коме прекидач ради. Главна карактеристика граничног прекидача је максимално растојање утицаја, тј. максимално растојање између осетљиве површине прекидача и контролног елемента на коме је могућа промена његовог уклопног стања. Главна карактеристика уторних и прстенастих прекидача је ширина прореза и унутрашњи пречник прстена, односно ових прекидача.

Карактеристике тачности бесконтактних путних прекидача обухватају основну грешку, додатне грешке од промене температуре околине и промене напона напајања и максималну укупну грешку. Карактеристике тачности бесконтактних прекидача за кретање такође укључују диференцијал путовања, тј. разлика између координате тачке активирања бесконтактног хода прекидача и координате тачке његовог искључења када се управљачки елемент помери у супротном смеру.

Брзина (време одзива) близинског прекидача — ово је време између тренутка успостављања радне координате и тренутка достизања стационарне вредности напона на излазу бесконтактног граничног прекидача.Познавајући величину брзине бесконтактног покретног прекидача, могуће је одредити динамичке грешке у раду бесконтактних покретних прекидача при промени брзине кретања контролног елемента.

Електричне карактеристике близинских прекидача укључују потребне параметре напајања (напајања) и карактеристике оптерећења. Параметри напојне мреже обухватају: врсту струје (једносмерна, наизменична), напон напајања и његова дозвољена одступања, ниво таласања, снагу коју троши индуктивни прекидач или потрошњу струје, фреквенцију мреже (за наизменичну струју). Карактеристике оптерећења бесконтактних путних прекидача су врста оптерећења (релеј, чип, итд.). излазни напон, снага или струја извучена из оптерећења.

Индикатори поузданости и издржљивости бесконтактних граничних прекидача укључују, пре свега: вероватноћу несметаног рада за одређени период рада или за одређени број операција и век трајања бесконтактног граничног прекидача.

Најважнији параметри такође треба да укључују укупне и монтажне димензије бесконтактних прекидача за кретање.

Захтеви за близинске прекидаче

Један од најважнијих захтева за крајње прекидаче је захтев за високом поузданошћу њиховог рада. У поређењу са другом електричном опремом, укључујући и електронску, гранични прекидачи раде у најтежим условима, јер се налазе директно у радним просторима процесних машина, где постоји широк распон температура, вибрација и удара, јаких електромагнетних поља, контаминације од могуће су чипс и различите течности.

Можда ће бити потребни крајњи прекидачи да раде на високим радним фреквенцијама при великим брзинама кретања команди.

Технички подаци контактних граничних прекидача не дозвољавају увек испуњавање захтева. Ово је посебно карактеристично за аутоматизовану процесну опрему са сложеном електричном опремом која садржи велики број контактни гранични прекидачикао што су аутоматске машинске линије, горњи потисни транспортери и други разгранати транспортни системи, ливничка и металуршка опрема итд. Ово се такође односи на опрему за тешке услове рада са великим бројем операција у јединици времена, као што су опрема за ковање и пресовање.

У многим од горе наведених случајева, када се користе контактни гранични прекидачи, немогуће је обезбедити прихватљиву поузданост рада аутоматизоване технолошке опреме, а поред тога, ови прекидачи се морају периодично мењати на радној опреми због кратког века трајања. односу на укупан број операција.

По правилу, близински прекидачи су високо поуздани, способни да раде на високој фреквенцији операција и имају дуг радни век у погледу укупног броја операција. Важна предност бесконтактних прекидача за кретање је та што је њихова поузданост (вероватноћа несметаног рада током одређеног периода) практично независна од учесталости операција.

Повећање поузданости опреме при коришћењу бесконтактних прекидача за кретање је такође олакшано чињеницом да се бесконтактни прекидачи за вожњу могу укључити само када је то потребно.У случају употребе граничних прекидача контаката, пребацивање контаката се одвија сваким притиском на брега, без обзира да ли су ови контакти повезани у електрично коло или не.

Неки захтеви за близинске прекидаче такође су последица услова рада.

Главни услови околине које треба узети у обзир су обично напон напајања наизменичном струјом и температура околине. У наведеним границама промена спољашњих услова, бесконтактни гранични прекидачи морају одржавати оперативност и потребну тачност. На рад прекидача не би требало значајно да утиче влажност околног ваздуха, као ни надморска висина у границама прихваћеним за граничне прекидаче.

Захтеви који се обично постављају за бесконтактне путне прекидаче су способност да заузму било коју радну позицију у простору и одсуство утицаја основног материјала на који су уграђени и металних тела у контакту са телом бесконтактног. путовања. На рад сензора близине не смеју утицати вибрације и удари, као ни продирање уља, емулзије, воде, прашине.

Највећа фреквенција активирања бесконтактних путних прекидача када се користи као електромагнетни релеј оптерећења може практично да достигне 120 операција у минути. Ако се као оптерећење близинских прекидача користе електронски уређаји, тада радна фреквенција система може бити знатно већа.

Генераторске близине

Принцип рада бесконтактних прекидача за кретање генератора заснива се на променама параметара осцилационог кола генератора под спољним утицајем. Такав променљиви параметар који претвара кретање контролног елемента у променљиви електрични сигнал је обично индуктивност или капацитивност осцилационог кола или међусобна индуктивност између калемова кола. У бесконтактним граничним прекидачима са индуктивним генератором крајњег типа, управљачки елемент, који је проводна плоча, уноси, када се приближи, сметњу у високофреквентном електромагнетном пољу које ствара индуктивни калем осцилаторног кола.

Истовремено у контролном елементу, вртложне струјестварајући сопствено електромагнетно поље. Електромагнетно поље Вртложне струје имају супротан ефекат на завојницу претварача, изазивајући промене у активном и реактивном отпору у њему и, самим тим, промену фреквенције и амплитуде излазног сигнала осцилатора од почетних вредности које одговарају значајној удаљености од контролног елемента на вредности ових параметара које одговарају на оном положају контролног елемента на коме долази до нагле промене стања, граничног уређаја. Ову промену у излазном сигналу осцилатора на крају осети погон.

Излазни сигнал осцилатора је флуктуација напона са фреквенцијом од неколико стотина килохерца. На излазу граничног уређаја овај сигнал мора стићи једнополарно. Због тога је између генератора и уређаја за праг повезан исправљач.

БВК-24 близински прекидачи

Широко распрострањени близински прекидачи типа слота са транзисторским појачавачима који раде у генераторском режиму. На сл. 1, и приказује општи приказ прекидача типа БВК-24. Његово магнетно коло, смештено у кутији 4, састоји се од два феритна језгра 1 и 2 са ваздушним размаком ширине 5-6 мм између њих. У језгру 1 налази се примарни намотај вк и намотај са позитивном повратном спрегом вп.ц, у језгру 2 налази се намотај са негативном повратном спрегом вп.с. Такво магнетно коло елиминише утицај спољашњих магнетних поља. Завојнице повратне спреге су повезане серијски - супротно. Као прекидачки елемент користи се алуминијумска латица (плоча) 3 дебљине до 3 мм, која се може померити у прорез (у ваздушном зазору) магнетног система сензора.

Бесконтактни прекидач за кретање БВК -24: а — општи поглед; б — електрична шема

Ако је латица изван језгра, онда ће разлика између напона индукованих у намотајима впц и во.ц бити позитивна, транзистор ВТ1 је затворен и генерисање константних осцилација у колу вц — Ц3 (слика 1, б ) се не јавља. Када се латица унесе у отвор сензора, веза између калемова вк и во.ц је ослабљена (због тога се латица назива и екраном), негативни напон се примењује на базу транзистора ВТ1 и он се отвара. У колу вк — Ц3 се генерише и наизменична струја, који индукује ЕМФ у калему вп.ц у главном колу транзистора. У основном колу транзистора ВТ1 детектује се променљива компонента струје базе. Транзистор се отвара, што доводи до тога да релеј К

Да би се стабилизовао рад транзистора са флуктуацијама температуре и напона, користи се нелинеарни делилац напона, који се састоји од линеарног елемента — Р1, полупроводничког термистора Р2 и диоде ВД2.

Грешка одговора је 1-1,3 мм. Напон напајања прекидача БВК-24 је 24 В.

Шема струјног круга бесконтактног прекидача БВК

Шема секвенцијалног пребацивања два бесконтактна прекидача БВК

Шема паралелног повезивања два бесконтактна прекидача БВК

КВД бесконтактни прекидачи

Бесконтактни крајњи прекидачи типа КВД су дизајнирани за пребацивање електричних управљачких и сигналних кола током аутоматизације различитих система. Коло укључује осцилатор и транзисторски окидач. Када се метална плоча унесе у радни зазор, долази до смањења коефицијента повратне спреге, што узрокује квар у генерацији, окидач се окреће и нормално затворени излазни транзистор се отвара, што активира релеј или логички елемент. Напон напајања — 12 или 24 В

Бесконтактни крајњи прекидачи БТБ

БТБ прекидачи су дизајнирани за пребацивање управљачких кола помоћу релеја или упаривања елемената бесконтактних логичких елемената. Прекидачи мењају уклопно стање (радњу) када се приближавају осетљивом елементу конструкционог челичног контролног елемента. Прекидачи раде на принципу контролисаног генератора, до пребацивања долази при приближавању осетљивом елементу контролисаног дела или управљачком елементу од конструкционог челика.

Сви прекидачи су опремљени заштитним круговима од обрнутог поларитета напона напајања и пренапона при искључивању индуктивног оптерећења. Прекидачи БТП 103-24, БТП 211-24-01 и БТП 301-24, поред наведених заштитних шема, опремљени су заштитним колом од преоптерећења и кратког споја у ланцу терета. Напон напајања БТБ прекидача — 24 В.