Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Všetky mechanické kontakty podliehajú opotrebeniu. Na zníženie vplyvu tohto deštruktívneho faktora boli v prvej polovici minulého storočia vyvinuté magneticky ovládané spínacie zariadenia, ktorých kontaktná skupina bola umiestnená do vákuovej banky. V ZSSR sa tieto prvky nazývali „jazýčkový spínač“ v skratke „utesnený kontakt“, názov „jazýčkový spínač“ je prijatý v technickej dokumentácii v anglickom jazyku.

Pozrime sa na princíp fungovania týchto zariadení, návrh, hlavné charakteristiky, výhody a nevýhody. Na konci článku bude niekoľko užitočných schém, kde sa používajú jazýčkové spínače.

Vzhľad a dizajnové prvky

Tieto zariadenia sú kontaktnou skupinou vyrobenou na báze ferrimagnetického materiálu, ktorý sa umiestni do sklenenej banky. Vzduch je z neho čerpaný (podmienky sú vytvárané čo najbližšie k podtlaku), na želanie je možné naplnenie inertným plynom. Vzhľad zariadenia a jeho označenie na schematických diagramoch sú uvedené nižšie.

A) vzhľad jazýčkového spínača; B) označenie na schematických diagramoch

S dizajnom je možné nájsť na obr.

Jazýčkový spínač

označenie:

  • A - závery zariadenia.
  • B - sklenená banka.
  • C - kontaktná skupina.
  • D - inertný plyn alebo vákuum.

druh

V závislosti od zariadenia skupiny kontaktov možno nasledujúce typy spínacích zariadení rozdeliť do nasledujúcich typov:

  1. Prvky s normálne otvorenými kontaktmi (vzhľad takéhoto zariadenia je znázornený na obr. 1).
  2. Prvky s normálne uzavretým kontaktom.
  3. So spínacím kontaktom.

Okrem vyššie uvedených funkčných vlastností sú technologické deliace zariadenia zapájané do dvoch skupín: suché a ortuťové. Charakteristickým znakom posledne uvedeného je, že vo vnútri banky je kvapka ortuti. Slúži na „zmáčanie“ kontaktnej skupiny, umožňuje výrazne znížiť odpor kontaktov a vibrácií (odraz) kontaktov pri spínaní, čo má pozitívny vplyv na kvalitu kontaktu.

Princíp činnosti

Prevádzka zariadenia (zatváranie, otváranie alebo spínanie kontaktov) je potrebná na pôsobenie na prvok magnetickým poľom, ktorého sila bude dostatočná na spínanie. Zdrojom takéhoto poľa môže byť normálny alebo elektromagnet.

Pod vplyvom silových línií dochádza k magnetizácii kontaktov a na prekonanie prahu elasticity dochádzajú do okruhu.

Princíp činnosti normálne otvoreného jazýčkového spínača

V súlade s tým, akonáhle magnetické pole kontaktnej skupiny prestane pôsobiť, vráti sa do pôvodného stavu. To znamená, že okrem ich priameho účelu, funkčne, kontakty hrajú úlohu magnetického jadra a pružného prvku.

Zariadenia s normálne zatvorenými kontaktmi pôsobia trochu inak. Ich ferrimagnetické elastické prvky, ktoré sa dostávajú pod pôsobenie magnetického poľa, získavajú rovnaký náboj, ktorý spôsobuje odpudzovanie a rozbíjanie kontaktov.

Princíp činnosti normálne uzavretého jazýčkového spínača

Niekedy v takýchto spínačoch je vyrobený len jeden elastický prvok z ferrimagnetickej zliatiny, v dôsledku čoho sa k nemu priťahuje magnet, odpojujúci obvod.

Podobný princíp sa týka aj jazýčkových spínačov so spínacou skupinou kontaktov, v ktorých sú dve z magnetického materiálu. Pod vplyvom magnetu sa navzájom priťahujú a nemagnetický kontakt zostáva vo svojej pôvodnej polohe. Výsledkom je opätovné prepnutie okruhu.

Vypínač jazýčka

Základné parametre

Vlastnosti utesnených spínačov sú určené mechanickými a elektrickými parametrami. Prvým z nich je:

  • N max - číslo udávajúce maximálny povolený počet operácií bez zmeny hlavných charakteristík.
  • V cp - hodnota predstavujúca intenzitu poľa potrebnú na reakciu zariadenia. V technickej terminológii sa táto charakteristika nazýva magnetomotorická sila.
  • V OTP - hodnota zodpovedajúca pevnosti otvoru.
  • t cp - čas potrebný na spustenie skupiny kontaktov.
  • t opt je časový interval potrebný na uvoľnenie.
  • Posledné dva parametre sú najvýznamnejšie z mechanických vlastností, pretože opisujú rýchlosť spínania.
  • Teraz uvádzame hlavné elektrické charakteristiky:
  • R K - odpor medzi kontaktmi v uzavretom stave.
  • R OD - odpor otvorených kontaktov.
  • U CR - prepínacie napätie, táto charakteristika závisí od predchádzajúceho parametra a vzdialenosti medzi skupinou kontaktov. Okrem toho dielektrická pevnosť ovplyvňuje dielektrickú pevnosť.
  • P max - spínací výkon.
  • C K - kapacita vytvorená otvorenými kontaktmi.

Ako je manažment?

Uzamknutý prepínač môžete spravovať dvoma spôsobmi:

  • s použitím permanentného magnetu;
  • pôsobiace na cievku pripojenú na zdroj konštantného prúdu.

V prvom uskutočnení môže byť riadenie uskutočňované lineárnym alebo uhlovým pohybom permanentného magnetu. Tiež existuje spôsob, akým sa pole prekrýva so špeciálnym závesom.

Ako príklad použitia spôsobu ovládania pomocou magnetu je možné citovať snímače úrovne, ako aj polohy, alarmy vlámania atď.

Druhá možnosť umožňuje vytvoriť relé založené na jazýčkovom spínači. Na rozdiel od tradičného dizajnu bude takéto zariadenie spoľahlivejšie a odolnejšie, pretože prakticky neobsahuje pohyblivé mechanické prvky. Čo sa týka malého počtu kontaktných skupín, táto nevýhoda sa dá ľahko odstrániť zvýšením počtu zapojených jazýčkových spínačov.

Zjednodušený obraz dizajnu jazýčkového relé

Príklad použitia tejto riadiacej metódy môže slúžiť ako prúdové relé založené na jazýčkovom spínači. Je to cievka navinutá hrubým drôtom, v ktorej je umiestnený zapečatený spínač. Toto zariadenie môže slúžiť ako ochranný systém proti preťaženiu v jednosmerných obvodoch. Citlivosť prístroja sa ľahko nastavuje lineárnym pohybom spínača vo vnútri cievky.

Výhody a nevýhody

Akýkoľvek dizajn okrem výhod nie je bez nevýhod. Poznať silné a slabé stránky zariadenia, môžete nájsť optimálny rozsah pre jeho použitie. Pozrime sa na výhody zapečatených prepínačov, medzi ktoré patria tieto vlastnosti:

  • Vysoká spoľahlivosť spínania. Je to takmer o dva rády vyššie ako otvorené skupiny kontaktov. To sa dosiahne vďaka vysokému odporu medzi otvorenými kontaktmi ( RIZ ), môže sa vypočítať v desiatkach MOhm. Dôležitú úlohu zohráva aj index pevnosti (U CR ), pri ktorom napätie niektorých modelov presahuje 10 kV.
  • Rýchlosť je tiež nepopierateľnou výhodou. Frekvencia spínania mnohých modelov je blízka 1 kHz. Čo sa týka parametrov opisujúcich rýchlosť spínania, tieto sú v nasledujúcich rozsahoch: t cp - od 0, 4 do 1, 8 ms, t out od - od 0, 25 do 0, 9 ms, čo ďaleko presahuje podobné charakteristiky otvorených kontaktných skupín.
  • Trvanlivosť, počet pozitív sa odhaduje na miliardy, nie jediná otvorená kontaktná skupina sa k tomuto míľniku nemôže priblížiť.
  • Tento typ spínača je nenáročný na koordináciu so záťažou.
  • Manažment možno vykonať bez použitia elektriny.

Charakteristické nevýhody:

  • Nízky výkon spínania.
  • Malý počet kontaktov.
  • Odskok pri spustení (navrhuje "mokrý" typ zbavený tejto nevýhody).
  • Veľká veľkosť pre modernú rádiovú základňu.
  • Nedostatočná pevnosť sklenenej banky.
  • Citlivé na vonkajšie magnetické polia.

Napriek zjavnej prevahe pozitívnych vlastností sú tieto zariadenia postupne nahradené polovodičovými analógmi, ako sú napríklad Hallove senzory. Zásadnú úlohu zohrala absencia odrazu, malá veľkosť a vyššia sila.

Príklady praktickej aplikácie v každodennom živote

Ako bolo sľúbené na začiatku článku, tu je niekoľko užitočných schém, ktoré používajú jazýčkové spínače. Začnime s univerzálnym ovládaním osvetlenia na chodbe. Princíp činnosti je nasledovný: keď otvoríte predné dvierka, svetlo sa automaticky zapne a po niekoľkých minútach sa vypne. S dostatočnou úrovňou osvetlenia sa svetlo na chodbe nezapne.

Systém kontroly osvetlenia chodby

Legenda:

  • Rezistory: R1 - 68 kΩ, R2 - 33 kΩ, R3 - 470 kΩ, R4 - 10 kΩ, R5 - 27 kΩ.
  • Kondenzátory: C1 - 0, 1 μF, C2 - 100 μF x 25V, C3 - 470 μF x 25V.
  • Zenerove diódy a diódy: VD1 - КС212Ж, VD2 a VD3 - КД522 (1N4148), VD4 - КД209 (1N4004).
  • Tranzistory: VT1 a VT2 - FRF840.
  • SG1 - akýkoľvek bežný jazýčkový senzor, napríklad 59145-030.
  • FR1 je fotorezistor, vhodný pre akýkoľvek typ s odporom vo svetle najmenej 8 kΩ, v tme - 120-180 kΩ.
  • D1 spúšťač - K561TM2 (CD4013).

Nastavenie obvodu sa zníži na výber odporu R1, aby sa zvolilo optimálne časové oneskorenie vypnutia svetla.

Teraz zvážime schému jednoduchého domáceho poplachového systému, kde sa používa aj typický jazýčkový senzor pre dvere.

Jednoduchý domáci alarm

Legenda:

  • Rezistory: R1, R2 a R3 - 100 kΩ, R4 - 33 kΩ, R5 - 100 kΩ, R6 - 1 kΩ.
  • Kondenzátory: C1 - 100 µF x 16 V, C2 - 50 µF x 16 V, C3 0, 068 µF.
  • Diódy a LED: VD1 a VD2 - KD522 (1T4148), HL1 - AL307B.
  • Tranzistory: VT1 - KT829, VT2 - K361.
  • IC: K561LA7.
  • S1 - jazýčkový senzor 59145-030.

Ako siréna sa používa siréna AC-10.

Obvod je napájaný 12 V batériou s kapacitou 4 Ah.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie: