Bezkontakta kustības slēdži

Bezkontakta braukšanas slēdži (sliežu devēji, kas darbojas bez kustīgā ierobežotāja mehāniskas darbības) tiek izmantoti mašīnu, mehānismu un mašīnu elektriskās piedziņas vadības ķēdēs. Sensoru slēdži ir paredzēti vadības ķēžu pārslēgšanai elektromagnētiskie releji vai bezkontakta loģikas elementi, kas tiek veikta vadības elementa ietekmē.

Tuvuma slēdžu klasifikācija

Bezkontakta gājiena slēdžus var klasificēt pēc: iedarbības metodes uz jutīgo elementu, pārveidotāja darbības fizikālā principa, konstrukcijas, precizitātes klases, aizsardzības pakāpes.

Atbilstoši jutīgā elementa ietekmēšanas metodei bezkontakta braukšanas slēdžus var iedalīt mehāniskajos un parametriskajos slēdžos.

Pirmā tipa slēdžos vadības elements tieši mehāniski iedarbojas uz bezkontakta gala slēdža primāro piedziņu, kas bezkontaktā mijiedarbojas ar sensoru.Otrā tipa slēdžos atkarībā no vadības elementa stāvokļa, kas nav mehāniski savienots ar tuvuma slēdzi, tiek mainīts devēja fiziskais parametrs. Noteikta šī parametra vērtība maina releja elementa stāvokli.

Bezkontakta braukšanas slēdžu klasifikācija saskaņā ar pārveidotāja fizisko darbības principu ietver šādus veidus:

Induktīvie slēdži, kas balstīti uz izmaiņām induktivitāte, savstarpējā induktivitāte, kā arī induktīvie slēdži.

Pašlaik lielākā daļa tirgū pieejamo bezkontakta ceļojumu slēdžu ir induktīvās iekārtas.

Savukārt induktīvos tuvuma slēdžu pārveidotājus var uzbūvēt pēc šādām shēmām: rezonanses, autoģeneratora, diferenciāļa, tilta, tiešās pārveidošanas.

Magnētiski induktīvie slēdži, kas ir balstīti uz šādiem principiem: Hall efekts, magnetorezistors, magnetodiode, magnetotiristors, niedru slēdzis.

Kapacitatīvie slēdži: ar mainīgu plāksnes laukumu, ar mainīgu plākšņu atstarpi, ar mainīgu plāksnes spraugas dielektrisko konstanti.

Fotoelektriskie slēdži ar elementiem: fotodiode, fototranzistors, fotorezistors, fototiristors.

Fotoelementu slēdži un blakus staru slēdži, kuros kopā ar redzamās gaismas stariem var izmantot dažādas fizikālās dabas starus, piemēram, radioaktīvo starojumu.

Pēc konstrukcijas bezkontakta gala slēdži ir sadalīti: slots, gredzens (pusgredzens), plakne, gala, slēdži ar mehānisko piedziņu, daudzelementu slēdži.

Bezkontakta gala slēdžu sadalīšana gala un plaknes versijās ir zināmā mērā nosacīta, jo vadības elementa kustība attiecībā pret jutīgo virsmu dažiem bezkontakta gala slēdžu veidiem var notikt gan paralēlās, gan perpendikulārās plaknēs. Šajā gadījumā par pamatu var ņemt tā preferenciālo izmantošanu.

Precizitātes klases (pamatkļūdas vērtība) bezkontakta kustības slēdži tiek iedalīti zemos (apmēram ± 0,5 mm vai vairāk), vidēja [aptuveni ± (0,05-0,5) mm], paaugstināta [aptuveni ± (0,005-0,05) mm ] un augsta (aptuveni ± 0,005 mm vai mazāka) precizitāte.

Bezkontakta gala slēdžiem var būt dažādas aizsardzības pakāpes pret svešķermeņu iekļūšanu un ūdens iekļūšanu ierīcē. Tuvuma sensoru aizsardzības pakāpes raksturlielumi un ar aizsardzības pakāpi saistītā klasifikācija atbilst raksturlielumiem un klasifikācijai, kas pieņemta mājās un ārvalstīs elektroiekārtām un elektroierīcēm ar spriegumu līdz 1000 V.

Tuvuma slēdžu tehniskie parametri

Bezkontakta gājiena slēdžu tehniskais raksturojums ietver precīzus (metroloģiskos) raksturlielumus, ātrumu, elektriskos raksturlielumus, kopējos un uzstādīšanas izmērus un svaru, nominālos un pieļaujamos ekspluatācijas apstākļus, uzticamības rādītājus, cenu utt.

Vienu no bezkontakta braukšanas slēdžu galvenajiem raksturlielumiem, kas tieši ietekmē tā konstrukciju un virkni citu tehnisko raksturlielumu, nosaka vadības elementa ģeometriskais izvietojums attiecībā pret jutīgo virsmu darbības laikā... Tuvuma slēdžiem a. plaknē, galvenais raksturlielums tiek uzskatīts par darba attālumu — attālumu starp slēdža jutīgo virsmu un vadības elementu, uz kura darbojas slēdzis. Gala slēdža galvenais raksturlielums ir maksimālais ietekmes attālums, t.i. maksimālais attālums starp slēdža jutīgo virsmu un vadības elementu, pie kura ir iespējama tā pārslēgšanas stāvokļa maiņa. Slotu un gredzenu slēdžu galvenā īpašība ir spraugas platums un gredzena iekšējais diametrs, attiecīgi, šie slēdži.

Bezkontakta braukšanas slēdžu precizitātes raksturlielumi ietver pamata kļūdu, papildu kļūdas no apkārtējās vides temperatūras izmaiņām un barošanas sprieguma izmaiņām un maksimālo kopējo kļūdu. Bezkontakta gājiena slēdžu precizitātes raksturlielumi ietver arī gājiena diferenciāli, t.i. starpība starp slēdža bezkontakta gājiena iedarbināšanas punkta koordinātu un tā atvienošanas punkta koordinātu, kad vadības elements tiek pārvietots pretējā virzienā.

Tuvuma slēdža ātrums (reakcijas laiks) - tas ir laiks no darba koordinātes noteikšanas brīža līdz brīdim, kad bezkontakta gala slēdža izejā tiek sasniegta stacionārā sprieguma vērtība.Zinot bezkontakta gājiena slēdža ātruma lielumu, ir iespējams noteikt dinamiskās kļūdas bezkontakta gājiena slēdžu darbībā, mainoties vadības elementa kustības ātrumam.

Tuvuma slēdžu elektriskie raksturlielumi ietver nepieciešamos barošanas avota (barošanas avota) un slodzes raksturlielumus. Pie barošanas tīkla parametriem pieder: strāvas veids (līdzstrāva, maiņstrāva), barošanas spriegums un tā pieļaujamās novirzes, pulsācijas līmenis, tuvuma slēdža patērētā jauda vai strāvas patēriņš, tīkla frekvence (maiņstrāvai). Bezkontakta braukšanas slēdžu slodzes raksturlielumi ir slodzes veids (relejs, mikroshēma utt.). izejas spriegums, jauda vai strāva, kas iegūta no slodzes.

Bezkontakta gala slēdžu uzticamības un izturības rādītāji, pirmkārt, ietver: bezkontakta gala slēdžu darbības bez traucējumiem iespējamību noteiktā darbības periodā vai noteiktu darbību skaitu un bezkontakta gala slēdža kalpošanas laiku.

Svarīgākajos parametros jāiekļauj arī bezkontakta kustības slēdžu kopējie un montāžas izmēri.

Prasības tuvuma slēdžiem

Viena no svarīgākajām prasībām gala slēdžiem ir prasība pēc augstas to darbības uzticamības. Salīdzinot ar citām elektroiekārtām, tajā skaitā elektroniskajām, gala slēdži strādā vissarežģītākajos apstākļos, jo tie atrodas tieši procesa iekārtu darba zonās, kur ir plašs temperatūras diapazons, vibrācijas un triecieni, spēcīgi elektromagnētiskie lauki, piesārņojums no iespējamas skaidas un dažādi šķidrumi.

Ierobežošanas slēdži var būt nepieciešami, lai tie darbotos augstās darbības frekvencēs pie liela vadības ierīču kustības ātruma.

Kontaktu gala slēdžu tehniskie dati ne vienmēr ļauj izpildīt prasības. Tas ir īpaši raksturīgi automatizētu procesu iekārtām ar sarežģītām elektroiekārtām, kas satur lielu skaitu kontakta gala slēdžipiemēram, automātiskās mašīnu līnijas, augšējie stumšanas konveijeri un citas sazarotas transportēšanas sistēmas, lietuves un metalurģijas iekārtas utt. Tas attiecas arī uz lieljaudas iekārtām ar lielu darbību skaitu laika vienībā, piemēram, kalšanas un presēšanas iekārtām.

Daudzos no iepriekš minētajiem gadījumiem, kad tiek izmantoti kontakta gala slēdži, nav iespējams nodrošināt pieņemamu automatizēto tehnoloģisko iekārtu darbības drošumu, turklāt šie slēdži periodiski jānomaina darba iekārtās to īsā kalpošanas laika dēļ. attiecībā pret kopējo darbību skaitu.

Parasti tuvuma slēdži ir ļoti uzticami, spēj darboties ar augstu darbību biežumu, un tiem ir ilgs kalpošanas laiks attiecībā uz kopējo darbību skaitu. Svarīga bezkontakta kustību slēdžu priekšrocība ir tā, ka to uzticamība (bezproblēmu darbības iespējamība noteiktā laika periodā) praktiski nav atkarīga no darbību biežuma.

Iekārtu uzticamības palielināšanu, izmantojot bezkontakta braukšanas slēdžus, veicina arī tas, ka bezkontakta braukšanas slēdžus var ieslēgt tikai tad, kad tas ir nepieciešams.Ja tiek izmantoti kontaktu gala slēdži, kontaktu pārslēgšana notiek ar katru izciļņa piespiešanu neatkarīgi no tā, vai šie kontakti ir pievienoti elektriskajai ķēdei vai nav.

Dažas prasības tuvuma slēdžiem ir saistītas arī ar darbības apstākļiem.

Galvenie vides apstākļi, kas jāņem vērā, parasti ir maiņstrāvas barošanas spriegums un apkārtējās vides temperatūra. Noteiktajās ārējo apstākļu izmaiņu robežās bezkontakta gala slēdžiem jāsaglabā darbspēja un nepieciešamā precizitāte. Slēdžu darbību nedrīkst būtiski ietekmēt apkārtējā gaisa mitrums, kā arī augstums virs jūras līmeņa robežslēdžiem pieņemtajās robežās.

Prasības, kas parasti tiek izvirzītas bezkontakta gājiena slēdžiem, ir spēja ieņemt jebkuru darba pozīciju telpā un pamatmateriāla ietekmes neesamība, uz kuras tie ir uzstādīti, un metāla korpusi, kas saskaras ar bezkontakta korpusu. ceļot. Tuvuma sensoru darbību nedrīkst ietekmēt vibrācijas un triecieni, kā arī eļļas, emulsijas, ūdens, putekļu iekļūšana.

Augstākā bezkontakta braukšanas slēdžu darbības frekvence, ja tos izmanto kā slodzes elektromagnētisko releju, var praktiski sasniegt 120 darbības minūtē. Ja kā tuvuma slēdžu slodzi izmanto elektroniskās ierīces, tad sistēmas darbības frekvence var būt ievērojami augstāka.

Ģeneratora tuvuma slēdži

Bezkontakta ģeneratora gājiena slēdžu darbības princips ir balstīts uz ģeneratora svārstību ķēdes parametru izmaiņām ārējā ietekmē. Šāds mainīgs parametrs, kas pārvērš vadības elementa kustību mainīgā elektriskajā signālā, parasti ir oscilējošās ķēdes induktivitāte vai kapacitāte vai savstarpējā induktivitāte starp ķēdes spolēm. Bezkontakta gala slēdžos ar gala tipa induktīvo ģeneratoru vadības elements, kas ir vadoša plāksne, tuvojoties rada traucējumus augstfrekvences elektromagnētiskajā laukā, ko rada oscilatora ķēdes induktīvā spole.

Tajā pašā laikā vadības elementā virpuļstrāvasradot savu elektromagnētisko lauku. Elektromagnētiskais lauks virpuļstrāvām ir pretēja ietekme uz pārveidotāja spoli, izraisot izmaiņas aktīvajā un reaktīvajā pretestībā tajā un līdz ar to oscilatora izejas signāla frekvences un amplitūdas izmaiņas no sākotnējām vērtībām, kas atbilst ievērojamam attālumam no vadības elementu uz šo parametru vērtībām, kas atbilst tajā vadības elementa pozīcijā, kurā notiek pēkšņa stāvokļa maiņa, sliekšņa ierīce. Šīs izmaiņas oscilatora izejas signālā galu galā uztver piedziņa.

Oscilatora izejas signāls ir sprieguma svārstības ar vairāku simtu kilohercu frekvenci. Sliekšņa ierīces izejā šim signālam ir jāierodas vienpolam. Tāpēc starp ģeneratoru un sliekšņa ierīci ir pievienots taisngriezis.

BVK-24 tuvuma slēdži

Plaši izplatīti slota tipa tuvuma slēdži ar tranzistoru pastiprinātājiem, kas darbojas ģeneratora režīmā. attēlā. 1, un parāda vispārīgu skatu uz slēdža tipu BVK-24. Tā magnētiskā ķēde, kas atrodas 4. kastē, sastāv no diviem ferīta serdeņiem 1 un 2 ar 5-6 mm platu gaisa spraugu starp tām. 1. serdē ir primārais tinums wk un pozitīvas atgriezeniskās saites tinums wp.c, 2. serdenī ir negatīvas atgriezeniskās saites tinums wо.s. Šāda magnētiskā ķēde novērš ārējo magnētisko lauku ietekmi. Atgriezeniskās saites spoles ir savienotas virknē — pretēji. Kā komutācijas elements tiek izmantota alumīnija ziedlapa (plāksne) 3 ar biezumu līdz 3 mm, kuru var pārvietot sensora magnētiskās sistēmas spraugā (gaisa spraugā).

Bezkontakta kustības slēdzis BVK -24: a — kopskats; b — elektriskā shematiskā diagramma

Ja ziedlapiņa atrodas ārpus serdes, tad starpība starp tinumos wpc un wo.c inducētajiem spriegumiem būs pozitīva, tranzistors VT1 ir aizvērts un pastāvīgu svārstību ģenerēšana ķēdē wc — C3 (1. att., b ) nenotiek. Ievadot ziedlapiņu sensora slotā, savienojums starp spolēm wk un wо.c tiek novājināts (tāpēc ziedlapu sauc arī par ekrānu), tranzistora VT1 pamatnei tiek pielikts negatīvs spriegums un tas atveras. Ķēdē wk — C3 tiek ģenerēts un maiņstrāva, kas inducē EML spolē wp.c tranzistora galvenajā ķēdē. Tranzistora VT1 bāzes ķēdē tiek noteikta bāzes strāvas mainīgā sastāvdaļa. Tranzistors atveras, izraisot releju K

Lai stabilizētu tranzistora darbību ar temperatūras un sprieguma svārstībām, tiek izmantots nelineārs sprieguma dalītājs, kas sastāv no lineāra elementa - R1, pusvadītāju termistora R2 un diodes VD2.

Atbildes kļūda ir 1-1,3 mm. Slēdža BVK-24 barošanas spriegums ir 24 V.

Bezkontakta slēdža BVK shēma

Divu bezkontakta slēdžu BVK secīgās pārslēgšanas shēma

Divu bezkontakta slēdžu BVK paralēlā savienojuma shēma

KVD bezkontakta slēdži

KVD tipa bezkontakta gala slēdži ir paredzēti elektrisko vadības un signalizācijas ķēžu pārslēgšanai dažādu sistēmu automatizācijas laikā. Ķēdē ietilpst oscilators un tranzistora sprūda. Kad darba spraugā tiek ievietota metāla plāksne, notiek atgriezeniskās saites koeficienta samazināšanās, izraisot ģenerēšanas pārtraukumu, sprūda pārslēgsies un atveras normāli aizvērts izejas tranzistors, kas aktivizē releju vai loģisko elementu. Barošanas spriegums - 12 vai 24 V

Bezkontakta gala slēdži BTB

BTB slēdži ir paredzēti vadības ķēžu pārslēgšanai ar releju palīdzību vai bezkontakta loģikas elementu saskaņošanas elementiem. Slēdži maina pārslēgšanas stāvokli (darbību), tuvojoties konstrukcijas tērauda vadības elementa jutīgajam elementam. Slēdži darbojas pēc vadāma ģeneratora principa, pārslēgšanās notiek, tuvojoties vadāmās daļas vai vadības elementa jutīgajam elementam, kas izgatavots no konstrukcijas tērauda.

Visi slēdži ir aprīkoti ar aizsardzības ķēdēm pret barošanas sprieguma apgriezto polaritāti un pārspriegumu, izslēdzot induktīvās slodzes. Slēdži BTP 103-24, BTP 211-24-01 un BTP 301-24 papildus iepriekš minētajām aizsardzības shēmām ir aprīkoti ar aizsardzības ķēdi pret pārslodze un īssavienojums kravu ķēdē. BTB slēdžu barošanas spriegums — 24 V.