Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Svi mehanički kontakti podliježu trošenju. Kako bi se smanjio utjecaj ovog destruktivnog čimbenika, u prvoj polovici prošlog stoljeća razvijeni su magnetski upravljani sklopni uređaji, čija je kontaktna skupina stavljena u vakuumsku tikvicu. U SSSR-u, takvi su se elementi nazvali "prekidač trske", u skraćenici od "zapečaćeni kontakt", naziv "komadić reed" usvojen je u tehničkoj dokumentaciji na engleskom jeziku.

Razmotrimo princip rada ovih uređaja, dizajn, glavne karakteristike, prednosti i nedostatke. Na kraju članka bit će prikazano nekoliko korisnih shema u kojima se koriste reed prekidači.

Izgled i značajke dizajna

Ovi uređaji su kontaktna skupina napravljena na bazi ferimagnetskog materijala, koji se stavlja u staklenu tikvicu. Iz njega se crpi zrak (uvjeti se stvaraju što je moguće bliže vakuumu), kao opcija, moguće je punjenje inertnim plinom. Pojava uređaja i njegova oznaka na shematskim dijagramima prikazani su u nastavku.

A) izgled reed prekidača; B) oznaka na shematskim dijagramima

Sa dizajnom, može se naći na slici 2.

Dizajn prekidača Reed

oznaka:

  • I - zaključci uređaja.
  • B - staklena boca.
  • C - kontaktna skupina.
  • D - inertni plin ili vakuum.

vrsta

Ovisno o uređaju skupine kontakata, sljedeće vrste uređaja za prebacivanje mogu se podijeliti u sljedeće vrste:

  1. Elementi s normalno otvorenim kontaktima (izgled takvog uređaja prikazan je na slici 1).
  2. Elementi s normalno zatvorenim kontaktom.
  3. S prekidačkim kontaktom.

Osim gore navedenih funkcionalnih značajki, postoje i tehnološke, razdijeljene zapečaćene sklopne uređaje u dvije skupine: suha i živa. Posebnost ovog potonjeg je to što se u tikvicu nalazi kapljica žive. Služi za „kvašenje“ kontaktne skupine, omogućava značajno smanjenje kontaktnog otpora i vibracija (odskakanje) kontakata tijekom prebacivanja, što pozitivno utječe na kvalitetu kontakta.

Načelo djelovanja

Rad uređaja (kontakti za zatvaranje, otvaranje ili preklapanje) zahtijeva djelovanje na element pomoću magnetskog polja, čija je čvrstoća dovoljna za uključivanje. Izvor takvog polja može biti normalan ili elektromagnet.

Pod utjecajem linija sile dolazi do magnetizacije kontakata i, kako bi se prevladao prag elastičnosti, oni izmjenjuju krug.

Princip rada normalno otvorenog jezičca

Prema tome, čim magnetsko polje kontaktne skupine prestane djelovati, ono će se vratiti u svoje prvobitno stanje. To jest, osim njihove izravne namjene, kontakti igraju ulogu magnetske jezgre i elastičnog elementa.

Uređaji s normalno zatvorenim kontaktima djeluju malo drugačije. Njihovi ferimagnetski elastični elementi, koji postaju pod utjecajem magnetskog polja, dobivaju isti naboj koji uzrokuje njihovo odbijanje, prekidanje kontakta.

Princip rada normalno zatvorenog jezičca

Ponekad se u takvim prekidačima izrađuje samo jedan elastični element od ferrimagnetne legure, zbog čega ga privlači magnet koji se približava, odvajajući krug.

Sličan princip je uključen u reed prekidače s komutacijskom skupinom kontakata, pri čemu su dvije od njih izrađene od magnetskog materijala. Pod utjecajem magneta one privlače jedna drugu, a nemagnetski kontakt ostaje u svom izvornom položaju. Kao rezultat, krug se ponovno uključuje.

Isključivanje prekidača s jezičkom

Osnovni parametri

Svojstva zatvorenih sklopki određuju mehanički i električni parametri. Prvi su:

  • N max - broj koji označava najveći dopušteni broj operacija bez promjene glavnih značajki.
  • V cp - vrijednost koja predstavlja intenzitet polja potrebnog za reakciju uređaja. U tehničkoj terminologiji ova se značajka naziva magnetomotivna sila.
  • V OTP - vrijednost koja odgovara jakosti otvora.
  • t cp - vrijeme potrebno za pokretanje grupe kontakata.
  • t opt je vremenski interval potreban za objavljivanje.
  • Posljednja dva parametra su najznačajnija od mehaničkih svojstava, budući da opisuju brzinu uklapanja.
  • Sada ćemo navesti glavne električne karakteristike:
  • R K - otpor između kontakata u zatvorenom stanju.
  • R FROM - otpor otvorenih kontakata.
  • U CR - probojni napon, ova karakteristika ovisi o prethodnom parametru i udaljenosti između kontaktne skupine. Osim toga, dielektrična čvrstoća utječe na dielektričnu čvrstoću.
  • P max - sklopna snaga.
  • C K - kapacitivnost koju stvaraju otvoreni kontakti.

Kako je uprava?

Zatvoreni prekidač možete upravljati na dva načina:

  • upotrebom permanentnog magneta;
  • koji djeluju na svitak spojen na izvor stalne struje.

U prvoj izvedbi, upravljanje se može izvesti linearnim ili kutnim pomicanjem permanentnog magneta. Također postoji način na koji se polje preklapa s posebnom zavjesom.

Kao primjer primjene metode upravljanja pomoću magneta, mogu se navesti senzori razine, kao i položaji, alarmni sustavi, itd.

Druga opcija omogućuje stvaranje releja na temelju reed prekidača. Za razliku od tradicionalnog dizajna, takav uređaj će biti pouzdaniji i izdržljiviji jer praktički ne sadrži pokretne mehaničke elemente. Što se tiče malog broja kontaktnih skupina, ovaj nedostatak se lako eliminira povećanjem broja uključenih reed prekidača.

Pojednostavljena slika dizajna releja

Primjer primjene ove metode upravljanja može poslužiti kao strujni relej zasnovan na reed prekidaču. To je namotana zavojnica s debelom žicom, unutar koje je postavljen zatvoreni prekidač. Ovaj uređaj može služiti kao zaštitni sustav protiv preopterećenja u jednosmjernim krugovima. Osjetljivost instrumenta se lako podešava linearnim pomicanjem prekidača unutar svitka.

Za i protiv

Bilo koji dizajn osim prednosti nije bez nedostataka. Poznavajući prednosti i slabosti uređaja, možete pronaći optimalni opseg njegove primjene. Pogledajmo koje su prednosti zapečaćenih sklopki, ta svojstva uključuju:

  • Visoka pouzdanost prebacivanja. Gotovo je dva reda veličine veći od otvorenih kontaktnih skupina. To se postiže zbog visokog otpora između otvorenih kontakata (R IZ ), može se izračunati u desetinama MOhm. Indeks električne čvrstoće (U CR ) također igra važnu ulogu, a probojni napon nekih modela prelazi 10 kV.
  • Brzina je također neporeciva prednost. Frekvencija prebacivanja kod mnogih modela je blizu 1 kHz. Što se tiče parametara koji opisuju brzinu prebacivanja, oni su u sljedećim rasponima: t cp - od 0, 4 do 1, 8 ms, t out od - od 0, 25 do 0, 9 ms, što daleko premašuje slične karakteristike otvorenih kontaktnih skupina.
  • Trajnost, broj pozitivnih procjenjuje se u milijardama, a niti jedna grupa otvorenih kontakata ne može se ni približiti ovoj prekretnici.
  • Ovaj tip prekidača je nezahtjevan za usklađivanje s opterećenjem.
  • Upravljanje se može obaviti bez korištenja električne energije.

Karakteristični nedostaci:

  • Mala snaga uključivanja.
  • Mali broj kontakata.
  • Odskočiti kada se aktivira (dizajnira "mokri" tip riješiti ovaj nedostatak).
  • Velike veličine za modernu radio bazu.
  • Nedovoljna čvrstoća staklene žarulje.
  • Osjetljivo na vanjska magnetska polja.

Unatoč očiglednoj dominaciji pozitivnih osobina, ovi se uređaji postupno zamjenjuju poluvodičkim analogima, kao što su Hall senzori. Nedostatak odskoka, mala veličina i veća snaga odigrali su ključnu ulogu.

Primjeri praktične primjene u svakodnevnom životu

Kao što je obećano na početku članka, evo nekoliko korisnih shema koje koriste reed prekidače. Počnimo s univerzalnom kontrolom rasvjete u hodniku. Princip rada je sljedeći: kada otvorite prednja vrata, svjetlo se automatski uključuje i nakon nekoliko minuta isključuje se. Uz dovoljnu razinu osvjetljenja, svjetlo u hodniku se ne uključuje.

Shema upravljanja rasvjetom u hodniku

legenda:

  • Otpornici: R1 - 68 kΩ, R2 - 33 kΩ, R3 - 470 kΩ, R4 - 10 kΩ, R5 - 27 kΩ.
  • Kondenzatori: C1 - 0, 1 μF, C2 - 100 μF x 25 V, C3 - 470 μF x 25 V.
  • Diode i diode zenera: VD1 - KS212Ž, VD2 i VD3 - KD522 (1N4148), VD4 - KD209 (1N4004).
  • Tranzistori: VT1 i VT2 - FRF840.
  • SG1 - bilo koji konvencionalni senzor trske, na primjer 59145-030.
  • FR1 je fotorezistor, pogodan za bilo koju vrstu otpora na svjetlosti od najmanje 8 kΩ, u mraku - 120-180 kΩ.
  • Okidač D1 - K561TM2 (CD4013).

Podešavanje kruga se smanjuje na izbor otpora R1, za odabir optimalnog vremena odgode svjetla.

Sada ćemo razmotriti shemu jednostavnog kućnog alarmnog sustava, gdje se također koristi tipični senzor za vrata.

Jednostavan kućni alarmni sustav

legenda:

  • Otpornici: R1, R2 i R3 - 100 kΩ, R4 - 33 kΩ, R5 - 100 kΩ, R6 - 1 kΩ.
  • Kondenzatori: C1 - 100 µF x 16 V, C2 - 50 µF x 16 V, C3 0.068 µF.
  • Diode i LED: VD1 i VD2 - KD522 (1T4148), HL1 - AL307B.
  • Tranzistori: VT1 - KT829, VT2 - K361.
  • IC: K561LA7.
  • S1 - senzor trske 59145-030.

Kao sirena koristi se sireni AC-10.

Krug se napaja 12 V baterijom kapaciteta 4 Ah.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Električar