Элементы управления, защиты и автоматики: путевые и конечные выключатели

Путевые выключатели являются контактными аппаратами, замыкающими или размыкающими свои контакты, когда движущийся элемент механизма проходит определенную точку пути движения. Когда выключатели установлены на концах пути для ограничения перемещения, их называют конечными. Эти выключатели бывают нажимные и рычажные, причем у первых рабочим органом является шток с прямолинейным движением, а у вторых — рычаг, поворачивающийся на некоторый угол под действием внешнего усилия. Существуют бесконтактные выключатели, которые состоят из датчиков (емкостных, индуктивных и т. д.) и исполнительного устройства.

Конечные выключатели — это аппараты, которые служат для автоматических переключений в схемах управления электроприводом при достижении подвижным узлом или механизмом заранее установленного положения. Они имеют замыкающие и размыкающие контакты, которые получают движение от рычага или нажимного штифта при помощи специального конструктивного выступа или детали подвижного узла или механизма.

По характеру действия различают выключатели простого и моментного действия. Выключатель простого действия ВК-111 применяют при скорости движущихся узлов или механизмов не менее 0,5 м/с, так как при меньших скоростях контакты выходят из строя из-за длительного действия электрической дуги. Подвижные контакты выключателя моментного действия имеют два фиксированных положения, а переключение положений происходит с большой скоростью независимо от скорости движения: воздействующего узла или механизма.

Выключатели моментного действия (ВК-211 и ВК-311) содержат неподвижные контакты, укрепленные на клеммных колодках из пластмассы, подвижные контакты, закрепленные на пластмассовом рычаге, который жестко соединен с планкой, находящейся в зацеплении с собачками.

Контакты переключают поворотом рычага с роликом на конце. Рычаг связан валиком с поводком не жестко, а набором ленточных пружин, позволяющих рычагу отклоняться при избыточном перемещении на угол до 15°. В отверстии поводка расположены пружина и шарик, контактирующий с планкой. Рычаг на валике можно установить под любым углом (±80°), так как они соединяются посредством зубчатого соединения с мелким шагом (через 8°). Усилие пружины обеспечивает планке мгновенное переключение контактов в момент освобождения ее собачкой. Пружина возвращает контакты в исходное положение, она может располагаться с любой стороны поводка.

Выключатели типа ВК рассчитаны для переключения потребителей при максимальном напряжении переменного тока до 500 В. Максимально допустимый ток включения составляет 20 А, а при длительном токе — от 1,5 до 5 А. Выключатели этого типа рассчитаны на срок службы, определяемый общим числом переключений, равным 2 млн.

Путевыми и концевыми выключателями являются индуктивные датчики, принцип действия которых основан на изменении магнитного сопротивления магнитопровода (сердечника) и в целом катушки, охватывающей сердечник. Изменение индуктивного сопротивления катушки ведет к изменению полного сопротивления, что и вызывает переключение выходного реле.