Sep 292015
 

Превключвателите се използват за управление на двигатели и изпълнителни устройства, релета, контактори и консуматори и комутират управляващи вериги в промишлеността и бита. Когато в бутонните превключватели е поставена лампа, те служат и като индикатори за наличието на ток по веригата.

Превключвателите и индикаторите могат да се категоризират в следните основни категории:

Панелни и бутонни превключватели

product_large_49898

Бутоните или бутонните превключватели, могат да бъдат задържащи и незадържащи. При задържащите, бутона остава в състоянието, в което е приведен след натискане, докато при незадържащите, след преустановяване на приложения натиск, се връща в първоначалното си положение.

Втория признак, по който могат да се разграничат е броят на контактите. Може да са 2, 4 и повече контакти. Освен това, контактите могат да са нормално отворени или нормално затворени или различни комбинации от двата вида, например 4NO+4NC. Има разновидности превключватели за 12 или 24VAC, както и за 380VAC и други напрежения. Основен признак при бутоните е и товара, който могат да комутират. Обикновено се дава в ампери. Могат също така да бъдат метални или пластмасови, светещи и несветещи, кръгли или квадратни. Има разновидности със секретен ключ, специални „STOP“ бутони и др.

Бутониери

бутониера

Бутониерите представляват комбинация от бутони (най-често ПУСК/СТОП) поставени в обща кутия с клас на защита IP65, предпазваща ги от прах, влага и агресивни газове. Понякога бутониерите могат да включват в устройството си само един бутон поставен в кутия. Кутията може да бъде пластмасова или метална. Товара, който комутират бутониерите обикновено е по-голям, защото са предназначени за пускане и спиране на някакъв двигател. Едно от най-разпространените приложения на бутониерите е за командване на телферен механизъм или кран. Затова бутониерата често се състои от комбинация от 3 бутона: нагоре, надолу и стоп или с 6 бутона: пуск, стоп, наляво, надясно, нагоре, надолу.

Галетни превключватели

галета

Галетните или както още са познати – ротационните превключватели, превключват различен брой (винаги повече от две) позиции чрез въртене. Тъй като броя на секциите може да е много голям, а всяка секция да има различен брой контактни групи с различен брой контакти, тази система позволява увеличаването, в пъти, на броя на възможните комутации. Едни от най-разпространените приложения на галетния превключвател е за превключване скоростите на вентилатор, честотите на радио, програмите на битови електрически уреди, като печки, перални, бойлери и др. Когато галетния превключвател се използва в схеми на печатен монтаж, той е капсулован и се фиксира чрез резба и гайка, а електрически – чрез запояване на проводниците към изведени от тялото му пинове.

 

Джойстици

джойстик

Джойстиците са контролери с ръчно управление, служещи за задвижване на множество устройства и машини, чието придвижване е по две оси X и Y, т.е. в една равнина. Принципа им на работа се основава на придвижване на командваното устройство в направления и скорост, съответстващи на направлението и ъгълът на преместване, на ръчката на джойстика. Предимството, спрямо, например бутониерите е, че промяната на посоката и скоростта на контролирания механизъм може да се извършва плавно. Понякога джойстика служи за повдигане и спускане на даден механизъм, тогава джойстика се нарича двупозиционен и ръкохватката му се движи само по една ос. При джойстиците, също един от характерните им параметри е размера на електрическия товар, който могат да понесат контактните им системи, както и номиналния ток на работа. Джойстиците се делят също така на задържащи и незадържащи.

Изостати

izostat

Модулни микропревключватели за печатен монтаж за комутации на променливотокови и постояннотокови вериги до 20MHz при променлив ток от 0.04А до 1А, при напрежение от 6 до 250VAC, както и за постоянен ток от 0.04А до 1.5А, при напрежение от 7 до 250VDC.

 

Клавишни превключватели ROCKER

rocker

Клавишните превключватели тип ROCKER са едни от най-разпространените клавишни комутатори. Освен използването им в командни табла и контролни панели, те се използват на много други места като част от различни устройства в промишлеността и бита, както и в автомобилостроенето. Те могат да бъдат с една, две или три стабилни позиции, могат да са с правоъгълни и кръгли превключвателни механизми. Могат да са светещи. Срещат се като два, три и повече клавиша в един корпус,  за променлив и постоянен ток, за комутация на различни електрически товари и т.н.

 

Крачни превключватели

pedal

Към тази категория спадат всички педални механизми с крачно действие, единични или двойни, за превключвани на различни механизми и устройства в промишлеността, автомобилостроенето и бита. С този тип превключватели се командват преси, шевни машини, музикални електрически инструменти, като синтезатори, китари, както и различни кранове, електрокари, и др. Различават се по електрическия товар, който комутират, както и по вида на контактната система, т.е. дали спират процес при натискане на педала или включват механизъм.

 

Микробутони

mikrobuton

Това са микропревключватели за печатен монтаж, превключващи маломощни товари в електрониката. Наричани още микрета, могат да бъдат с формата на пластина или като микро бутон със съвсем малък ход на подвижната част, може да са с рамо, което притиска бутона или с рамо и ролка. Могат да са задържащи и незадържащи, като основната им характеристика е съвсем малкия им размер.

 

Пакетни превключватели

pketen pekasvach

Пакетните превключватели са вид силови прекъсвачи предназначени за пускане, превключване на скоростите и спиране на изпълнителни механизми във вериги с големи номинални токове. При тях, както и при галетните превключватели, можем да имаме различен брой секции, позиции и контакти. Основната характерна особеност е високите токове, които могат да комутират, от порядъка на 25-250А. При завъртане на ексцентриково (гърбично) тяло се свързват различни секции и контакти, осигуряващи многовариантност на електрическите вериги, които те свързват. С пакетните превключватели директно се включват, спират или реверсират трифазни двигатели, управляват се различни видове променливотокови силови и командни вериги с траен ток, съответстващ на номиналния ток на превключвателя или се свързва амперметър към съответния му токов трансформатор при трифазни вериги. Когато устройствата, които се включват, имат оторизиран достъп, към пакетния превключвател се добавя секретен ключ, а когато трябва да работи в агресивна среда или е подложен на влага, прах или възможни механични повреди, се поставя фабрично в кутия.

Плъзгащи превключватели

plazgasht

Плъзгащите превключватели, както говори и името им, осъществяват комутация чрез хоризонтално преместване на подвижния палец на ключа. Те могат да са с две, три или повече позиции, наредени на една права. Техните основни параметри са, както и при другите превключватели, товароносимост в ампери, работно напрежение, брой цикли и размери.

 

Пускатели

puskatel

Пускателите за двигател, наричани още въздушни пускатели, са електрически устройства за директен пуск, управление и защита на асинхронни електродвигетели или други мощни консуматори. Основен техен параметър е напрежението на бобината, номинален ток на двигателя, който те комутират и мощността на управлявания асинхронен мотор. Обикновено са в метален корпус, в който освен контактора е монтирана и максималнотокова защита, чиито обхват е възможно да се настрои в определени граници. Монтажът им се извършва на стена или на самия корпус на двигателя. Приложението им в промишлеността е много широко, защото позволяват пуск на двигател отдалечен от мястото на управление.

 

ЦК ключове

ЦК ключе

При ЦК ключетата подвижната им част е във формата на лостче с две или три стабилни позиции. Може ключето да е метално или пластмасово, като напоследък с разширяването на използването на светодиоди навсякъде, се произвеждат и светещи ЦК ключета. Електрическото им присъединяване към електрическата верига става посредством пинове, върху които се запояват тоководещите проводници. Основните параметри, по които се избират са номинален ток, номинално напрежение, вътрешно съпротивление на контактите и електрически живот (брой цикли).

 

Индикаторни лампи

indikatorni lampi

Лампи за визуална сигнализация с източник на светлина LED диоди, глим лампи, неонови лампи и др. Индикаторните лампи се включват при настъпване на дадено, предварително програмирано събитие, работен процес или авария, както и при промяна на работното състояние на машини, устройства, апарати и др. Обикновено са предназначени за поставяне на команден пулт и начина им на монтаж е с гайка или клипс. Различават се по цвета на светене, номиналното напрежение и материала, от който са изработени. Електрическото им свързване се осъществява чрез запояване на сигнален кабел към пиновете на лампата.

Дадената тук класификация на бутони, ключета, превключватели и индикаторни лампи, не претендира за изчерпателност, а систематизира най-често използваните видове, като представя визуално начина, по който изглеждат съответните превключватели, с линкове за допълнителна информация за всеки представен тук вид.

Mar 102014
 
push_button_switch

Разновидности „пуш“ бутони

 

Switches

Разновидности превключватели

 

 

 

 

 

 

Бутони, ключове, превключватели… Без това просто по устройство изделие не биха могли да работят много машини. В областта на техническите решения различаваме огромно разнообразие от бутони, превключватели, галети, ЦК ключове, плъзгащи превключватели, клавишен тип превключватели т.н.

Razor On&Off Switch

„on-off“ бутон

 

on-off-switch

ЦК ключ

 

Някои от тях след включване започват да светят, други имат само едно устойчиво състояние, други преминават в активно състояния чрез ключ.  Други са съвсем малки и се монтират върху печатни платки (микрек).

Микро ключе

Микрек с рамо и ролка

Бутонните мрежови превключватели управляват чрез комутация изпълнителни механизми, като контактори и релета.

switches

Превключватели

SPST-diagram

Двупозиционен ключ

Монтират се на управляващ панел, най често в отвор и се фиксират чрез гайка от задната страна на панела. Електрическото им присъединяване е чрез запояване. Превключвателите в зависимост от броя контакти и начина им на превключване имат различни начини на означение. Най-простият е двупозиционния ключ (ON-OF). Означението му е SPST.Различните основни символи и означения са показани в схемата по-долу.

spdt

Видове ключове и техните общоприети означения

Има разбира се и много други варианти на конфигурации на кантактната система.

more-switches-relays

Още разновидности ключове и техните означения в схемите

Друг важна характеристика на всяко устройство притежаващо контактна система е нейното съпротивление. Винаги трябва да се помни, че контактите представляват най-слабата част на електрическата верига. Контактното съпротивление се влияе от замърсявания, влажност на въздуха, сила на натиск върху контактите, материал на контактите, грапавини по контактните петна (областите, в които контактите се допират) и др.

грапавина

Влияние на грапавините върху проводимостта на контактната система

контактно съпротивление

Изображение на токовите силови линии при грапавини на контактните тела.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С течение на времето и броя на комутациите контактите се окисляват. При всяко отваряне и затваряне на контакта възниква микро електрическа дъга. Дъгата подпомага окислителните процеси, които увеличават съпротивлението на контактите и благоприятстват възникването на по-силна и по-рано появяваща се дъга. Дъгата също така създава високочестотни смущения на електрониката и промяна на синусоидата на тока и напрежението.

Contact_arc

Схема на образуване на контактна електрическа дъга при приближаване на контактните повърхности една към друга при комутация.

Увеличеното съпротивление води до загряване на контакта и загуби на енергия в системата. Постепенно между комутиращите области се появява нагар и ако не се предприеме нещо, може да се стигне до заваряване на контактната система и авария.  За да се предотвратят тези нежелани процеси се предприемат редица специални мерки при конструирането на контактните тела: за да се намали съпротивлението, контактуващата площ е по-голяма от сечението на тоководящото кабелно жило; с цел предпазване от окисление, контактите са покриват със слой от никел или сребро, които по трудно се окисляват, а и са високо проводими, което намалява неизбежният пад на напрежение. Силата на притискане е достатъчно голяма, за да се увеличи ефективното сечение на проводящото петно. Бутоните с посребрени контакти като този имат ниско контактно съпротивление и дълъг електрически живот.

 

Mar 102013
 

switches

push_button_switch

 

 

 

 

 

 

 

Push buttons, switches, commutators. Without this simple device a lot of machines would not operate. In the field of technical solutions there is a great variety of buttons, switches, rotary switches, toggle switches, slide switches, rocker type switches, etc.

Razor On&Off Switch

ON-OFF switch

 

 

 

on-off-switch

 

 

 

 

 

 

 

Some of them emit light after they have been turned on, others have only one stable state ор pass into an active state through a switch. Others are quite small and are mounted on printed-circuit boards (micro switches).

micro button

micro switches

Push-button switches control executive mechanisms, such as contactors and relays through commutation.

all_normal_astro_switches_by_shockwavetherobot-d4vt4u0 jpg

They are mounted on the control panel, most often in a hole and are secured by a nut on the rear side of the panel. Their electrical connection is via soldering. Switches, depending on the number of contacts and the way they switch, have different ways of marking. The simplest one is by a toggle switch (ON-OFF). Its symbol is SPST. The main symbols and indications are shown in the diagram below.

SPST-diagram jpg


There are, of course, a lot of other options and variations of the contact configuration.

spdt jpg

more-switches-relays jpg

More types of switches and their schematic indications


Another important feature of any device equipped with a contact system is the system’s resistance. You should always remember that contacts are the weakest part of the circuit. The contact resistance is affected by dirt, air humidity, pressure force applied on the contacts, material of the contacts, roughnesses on contact areas (the areas where the contacts get in touch), etc.

roughnesses


Influence of roughnesses on the contact configuration’s conductivity


 

contacts

Image of electric power lines when there are roughnesses on contacts.

 

 

 

 

 

 

 

 

In the course of time and switching contacts get oxidized. Every time we open or close the contact this leads to the occurrence of a micro electric arc. The arc facilitates oxidation processes which increase the contacts’ resistance and help for the formation of a stronger and earlier occurring arc. The arc also generates high-frequency electronic interference and changes in the sinusoid of current and voltage.

Contact_arc

Diagram of the formation of a contact electric arc, when contact surfaces come near to each other during switching.

Increased resistance leads to contact heating and energy losses in the system. Gradually soot appears between the switching areas and if nothing is done, it can lead to welding of the contact system and failure. In order to prevent these undesirable processes, we need to undertake a number of special measures while designing the contact bodies: in order to reduce the resistance – the contacting surface is greater than the cross section of the conductive cable core, in order to prevent oxidation, the contacts are covered with a layer of nickel or silver, which are difficult to oxidize and have high conductivity, thus reducing the inevitable voltage drop. The clamping force is large enough to increase the effective cross-section of the conductive surface. Push-buttons with silver contacts like this one have low contact resistance and long electrical durability.