Миниатюрный переключатель мгновенного действия , также как торговая марка и часто известная как микровыключатель , представляет собой электрический переключатель , который приводится в действии с помощью очень мало физической силы , посредством использования механизма опрокидывания точки , иногда называемого механизм «над-центром».
Переключение происходит надежно в определенных и повторяемых положениях привода, что не обязательно верно для других механизмов. Они очень распространены из-за их низкой стоимости, но высокой прочности , более 1 миллиона циклов и до 10 миллионов циклов для тяжелых моделей. Такая долговечность - естественное следствие конструкции.
Отличительной особенностью микропереключателей является то, что относительно небольшое перемещение кнопки привода вызывает относительно большое перемещение электрических контактов , которое происходит с высокой скоростью (независимо от скорости срабатывания). Наиболее удачные конструкции также имеют гистерезис , а это означает, что небольшого поворота привода недостаточно для изменения положения контактов; должно быть значительное движение в обратном направлении. Обе эти характеристики помогают добиться чистого и надежного прерывания коммутируемой цепи.
История
Первый микровыключатель был изобретен Филиппом Кеннетом МакГаллом в 1932 году во Фрипорте, штат Иллинойс , патент 1 960 020. МакГалл в то время был сотрудником компании Burgess Battery Company . В 1937 году В. Б. Шульте, [1] работодатель МакГалла, основал компанию MICRO SWITCH. Компания и торговая марка Micro Switch принадлежат Honeywell Sensing and Control с 1950 года. [2] Это название стало общим товарным знаком для любого переключателя мгновенного действия. Другие компании, кроме Honeywell, теперь производят миниатюрные переключатели мгновенного действия.
Строительство и эксплуатация
В микровыключателях одного типа [3] внутри есть две токопроводящие пружины . На одном конце переключателя (левый, на фотографии) шарнирно закреплена длинная плоская пружина, а на другом - электрические контакты. Маленькая изогнутая пружина, предварительно нагруженная (т. Е. Сжатая во время сборки), так что она пытается расшириться (вверху, справа от центра на фотографии), соединена между плоской пружиной около контактов и точкой опоры около средней точки плоская пружина. Бугорок привода давит на плоскую пружину около точки ее шарнира.
Поскольку плоская пружина закреплена и имеет сильное натяжение, изогнутая пружина не может сдвинуть ее вправо. Изогнутая пружина прижимает или тянет плоскую пружину вверх, то есть от точки крепления. Из-за геометрии восходящая сила пропорциональна смещению, которое уменьшается по мере того, как плоская пружина движется вниз. (На самом деле сила пропорциональна синусу угла, который примерно пропорционален углу для малых углов .)
Когда привод нажимает, он сгибает плоскую пружину, в то время как изогнутая пружина удерживает электрические контакты в контакте. Когда плоская пружина достаточно согнута, она обеспечит достаточное усилие для сжатия изогнутой пружины, и контакты начнут двигаться.
По мере того как плоская пружина движется вниз, восходящая сила изогнутой пружины уменьшается, вызывая ускорение движения даже при отсутствии дальнейшего движения привода, пока плоская пружина не столкнется с нормально разомкнутым контактом. Несмотря на то, что плоская пружина не сгибается при движении вниз, переключатель спроектирован таким образом, что результирующим эффектом является ускорение. Это действие "над центром" дает очень характерный звук щелчка и очень четкое ощущение.
В активированном положении изогнутая пружина создает некоторую направленную вверх силу. Если привод отпустить, плоская пружина сдвинется вверх. По мере движения плоской пружины усилие изогнутой пружины увеличивается. Это приводит к ускорению до тех пор, пока не сработают нормально замкнутые контакты. Так же, как и в направлении вниз, переключатель сконструирован таким образом, что изогнутая пружина достаточно сильна для перемещения контактов, даже если плоская пружина должна сгибаться, потому что привод не перемещается во время переключения.
Приложения
Микровыключатели имеют две основные области применения:
- Во-первых, они используются, когда требуется низкое рабочее усилие с четко определенным действием.
- Во-вторых, они используются, когда требуется длительная надежность. Это результат внутреннего механизма и независимости замыкающего усилия на контактах переключателя от рабочего усилия. Надежность переключателя во многом зависит от силы контакта: сила, которая надежно адекватна, но никогда не бывает чрезмерной, способствует долгому сроку службы.
Общие применения микровыключателей включают блокировку дверцы в микроволновой печи , выравнивающие и предохранительные переключатели в лифтах , торговых автоматах , кнопки игровых автоматов , а также для обнаружения замятия бумаги или других неисправностей в копировальных аппаратах. Микровыключатели обычно используются в тамперных переключателях на задвижках в спринклерных системах пожаротушения и других системах водопровода , где необходимо знать, был ли клапан открыт или закрыт.
Очень широко используются микровыключатели; Среди их приложений - бытовая техника , оборудование , промышленные средства управления, транспортные средства , трансформируемые крыши и многие другие места для управления электрическими цепями. Обычно они рассчитаны на пропускание тока только в цепях управления, хотя некоторые переключатели можно напрямую использовать для управления небольшими двигателями, соленоидами , лампами или другими устройствами. Специальные версии с низким усилием могут распознавать монеты в торговых автоматах или с прикрепленной крыльчаткой, поток воздуха. Микропереключатели могут напрямую приводиться в действие механизмом или могут быть упакованы как часть реле давления , расхода или температуры , приводимого в действие чувствительным механизмом, таким как трубка Бурдона . В этих последних применениях повторяемость положения привода при переключении важна для долгосрочной точности. Кулачок с приводом от двигателя (обычно относительно низкоскоростной) и один или несколько микропереключателей образуют механизм таймера. Механизм мгновенного переключения может быть заключен в металлический корпус, включающий в себя приводные рычаги, плунжеры или ролики, образующие концевой выключатель, полезный для управления станками или механизмами с электрическим приводом.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Shouer, Dick (1 марта 2015). История компании Honeywell . Honeywell.
- ^ «Хронология МИКРОПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ - 1950-е» . sensing.honeywell.com . Архивировано из оригинала 9 февраля 2011 года . Проверено 13 января 2020 .
- ^ Питер, Тьяго. «Микровыключатель» . www.unionwells.com . Архивировано из оригинала на 2020-08-07 . Проверено 7 октября 2020 .
Внешние ссылки
( Копия Wayback Machine )