Διακόπτες τύπου reed: μέθοδοι ελέγχου, παραδείγματα χρήσης

Το πρώτο μέρος του άρθρου: Τι είναι οι διακόπτες των καλαμιών, πώς είναι οι διακανονισμοί και οι εργασίες;

Οι διακόπτες ζεύξης έχουν αρκετές μηχανικές και ηλεκτρικές παραμέτρους που χαρακτηρίζουν τις ιδιότητές τους. Αυτές οι παράμετροι μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες: μηχανικές και ηλεκτρικές.

Μηχανικές παράμετροι των καλαμιών

Περιλαμβάνονται οι μηχανικές παράμετροι μαγνητο-κινητήρια δύναμη. Αυτή η παράμετρος δείχνει σε ποια τιμή του μαγνητικού πεδίου η επαφή απελευθερώνεται και απελευθερώνεται. Στην τεχνική τεκμηρίωση, αυτή αναφέρεται ως δύναμη ενεργοποίησης μαγνητοκινητήρων (που δηλώνεται από τον Vav) και δύναμη απελευθέρωσης μαγνητομηχανών (που δηλώνεται από το Votp).

Οι σημαντικές παράμετροι του διακόπτη καλαμιού, σε ορισμένες περιπτώσεις οι κυριότερες, είναι την ταχύτητα λειτουργίας και την απελευθέρωσή του. Αυτές οι παράμετροι συνήθως μετριούνται σε χιλιοστά του δευτερολέπτου και ορίζονται αντίστοιχα ως tav και totp, οι οποίες γενικά χαρακτηρίζουν την ταχύτητα του διακόπτη καλαμιού. Οι διακόπτες ζεύγους με μικρότερες γεωμετρικές διαστάσεις έχουν υψηλότερη ταχύτητα.

Μέγιστος αριθμός λειτουργιών, ή απλώς ένας πόρος, ανήκει επίσης στην ομάδα των μηχανικών παραμέτρων. Αυτή η παράμετρος καθορίζει σε ποιο αριθμό ταξιδιών όλες οι ιδιότητες του διακόπτη καλαμιού, τόσο μηχανικές όσο και ηλεκτρικές, διατηρούνται εντός αποδεκτών τιμών. Στην τεχνική τεκμηρίωση ορίζεται ως Nmax.

Ηλεκτρικές παραμέτρους των διακοπτών καλαμιών

Αυτές οι παράμετροι είναι οι ίδιες με τις συμβατικές μηχανικές επαφές. Η αντίσταση που μετράται μεταξύ των κλειστών επαφών καλείται αντοχή επαφής και ονομάζεται Rk και η αντίσταση που μετράται μεταξύ ανοιχτών επαφών δεν είναι παρά η αντίσταση μόνωσης R από.

Ηλεκτρική αντοχή καλαμιού. Αυτή η παράμετρος χαρακτηρίζει την τάση διάσπασης Upr. Αυτή η τάση καθορίζει κυρίως την ποιότητα της μόνωσης μεταξύ των επαφών, η οποία με τη σειρά της καθορίζεται από την ποιότητα του κενού ή την πλήρωση της φιάλης με αδρανή αέρια. Επιπλέον, η τάση διάσπασης εξαρτάται από το μέγεθος του διακένου μεταξύ των επαφών και την ποιότητα της επίστρωσης τους.

Έλεγχος ισχύος Καθορίζεται κυρίως από το σχεδιασμό του: το υλικό και το μέγεθος των επαφών, καθώς και τον τύπο επικάλυψης των μαξιλαριών επαφής. Στην τεχνική τεκμηρίωση, αυτή η παράμετρος αναφέρεται ως Pmax.

Χωρητικότηταπου μετράται μεταξύ των ανοιχτών επαφών, υποδηλώνεται ως Ck. Εξαρτάται μόνο από τις γεωμετρικές διαστάσεις του διακόπτη καλαμιού και την απόσταση μεταξύ των ανοικτών επαφών.

Τρόποι διαχείρισης των διακόπτων καλαμιών

Μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες: έλεγχος και έλεγχος μόνιμου μαγνήτη με πηνίο ρεύματος. Αυτές οι μέθοδοι παρουσιάζονται στο Σχήμα 1.

Εικόνα 1. Διάφοροι τρόποι ελέγχου των διακοπτών καλαμιών

Έλεγχος μόνιμου μαγνήτη ενός διακόπτη καλαμιού

Η πιο απλή και κοινή μέθοδος ελέγχου με γραμμική κίνηση του μαγνήτη. Είναι αρκετά σωστό να θυμηθούμε εδώ συναγερμός διαρρήξεωςόπου ο μαγνήτης είναι τοποθετημένος στην πόρτα και κάνει τον διακόπτη καλαμιού να λειτουργεί όταν η πόρτα είναι κλειστή.

Η μέθοδος με τη γωνιακή κίνηση του μαγνήτη χρησιμοποιείται πολύ λιγότερο συχνά, κατά κανόνα, στις περιπτώσεις που εφαρμόζονται άλλες μέθοδοι σύμφωνα μεthΕίτε ο λόγος είναι αδύνατος.

Η επικάλυψη του μαγνητικού πεδίου με μια κουρτίνα χρησιμοποιήθηκε στα πληκτρολόγια διάφορων υπολογιστικών συσκευών, μέχρι τη δεκαετία του 19ου αιώνα, και ίσως μπορεί να βρεθεί κάπου μέχρι τώρα.

Έλεγχος καλαμιού με πηνίο DC

Αυτή η μέθοδος ήταν πιο συνηθισμένη κατά τη δημιουργία ρελέ reed. Ο σχεδιασμός αυτών των ρελέ είναι αρκετά απλός: ένας διακόπτης καλαμιού απλά τοποθετείται στο εσωτερικό του πηνίου ρεύματος και δεν απαιτούνται πρόσθετα ελατήρια και μοχλοί, όπως συμβατικό ρελέ.Το μόνο μειονέκτημα στην περίπτωση αυτή είναι ο μικρός αριθμός ομάδων επαφών.

Αν το πηνίο είναι κατασκευασμένο με ένα αρκετά παχύ σύρμα ικανό να περάσει ένα μεγάλο ρεύμα, τότε μπορεί να ληφθεί ένα ρελέ ρεύματος καλαμιού. Τέτοια ρελέ χρησιμοποιήθηκαν ευρέως σε ισχυρές πηγές DC ως αισθητήρας συστήματος προστασίας από υπερφόρτωση. Η ακριβής ρύθμιση του επιπέδου λειτουργίας ενός τέτοιου αισθητήρα πραγματοποιείται με ένα μηχανισμό με σπείρωμα που σας επιτρέπει να μετακινήσετε ομαλά τον διακόπτη καλαμιού κατά μήκος του άξονα του πηνίου.

Pτα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των διακοπτών καλαμιών

Όπως και κάθε άλλο, οι διακόπτες καλαμιών έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Πρώτον, ας μιλήσουμε φυσικά για τα οφέλη.

Σε σύγκριση με τις συμβατικές επαφές μεταγωγής, οι διακόπτες καλαμιών είναι σχεδόν 100 φορές πιο αξιόπιστοι από τις συμβατικές ανοιχτές επαφές. Η αξιοπιστία αυτή οφείλεται στην υψηλότερη αντίσταση μόνωσης (φτάνει τα δεκάδες MegaOhm) και σε μεγαλύτερη ηλεκτρική αντοχή: η τάση διάσπασης για ορισμένους τύπους ηλεκτρονόμων φτάνει σε αρκετές δεκάδες kilovolts.

Το αδιαμφισβήτητο πλεονέκτημα των διακοπτών των καλαμιών είναι η ταχύτητά τους: σε ορισμένα μοντέλα των διακοπτών καλαμιών, η συχνότητα μεταγωγής φθάνει τα 1000 Hz και η ταχύτητα απόκρισης και απελευθέρωσης κυμαίνεται μεταξύ 0,5 - 2,0ms και 0,2 - 1,0ms αντίστοιχα.

Η διάρκεια ζωής κάποιων καλαμιών διακοπής φτάνει τα 4-5 δισεκατομμύρια λειτουργίες, κάτι που είναι πολύ υψηλότερο από εκείνο των συμβατικών επαφών χωρίς προστασία. Επίσης, τα πλεονεκτήματα των διακοπτών καλαμιού περιλαμβάνουν έναν εύκολο τρόπο για να ταιριάζει με το φορτίο, καθώς και τη λειτουργία των διακόπτες καλαμιού χωρίς τη χρήση πηγών ηλεκτρικής ενέργειας.

Reed Switches

Με βάση τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα δεν είναι πιθανώς τόσο μεγάλα. Πρώτον, αυτή είναι μια μικρή μετασχηματισμένη ισχύς. Επιπλέον, ένας μικρός αριθμός ομάδων επαφών σε έναν κύλινδρο και για "ξηρό" καλάμι διακόπτει επαφή αναπήδησης. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την ευθραυστότητα της γυάλινης φιάλης και, σε ορισμένες περιπτώσεις, την υψηλή ευαισθησία στα εξωτερικά μαγνητικά πεδία.

Μπόρις Αλαντίσκιν