Dispositivo de campainha elétrica

Desde a infância, conhecemos o botão acima da porta de um apartamento ou prédio. Quando você clica nele, o proprietário recebe um sinal sonoro - um toque melódico de uma campainha ou uma simples composição musical alertando sobre a aparência de um hóspede.

É assim que uma campainha elétrica comum funciona. Desmontaremos seu design sem afetar os modelos eletrônicos em multivibradores, microcircuitos e outros componentes.

A campainha elétrica existe há dois séculos, usa a energia do campo eletromagnético. Suas estruturas domésticas são alimentadas por corrente:

1. valor constante;

2. com um harmônico sinusoidal variável, normalmente fornecido com uma voltagem de 220 volts.

Princípio de funcionamento e dispositivo de sino elétrico de corrente contínua

Para criar ondas sonoras, os impactos de um martelo pequeno são usados ​​na forma de uma bola de aço localizada no final de uma placa elástica que, com vibrações mecânicas, toca a campainha.

Este martelo é fixado em uma âncora móvel, capaz de se mover em relação a um ponto de apoio fixo. Aqui estão montados:

• a parte móvel do núcleo magnético compósito do eletroímã;

• uma mola com um dispositivo para ajustar a força para retornar a armadura à sua posição original, que funciona após um circuito aberto da fonte de corrente elétrica;

• contato móvel, alternando o fornecimento de tensão para as bobinas do eletroímã.

Ao redor do circuito magnético existem duas bobinas elétricas com enrolamentos conectados em série. Quando a corrente direta passa pelas bobinas, um fluxo magnético é criado no circuito magnético, cuja magnitude é somada aos fluxos de cada bobina e é muitas vezes maior que os valores que surgem em um único fio. Veja - Indutores e campos magnéticos. 

A força magnética criada pelo circuito magnético pode atingir grandes valores e realizar um trabalho mecânico significativo. No nosso caso, é usada para girar a âncora: puxe-a para a parte estacionária para executar um golpe de martelo na campainha.

A fonte de tensão / corrente no circuito pode ser uma determinada célula galvânica (bateria ou acumulador) ou um dispositivo retificador, alimentado por uma fonte de energia elétrica variável.

No diagrama acima, um botão com um auto-reset mecânico não é mostrado, quando pressionado, uma corrente é fornecida da fonte para o circuito elétrico da campainha. É mostrado na figura abaixo.

Quando o botão é pressionado, um circuito fechado é criado para passar a corrente elétrica I através dos fios dispostos da "fonte positiva" através do grupo de contato fechado para a placa condutora da armadura e através dos enrolamentos das bobinas para a "fonte negativa".

Um fluxo magnético é induzido no circuito magnético.

Forma uma força mecânica F, girando a âncora e puxando-a para a parte fixa.

Ao mesmo tempo, o martelo bate na campainha, causando um toque, e o contato móvel parte do fixo fixo. Uma faísca elétrica salta entre eles. Ao mesmo tempo, uma mola mecânica se estende e sua tensão aumenta.

Depois que a faísca sai pelo grupo de contato aberto, o movimento das cargas elétricas para, a corrente desaparece, o fluxo magnético desaparece.

Somente a força de tração P da mola permanece sob a influência da âncora, sob a influência da qual ela retorna à sua posição original. Ao mesmo tempo, se o botão da campainha permanecer pressionado, uma corrente elétrica surgirá novamente no circuito para fornecer golpes repetidos e subsequentes na campainha.

Como resultado, a chamada soará enquanto o visitante pressionar o botão. Na prática, existem esquemas que limitam a duração do som.Eles são baseados na inserção no circuito atual de um contato normalmente fechado adicional, que é controlado por um temporizador acionado. Mas esse método complica o design e nem sempre é justificado.

A sequência da dinâmica dos processos que ocorrem durante a operação é demonstrada por uma imagem animada.

Você pode controlar uma chamada elétrica de diferentes lugares. Para fazer isso, basta conectar um botão ou grupo adicional para instalação em salas diferentes, paralelamente aos contatos do botão. No século 19, os donos de casas grandes usavam esse método para chamar servos para si mesmos.

Todas as características elétricas e magnéticas de bobinas, fios, contatos, botões e fontes de alimentação são calculadas e selecionadas na fábrica de acordo com as cargas térmicas e forças mecânicas resultantes para uma operação confiável.

Chamadas DC são usadas em telefones antigos, sistemas de alarme, proteção contra incêndio e outros dispositivos.

Uma preocupação particular nesse esquema é o grupo de contatos. Durante a operação, uma descarga de faísca constantemente salta através dela, o que destrói lenta mas propositadamente o metal. Isso requer inspeções periódicas e manutenção preventiva.

O princípio de operação e o dispositivo de uma campainha elétrica em corrente alternada

A energia eletromagnética de corrente alternada varia de acordo com uma lei sinusoidal harmoniosa. Os campos magnéticos e elétricos constantemente interagem no tempo, são direcionados em relação um ao outro.

Ao passar através da bobina, a direção e magnitude da corrente no circuito magnético induz um fluxo magnético da forma correspondente. No caso de um projeto de peças selecionado corretamente, a parte móvel da armadura pode ser forçada a fazer movimentos de retorno em duas direções sob a influência da força magnética.

Durante o primeiro balanço, o sino é tocado e, no segundo, o martelo é puxado de volta à sua posição original para executar um golpe subsequente. A frequência das mudanças de corrente de 50 hertz corresponderá à frequência do toque gerado.

De acordo com esse princípio, a campainha elétrica mostrada na foto é criada e funciona.

Foi fabricado nos anos 70 de acordo com o GOST 7220 66, aprovado em 1966, e ainda mantém sua capacidade de trabalho.

Consiste em:

• sino;

• bobina de enrolamento;

• núcleo magnético com uma placa de choque e suportes de parede;

• fios para conexão ao circuito;

• o parafuso para prender a campainha na carcaça.

Não há grupo de contatos. Isso aumenta a confiabilidade do sistema, elimina a necessidade de manutenção preventiva frequente.

Após desaparafusar o parafuso, todos os componentes de uma campainha elétrica com corrente sinusoidal alternada ficam visíveis.

Em mais detalhes, seu design e aparência podem ser vistos nas figuras abaixo.

Este projeto usa uma voltagem de 220 volts. Está presente em todas as partes elétricas do circuito, incluindo o botão, que é considerado um fator perigoso e requer monitoramento do estado de isolamento. Conectar essa chamada à rede com botões feitos para uma voltagem mais baixa é perigoso e inaceitável.

Nas chamadas modernas, a tensão no enrolamento e no botão é reduzida pela inclusão de transformadores redutores no circuito. 220 volts da rede de apartamentos são fornecidos ao seu enrolamento primário e uma baixa tensão é aplicada ao botão e à campainha.

O projeto do transformador em corrente alternada é encontrado em telefones, esquemas de sinalização de instalações industriais.

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