Elektrisk klockanordning

Sedan barndomen har vi känt knappen ovanför dörren till en lägenhet eller byggnad. När du klickar på den får ägaren en ljudsignal - en melodisk ringning av en klocka eller en enkel musikalisk komposition som varnar om gästens utseende.

Så fungerar en vanlig elektrisk klocka. Vi kommer att demontera dess design utan att påverka elektroniska modeller på multivibratorer, mikrokretsar och andra komponenter.

Den elektriska klockan har funnits i två århundraden och använder energin i det elektromagnetiska fältet. Hans hushållsstrukturer drivs av ström:

1. konstant värde;

2. med en variabel sinusformad harmonisk, vanligtvis försedd med en spänning på 220 volt.

Funktionsprincip och likströmsklockanordning

För att skapa ljudvågor används effekterna av en liten malleus i form av en stålkula placerad i slutet av en fjädrande platta, som vid mekaniska vibrationer slår klockan.

Denna hammare är stationär monterad på ett rörligt ankare, som kan röra sig i förhållande till ett fast hjul. Här är monterade:

• den rörliga delen av den sammansatta magnetiska kärnan i elektromagneten;

• en fjäder med en anordning för att justera kraften för att återställa ankaret till sitt ursprungliga läge, som fungerar efter en öppen krets av den elektriska strömförsörjningen;

• rörlig kontakt som byter spänningstillförsel till elektromagnetspolarna.

Runt magnetkretsen finns två elektriska spolar med lindningar kopplade i serie. När likström passerar spolarna skapas ett magnetiskt flöde i magnetkretsen, vars storlek summeras från flödena i varje spole och är många gånger högre än värdena som uppstår i en enda tråd. Se - Induktorer och magnetfält. 

Den magnetiska kraften som skapas av magnetkretsen kan nå stora värden och utföra betydande mekaniskt arbete. I vårt fall används det för att rotera ankaret: dra det till den stationära delen för att utföra ett hammarslag på klockan.

Spänningskällans / strömkällan i kretsen kan vara en specifik galvanisk cell (batteri eller ackumulator) eller en likriktare som drivs från en källa med variabel elektrisk energi.

I diagrammet ovan visas inte knappen med mekanisk självåterställning, när den trycks ned matas strömmen från källan till klockans elektriska krets. Det visas på bilden nedan.

När knappen trycks in skapas en stängd krets för att leda elektrisk ström I genom de lagda ledningarna från "pluskällan" genom den stängda kontaktgruppen till ledningsplattan i ankaret och genom lindningarna på spolarna till "minuskällan".

Ett magnetiskt flöde induceras i magnetkretsen.

Den bildar en mekanisk kraft F, vrider ankaret och drar det till den fasta delen.

Samtidigt bankar hammaren på klockan, orsakar en ringning, och den rörliga kontakten avgår från det stationära fasta. En elektrisk gnista hoppar mellan dem. Samtidigt sträcker sig en mekanisk fjäder och spänningen ökar.

När gnisten släpps ut genom den öppna kontaktgruppen stoppar rörelsen av elektriska laddningar, strömmen försvinner, magnetflödet försvinner.

Endast fjäderdragkraften P förblir under påverkan av ankaret, under vilken påverkan den återgår till sitt ursprungliga läge. Samtidigt, om klockknappen förblir tryckt, uppstår en elektrisk ström igen i kretsen för att leverera upprepade och efterföljande hammarslag till klockan.

Som ett resultat kommer samtalet att låta så länge besökaren trycker på knappen. I praktiken finns det scheman som begränsar ljudets varaktighet.De är baserade på införandet i strömkretsen för en ytterligare normalt stängd kontakt, som styrs av en utlösad timer. Men denna metod komplicerar designen och är inte alltid motiverad.

Sekvensen av dynamik för processerna som sker under drift visas med en animerad bild.

Du kan styra ett elektriskt samtal från olika platser. För att göra detta, anslut bara en ytterligare knapp eller grupp av dem för installation i olika rum parallellt med knappkontakterna. På 1800-talet använde ägarna av stora hus denna metod för att kalla tjänare till sig själva.

Alla elektriska och magnetiska egenskaper hos spolar, ledningar, kontakter, knappar och strömförsörjning beräknas och väljs från fabriken i enlighet med de uppkomna termiska belastningarna och mekaniska krafter för tillförlitlig drift.

DC-samtal används i äldre telefoner, larmsystem, brandskydd och andra enheter.

Särskilt oroande i detta schema är kontaktgruppen. Under drift hoppar ett gnistavlopp hela tiden genom det, vilket sakta men medvetet förstör metallen. Detta kräver regelbundna inspektioner och förebyggande underhåll.

Funktionsprincipen och en elektrisk klocka på växelström

Elektromagnetisk energi i växelström varierar beroende på en harmonisk sinusformad lag. Magnetiska och elektriska fält samverkar ständigt i tid, är riktade motsatta till varandra.

När man passerar genom spolen inducerar riktningen och storleken på strömmen i magnetkretsen ett magnetiskt flöde med motsvarande form. I fallet med en korrekt vald konstruktion av delar kan den rörliga delen av ankaret tvingas göra returrörelser i två riktningar under påverkan av magnetisk kraft.

Under den första svingen träffas klockan och i den andra dras hammaren tillbaka till sitt ursprungliga läge för att utföra ett efterföljande slag. Frekvensen för nuvarande förändringar på 50 hertz kommer att motsvara frekvensen för den genererade ringsignalen.

Enligt denna princip skapas och fungerar den elektriska klockan som visas på fotot.

Det gjordes på 70-talet enligt GOST 7220 66, godkänd 1966, och har fortfarande behållit sin arbetskapacitet.

Den består av:

• bell;

• slingrande spole;

• magnetkärna med en chockplatta och väggfästen;

• ledningar för anslutning till kretsen;

• skruven för att fästa klockan på huset.

Det finns ingen kontaktgrupp. Detta ökar systemets tillförlitlighet, eliminerar behovet av ofta förebyggande underhåll.

Efter att skruva loss skruven är alla komponenter i en elektrisk klocka med en sinusformad ström synliga.

Mer detaljerat kan deras design och utseende ses på bilderna nedan.

Denna design använder en spänning på 220 volt. Den finns på alla elektriska delar i kretsen, inklusive knappen, som anses vara en farlig faktor och kräver övervakning av isoleringstillståndet. Att ansluta ett sådant samtal till nätverket med knappar gjorda för en lägre spänning är farligt och oacceptabelt.

I moderna samtal reduceras spänningen till lindningen och knappen genom att trapptransformatorer ingår i kretsen. 220 volt från lägenhetsnätet levereras till deras primära lindning, och en lågspänning appliceras på knappen och klockan.

Transformatkonstruktionen på växelström finns i telefoner, signalsystem för industriella installationer.

Läs också:Om babypråk eller hur man skyddar en lägenhetdörr från eld