Lõpplüliti: mis see on, märgistus + ühendamise reeglid

Peaaegu kõik automatiseeritud süsteemid sisaldavad sellist seadet nagu lõpplüliti, mis vastutab nende väljalülitamise eest, kui liikuv osa jõuab teatud punktini. Valgustuse juhtimissüsteemides kasutatakse lõpplüliteid anduritena. Programmeeritud asjaolude tekkimisel genereerivad nad signaali.

Me räägime kõik funktsionaalsest otstarbest ja lõppseadmete sortidest. Meie esitatud artiklis kirjeldatakse praktikas testitud paigaldusskeeme, loetletakse ühendamise reeglid. Esitatud on märgistuse eripärad, antakse nõuandeid valikuks.

Mida kujutavad endast lõpplülitid?

Lõpplülitid on elektrotehnilised seadmed, mille eesmärk on tööahela avamine ja sulgemine. Need paigaldatakse liikuvatele mehhanismidele, et piirata nende liikumist etteantud piirides. Nende seadmete funktsioonid on identsed tavalise lülitiga.

Lõpplülitite sisemus on paigutatud tugevasse korpusesse, enamasti metallist. Kõik selle elemendid on optimeeritud lihtsaks kinnitamiseks ja kergeks orienteerumiseks ruumis.

Erksad, eri värvi LED-id võimaldavad jälgida toiteallikat ja anduri aktiveerumist. Kaks kontakti paari, mis enamasti on lõpplülitis olemas, annavad võimaluse kontrollida selle ühenduse olekut.

Kui suletud paari korral signaali edastamisele ei järgne selle tagasitulekut, viitab see lülitini viiva kaabli rikkele. Pärast anduri aktiveerumist on signaali läbimiseks võimalik kasutada avatud kontakti paari.

Tundlikud andurid on aluseks lekkekaitsesüsteemides. Vee tuvastamisel, mille tuvastamiseks need on ette nähtud, seadmed mitte ainult ei anna märku hädaolukorra tekkimisest heli- ja värvirežiimis, vaid ka blokeerivad süsteemide tööd, mille kaudu vett transporditakse.

Klassifikatsioon toimimispõhimõtte järgi

Eristatakse kolme põhirühma lõpplüliteid: mehaanilised, kontaktivabad, magnetilised. Kõigi nende seadmete peamine funktsioon on automaatselt lahti ühendada töötav mehhanism hetkel, mil selle liikuv osa jõuab kindlaksmääratud asendisse. Need lülitid ei teeni mitte ainult ahela avamist, vaid ka selle ühendamist.

Ahela töö lõppandurites koordineeritakse kahel viisil: otsese mõjuga liikuvatele kontaktidele ja nende positsioonijuhtimisega. Esimesel juhul nimetatakse neid kontaktanduriteks, teisel — kontaktivabadeks. Kontaktlõpplülitite näiteks on andurid, mis vastutavad autouste sulgemise eest.

Fotol on kujutatud teelõpplüliti konstruktsioon. Selle põhikomponentideks on: kaas (1), alus (2), kontaktid (3), rullik (4), hoob (5), tihendusriba (6), juhtmesisestus (7)

Sellised andurid ei saa mitte ainult mehhanisme sisse ja välja lülitada, vaid ka määrata kontrollitava objekti asukohta. Nende hulka kuuluvad ujuvlülitid, samuti kütusetaseme määravad andurid. Nende aktiveerumise signaaliks on takistuse muutus, mis vastab teatud vedelikutasandile.

Kontaktandurite miinuseks on mehaaniliste liikuvate osade olemasolu ning suhteliselt lühike kasutusiga, mis tuleneb ebaefektiivsest niiskuse ja tolmu kaitsest. Eeliseks on lihtne konstruktsioon, paigaldus ja kasutus. Kontaktivabad lülitid on välismõjude eest oluliselt paremini kaitstud ja nende eluiga on pikem.

Mehaanilist tüüpi lõpplülitid

Seda tüüpi lõpplülitite juhtimine võib olla rullik- või hoovaga. Need aktiveeruvad, kui juhtmehhanism ratta, nupu või hoova kujul kogeb mehaanilist mõju.

Sellega kaasneb kontaktide asendi muutus – need võivad sulguda või avaned. Protsessiga kaasneb signaal – juht- või hoiatus signaal.

Enamasti on lõpplülititel kaks kontakti – avatud ja suletud. On olemas üksikud lõpplülitid, kuid neid kohtab harva. Igal juhul on kontaktid igas korpuses ning nende tööskeem koos numbritega on kujutatud paneelil.

Rullik-lõpplülitite konstruktsioon näeb ette väljalülitamise, kui täiturmehhanism vajutab väikese varda kujul olevale nupule. Kuna see on ühendatud dünaamiliste kontaktidega, siis kokkupuute hetkel toimub toiteahela katkestamine.

Hooblülitite erinevus seisneb selles, et nende liikuvad kontaktid on tõmbevõlli või varda kaudu ühendatud väikese hoovaga. Toimimine leiab aset, kui täiturmehhanism vajutab sellele hoovakesele.

Fotol on mehaaniline lõppmikrolüliti KW4-3Z-3 surveplaadiga. See erineb tavapärasest tööelemendi käigu pikkuse poolest. Seda kasutatakse CNC-pinkides, 3D-printerites

Lisaks standardsetele lõppseadmetele on olemas mikrolülitid. Need töötavad samal põhimõttel, kuid nende reguleerimine paigaldamisel nõuab suuremat täpsust väikese käigu tõttu. Töökäigu suurendamiseks kasutatakse sellist võtet nagu vaheelemendi – rullikuga hoova – lisamine skeemi.

Sellist tüüpi lüliteid kasutatakse nii tootmises kui ka kodus. Lifti konstruktsioonis on kasutatud suurt hulka lõppseadmeid.

Nende hulgas on lüliti anduri kujul, mis piirab lifti käigu minimaalset ja maksimaalset kõrgust, annab märku trossi katkemisest, edastab signaali ukse avamisest ja teeb veel palju muid toiminguid. Paljude korterite ustel on mikrolülitid, mis lülitavad ruumis valguse sisse, kui uks avatakse.

Autodes ühendatakse sellised mehaanilised lõppandurid signalisatsiooni- ja valgustusskeemidesse. Nende eripära on üks sisend, millega on ühendatud positiivne potentsiaal. Korpus on miinusklemm, mis surutakse vastu värvist vaba metallist auto kere elementi.

See element on ühendatud auto massiga kaabliga. Peamine tingimus on, et lüliti ei tohi kokku puutuda märja pinnaga. Lõppandurid ühendatakse autosignalisaatiooni paigaldamisel, kasutades skeemi. Nende väljundeid võib paigaldada nii ustel kui ka salongis valgustusseadmetele.

Selleks, et sisselülitamine toimuks ukse avamisel ja väljalülitamine selle sulgemisel, ühendatakse plussiga. Kui salongi lae- ja uste taustvalgustus on olemas, kasutatakse erinevaid funktsioone täitvat lõpplülitite plokki. Ploki töö tulemusena blokeeritakse olulised andurid lukkude avamise katsel.

Kontaktivabade lõpplülitite eripärad

Üks lõpplülitite sorte on nende kontaktivaba modifikatsioon (BVK). Seadmete kommunikatsioon on häälestatud tööle, kui teatud objekt siseneb tundlikkuse tsooni.

Neid lõpplüliteid häälestatakse konkreetsele materjalile ja antud suurusele. Niipea kui selliste parameetritega objekt satub tundlikkuse tsooni, muutub generaatori võnkumiste amplituud.

Seadmes endas pole liikuvaid osi, nagu pole ka mehaanilist kontakti mõjuobjekti ja sellele häälestatud lüliti elemendi vahel.

BVK koosneb järgmistest osadest:

• tundlikkuselemendist;
• toitelülitist;
• signaali analüüsivast komponendist.

Kauguse, mille juures seade hakkab toimima, määratakse anduri modifikatsiooni ja protsessi nõuete alusel. Nii liikuvate kui ka hõõrduvate elementide väljajätmine suurendab oluliselt nende seadmete töökindlust.

Kontaktivabad andurid ehk, nagu neid ka nimetatakse, lähenemisandurid, omavad ulatuslikke funktsionaalseid võimalusi. On kaks kategooriat – lülitid ja asendiandurid.

BVK esimene ülesanne on tuvastada objekti asukoht. Lisaks sellele teostab andur objektide loendamist, positsioneerimist, eraldamist ja sorteerimist. See suudab kontrollida kiirust, liikumist, arvutada pöördenurka, korrigeerida kõrvalekallet ja teha palju muid toiminguid.

Kodutingimustes kasutatakse kontaktivabu lüliteid praegu peamiselt valgustuse juhtimise korraldamiseks. Siiski on “Targa Maja” süsteemide rajamise valdkonnas sellel oluliselt suurem kasutusala ja palju rohkem väljavaateid.

Tundlikke seadmeid kasutatakse tööstuses, transpordisektoris, automatiseerimise elemendina, naftatöötlemises. Lähenevate objektide tuvastamise põhimõtte alusel eristatakse induktiivseid, mahtuvuslikke, optilisi ja ultraheli-BVK-sid.

Induktiivsed kontaktivabad andurid

Nad on häälestatud nii metallilistele kui ka amorfsedele materjalidele. Metallile reageerivate hulgas on magnetilisi ja ferromagnetilisi variante. Anduri sees on südamik – metallist või magnetiseeritud.

Lüliti võib saada toidet suure pingeväärtuste hajuvusega – alates 10 V alalisvoolu puhul, vahelduvvoolu puhul alates 264 V. Väljundsignaali teke toimub 0,2 A juures alalisvoolu korral ja 0,5 A juures vahelduvvoolu korral.

Kui kirjeldada sellise anduri konstruktsiooni üksikasjalikumalt, siis koosneb see muundurist, mis hõlmab ferriitkausis asuvat vaskmähist. Selle ülesannete hulka kuulub elektromagnetiliste joonte vektori ümbersuunamine lüliti esiosale.

Skeemis olev ostsillaator võib olla nii fikseeritud negatiivse takistusega kui ka mis tahes muud tüüpi. Magnetvälja jooned on orienteeritud risti magnetiseeritud südamiku keerdudel voolava voolu suuna suhtes.

Vahelduv jõuväli on tingitud vahelduvast pingest südamiku sisenditel. Järgmine oluline sõlm on signaali kujundaja, mis loob hüstereesi ja juhtsignaali toimeulatusse. Sinna kuulub detektor, mida juhitakse trigeriga.

Skeemil on kujutatud induktiivne liikluslüliti töös. Selle peamine element on generaatori poolt käivitatav induktiivpool.

Induktiivse piirlüliti toimimise võtmehetk on muutused, mis toimuvad objekti lähenemisel või eemaldumisel. Niipea kui pingelävi ületab lubatud väärtuse, rakendub andur, ühendades trigeri, mis avab lüliti.

Mahtuvuslikud kontaktivabad piirlülitid

Pärast objekti ilmumist käivitub mahtuvusseadme vibraatori ahel, seatakse ajaparameetrid. Objekti andurile lähenedes suureneb viimase mahtuvus ja multibvibraatori toodetud sagedus väheneb.

Kui sageduslävi ületatakse, lülitub seade välja. Sellel põhimõttel töötavad paljud mudelid liikumisanduritest, mis lülitavad lambikesi sisse ja välja, kui tuvastavad objekti tundlikkuse tsoonis.

Mahtuvusanduri struktuurskeem sarnaneb induktiivse seadmega: mõlemas mudelis on generaator ja detektor.

Mahtuvusliku lõpplüliti tööpõhimõte põhineb vastuvõtuelemendi – kondensaatori – mahtuvuse muutumisel. Sellistes andurites algab lülitusoperatsioon, kui nende välja satuvad dielektrilised ja metallilised objektid.

Lisaks elektrivälja tootvale generaatorile kuuluvad nende konstruktsiooni sellised põhiosad nagu demodulaator. See täidab kõrgsageduslike võnkumiste amplituudi muunduri rolli, muutes samaaegselt pinget. Järgmine oluline komponent on triger, mis vastutab kindla signaalitaseme, lülituste ja hüstereesisõltuvuse eest.

Sisendsignaali tõstmiseks seatud väärtuseni lisatakse mahtuvusliku lõpplüliti skeemi võimendi. Seadme seadistuse ja töö kontrolli eest vastutab LED-indikaator.

Niiskuse ja tahkete osakeste sissetungimise eest kaitseb lülitit element nagu kompaund. Plastmass- või messingkorpus kaitseb kõike, mis on selle sees, mehaaniliste kahjustuste eest. Komplekti kuuluvad ka kinnitusdetailid.

Selles seadmes asub lülituselement kondensaatoril ja kujutab endast vibraatoriga suhtlevat plaati. Läveelemendi rolli täidab vibraatoriga ühendatud komparaator. Viimane on omakorda ühendatud sageduse ja pinge muunduriga.

Mahtuvuslikud lõpplülitid reageerivad tahketele materjalidele, pulbrilistele ja vedelatele, nii elektrit juhtivatele kui ka mittejuhtivatele.

Mahtuvuslike mudelite erinevus induktiivsetest seisneb selles, et esimesed reageerivad õhuniiskusele ja tiheduse muutumisele. Teised on selliste mõjude suhtes tundetud.

Ultrahelilülitite konstruktsioon

Ultraheliste lõpplülitite konstruktsioon hõlmab kvartsist helikiirgureid, mis moodustavad impulsslained sagedusega 100–500 kHz, ja vastuvõtjat, mille seadistused vastavad kindlale sagedusele.

Helilainete amplituudi muutumisel liikuva objekti manöövrite tulemusena fikseerib mikrolüliti BVK uued väärtused ja juhib selle põhjal väljundsignaale.

Ultrahelisensorite tööpõhimõte põhineb aja muutusel, mille jooksul helilaine liigub sensorist juhitava objekti poole. Selliste seadmete tuvastuskaugus on üsna suur – kuni 10 m. Nende suureks eeliseks on see, et nad suudavad tuvastada igasuguse kuju ja värvi heli peegeldavaid esemeid.

Selle ultrahelisensori töö põhineb lihtsal põhimõttel: niipea kui selle ühele jalale saabub signaal, võtab teine vastu impulsi, mille pikkus võrdub kaugusega objektist.

Selliseid sensoreid kasutatakse lameda pinnaga esemete tuvastamiseks, mis on tuvastuse keskjoone suhtes risti.

Ebatäpsusi nende töös võivad põhjustada:

1. Äkilised suure võimsusega õhuvoolud, mis tugevdavad või nõrgendavad lainet.
2. Temperatuurirežiimi järsk muutus. Suure soojushulga korral, mida objekt kiirgab, muutub levivate lainete kiirus.
3. Nurga kõrvalekalle vertikaalist eseme horisontaaltasandi ja sensori telje vahel. Kui see viga ületab 10⁰, siis sensor ei tööta.
4. Objekti nurgelised piirjooned. Sellisel juhul on selle tuvastamine väga raskendatud.

Võnkumised levivad tahkes, gaasilises ja vedelas keskkonnas ning kiirus sõltub vastavatest parameetritest. Ultrahelisensoritel puuduvad liikuvad osad, seega puudub sõltuvus tsüklite arvu ja seadme kasutusea vahel. Neid iseloomustab suurenenud vastupidavus igasugustele välismõjudele.

Optilised kontaktita seadmed

Seda tüüpi kontaktita lülitid juhivad esemeid, mis nii katavad kiirgust kui ka peegeldavad seda. Kui objekt satub lüliti ja valgusallika vahelisse ruumi, katkestab sensor valgusvoo. Selle toimingu eest vastutav element võib olla relee- või pooljuht-tüüpi. Reageerimisraadius ulatub kuni 150 meetrini.

See on foto optilist tüüpi lõppandurist. See määrab liikuvate osade äärmiste punktide asukohad 3D-printerites, CNC-pinkides.

Lähedusandurid töötavad laias temperatuurivahemikus – -60 kuni +150⁰C. Nad taluvad survet umbes 500 atm, neid saab kasutada agressiivses keskkonnas ja isegi kõrge plahvatusohu tingimustes.

Magnetilised lõpplülitite sordid

Seda tüüpi lülitid, mida nimetatakse ka ujuk- või reed-lülititeks, tõrjuvad järk-järgult välja mehaanilisi mudeleid. Nende kontaktid muudavad asendit, kui nad on magnetist teatud kaugusel. Seejuures antakse juhtimisskeemile signaal.

Reed-lülitis on üks või kaks kontakti, mis on valmistatud spetsiaalsest materjalist – ferromagneetikust. Magnetlõpplüliti on väikeste mõõtmetega. See paigutatakse plast- või klaaskorpusesse ning elektriahelasse monteeritakse selle katkestusse.

Kontaktid sellises lülitis võivad olla avatud, suletud või vahetatavad. Esimest tüüpi seadmetes sulgub kontakt toimimise korral. Tavaliselt suletud kontaktid avanevad sarnastes olukordades, vahetatavad käituvad vastavalt olukorrale.

Valik mudeli sõltub konkreetsetest asjaoludest. Reed-lüliteid kasutatakse lükandväravate konstruktsioonis. Nende abiga peatatakse ehitis, kui see jõuab äärmisse asendisse avamisel või sulgemisel.

Mõnda ujukmudelit kasutatakse valvehäire osana maja sissepääsu juures. Kui uks on suletud, on ahel suletud magnetvälja mõju tõttu lõpplülitile. Avanev uks põhjustab magneti liikumise ja kontakti avanemise, mis käivitab häire.

Paigaldades magneteid, arvestatakse nende polaarsusega. Vale paigalduse korral ei täida nad neile pandud funktsioone.

Asjaolu, et mehaaniline kontakt selles konstruktsioonis puudub, on selle eelis, mis pikendab eluiga. Need erinevad kõige lihtsama struktuuriga, mis põhineb magnetjuhitavate kontaktide ja tavalise magneti vastasmõjul.

Ühendamise reeglid ja eripära

Kuigi lõpplülitid iseenesest on üsna lihtsa ehitusega, kasutatakse neid keerukate elektrilülitustega seadmetes. Seetõttu peab nende ühendamine toimuma spetsialistide poolt ja rangelt vastavalt põhimõtteskeemidele, tuginedes tehnika omadustele.

Vaatame näidet lihtsa mehaanilise lüliti ühendamisest 3D-printeris. Seda on vaja, et määrata selle kelgu äärmised koordinaadid. Ühendataval lõpplülitil on 3 kontakti — COM, NO, NC. Anduri avatud olekus on esimene ja viimane kontakt pingega +5V. Teine kontakt (NO) on maandatud.

Skeemil on kontaktid COM (1) ja NO (2) suletud olekus, samas COM ja NC (3) on avatud. Kui printeri kelk jõuab äärmisse asendisse, ühenduvad kontaktid COM ja NC ning toimub selle 2 mm tagasipõrge.

Andur ühendatakse kahe juhtmega — punase ja musta värvi. Kui seade toimib, peaks kostuma tüüpiline klõps. Indikaatorlüliti ühendatakse sama skeemi järgi, kuid sellel on ka kolmas juhe — roheline.

Selle toimimisest annab märku süttinud LED ja klõps. Selle pistikud plaadil on tähistatud: punase juhtme jaoks V (+5 V), musta jaoks G (maandus), rohelise jaoks S (signaal).

Samade tähtedega on tähistatud pistikud ka optilise lüliti puhul. See kontrollib kelgu tööd täpsemalt, kuid võib anda tõrkeid tolmususe ja päikesevalguse korral. Optilise paari toimimisega kaasneb valgust kiirgava dioodi süttimine ja see toimub täiesti hääletult.

Lõpplüliteid kasutavad mööblitootjad laialdaselt, paigaldades need garderoobikappidesse. Ühendamine teostatakse iga mudeli juurde kuuluva juhendi järgi. Skeemil näidatakse plastikkonstruktsiooni kinnituskoht koos klahviga. Keskmise ukse puhul tuleb see paigaldada nii, et see ei takistaks sektsiooni teise ukse korrektset liikumist mööda juhikuid.

Skeemidel on kujutatud lõpplülitite ühendamise järjekord garderoobikappides olevate lükanduste (variant b) ja tiibuste (variant a) jaoks.

Tiibukse lõpplüliti paigaldamisel kinnitatakse see isekeermestavate kruvidega kapi sees. Suletud olekus surub uks nuppu, katkestab vooluahela ja valgustus ei tööta. Avatud olekus vabastab uks nupu ja valgustus lülitub sisse.

Lõpplülitite märgistus

Igal neist lülitusseadmetest on vastav märgistus. Seda dešifreerides saab teavet konkreetse lõpplüliti mudeli kohta. Kui sellel on kiri VU222M, siis see tähendab, et tegu on lõpplülitiga seeriast VU222. Liikuv element on moderniseeritud hoob.

Sellel struktuurskeemil on kujutatud lõpplüliti tingmärk, mis on ette nähtud juhtahelates töötamiseks, mis töötavad vahelduv- ja alalisvoolul maksimaalse pingega 660 V.

Täpsemalt dešifreerime näiteks lüliti VP 15M4221-54U2 märgistust. See on varustatud ühe liikuva tööelemendiga seeriast 15. Sellel on üks sulgev kontakt ja üks avav kontakt, mis on varustatud rulliga tõukuriga.

Kaitseaste on IP54 ajami poolelt, «U» tähistab kliimaversiooni ja number 2 paigutuskategooriat. Toode vastab tehnilistele tingimustele TU U 31.2-25019584-005-2004.

Turul juhtivad tootjad

Selliseid andureid toodavad paljud ettevõtted. Nende hulgas on tunnustatud liidreid. Nende seas on Saksa ettevõte Sick kui sarnase kvaliteetse toote peamine tootja. Autonics tarnib turule induktiiv- ja mahtuvustüüpi lõpp-piirlüliteid.

Kõrgekvaliteetseid kontaktivabu andureid toodab Venemaa ettevõte «TEKO». Need eristuvad ülikõrge hermeetilisusega (IP 68). Need lõpplülitid töötavad kõige ohtlikumates keskkondades, sealhulgas plahvatusohtlikes, ja on saadaval erinevad paigaldusmeetodid.

Ukraina tootja «Promfaktor» lõpplülitid on populaarsed. Siin toodetakse lõpplüliteid ja lüliteid VP, PP, VU. Garantii, kui kõiki kasutuseeskirju järgitakse, on 3 aastat.

Järeldused ja kasulik video teemal

Video #1. Populaarselt lõpplülitist:

Video #2. Lõpplüliti (KV) paigaldamine isetegemise CNC-pingile:

Lõpplülitite otstarve võib olla väga erinev. Neid kasutatakse nii keerukates tööstussüsteemides kui ka igapäevaelus meie mugavuse suurendamiseks. Oluline on, et nende ühendamine elektriskeemi tuleb teostada alles pärast täielikku pingetust.

Palun kirjutage kommentaarid allpool asuvasse plokki. Võib-olla jagate teavet, mis on saidi külastajatele kasulik. Postitage soovitusi, avaldage sellel teemal fotosid, esitage küsimusi.