Пакетные переключатели

Эти устройства используются для коммутации одновременно нескольких цепей при нескольких фиксированных положениях переключателя, каждое из которых соответствует некоторому режиму работы системы.

Такой переключатель состоит из нескольких слоев (пакетов), снабженных контактами. Существует два конструктивных варианта таких переключателей: со скользящими контактами и с нажимными кулачками (рис. 3).

В первом случае коммутация осуществляется при скольжении подвижного контакта по диску пакета, на котором расположены неподвижные контакты.

Во втором случае вращается нажимной диск с диэлектрическими кулачками, которые прижимают подвижные контакты к неподвижным. Эта конструкция более надежна.

Переключатели такого типа не могут надежно коммутировать слабые сигналы (токи величиной в мили- и микроамперы), использующиеся в средствах современной микроэлектроники, так как их контакты обладают большими, до нескольких Ом, переходными сопротивлениями, в связи с чем коммутация средств микроэлектроники производится клавишными переключателями с биметаллическими и серебряными контактами, а также с использованием электронных переключателей (электронных ключей).

Путевые и конечные выключатели

Эти выключатели представляют собой коммутационные элементы, кинематически связанные с рабочим механизмом и срабатывающие в зависимости от нахождения его подвижной части. Путевые выключатели срабатывают в промежуточных, а конечные – в крайних точках нахождения подвижной части. Наиболее часто эти элементы используются в системах автоматизированного электропривода.

В зависимости от устройства, осуществляющего коммутацию, эти выключатели можно подразделить на кнопочные (нажимные), рычажные, шпиндельные и вращающиеся.

В кнопочных коммутация происходит при нажатии рабочего органа на шток, с которым связан механизм переключения или отключения контактов, в рычажных – воздействием на рычаг, в шпиндельных – перемещением гайки по винту, вращение которому передается от привода регулируемого механизма, во вращающихся – переключающими кулачковыми шайбами, связанными с валом механизма.

Обычные штоковые механизмы можно применять только при большой скорости перемещения рабочего органа машины, более 0,5 м/мин, т.к. при медленном нажатии на шток связанные с ним контакты разрываются медленно, что приводит к появлению электрической дуги и оплавлению контактов.

Для обеспечения быстрого, практически мгновенного, переключения контактов используются специальные пружинные и спусковые механизмы (рис. 4).

Рис. 4. Конечный выключатель с быстрым переключением контакта:

1. Диэлектрический корпус. 2. Общий контакт. 3,4. Неподвижные контакты. 5. Подвижный упругий (пружинный) контакт. 6. Толкатель (шток)

При нажатии звена регулируемого устройства на шток 6 последний давит на пружинный контакт 5, который быстро перебрасывается с контакта 4 на контакт 3. При этом ток пойдет по другой цепи управления.

Пружинный контакт 5 выполнен из трех упругих элементов, причем длина среднего больше, чем длина крайних, что делает его устойчивым только в двух положениях (прижат к контакту 4 или прижат к контакту 3). В исходном состоянии он прижат к контакту 4.

При малейшем перемещении влево (по рисунку) он теряет устойчивость и практически мгновенно переходит в другое состояние. После снятия усилия со штока 6 контакт 5 так же быстро возвращается в исходное состояние.

Такие выключатели способны работать в цепях с напряжением до 380 В при токе до 3 А. Перемещение штока 6 составляет 0,5-0,7 мм, необходимое усилие для срабатывания не более 5‑7 Н. Время срабатывания 0,01‑0,02 с при частоте включений до 2-х раз в минуту.

Рассмотренные конструкции путевых и конечных выключателей имеют сравнительно низкую надежность, связанную с повышенным износом контактных пар, в связи с чем в ответственных цепях желательно их дублирование, например, по типу «нагруженный резерв».

Более высокая надежность обеспечивается при использовании бесконтактных датчиков, например, индуктивного или фотоэлектрического типа, имеющих более высокую скорость переключения.