5 Электромагнитные устройства
5.1 Выключатели, кнопки и клавиши
Для включения или отключения нагрузки (электрической лампочки, двигателя и т.д.) необходимо разъединяющее (коммутирующее) устройство.
Схема простейшего выключателя, используемого в осветительной сети, изображена на рисунке 5.1.
Рис. 5.1. Схема простейшего выключателя
Выключатель имеет неподвижный контакт 2 и подвижный контакт 3, установленный на качающемся металлическом рычаге 4. Рычаг 4 переключается под действием подпружиненного пластмассового штифта 5, расположенного в клавише 1 выключателя. Под действием пружины 6 контактный рычаг переключается мгновенно, независимо от скорости нажатия клавиши 1.
Мгновенное переключение является обязательным условием нормальной работы контактов.
Конструкция выключателя может быть самой разной, но в любом выключателе обязательно есть пружинный механизм мгновенного действия.
На рисунке 5.2 изображена схема другого очень распространенного переключающего аппарата – кнопки.
Кнопка имеет две пары контактов. Верхние контакты а – в замкнуты контактным мостиком – металлической пластинкой с двумя контактами (рис. 5.2,а). Контактный мостик установлен на оси кнопки. В верхней части оси имеется расширение – головка.
Кроме того, на оси установлены две пружины. Верхняя пружина тянет головку кнопки вверх и прижимает контактный мостик к контактам а – в. Контакты надежно замкнуты.
Если нажать на головку кнопки, ось сместится вниз и контактный мостик отойдет от контактов а – в и войдет в соприкосновение с контактами c – d. При этом нижняя пружина сожмется и прижмет мостик к контактам с – d. Верхняя электрическая цепь разомкнётся, а нижняя будет замкнута. Если не нажимать кнопку, то она вернется в исходное положение и состояние электрической цепи опять будет прежним. Условное изображение кнопки показано на рисунке 5.2,б.
Рис. 5.2. Схема электрической кнопки (а) и ее условное обозначение (б)
Конструкция электрических кнопок, их форма, цвет головок могут быть самыми разнообразными. Иногда в головку кнопки встраивают электрическую лампочку, которая загорается, если на кнопку нажать. Такие кнопки применяются в лифтах.
Но все кнопки независимо от конструкции принципиально отличаются от выключателей.
Выключатель «запоминает» внешнее воздействие (сигнал) человека. Если нажать клавишу выключателя в положение «включено», цепь будет замкнута до тех пор, пока кто-либо не изменит положение выключателя.
Кнопка таким свойством не обладает. Она самостоятельно возвращается в исходное положение, как только на нее перестают нажимать.
Существует еще один аппарат, который внешне напоминает кнопку, но по своим свойством близок к выключателю. Это – клавиша. Если нажать на клавишу, шток ее переместится и произойдет переключение контактов. Однако в отличие от кнопки, если клавишу отпустить, то она останется в прежнем положении. Для того чтобы восстановить состояние электрической цепи, на клавишу нужно нажать еще один раз. Раз нажали-включили, второй раз нажали-выключили.
По своему устройству клавиша похожа на кнопку, но снабжена специальным механическим устройством, которое обеспечивает поочередное переключение. Подобные механические устройства применяют в шариковых ручках с убирающимся пишущим стержнем, настольных лампах и др.
Клавиши применяют в радиоаппаратуре, телевизорах и магнитофонах. Клавиши компактны и более удобны, чем обычные выключатели.