Kontaktron: zasada działania rozłącznika, opis, zakres zastosowania rozłącznika

W jednostkach elektronicznych i inżynierii radiowej aktywnie wykorzystywane są urządzenia przełączające i kontakty. Ale takie części są uważane za zawodne, ponieważ częste używanie sprzętu je zużywa. Z tego powodu specjaliści często używają kontaktronu, który występuje w postaci sterowanego magnetycznie hermetycznego styku. Dla dłuższej pracy są wyposażone w wysokiej jakości przełączniki.

Krótki opis

We współczesnym świecie kontaktrony praktycznie nie są używane, ponieważ na rynek masowy weszły bardziej uniwersalne czujniki Halla. Ale wciąż są sytuacje, w których po prostu nie możesz się obejść bez takiego przekaźnika. Chodzi o to, że urządzenie jest łatwe do kontrolowania i można je zainstalować w obwodzie dowolnego sprzętu. Kiedy master musi osiągnąć wysoki stopień niezawodności i trwałości urządzenia, po prostu nie można obejść się bez kontaktronu.

Dziś taki przekaźnik można znaleźć w różnych czujnikach i podobnych urządzeniach. Funkcjonalność jest zwyczajowo udostępniana na trzy główne kategorie:

1. Przełączanie.
2. Zamknięcie.
3. Otwarcie.

Wśród głównych cech technicznych można wyróżnić kontakt suchy i rtęciowy. W tym ostatnim przypadku w szklanej obudowie znajdują się metalowe krople, które są szczególnie ważne podczas pracy przekaźnika, ponieważ poprawia się jakość styku.

Ponadto rtęć pomaga uniknąć niepożądanych wibracji, zwiększając w ten sposób czas reakcji instalacji. Dlatego eksperci zawsze zalecają korzystanie z tego typu kontaktu.

Charakterystyka urządzenia

Wysokiej jakości kontaktron składa się z dwóch styków wykonanych ze specjalnego stopu ferromagnetycznego. Zainstalowane są w solidnej kolbie, dzięki czemu użytkownik zawsze może kontrolować swoją pracę. Jeśli magnes trwały wejdzie w styki, następuje zamknięcie z utworzeniem obwodu ciągłego. Ze względu na tę specyfikę kontaktron zaczęto nazywać wyłącznikiem krańcowym.

Producenci przemysłowi znakują takie jednostki ściśle według ostatecznego zakresu zastosowania. Na przykład: jeśli skrót KEM zostanie zastosowany do przekaźnika, należy on do kategorii elektrycznych mechanizmów przełączających. Duża litera „A” oznacza, że ​​urządzenie może być używane w każdych warunkach pogodowych, ale części oznaczone „B” są przeznaczone wyłącznie do użytku w pomieszczeniach. Często można spotkać skrót MCA, co oznacza, że ​​ten przełącznik magnetyczny jest idealny do wszystkich warunków użytkowania.

W przypadku standardowej jednostki przełączającej poziom rezystancji mieści się w granicach 0,2 oma. Wysokiej jakości kontaktron do otwierania różni się tym, że ten wskaźnik wynosi 1 kOhm. Dane te pozwalają technikom znacznie przyspieszyć przełączanie między istniejącymi obwodami. Wszystkie przełączniki magnetyczne tego typu są stosowane w sieciach napięciowych, ponieważ mają wyższą wydajność. Magnetyczny wyłącznik kontaktronowy jest aktywnie wykorzystywany w różnych obwodach, w przemyśle komputerowym i zabezpieczającym, a także w czujnikach stykowych.

Odmiany modeli

Wysokiej jakości kontaktrony są zwykle podzielone na kilka kategorii, które różnią się między sobą urządzeniem grupy styków. Każda odmiana ma wiele pozytywnych cech, które są wysoko cenione zarówno przez profesjonalistów, jak i domowych rzemieślników. W sprzedaży dostępnych jest kilka rodzajów kontaktronów:

• Z przełączanym typem styków.
• Tradycyjne instalacje w pętli otwartej.
• Specyficzne elementy z zamkniętymi stykami.

Oprócz głównych cech funkcjonalnych specjaliści wyróżniają również parametry technologiczne, które dzielą przełączanie jednostek zamkniętych na suche i rtęciowe.

Różnice projektowe

Wielofunkcyjny kontaktron ma postać zamkniętego szklanego cylindra, wewnątrz którego znajdują się czułe styki. Elementy te to rdzenie magnetyczne przyspawane od końcowych stron produktu. Wszystkie części zewnętrzne są podłączone do istniejącego zasilacza.

Najpopularniejsze dziś są kontaktrony do zamykania. Styki wykonane są z wysokiej jakości prostokątnego drutu ferromagnetycznego. Rdzenie wykonane są z permalloyu, materiału, w którym główną rolę odgrywa moc i rozmiar kontaktronu. W razie potrzeby powłokę można zastąpić srebrem, złotem, rodem.

Gotową kolbę opróżnia się lub wprowadza się do niej gaz obojętny, co zapobiega rozwojowi korozji w przełączniku. W procesie produkcyjnym specjaliści biorą również pod uwagę fakt, że pomiędzy rdzeniami występuje szczelina o określonej średnicy.

Zasada działania

Kontaktron przełączny ze stykami zwiernymi wyposażony jest w dwa rdzenie, które wyróżniają się zwiększoną przenikalnością magnetyczną. Te dwa elementy znajdują się w zamkniętym szklanym cylindrze wypełnionym gazem obojętnym lub mieszanką gazów. W samej kolbie panuje ciśnienie 50 kPa. Specjalne środowisko obojętne nie pozwala na utlenianie styków.

Cylinder kontaktronu jest umieszczony w wewnętrznej komorze uzwojenia sterującego, do którego podłączone jest źródło prądu stałego. W momencie włączenia zasilania na odpowiedzialnym przekaźniku powstaje wymagane pole magnetyczne, które przechodzi przez rdzenie styków, a następnie wzdłuż szczeliny i zamyka się na cewce sterującej. Przepływ energii roboczej tworzy siłę ciągnącą, która łączy ze sobą styki.

Dodatkowe pokrycie styków srebrem, złotem, palladem lub radem pomaga zmniejszyć rezystancję styku. Po włączeniu zasilania w cewce elektromagnesu siła zanika, a same sprężyny pracują na zasadzie otwierania. Warto zauważyć, że w kontaktronie nie ma całkowicie powierzchni, na których części miałyby się o siebie trzeć. Same styki wyróżniają się różnymi funkcjami, ponieważ mogą wykonywać całą pracę przewodnika, obwodu magnetycznego i sprężyn.

Zwiększenie gęstości prądu pomaga kilkakrotnie zmniejszyć rozmiar cewki magnesu. Drut emaliowany jest aktywnie używany do nawijania. Wszystkie zespoły kontaktronów przechodzą przez tłoczenie, a połączenia są wykonywane przez spawanie lub lutowanie. Jednostki te aktywnie wykorzystują tarcze magnetyczne, które pomagają zredukować strefy stanu włączenia.

Dobrze skoordynowana praca przekaźnika wynika z faktu, że wszystkie sprężyny montowane są bez dodatkowego naciągu, dzięki czemu urządzenie jest gotowe do pracy natychmiast po uruchomieniu. Zamiast zwykłych elektromagnesów można zastosować magnesy trwałe, dlatego kontaktrony nazywane są spolaryzowanymi. Do wciśnięcia styków przekaźnika potrzebna jest pewna siła, co wynika z obecności cewki magnetycznej. Tego efektu nie można znaleźć w konwencjonalnych jednostkach elektromagnetycznych, gdzie cała siła zależy od sprężyny.

Zasada działania kontaktronu do otwierania różni się tym, że układ przekaźników pod wpływem elektromagnesu magnetyzuje rdzenie, które są stopniowo odpychane między sobą i otwierają obwód. Te modele, które należą do typu zamkniętego, są wyposażone w trzy styki, jeden z nich jest pokryty metalem, a pozostałe są ferromagnetyczne.

Zalety i wady

Każda jednostka ma zarówno pozytywne, jak i negatywne cechy. Jeśli użytkownik zna wszystkie mocne i słabe strony zakupionego produktu, może wybrać najbardziej odpowiednią dla niego aplikację. Dlatego przed zakupem kontaktronu musisz przestudiować jego zalety:

1. Wysoki stopień niezawodności przełączania. Ten parametr jest prawie dwukrotnie wyższy niż typowe dla otwartych grup kontaktów. Efekt ten uzyskuje się dzięki dużej rezystancji między otwartymi stykami (może sięgać kilkudziesięciu MΩ).
2. Łatwość użycia. Ten parametr wynika z faktu, że wszystkie styki są odizolowane od środowiska zewnętrznego, dzięki czemu użytkownik nie musi martwić się o ich czystość. Ponadto nie ma mechanicznego mocowania do magnesu trwałego.
3. Długa żywotność. Liczba operacji przekaźnika jest liczona w miliardach, żadna grupa kontaktów nie może się równać z tą liczbą.
4. Wysoka wydajność. Wiele modeli ma częstotliwość przełączania bliską 1 kHz.
5. Urządzeniem można sterować bez pomocy prądu.
6. Ten typ przełącznika jest całkowicie niewymagający przy doborze obciążenia.

Po zbadaniu wszystkich pozytywnych aspektów możesz zapoznać się z wadami. Jeśli mistrz ma niezbędne doświadczenie zawodowe, będzie w stanie wyeliminować drobne wady. Wśród głównych wad kontaktronu można wyróżnić następujące cechy:

• Stosunkowo mała liczba kontaktów.
• Duże wymiary, które nie pasują do nowoczesnej podstawy radiowej.
• Dość niskie współczynniki mocy przełączania.
• Wibracje po uruchomieniu (ten parametr nie dotyczy modeli, w których krople rtęci są wprowadzane do kapsuły).
• Nadwrażliwość na zewnętrzne pola magnetyczne.
• Szklaną bańkę można łatwo uszkodzić przez niewłaściwą obsługę.

Pomimo znacznej przewagi pozytywnych charakterystyk, kontaktron jest stopniowo zastępowany innymi analogami typu półprzewodnikowego (np. czujnik Halla). Decydującą rolę odegrała wyższa wytrzymałość konstrukcji, całkowity brak grzechotki, a także mały rozmiar.

Aplikacje

Wysokiej jakości i wielofunkcyjne kontaktrony są uważane za pożądane w systemach bezpieczeństwa, w których są używane jako przekaźniki. Takie urządzenia są również montowane w specjalnych czujnikach. Nie zapomnij o innych obszarach zastosowania:

• Potężny sprzęt do nurkowania.
• Syntezatory i klawiatury.
• Specjalistyczny sprzęt do automatyki i bezpieczeństwa.
• Sprzęt wąskoprofilowy w placówkach medycznych.
• Przełączanie urządzeń.
• Urządzenia pomiarowe i testujące.

Zasady sterowania kontaktronem

Ze względu na to, że taki sprzęt wykorzystywany jest nie tylko w życiu codziennym, ale także w wielu innych branżach, każdy użytkownik powinien wiedzieć, jak się z nim obchodzić. Tylko w tym przypadku możesz liczyć na wysoką jakość działania przekaźnika. Co więcej, możesz kontrolować zapieczętowany przełącznik na dwa główne sposoby:

1. Za pomocą magnesu trwałego.
2. Działając z cewką podłączoną do źródła prądu stałego.

W pierwszym wariancie użytkownik może wykorzystać ruch kątowy lub liniowy magnesu trwałego. Ponadto często zdarza się, że specjalna kurtyna zakrywa obszar roboczy. Taką opcję można znaleźć w uniwersalnych czujnikach poziomu i położenia, a także w alarmach antywłamaniowych.

Druga metoda pozwala specjalistom zbudować potężny przekaźnik oparty o kontaktron. W przeciwieństwie do znanych tradycyjnych konstrukcji, taka jednostka będzie bardziej niezawodna, wysokiej jakości i trwała, ponieważ w jej obwodzie nie będzie żadnych ruchomych elementów. Ale jeśli chodzi o niewielką liczbę grup styków, tę niewielką wadę można łatwo wyeliminować, stosując jednocześnie kilka kontaktronów.

Przykładem zastosowania tej metody sterowania jest przekaźnik prądowy. Ta jednostka jest prezentowana w postaci potężnej cewki, która jest owinięta mocnym drutem o dużym przekroju. Zamknięty przełącznik znajduje się zawsze w wewnętrznej komorze.

Uniwersalność tego urządzenia może być wykorzystana jako niezawodny system ochrony przed przeciążeniem w obwodach prądu stałego. Ponadto master może regulować czułość urządzenia, przesuwając liniowo przełącznik wewnątrz cewki.