مفاتيح الحركة اللا تلامسية

تُستخدم مفاتيح التنقل غير المتصلة (محولات الطاقة بالسكك الحديدية التي تعمل بدون إجراء ميكانيكي من المحدد المتحرك) في دوائر التحكم للمحركات الكهربائية للآلات والآليات والآلات. تم تصميم مفاتيح الاستشعار لتبديل دوائر التحكم من خلالها المرحلات الكهرومغناطيسية أو عناصر المنطق اللاتلامسي، والتي تتم تحت تأثير عنصر التحكم.

تصنيف مفاتيح القرب

يمكن تصنيف مفاتيح التنقل غير المتصلة وفقًا لما يلي: طريقة العمل على العنصر الحساس ، والمبدأ المادي لتشغيل المحول ، والتصميم ، ودرجة الدقة ، ودرجة الحماية.

وفقًا لطريقة التأثير على العنصر الحساس ، يمكن تقسيم مفاتيح التنقل غير التلامسية إلى مفاتيح ميكانيكية ومحددة.

في المفاتيح من النوع الأول ، يعمل عنصر التحكم بشكل ميكانيكي بشكل مباشر على المحرك الأساسي لمفتاح الحد اللاتلامسي ، والذي يتفاعل بدون تلامس مع عنصر الاستشعار.في المفاتيح من النوع الثاني ، اعتمادًا على موضع عنصر التحكم غير المتصل ميكانيكيًا بمفتاح القرب ، يتم تغيير المعلمة المادية للمحول. تؤدي قيمة معينة لهذه المعلمة إلى تغيير حالة عنصر الترحيل.

يشمل تصنيف مفاتيح السفر غير المتصلة وفقًا للمبدأ المادي لتشغيل المحول الأنواع التالية:

مفاتيح استقرائية مبنية على التغيير الحث الحث المتبادل وكذلك المفاتيح الاستقرائية.

حاليًا ، توجد معظم مفاتيح السفر اللاتلامسية في السوق جهاز حثي.

في المقابل ، يمكن بناء محولات مفاتيح القرب الاستقرائي وفقًا للمخططات التالية: الرنين ، المولد التلقائي ، التفاضل ، الجسر ، التحويل المباشر.

المفاتيح الحثية المغناطيسية التي تستند إلى المبادئ التالية: تأثير هول ، المقاوم المغناطيسي ، الثنائي المغناطيسي ، المغناطيسية ، مفتاح القصب.

المفاتيح السعوية: مع مساحة لوحة متغيرة ، مع فجوة لوحة متغيرة ، مع ثابت عازل متغير لفجوة اللوحة.

مفاتيح كهروضوئية مع عناصر: الثنائي الضوئي ، الترانزستور الضوئي ، المقاوم الضوئي ، الكهروضوئي.

المفاتيح الكهروضوئية ومفاتيح الحزمة المجاورة ، حيث يمكن استخدام أشعة ذات طبيعة فيزيائية مختلفة ، مثل الإشعاع المشع ، مع أشعة الضوء المرئية.

حسب التصميم ، تنقسم مفاتيح التبديل غير التلامسية إلى: فتحة ، حلقة (نصف حلقة) ، مستوي ، نهاية ، مفاتيح بمحرك ميكانيكي ، مفاتيح متعددة العناصر.

يعد تقسيم مفاتيح حد عدم الاتصال إلى إصدارات نهائية ومستوية مشروطًا إلى حد ما ، نظرًا لأن حركة عنصر التحكم بالنسبة للسطح الحساس يمكن ، بالنسبة لبعض أنواع مفاتيح حد عدم الاتصال ، أن تحدث في كل من المستويات المتوازية والعمودية. في هذه الحالة ، يمكن اعتبار استخدامه التفضيلي أساسًا.

فئة الدقة (قيمة الخطأ الأساسي) تنقسم مفاتيح الحركة غير التلامسية إلى منخفضة (حوالي ± 0.5 مم أو أكثر) ، ومتوسطة [تقريبًا ± (0.05-0.5) مم] ، وزائدة [تقريبًا ± (0.005-0.05) مم] و دقة عالية (± 0.005 مم تقريبًا أو أقل).

يمكن أن تتمتع مفاتيح حد عدم الاتصال بدرجات مختلفة من الحماية ضد دخول أجسام غريبة ودخول الماء إلى الجهاز. تتوافق خصائص درجة حماية مستشعرات القرب والتصنيف المتعلق بدرجة الحماية مع الخصائص والتصنيف المقبول في الداخل والخارج للمعدات الكهربائية والأجهزة الكهربائية بجهد يصل إلى 1000 فولت.

الخصائص التقنية لمفاتيح القرب

تشمل الخصائص التقنية لمفاتيح السفر غير المتصلة خصائص دقيقة (مترولوجية) ، وسرعة ، وخصائص كهربائية ، وأبعاد ووزن إجمالي وتركيب ، وظروف التشغيل الاسمية والمسموح بها ، ومؤشرات الموثوقية ، والسعر ، إلخ.

يتم تحديد إحدى الخصائص الرئيسية لمفاتيح الانتقال غير المتصلة ، والتي تؤثر بشكل مباشر على بنائها وعدد من الخصائص التقنية الأخرى ، من خلال الترتيب الهندسي لعنصر التحكم بالنسبة للسطح الحساس أثناء التشغيل ... بالنسبة لمفاتيح التقارب في المستوى ، السمة الرئيسية تؤخذ على أنها خلوص العمل - المسافة بين السطح الحساس للمفتاح وعنصر التحكم الذي يعمل عليه المفتاح. السمة الرئيسية لمفتاح الحد هي أقصى مسافة للتأثير ، أي المسافة القصوى بين السطح الحساس للمفتاح وعنصر التحكم التي يمكن عندها التغيير في حالة التبديل الخاصة به. السمة الرئيسية للفتحة والمفاتيح الحلقية هي عرض الفتحة والقطر الداخلي للحلقة على التوالي هذه المفاتيح.

تتضمن خصائص الدقة لمفاتيح السفر غير التلامسية الخطأ الأساسي والأخطاء الإضافية الناتجة عن التغيرات في درجة الحرارة المحيطة والتغيرات في جهد الإمداد وأقصى خطأ إجمالي. تشمل خصائص الدقة لمفاتيح السفر غير المتصلة أيضًا فرق السفر ، أي الفرق بين تنسيق نقطة التشغيل لضربة التلامس للمفتاح وتنسيق نقطة فصله عند تحريك عنصر التحكم في الاتجاه المعاكس.

السرعة (وقت الاستجابة) لمفتاح القرب - هذا هو الوقت بين لحظة إنشاء إحداثي العمل ولحظة الوصول إلى قيمة الجهد الثابت عند خرج مفتاح حد عدم الاتصال.من خلال معرفة حجم سرعة مفتاح السفر غير المتصل ، من الممكن تحديد الأخطاء الديناميكية في تشغيل مفاتيح السفر غير المتصلة عندما تتغير سرعة حركة عنصر التحكم.

تشمل الخصائص الكهربائية لمفاتيح التقارب المعلمات المطلوبة لمصدر الطاقة (مصدر الطاقة) وخصائص الحمل. تشمل معلمات شبكة الإمداد: نوع التيار (مباشر ، متناوب) ، جهد الإمداد وانحرافاته المسموح بها ، مستوى التموجات ، الطاقة المستهلكة بواسطة مفتاح القرب أو الاستهلاك الحالي ، تردد الشبكة (للتيار المتردد). خصائص الحمل لمفاتيح السفر غير المتصلة هي نوع الحمولة (مرحل ، رقاقة ، إلخ). جهد الخرج أو الطاقة أو التيار المستمد من الحمل.

تشمل مؤشرات الموثوقية والمتانة لمفاتيح حد عدم الاتصال ، أولاً وقبل كل شيء: احتمال التشغيل الخالي من المتاعب لفترة معينة من التشغيل أو لعدد معين من العمليات والعمر التشغيلي لمفتاح حد عدم الاتصال.

يجب أن تتضمن أهم المعلمات أيضًا الأبعاد الكلية وأبعاد التركيب لمفاتيح الحركة اللاتلامسية.

متطلبات مفاتيح القرب

أحد أهم المتطلبات للمفاتيح الحدية هو شرط الموثوقية العالية لتشغيلها. بالمقارنة مع المعدات الكهربائية الأخرى ، بما في ذلك الإلكترونية ، تعمل المفاتيح الحدية في أصعب الظروف ، لأنها تقع مباشرة في مناطق عمل آلات المعالجة ، حيث توجد مجموعة واسعة من درجات الحرارة والاهتزازات والصدمات ، والمجالات الكهرومغناطيسية القوية ، والتلوث الناجم عن الرقائق والسوائل المختلفة ممكنة.

قد تكون هناك حاجة إلى مفاتيح الحد للعمل على ترددات تشغيل عالية بسرعات عالية لحركة أجهزة التحكم.

لا تسمح البيانات الفنية لمفاتيح حد الاتصال دائمًا بتلبية المتطلبات. هذا هو سمة خاصة لمعدات العمليات الآلية مع المعدات الكهربائية المعقدة التي تحتوي على عدد كبير مفاتيح حد الاتصالمثل خطوط الماكينات الأوتوماتيكية ، والناقلات ذات الدفع العلوي وأنظمة النقل المتفرعة الأخرى ، ومعدات السباكة والتعدين ، إلخ. ينطبق هذا أيضًا على المعدات الثقيلة ذات عدد كبير من العمليات لكل وحدة زمنية ، مثل معدات الحدادة والضغط.

في العديد من الحالات المذكورة أعلاه ، عند استخدام مفاتيح حد الاتصال ، من المستحيل ضمان موثوقية مقبولة لتشغيل المعدات التكنولوجية المؤتمتة ، وبالإضافة إلى ذلك ، يجب استبدال هذه المفاتيح بشكل دوري على معدات العمل نظرًا لقصر عمرها التشغيلي في فيما يتعلق بإجمالي عدد العمليات.

كقاعدة عامة ، تكون مفاتيح التقارب موثوقة للغاية ، وقادرة على العمل عند تكرار العمليات ، ولها عمر خدمة طويل من حيث العدد الإجمالي للعمليات. من المزايا المهمة لمفاتيح الحركة اللاتلامسية أن موثوقيتها (احتمال التشغيل الخالي من المتاعب لفترة معينة) مستقلة عمليًا عن تكرار العمليات.

يتم أيضًا تسهيل زيادة موثوقية المعدات عند استخدام مفاتيح التنقل بدون تلامس من خلال حقيقة أنه لا يمكن تشغيل مفاتيح التنقل اللاتلامسية إلا عند الحاجة.في حالة استخدام مفاتيح الحد من جهات الاتصال ، يتم تبديل جهات الاتصال مع كل ضغطة على الكاميرا ، بغض النظر عما إذا كانت جهات الاتصال هذه متصلة بالدائرة الكهربائية أم لا.

ترجع بعض متطلبات مفاتيح القرب أيضًا إلى ظروف التشغيل.

عادة ما تكون الظروف البيئية الرئيسية التي يجب مراعاتها هي جهد إمداد التيار المتردد ودرجة الحرارة المحيطة. ضمن الحدود المحددة للتغييرات في الظروف الخارجية ، يجب أن تحافظ مفاتيح حد عدم الاتصال على قابلية التشغيل والدقة المطلوبة. لا ينبغي أن يتأثر تشغيل المفاتيح بشكل كبير برطوبة الهواء المحيط ، وكذلك بالارتفاع فوق مستوى سطح البحر ضمن الحدود المقبولة للمفاتيح الحدية.

المتطلبات التي يتم فرضها عادة على مفاتيح السفر غير المتصلة هي القدرة على شغل أي مكان عمل في الفضاء وعدم وجود تأثير للمواد الأساسية التي تم تركيبها عليها والأجسام المعدنية التي تلامس جسم عدم الاتصال يسافر. يجب ألا يتأثر تشغيل مستشعرات القرب بالاهتزازات والصدمات وكذلك باختراق الزيت والمستحلب والماء والغبار.

يمكن أن يصل أعلى تردد تشغيل لمفاتيح السفر غير المتصلة عند استخدامها كمرحل كهرومغناطيسي للحمل إلى 120 عملية في الدقيقة. إذا تم استخدام الأجهزة الإلكترونية كحمل لمفاتيح القرب ، فيمكن أن يكون تردد تشغيل النظام أعلى بكثير.

مفاتيح القرب من المولدات

يعتمد مبدأ تشغيل مفاتيح التنقل للمولد اللاتلامسي على التغييرات في معلمات الدائرة المتذبذبة للمولد تحت تأثير خارجي. عادة ما تكون هذه المعلمة المتغيرة التي تحول حركة عنصر التحكم إلى إشارة كهربائية متغيرة هي الحث أو السعة للدائرة المتذبذبة أو الحث المتبادل بين ملفات الدائرة. في مفاتيح الحد غير التلامسية مع مولد حثي من النوع النهائي ، يُدخل عنصر التحكم ، وهو عبارة عن لوحة موصلة ، عند الاقتراب ، اضطرابًا في المجال الكهرومغناطيسي عالي التردد الناتج عن الملف الاستقرائي لدائرة المذبذب.

في نفس الوقت في عنصر التحكم ، التيارات إيديخلق المجال الكهرومغناطيسي الخاص بها. حقل كهرومغناطيسي تيارات إيدي لها تأثير معاكس على ملف المحول ، مما يتسبب في حدوث تغييرات في المقاومة النشطة والمتفاعلة فيه ، وبالتالي ، تغيير في إشارة خرج المذبذب في التردد والسعة من القيم الأولية المقابلة لمسافة كبيرة من عنصر التحكم في قيم هذه المعلمات المقابلة في هذا الموضع لعنصر التحكم حيث يوجد تغيير مفاجئ في الحالة ، جهاز العتبة. هذا التغيير في إشارة خرج المذبذب يتم استشعاره في النهاية بواسطة محرك الأقراص.

إشارة خرج المذبذب عبارة عن تذبذب جهد بتردد يصل إلى عدة مئات من الكيلوهرتز. عند إخراج جهاز العتبة ، يجب أن تصل هذه الإشارة أحادية القطب. لذلك ، يتم توصيل المعدل بين المولد وجهاز العتبة.

مفاتيح القرب BVK-24

مفاتيح تقارب واسعة الانتشار من النوع ذي الفتحات المزودة بمضخمات ترانزستور تعمل في وضع المولد. في التين. 1 ، ويعرض عرضًا عامًا لنوع المحول BVK-24. تتكون دائرتها المغناطيسية ، الموجودة في المربع 4 ، من قلبين من الفريت 1 و 2 مع فجوة هوائية بعرض 5-6 مم بينهما. في النواة 1 ، يوجد أسبوع لف أولي وتعليقات إيجابية لف wp.c ، في النواة 2 هناك ردود فعل سلبية متعرجة. هذه الدائرة المغناطيسية تقضي على تأثير المجالات المغناطيسية الخارجية. يتم توصيل ملفات التغذية الراجعة في سلسلة - عكس ذلك. كعنصر تبديل ، يتم استخدام بتلة من الألومنيوم (لوحة) 3 بسمك يصل إلى 3 مم ، والتي يمكن نقلها إلى الفتحة (في فجوة الهواء) للنظام المغناطيسي للمستشعر.

مفتاح الحركة اللاتلامسية BVK -24: أ - منظر عام ؛ ب - رسم تخطيطي كهربائي

إذا كانت البتلة خارج القلب ، فسيكون الفرق بين الفولتية المستحثة في اللفات wpc و wo.c موجبًا ، ويتم إغلاق الترانزستور VT1 وتوليد اهتزازات ثابتة في الدائرة wc - C3 (الشكل 1 ، ب ) لا يحدث. عندما يتم إدخال بتلة في فتحة المستشعر ، يضعف الاتصال بين الملفين wk و wо.c (لذلك تسمى البتلة أيضًا شاشة) ، يتم تطبيق جهد سلبي على قاعدة الترانزستور VT1 ويفتح. في الدائرة Wk - يتم إنشاء C3 و التيار المتناوب، والذي يحفز EMF في الملف wp.c في الدائرة الرئيسية للترانزستور. في الدائرة الأساسية للترانزستور VT1 ، يتم الكشف عن المكون المتغير لتيار القاعدة. يفتح الترانزستور ، مما يتسبب في التتابع من K إلى

لتحقيق الاستقرار في تشغيل الترانزستور مع التقلبات في درجة الحرارة والجهد ، يتم استخدام مقسم جهد غير خطي ، يتكون من عنصر خطي - R1 ، وثرمستور شبه موصل R2 وصمام ثنائي VD2.

خطأ الاستجابة هو 1-1.3 مم. جهد إمداد مفتاح BVK-24 هو 24 فولت.

رسم تخطيطي لدائرة التبديل اللاتلامسي BVK

مخطط التحويل المتسلسل لمفتاحين لا تلامس BVK

مخطط التوصيل المتوازي لمفتاحين لا تلامس BVK

مفاتيح KVD اللاتلامسية

تم تصميم مفاتيح حد عدم الاتصال من نوع KVD لتبديل دوائر التحكم والإشارات أثناء التشغيل الآلي للأنظمة المختلفة. تشتمل الدائرة على مذبذب ومشغل ترانزستور. عندما يتم إدخال لوحة معدنية في فجوة التشغيل ، يحدث انخفاض في معامل التغذية المرتدة ، مما يتسبب في حدوث انهيار في التوليد ، ويقلب المشغل ويفتح ترانزستور ناتج مغلق بشكل طبيعي ، مما يؤدي إلى تنشيط عنصر الترحيل أو المنطق. جهد الإمداد - 12 أو 24 فولت

مفاتيح حد عدم الاتصال BTB

تم تصميم مفاتيح BTB لتبديل دوائر التحكم عن طريق المرحلات أو عن طريق مطابقة عناصر عناصر منطق عدم الاتصال. تقوم المفاتيح بتغيير حالة التبديل (الإجراء) عند الاقتراب من العنصر الحساس لعنصر التحكم الهيكلي الفولاذي. تعمل المفاتيح وفقًا لمبدأ المولد المتحكم فيه ، ويحدث التبديل عند الاقتراب من العنصر الحساس للجزء المتحكم فيه أو عنصر التحكم المصنوع من الفولاذ الهيكلي.

جميع المفاتيح مجهزة بدوائر حماية ضد القطبية العكسية لجهد الإمداد والجهد الزائد عند إيقاف تشغيل الأحمال الحثية. تم تجهيز المحولات BTP 103-24 و BTP 211-24-01 و BTP 301-24 ، بالإضافة إلى أنظمة الحماية المذكورة أعلاه ، بدائرة حماية ضد الزائد وقصيرة الدائرة في سلسلة الشحن. جهد إمداد مفاتيح BTB - 24 فولت.