行程开关(限位开关、微动开关和接近开关)——常用的主令电器
2018-03-13  来源:本站

行程开关用来反映工作机械的位置变化(行程),用以发出指令,改变电动机的工作状态。如果,把行程开关安装在工作机械行程的终点处,以限制其行程,就称为限位开关或终端开关。它不仅是控制电器,也是实现终端保护的保护电器。

行程开关主要由类似按钮的触头系统和接受机械部件发来信号的操作头组成。根据操作头不同,行程开关可分为直动式、滚动式和微动式。按触点性质可分为有触点和无触点式(接近开关)。

1)直动式行程开关

1-17是直动式行程开关的结构图。它是靠机械运动部件上的撞块来碰撞行程开关的推杆。它的优点是结构简单,成本较低,缺点是触头的分合速度取决于撞块移动的速度。

若撞块移动速度太慢,则触点就不能瞬时切断电路,使电弧在触点上停留时间过长,易于烧蚀触点。因此,这种开关不宜用在撞块移动速度小于0.4m/min的场合。

2)微动开关

为克服直动式结构的缺点,采用具有弯片状弹簧的瞬动机构,如图1-18所示。

当推杆被压下时,弓簧片发生变形,储存能量并产生位移,当达到预定的临界点时,弹簧片连同动触点产生瞬时跳跃,从而导致电路的接通、分断或转换。同样,减小操作力时,弹簧片释放能量并产生反向位移,当通过另一临界点时,弹簧片向相反方向跳跃。采用瞬动机构可以使开关触点的接触速度不受推杆压下速度的影响,这样不仅可以减轻电弧对触点的烧蚀,而且也能提高触点动作的准确性。

微动开关的体积小、动作灵敏、适合在小型机构中使用,但由于推杆所允许的极限行程很小,以及开关的结构强度不高,因此在使用时必须对推杆的最大行程在机构上加以限制,以免压坏开关。

3)滚轮旋转式行程开关

为克服直动式行程开关的缺点,还可采用能瞬时动作的滚轮旋转式结构,如图1- 19所示。这类行程开关适用于低速运动的机械。

行程开关的符号:

4)接近开关

为了克服有触点行程开关可靠性较差,使用寿命短和操作频率低的缺点,采用了无触点式行程开关,也叫电子接近开关。目前晶体管无触点电子开关正获得越来越多的应用。

接近开关大多由一个高频振荡器和一个整形放大器组成,图1-20接近开关工作原理图。振荡器振荡后,在开关的感应面上产生交变磁场,当金属物体接近感应面时,金属体产生涡流,吸收了振荡器的能量,使振荡器减弱以致停振。振荡与停振是两种不同的状态,由整形放大器转换成二进制的开关信号,从而达到检测位置的目的。

接近开关外形结构多种多样,电子电路装调后用环氧树脂密封,具有良好的防潮防腐性能。它能无接触又无压力地发出检测信号,又具有灵敏度高,频率响应快,重复定位精度高,工作稳定可靠、使用寿命长等优点。在自动控制系统中已获得广泛应用。

 

接近开关的符号:

行程开关的技术参数和型号

行程开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、触点换接时间、动作力、动作角度或工作行程、触点数量、结构形式和操作频率等。结构型式中的复位方式有自动复位和非自动复位两种。自动复位式是依靠本身的恢复弹簧来复原;非自动式在U形的结构摆杆上装有两个滚轮,当撞块通过其中的一个滚轮时,摆杆转过一定的角度,使开关动作。撞块离开滚轮后,摆杆并不能自动复位,直到撞块在返回行程中在撞及另一滚轮,使摆杆才回到原始位置,使开关复位。这种开关由于具有“记忆”曾被压动过的特性,因此在某些情况下可使控制电路简化,而且根据不同需要,行程开关的两个滚轮可以布置在同一个平面内或分别布置在两个平行平面内。

一般行程开关由执行元件、操作机构及外壳等部件组成。操作机构可根据不同场合的需要进行变换组合。例如LX32系列行程开关采用了LX31-1/1型微动开关作为执行元件,配以外壳和操作机构,可组成四种不同的操作方式。当前全国统一设计的行程开关有LX32LX33LX31系列,其他常用的行程开关有LX19LXW-11JLXK1LX5LX10等系列。国外引进生产的有3SE(德国西门子)、831(法国柯赞公司)。其中JLXL1为快速型。

行程开关型号含义如下:

 

目前应用较多的接近开关有LJ5LXJ3LXJ6LXJ7等系列,引进生产的有3SGLXT3(德国西门子)系列。