Концевой выключатель с роликом – ключевой элемент в автоматизации механизмов и систем, обеспечивающий управление и безопасность оборудования. В статье рассмотрим принцип работы устройства, советы по выбору и пошаговую инструкцию по монтажу. Также проведем обзор популярных моделей, таких как Schneider и ВП15К21, и предложим рекомендации по обнаружению и устранению неполадок. Эта информация будет полезна как профессионалам, так и любителям, желающим улучшить навыки в автоматизации.

Что такое концевые выключатели

Концевой выключатель, или концевик, представляет собой устройство, которое управляет электрической цепью питания исполнительного механизма, размыкая или замыкая её. Сигнал для активации поступает от внешнего воздействия, оказываемого подвижной деталью на чувствительный элемент выключателя. Главная функция концевика заключается в автоматизации управления отдельными технологическими процессами или механизмами, что позволяет освободить людей от выполнения рутинных и однообразных задач.

Наиболее распространённым примером работы концевого выключателя служат откатные двери. Открытие и закрытие створки инициируется человеком, а остановка двери происходит автоматически, когда подвижная часть воздействует на концевые выключатели в начальной или конечной точке.

Внешний вид концевика представляет собой компактный прибор, который устанавливается в определённой позиции управляемого механизма. Это не обязательно должно быть начальной или конечной точкой движения подвижного элемента, так как воздействие на концевик могут оказывать детали, расположенные в любом удобном месте. Часто один и тот же выключатель может обеспечивать как начало, так и конец движения, взаимодействуя с различными элементами подвижного узла.

Существуют как контактные, так и бесконтактные модели концевых выключателей, которые функционируют по различным принципам. Однако различия в конструкции не влияют на их основное назначение — по сути, любой тип концевика является обычным выключателем.

Концевой выключатель с роликом является важным элементом в автоматизации различных механизмов. Эксперты отмечают, что его принцип работы основан на механическом воздействии на переключатель, которое происходит при движении ролика. Это позволяет точно фиксировать положение движущихся частей и предотвращать их повреждение. При покупке такого устройства важно обратить внимание на его рабочие характеристики, такие как максимальная нагрузка и степень защиты от внешних факторов. Рекомендуется выбирать модели от проверенных производителей, чтобы гарантировать надежность и долговечность. Монтаж концевого выключателя следует проводить в соответствии с инструкцией, уделяя внимание правильному подключению проводов и установке в удобном для доступа месте. Правильная установка и настройка обеспечат эффективную работу устройства и продлят срок его службы.

https://youtube.com/watch?v=-xUacBVgLIs

Область применения концевых выключателей

Концевые выключатели используются в разных сферах человеческой деятельности:

• Бытовая техника. Подсветка холодильников, защита от запуска выполнения функций при открытой крышке или снятом кожухе, прочие варианты.
• Автомобилестроение. Включение света в салоне при открывании дверей, оповещение о незакрытых дверях.
• Мебель. Подсветка при открывании дверок.
• Производство. Решение большого количества задач.

Наиболее обширной областью применения КВ следует считать промышленность. Они используются практически во всех технологических линиях, на работе КВ построена любая автоматическая производственная линия. Концевики обеспечивают безопасность работников, выполняют аварийное отключение оборудования, запускают системы экстренного дымоудаления, пожаротушения, вентиляции и прочие виды защитных комплексов.

Кроме этого, КВ активно применяются в технологических цехах для выполнения различных функций в составе автоматизированных линий, в качестве элементов защиты отдельных станков или агрегатов. Используются как ограничители диапазона перемещения разных деталей, створок, при подъеме грузов на определенную высоту.

Нередко КВ используются как аварийные устройства, обеспечивающие ручную остановку (например, на конвейерных линиях вдоль эстакады проходит трос, соединенный с концевиком, потянув за который можно в экстренном порядке остановить конвейер). Перечислить все варианты применения концевых выключателей крайне сложно, поскольку они распространены весьма широко и задействованы практически во всех промышленных линиях.

Узнайте, как подключить розетку от выключателя и выключатель от розетки правильно, в специальной статье на нашем портале.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о концевых выключателях с роликом:

1. Принцип работы: Концевые выключатели с роликом работают на основе механического контакта. Когда объект (например, дверь или крышка) движется и касается ролика, это замыкает или размыкает электрическую цепь. Это позволяет автоматически управлять различными устройствами, такими как освещение или системы безопасности, в зависимости от положения объекта.

2. Разнообразие применения: Эти устройства широко используются в различных отраслях, включая автоматизацию производственных процессов, системы безопасности, а также в быту. Например, они могут быть установлены на дверях, чтобы автоматически включать свет при открытии, или в лифтах для определения положения кабины.

3. Советы при покупке: При выборе концевого выключателя с роликом важно учитывать не только его технические характеристики (например, максимальное напряжение и ток), но и условия эксплуатации. Обратите внимание на материал корпуса (пластик или металл), степень защиты (IP) и тип ролика, так как это может повлиять на долговечность и надежность устройства в зависимости от среды, в которой оно будет использоваться.

Виды концевых выключателей

Существует две главные категории концевых выключателей, которые различаются по своему назначению:

• Защитные. Эти устройства предназначены для обеспечения безопасности людей и механизмов, а также для отключения (или поддержания неразрывности) электропитания до достижения определенного состояния. Примером защитных концевиков служат выключатели в дверях лифта — лифт не начнет движение, пока дверь не будет закрыта. Подобные устройства встречаются повсеместно, и практически все станки оснащены такой защитой от несанкционированного запуска.

• Функциональные. Эти выключатели запускают или останавливают работу механизмов или систем при выполнении заданных условий. С такими элементами сталкивается каждый из нас в повседневной жизни — например, когда при открывании дверцы холодильника загорается свет, это работа концевого выключателя. Створки откатных ворот, рольставни и другие подобные механизмы также функционируют благодаря командам концевых выключателей.

Кроме того, концевые выключатели различаются по типу конструкции, который определяется методом взаимодействия с контролируемым элементом. Существуют следующие виды концевых выключателей:

• Механические.
• Бесконтактные.

Обе категории имеют свои уникальные конструктивные особенности и варианты исполнения. Разнообразие моделей обусловлено необходимостью устранения недостатков, расширения функциональности выключателей, снижения вероятности отказов и повышения их долговечности. Давайте рассмотрим наиболее эффективные типы концевых выключателей:

Механические

Эта группа является наиболее распространенной и востребованной. Она представляет линейку устройств, входящих в непосредственный контакт с контролируемыми деталями или механизмами. Производится воздействие на чувствительный элемент того или иного типа:

• Роликовый.
• Кнопочный.
• Рычажный.
• Поплавковый.
• Ползунковый и т.п.

Примечательно, что роликовые КВ являются разновидностью кнопочных конструкций, поскольку ролик либо непосредственно воздействует на кнопку, либо выполняет ее функции, отличаясь только вектором контакта с исполнительным механизмом — на кнопку надо нажимать, а ролик реагирует на воздействие по касательной.

Механические конструкции чаще всего встречаются на производстве, в бытовой технике, мебели, в автомобилях, лифтах и прочих технических устройствах. Они надежны, долговечны, прочны. Помимо обычных КВ, выпускаемых в стандартном типоразмере, существуют микровыключатели. Они рассчитаны на малый управляющий ток и обладают небольшими габаритами. Используются в мебели и бытовой технике.

Бесконтактные

Бесконтактные концевые выключатели (КВ) предназначены для применения в системах, где прямой контакт с движущимися частями невозможен по различным причинам. В отличие от механических аналогов, бесконтактные устройства функционируют как датчики, которые фиксируют сигнал от контрольного участка движущегося объекта. Существует несколько типов бесконтактных концевиков, различающихся по принципу работы.

• Индуктивные. Эти устройства активируются при приближении движущегося элемента к катушке с магнитным сердечником. Они могут взаимодействовать как с металлическими, так и с неметаллическими компонентами. Их работа основана на принципе триггера: когда напряжение превышает установленный порог, срабатывает ключ, который меняет полярность подключения к исполнительному механизму.

• Емкостные. Эти датчики функционируют по общему принципу, характерному для всех датчиков движения: когда объект попадает в их зону действия, запускается мультивибратор, работающий на определенной частоте. Приближение объекта изменяет режим работы вибратора, что фиксируется демодулятором и преобразуется в напряжение. Это напряжение усиливается и подается на триггер, который срабатывает при накоплении заряда до заданного уровня.

• Ультразвуковые. Эти датчики основывают свою работу на изменении ультразвукового сигнала при появлении движущегося объекта в их зоне чувствительности. Кварцевые излучатели служат источниками ультразвука, а приемник фиксирует изменения частоты или амплитуды. Когда сигнал достигает определенных параметров, он передает команду на исполнительный механизм. Одной из особенностей таких КВ является широкий радиус действия — до 10 метров. Они также могут работать с объектами из различных материалов. Однако их недостатками являются чувствительность к изменениям температуры и воздействию воздушных потоков, которые могут искажать сигнал.

• Оптические. Эти устройства работают либо на прерывании светового потока, либо на его отражении. В первом случае используется источник света и фотоэлектрический детектор. Когда движущийся объект заслоняет световой луч, датчик срабатывает и отправляет команду на исполнительный механизм. Во втором варианте конструкция включает источник света и приемник, размещенные в одном корпусе. Движущийся объект отражает свет, и приемник активируется, что запускает исполнительный механизм. Однако такая конструкция требует наличия отражающей поверхности на движущейся детали, что усложняет настройку и требует постоянного контроля состояния.

• Магнитные. Эти датчики также известны как поплавковые или герконовые. Их принцип работы основан на изменении положения контактов при приближении магнитного контрольного элемента. В это время на управляющее устройство поступает соответствующий сигнал. Герконовые датчики отличаются миниатюрностью и долговечностью, не требуют специальной настройки. Благодаря своим небольшим размерам они находят применение в различных механизмах, устройствах, откатных воротах и системах охранной сигнализации. Также они активно используются в емкостях с горючими или опасными жидкостями, так как не создают искр и не имеют движущихся частей.

Цены на различные виды концевых выключателей Защитный

Цены на различные виды концевых выключателей Защитный

Особенности конструкции концевого выключателя с роликом

Конструкция данного типа представляет собой один из вариантов кнопочных механизмов, но с измененной кнопкой. Установка ролика значительно увеличивает функциональные возможности устройства. В отличие от кнопки, которая реагирует только на осевое нажатие, ролик способен реагировать на любое воздействие — как осевое, так и касательное, при условии, что вектор воздействия находится в плоскости вращения.

Подпружиненный шток с установленным роликом является подвижным элементом, на котором размещены две пары контактов — нормально замкнутые и нормально разомкнутые. При нажатии одна пара контактов размыкается, а другая замыкается. Такую конструкцию обычно называют плунжерным типом КВ.

Эти устройства в основном используются в подъемных механизмах и в системах с вертикальным перемещением подвижных частей. В горизонтальных конструкциях их применение ограничено, и возможно только при условии точного воздействия и контроля усилия.

Существуют также рычажные роликовые конструкции. В таких механизмах ролик установлен на поворотном рычаге, который, вращаясь, замыкает контактную группу внутри корпуса. Эта конструкция удобна в тех случаях, когда невозможно точно настроить силу и диапазон контакта с движущимся элементом из-за высокой инерции, вибрации или неравномерного движения.

Риск повреждения такого устройства при резком или интенсивном контакте значительно ниже, чем у концевых выключателей плунжерного типа. Их обычно устанавливают на массивные и крупногабаритные движущиеся элементы с высокой инерцией, такие как лифты, эскалаторы, вагонетки, шахтные подъемники и откатные ворота ангаров. Иногда такие конструкции называют путевыми выключателями, так как они могут срабатывать от воздействия движущихся элементов, проходящих мимо без остановки.

Существуют модели КВ с регулируемой длиной рычага, что позволяет изменять длину опоры ролика и расширяет возможности применения устройства.

Также имеются конструкции, в которых рычаг служит дополнительным элементом для повышения безопасности. Если его снять, КВ превращается в обычное кнопочное устройство. Большинство микровыключателей имеют подобную конструкцию.

Производители и модели

Концевые выключатели используются во всех сферах промышленности и множестве других областей деятельности. Востребованность этих устройств вызвала большой интерес со стороны производителей электротехнических изделий. Существует множество фирм, выпускающих концевые выключатели разных типов. Рассмотрим наиболее популярные модели и виды КВ:

Концевой выключатель с роликом Schneider

Schneider Electric — это французская компания с богатой историей, насчитывающей 185 лет. Она специализируется на разработке и производстве разнообразных электротехнических изделий. Заводы компании расположены и в России, что позволяет снижать стоимость продукции и делать ее более доступной для широкой аудитории. Концевые выключатели Schneider — это надежные и универсальные устройства, которые гарантируют стабильную и долговечную эксплуатацию. Компания предлагает следующие типы механических концевых выключателей:

• Кнопочные.
• Штоковые.
• Роликовые штоковые.
• Роликовые рычажные.
• Роликовые с регулируемым рычагом.

Цены на модельный ряд концевого выключателя с роликом Schneider

Концевой выключатель с роликом Schneider

Концевой выключатель с роликом ВП15К21

ВП15К21 — это серия путевых выключателей, разработанных для применения в промышленности. Они предназначены для работы в следующих условиях:

• Постоянный ток — до 440 В.
• Переменный ток — до 660 В.
• Номинальный тепловой ток — 10 А.
• Номинальное напряжение по изоляции — 660 В.

В линейке представлены как штоковые, так и рычажные модели выключателей, которые могут работать в режиме полумгновенного и прямого действия.

Таблица 1. Основные характеристики концевых выключателей серии ВП15К21.

Предлагаются различные типоразмеры и конструктивные исполнения, которые способны решать сложные задачи в соответствии с современными технологическими требованиями.

Цены на модельный ряд концевого выключателя с роликом ВП15К21

Концевой выключатель с роликом ВП15К21

Монтаж и подключение – пошаговая инструкция

Подключение механических концевых выключателей не вызывает трудностей и по своей сути аналогично установке стандартных устройств. Процесс включает в себя соединение в разрыв фазы с контактами нужного типа (нормально замкнутыми или разомкнутыми). Основная сложность заключается в монтаже и настройке концевого выключателя, которые требуют правильного размещения на опорной конструкции.

Важно установить корпус устройства так, чтобы ролик находился в контакте с определённым элементом движущейся детали, но не выступал слишком далеко вперёд, чтобы избежать поломки. Если движущаяся конструкция имеет значительные размеры и массу, во время её перемещения могут возникать вибрации, что следует учитывать при настройке положения ролика.

Для таких конструкций лучше использовать модели выключателей с регулируемым рычагом, что позволяет корректировать положение ролика непосредственно на месте. Рассмотрим последовательность действий при установке концевого выключателя на откатные ворота. Для работы вам понадобятся:

• Сварочный аппарат.
• Отвертка и набор гаечных ключей.
• Пассатижи.
• Болгарка.
• Рулетка и линейка.
• Точечный пробник для определения фазного провода.

Пошаговая инструкция:

Шаг 1. Определите крайние положения створки в открытом и закрытом состоянии ворот. На опорах (направляющих) приварите металлические площадки для установки концевого выключателя. Также рекомендуется закрепить металлическую трубу, в которую будет помещён провод.

Шаг 2. Установите створку в крайнее положение и отметьте на опорной площадке центры отверстий для болтов. Повторите те же действия на второй площадке. Просверлите отверстия и закрепите выключатели.

Шаг 3. Снимите крышки и подключите провода, которые предварительно были зафиксированы в трубе с помощью проволоки. Подсоедините провода к панели управления, проверьте работоспособность. Настройте положение выключателей, при необходимости установите дополнительные упоры для надёжного взаимодействия роликов с движущимися створками.

Совет! Окончательную регулировку положения ролика следует производить путём изменения длины рычага. Рекомендуется избегать крайних положений, при которых ролик может быть сорван. Оптимальным вариантом является диапазон от максимума до одной трети длины рычага.

Видео – Подключение концевых выключателей

https://youtube.com/watch?v=wBNnmTgVHws

Неполадки и способы их устранения

Конструкция механических концевых выключателей типа КВ достаточно проста, однако в процессе их использования могут возникать различные неисправности. Чаще всего они связаны с подгоревшими контактами или ошибками при установке.

Таблица 2. Часто встречающиеся неисправности механических концевых выключателей.

Видео – Ремонт концевиков на автоматических воротах

Более подробно об устройстве откатных ворот, читайте в нашей отдельной статье, где мы рассмотрели варианты самостоятельного монтажа, своими руками.

Механические концевые выключатели выполняют несложные, но ответственные задачи. Несработка устройства грозит авариями, разрушением оборудования и травмами для людей, поэтому требования к надежности конструкции отличаются строгостью. Существующие виды КВ демонстрируют надежную и безотказную работу, обеспечивая устойчивое течение технологических процессов или безопасную эксплуатацию оборудования общего назначения.

https://youtube.com/watch?v=ldiWJfL_rJI

Советы по выбору места установки концевого выключателя с роликом

Правильный выбор места установки концевого выключателя с роликом является ключевым фактором для обеспечения его эффективной работы и долговечности. Ниже приведены несколько рекомендаций, которые помогут вам сделать правильный выбор.

1. Учет рабочей среды

Перед установкой концевого выключателя с роликом необходимо оценить условия, в которых он будет работать. Если устройство будет установлено в условиях высокой влажности, пыли или агрессивных химических веществ, следует выбирать модели с соответствующей степенью защиты (например, IP65 или выше). Это обеспечит надежную работу устройства и предотвратит его преждевременный выход из строя.

2. Определение типа механизма

Концевые выключатели с роликом могут иметь различные механизмы срабатывания, такие как прямое или косвенное. При выборе места установки важно учитывать, какой тип механизма будет использоваться. Например, если требуется прямое срабатывание, выключатель должен быть установлен так, чтобы ролик мог свободно перемещаться и взаимодействовать с объектом, который будет его активировать.

3. Угол наклона и высота установки

Угол наклона и высота установки также играют важную роль. Концевой выключатель должен быть установлен на такой высоте, чтобы обеспечить удобный доступ для обслуживания и замены. Кроме того, угол наклона должен быть таким, чтобы ролик мог свободно катиться по поверхности, не заедая и не блокируясь. Рекомендуется устанавливать выключатель на уровне глаз или чуть выше, чтобы облегчить визуальный контроль за его состоянием.

4. Избегание механических повреждений

При выборе места установки необходимо учитывать возможность механических повреждений. Избегайте установки концевого выключателя в местах, где он может подвергаться ударам, вибрациям или другим механическим воздействиям. Если это невозможно, рассмотрите возможность установки защитных кожухов или ограждений для предотвращения повреждений.

5. Учет расстояния до объекта срабатывания

Важно правильно рассчитать расстояние между концевым выключателем и объектом, который будет его активировать. Слишком большое расстояние может привести к тому, что выключатель не сработает, а слишком близкое расположение может вызвать ложные срабатывания. Оптимальное расстояние зависит от типа используемого ролика и механизма срабатывания, поэтому стоит ознакомиться с рекомендациями производителя.

6. Проверка доступности для обслуживания

Не забывайте о том, что концевой выключатель должен быть доступен для регулярного обслуживания и проверки. Убедитесь, что место установки позволяет легко добраться до устройства для его проверки, очистки и замены при необходимости. Это поможет избежать проблем в будущем и обеспечит бесперебойную работу системы.

Следуя этим рекомендациям, вы сможете выбрать оптимальное место для установки концевого выключателя с роликом, что обеспечит его надежную и эффективную работу на протяжении всего срока службы.

Вопрос-ответ

Как устанавливается концевой выключатель?

Самый понятный способ установки концевого выключателя – на пути движения механизма. Так, например, их устанавливают в лифтовых шахтах. В сценической механике распространен более «компактный» способ: концевые выключатели устанавливают на вращающихся элементах – валу электромотора или барабане лебедки.

Какие три основных компонента входят в состав концевого выключателя?

Основные компоненты концевого выключателя — это привод, крышка, встроенный выключатель и корпус выключателя.

Принцип работы концевых выключателей?

Концевой выключатель — электромеханическое устройство, широко применяемое в системах автоматизации для определения наличия объекта в зоне действия. В основе принципа работы концевого выключателя лежит механическое воздействие на актуатор. Когда он перемещается, происходит замыкание либо размыкание электрической цепи.

Как правильно должен быть установлен выключатель?

Раньше, как Вы заметили, в квартирах чаще всего устанавливались электроустановочные изделия согласно советским стандартам. То есть выключатели – на уровне плеч и головы человека, а розетки – 90-100 см от пола.

Советы

СОВЕТ №1

Перед покупкой концевого выключателя с роликом, обязательно уточните его технические характеристики, такие как максимальное напряжение и ток, чтобы убедиться, что он подходит для вашего оборудования и условий эксплуатации.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на материал ролика и его размеры. Выбор правильного материала поможет избежать быстрого износа, а подходящий размер обеспечит надежное срабатывание выключателя в нужный момент.

СОВЕТ №3

При монтаже концевого выключателя с роликом следуйте инструкциям производителя и используйте качественные крепежные элементы. Это обеспечит надежность работы устройства и предотвратит его случайное смещение или повреждение.

СОВЕТ №4

Регулярно проверяйте состояние концевого выключателя и его ролика, особенно в условиях повышенной нагрузки или воздействия внешних факторов. Это поможет своевременно выявить и устранить возможные неисправности.