Виды кнопок электрических

Виды кнопок управления

Управление оборудованием с нахождением оператора в непосредственной близости от него не всегда возможно и удобно, а часто и небезопасно. Для дистанционного управления созданы специальные кнопки и кнопочные посты, позволяющие контролировать пуск, остановку и режим работы различных устройств.

Назначение и устройство

Кнопки и кнопочные посты представляют собой электрические аппараты, с помощью которых осуществляется коммутация цепей управления и сигнализации. Изделия позволяют вручную включать и отключать станки, насосное, вентиляционное и другое оборудование, а также изменять скорость, направление движения и другие рабочие параметры.

В общем виде кнопка управления представляет собой контактное устройство и штифт, механически связанные между собой. Давление на головку кнопки вызывает движение толкателя и замыкание или размыкание контактов. Если конструкция снабжена возвратной пружиной, кнопка возвращается в исходное положение. Другие модификации устройств предполагают фиксацию положения. Кнопочные головки имеют различную форму, а также могут быть оборудованы замками и сигнальными лампами.

Кнопочные посты изготавливаются на основе кнопок, помещенных в защитные корпуса из пластика или металла. Число и вид управляющих элементов зависят от назначения устройства. Для удобства и безопасности кнопки для различных функций маркируются цветом и надписями.

Разновидности кнопок управления

Исполнение кнопок управления может быть различным. Так, выпускаются моноблочные и двухблочные модели; цилиндрические, грибовидные и прямоугольные изделия; варианты с функциями самовозврата и самофиксации, а также без них.

Контактные и приводные элементы моноблочных кнопок образуют цельную конструкцию. У двухблочных изделий две названные части располагаются отдельно: контактная группа монтируется на основание и размещается под приводом.

Цилиндрические, грибовидные и прямоугольные модели изготавливаются на основе толкателей и головок соответствующей формы.

Как указано выше, функция самовозврата подразумевает приятие кнопкой исходного положения после переключения. За осуществление этой нехитрой операции отвечает насаженная на толкатель пружина. Изделия без самовозврата оборудуются специальными защелками, управляемыми механически или электрически.
Устройства с самофиксацией остаются на месте после отпускания толкателя, а первоначальное положение принимают лишь после повторного нажатия.

Также кнопки управления различаются способом и степенью защиты. Открытые модели, монтирующиеся на панели или в пульты, не предполагают воздействия негативных внешних факторов. Исполнение водо- и взрывозащищенных вариантов допускает эксплуатацию при повышенной влажности и во взрывоопасных средах. Кроме того, существуют изделия, оборудованные специальными кожухами, предохраняющими их от повреждений, а также защищающими оператора от прикосновения к токопроводящим частям.

Преимущества кнопок управления

Кнопки позволяют осуществлять управление на расстоянии и располагать панели на безопасном расстоянии от оборудования. Такой подход помогает предотвратить травмы персонала, контролирующего движущиеся и другие опасные устройства.

Цветовая маркировка и наличие соответствующих надписей помогает понятно обозначить и разграничить функции, за которые отвечают элементы управления.

Изделия отличаются простотой, а значит и надежностью конструкции. При выходе из строя устройства легко демонтируются и заменяются на аналогичные.

Различные исполнения и модификации позволяют подобрать варианты, исходя из условий эксплуатации, особенностей управляемого оборудования и других параметров.

36a6150c-6bc9-4316-9056-16ee4ec9d6fb

Кнопка APВВ-22N 'Пуск-Стоп' d22мм неон/240В BBD11-APBB-K51

6719f903-3c12-444a-adef-7655e634ad66

Кнопка ABLF-22 зеленый d22мм неон/240В 1з+1р SQ0704-0002

a8e98b44-42fd-4202-9f05-541e4d06c2ce

Кнопка 22мм красн. с возвр. НО+НЗ XB7NA45

7d83ff75-bd0f-4b5a-ab08-3416f9601ec8

Кнопка MP1-21G зеленая (только корпус) с подсветкой без фиксации 1SFA611100R2102

3e0651e4-c857-48c6-98cd-fd5b4c426030

Выключатель -кнопка 250V 1А 2с ON-OFF красная PBS-11А 36-3030

Кнопки управления. Виды и устройство. Обозначения и применение

Кнопки управления используются для того, чтобы можно было дистанционно переключать мощные агрегаты и приводные механизмы. Чаще всего с их помощью включаются и выключаются устройства, в состав которых входят электрические двигатели. При наличии кнопочного поста оператору не придется приближаться к управляемому объекту, поскольку он сможет изменять его состояние на расстоянии.

После нажатия нужной кнопки на дистанционном пульте механизм начнет выполнять операцию, которая заложена в алгоритме управления. Благодаря кнопочным станциям на исполнительный орган передаются команды останова и пуска двигателя, а также включения реверса и аварийного отключения привода.

В состав типового кнопочного пульта (поста) входит два или более коммутирующих элемента, при нажатии на каждый из которых выполняется одна операция. В самом простом по устройству аппарате имеется всего две кнопки управления (они обозначаются как «Пуск» и «Стоп»).

С его помощью удается включать и выключать электроприводы, работающие в составе электронасосов, вентиляционных систем, станочного оборудования и других исполнительных механизмов. Сами кнопочные элементы размещаются внутри корпуса из металла или прочного пластика, от которого протянут кабель до управляемого объекта. Длина проводной линии определяется местными условиями и требованиями техники безопасности.

Кнопки размещены в корпусе таким образом, чтобы их было удобно нажимать при любом положении пульта. Ошибиться в их функциональном назначении практически невозможно, поскольку на каждую из них наносится специальная метка в виде наклейки с обозначением выполняемой операции.

Чаще всего на них указываются команды «Пуск» и «Стоп», но возможны и символьные знаки («1» и «0» соответственно). Как правило, они дублируются цветной маркировкой. Несколько кнопочных механизмов, размещенных в одном корпусе, образуют пост или станцию управления.

Устройство и разновидности

В состав кнопки управления входят следующие узлы и детали:

Оголовок кнопки(1).
Подвижные (4) и неподвижные (3) контакты.
Возвратная пружина (2).

Такое устройство характерно для большинства кнопочных элементов. Существуют кнопки и с некоторыми отличиями в их конструкции (например, отсутствие фиксации).

Механизмы кнопок по своему устройству делятся на два типа: с фиксацией и без нее (взаимно-возвратные конструкции). Первые при срабатывании размыкают контакты и возвращаются обратно только после повторного нажатия. Вторые действуют за счет автоматического выталкивания одной кнопки при нажатии другой, что обеспечивается взаимозависимостью механизмов удержания в фиксированном положении.

Как срабатывают кнопки управления

Порядок срабатывания в простейшем случае описывается следующей последовательностью действий:

В начальном положении кн. «Стоп» находится в нажатом состоянии, размыкая электрическую цепь.
При этом кнопка «Пуск» отжата.
После того, как оператор нажал на нее – рабочая цепь замыкается, вызывая срабатывание исполнительного устройства.
Кн. «Стоп» под действием пружины возвращается в исходное состояние.

По этому принципу работают все образцы кнопочных постов, выпускаемых отечественной промышленностью. Более сложные управляющие устройства отличаются от описанных только количеством задействованных кнопок.

Разделение цепей и токовые характеристики управляющих кнопок

При наличии кнопочных постов удается отделить цепи с низкими токовыми показателями от сравнительно мощных схем с большими пусковыми токами. Такое разделение чаще всего востребовано при управлении режимами работы асинхронных и синхронных двигателей.

В результате через контактные группы кнопок управления проходит незначительный по величине управляющий сигнал, в десятки раз меньший, чем пусковые токи электродвигателя. По такому принципу работает большинство кнопочных станций. С их помощью удается управлять включенными в сеть 380 В пускателями путем коммутации маломощных цепей с напряжением 220 В.

К характеристикам кнопок относят их разделение по способу фиксации. Помимо взаимозависимых переключателей существуют кнопки управления с механической или электромагнитной управляемой защелкой. В их конструкции имеются подвижные мостиковые контакты, обеспечивающие двойной разрыв питающей цепочки.

Основные технические параметры управляющих кнопок и их значения такие:

Токи, коммутируемые кнопками в рабочем режиме, как правило, не превышают 10 А.
Усилие нажатия на оголовок составляет не более 0,5-2 кг.
Кнопка «Стоп», согласно требованиям нормативов, должна выступать над поверхностью панели примерно на 3-5 мм.
Кнопка «Пуск» располагается ниже ее уровня приблизительно на ту же величину.

Такое расположение предписывается требованиями ТБ, согласно которым при необходимости оперативного отключения кнопке «Стоп» должны обеспечиваться благоприятные условия. При утопленном положении кнопки «Пуск» вероятность случайного нажатия и последующего за этим запуска двигательного агрегата сводится к минимуму.

Разновидности кнопок управления

Согласно существующей классификации известные образцы кнопочных механизмов отличаются по следующим признакам:

Форма.
Цвет.
Обозначение.

По первому признаку кнопки управления подразделяются на утапливаемые, напоминающие гриб и на изделия цилиндрической формы.

Цвет этих изделий соответствует их функциональному назначению. Так, кнопки «Стоп», например, традиционно имеют желтое или красное лицевое покрытие, а «Пуск» – зеленую или синюю окраску.

Знаковые обозначения (надписи)

Применение этого признака переключателей позволяет отличить их по функциональному назначению согласно нанесенным на лицевую поверхность надписям или указательным значкам.

Различные кнопки управления имеют следующие обозначения:

«Стоп».
«Реверс».
«Пуск».
«Stop».
«Power On».
«Power Of» и т. п.

На некоторых кнопочных переключателях может наноситься стрелка с указанием направления перемещения исполнительного механизма или узла. На спаренных переключающих кнопках, работающих по принципу коромысла, обычно наносится двойное обозначение.

Кнопочные станции и их разновидности

Ассортимент этих изделий достаточно велик, но все они устроены одинаково и работают по схожему принципу. Особой популярностью пользуются изделия серии «ПКЕ» (единые кнопочные посты). Как правило, они устанавливаются на деревообрабатывающих, расточных и фрезерных станках.

Входящие в их состав кнопки управления коммутируют токи величиной до 10 Ампер при сетевых 660 Вольтах. Для кодировки кнопочных управляющих постов серии ПКЕ используются цифры, которые расшифровываются следующим образом:

Первая цифра соответствует номеру ряда в серии.
Вторая обозначает способ крепления или вид монтажа корпуса поста (накладной или встроенный).
Следующая цифра указывает на степень защиты, а четвертая – на то, из какого материала изготовлен корпус (пластик или металл).

Пятый цифровой знак обозначает количество контактов, а шестой – количество модернизаций данного изделия. Последняя цифра указывает на климатическое исполнение, присваиваемое согласно ТУ.

Посты под обозначением «ПКУ» применяются в местах, где исключена возможность прямого возгорания, а также во взрывобезопасной среде с незначительной концентрацией пыли и газа. Они принадлежат к той же серии, что и «ПКЕ», но имеют отличную от нее систему маркировки. Согласно ей, в обозначении изделия используются те же 7 цифр, каждой из которых ставится в соответствие определенный показатель или рабочий параметр.

Так, к примеру, третья цифра указывает на номинальный ток, протекающий через контакты кнопки управления, а четвертая – их количество в одном ряду по горизонтали. На второй позиции приводится цифра, обозначающая модификацию изделия, а оставшиеся знаки соответствуют тем же значениям, что и в уже рассмотренном «ПКЕ».

Области применения кнопочных станций

Основная сфера применения кнопочных постов – предприятия, учреждения и организации с размещенными в них вентиляционными системами, насосными станциями и электроприводами. Эти изделия широко применяются практически во всех отраслях народнохозяйственной деятельности. Без них не обходятся многие рабочие операции в сельском хозяйстве, в автомобиле- и судостроении, а также при нефтедобыче и перекачке сжиженных газов.

С их помощью включаются и выключаются привода управления мощными задвижками в системах подачи воды и тепла в городских коммуникациях, распределяя нагретые носители по различным объектам. Отдельная сфера применения кнопочных постов – крановые хозяйства, где посредством дистанционных переключателей удается управлять перемещением кран-балок и подъемного механизма. Их использование в любой производственной сфере гарантирует полную безопасность рабочих операций и комфортные условия для управления сложным электрооборудованием.

8 типов настенных электрических выключателей и их выбор

От простого однополюсного выключателя до специальных и интеллектуальных выключателей

По

Боб Формисано

Боб Формисано — лицензированный архитектор и строитель с почти 40-летним опытом строительства новых домов и восстановления старых домов. Одной из его специальностей является ремонт старых систем, построенных еще в 1920-х годах, включая оцинкованные водопроводные трубы, проводку с ручкой и трубкой и многое другое. Его статьи о ремонте дома для The Spruce написаны более 10 лет назад.

Узнайте больше о The Spruce's Редакционный процесс

Обновлено 07. 10.22

Рассмотрено

Ларри Кэмпбелл

Рассмотрено Ларри Кэмпбелл

Ларри Кэмпбелл — подрядчик-электрик с 36-летним опытом работы в области электропроводки в жилых и коммерческих помещениях. Он работал техником-электронщиком, а затем инженером в IBM Corp., является членом Наблюдательного совета Spruce Home Improvement Review Board.

Узнайте больше о The Spruce's Наблюдательный совет

Факт проверен

Джиллиан Дара

Факт проверен Джиллиан Дара

Джиллиан — независимый журналист с 10-летним опытом работы в жанре лайфстайл. Она пишет и проверяет факты для TripSavvy, а также проверяет факты для The Spruce.

Узнайте больше о The Spruce's Редакционный процесс

Ель / Клэр Коэн

Настенные выключатели — это основные электрические устройства, управляющие осветительными приборами, некоторыми приборами и другими устройствами. Большинство распространенных типов переключателей бывают разных стилей, таких как тумблер, качелька, ползунок или кнопка. Стиль обычно не влияет на функцию переключателя и электрическую проводку, хотя может запутать процесс выбора. Но сведение вариантов к самым основным типам переключателей облегчает выбор правильного для ваших нужд.

Ниже вы узнаете о восьми распространенных типах настенных выключателей и о том, для чего они лучше всего подходят.

Смотреть сейчас: объяснение 5 основных типов электрических выключателей

01 из 08

Однополюсный выключатель

Ель / Клэр Коэн
- Подходит для: Управление светильником, прибором или розеткой с одной стены
Однополюсный переключатель — это рабочая лошадка общего назначения. Вы узнаете, является ли ваш переключатель однополюсным, потому что обычно на его лицевой стороне выбиты символы ВКЛ/ВЫКЛ (хотя маркировка ВКЛ/ВЫКЛ может быть опущена на кулисных переключателях).

При внимательном рассмотрении вы заметите, что новый однополюсный переключатель имеет две винтовые клеммы латунного цвета, прикрепленные к корпусу переключателя, а также зеленый винт, соединенный с металлической планкой. При обычном использовании этот тип переключателя используется для управления протеканием тока через «горячие» провода в цепи (обычно черные провода).

При проводке однополюсного выключателя каждая из винтовых клемм латунного цвета присоединяется к проводу под напряжением, и, как правило, соединение с нейтральным проводом вообще отсутствует. Заземляющий провод цепи (обычно оголенный медный провод) подсоединяется к зеленому заземляющему винту на переключателе.

Наконечник

Как правило, нейтральные (обычно белые) провода к выключателям не подключаются. Если в коробке присутствуют две нейтрали, эти провода обычно соединяются так, чтобы они проходили через коробку, не касаясь переключателя. Или вы можете увидеть одиночный нейтральный провод, проходящий через коробку. Однако иногда вы можете увидеть белый провод, прикрепленный к выключателю, и это когда он работает как горячий провод. В этом случае белый провод должен быть обмотан черной лентой рядом с клеммой выключателя, чтобы указать, что провод работает как провод под напряжением, а не как нейтральный провод.
02 из 08

Двухполюсный выключатель

Ель / Клэр Коэн
- Подходит для: Управление 240-вольтовым прибором или прибором с одной стены
Двухполюсный переключатель обычно используется в промышленности. Но его можно найти в некоторых домашних системах электропроводки, где он обычно используется для управления 240-вольтовыми приборами, такими как электрическая печь или кондиционер, электрический водонагреватель или нагреватель для джакузи. По сравнению с однополюсными выключателями двухполюсные выключатели встречаются в доме гораздо реже — возможно, у вас их вообще не будет, если у вас нет приборов, для которых они требуются.

Поскольку цепи на 240 вольт работают с двумя отдельными «горячими» проводами, эти выключатели имеют четыре винтовых клеммы латунного цвета, позволяющих управлять обоими горячими проводами в цепи — входящие провода крепятся к одному набору винтов, а отходящие горячие провода крепятся к другому набору винтов. Эти выключатели обычно рассчитаны на 30 или 40 ампер, а не на 15 или 20 ампер для стандартных однополюсных настенных выключателей.

Двухполюсные выключатели также имеют зеленый заземляющий винт для подключения заземляющего провода цепи.
03 из 08

Трехпозиционный переключатель

Ель / Клэр Коэн
- Подходит для: Управление светильником с двух разных точек на стене в комнате
Трехпозиционные выключатели используются парами и обычно находятся на обоих концах лестницы, в гаражах или подвалах с двумя входами, в коридорах и в других местах, где два отдельных настенных выключателя управляют одним светильником или прибором.

Трехпозиционный переключатель имеет три клеммных винта. В зависимости от того, где переключатель находится в конфигурации цепи, самая темная винтовая клемма, помеченная «COM» для общего, подключается либо к проводу горячей цепи, идущему от источника питания, либо к проводу, идущему к осветительному прибору. Оставшаяся пара винтовых клемм подключена к «путеводным» проводам, которые соединяют два трехпозиционных переключателя вместе.

Трехпозиционный переключатель также имеет зеленый заземляющий винт, к которому прикреплен заземляющий провод цепи из оголенной меди.
04 из 08

Четырехпозиционный переключатель

Ель / Клэр Коэн
- Подходит для: Управление светильником, розеткой или прибором с трех или более разных точек на стене
Хотя четырехпозиционные выключатели не используются обычно, их иногда можно найти в длинных коридорах и в очень больших комнатах, имеющих более двух входов. Четырехпозиционный переключатель используется между двумя трехпозиционными переключателями для обеспечения управления розеткой или осветительным прибором из нескольких мест. Если вы хотите управлять из более чем трех мест, например из пяти, вам все равно следует использовать два трехпозиционных переключателя (по одному на каждом конце) и три четырехпозиционных переключателя между двумя трехпозиционными переключателями.

Четырехпозиционный переключатель имеет четыре клеммы плюс клемму заземления. Две из четырех клемм обычно медного цвета, а две другие темные. Здесь нет терминала COM или «общий», как на трехпозиционном переключателе. Четырехпозиционный переключатель функционирует как коммутационное устройство для дорожных проводов между трехпозиционными переключателями.

Предупреждение

Будьте предельно осторожны при замене четырехпозиционного переключателя. В зависимости от производителя есть две уникальные компоновки клемм. Один ВХОД сверху и ВЫХОД снизу, а другой ВХОД слева и ВЫХОД справа.
05 из 08

Smart Switch

IGphotography / Getty Images
- Подходит для: Автоматического или удаленного управления осветительными приборами или приборами
Термин «умный выключатель» относится к настенному выключателю нового типа с внутренней схемой, которая позволяет управлять осветительными приборами или приборами одним из нескольких нетрадиционных способов, например, с помощью голосового помощника (например, Alexa) или с помощью интернет-приложения. Многие современные интеллектуальные выключатели, например, могут позволить вам проверять свет и включать или выключать его с помощью приложения для смартфона из любого места, где есть подключение к Интернету. Или их можно запрограммировать на автоматическое включение или выключение света или приборов по вашему выбору.

В то время как интеллектуальные выключатели обычно просто меняются местами в том же месте, где находится стандартный настенный выключатель, для большинства из них требуется соединение с нейтральным проводом, поскольку для их работы необходим небольшой ток. Таким образом, возможно, вам потребуется модернизация схемы для использования этих переключателей.

Другие интеллектуальные коммутаторы не требуют нейтрального подключения и вместо этого подключаются к Интернету по беспроводной сети через концентратор. Обязательно купите интеллектуальный переключатель, совместимый с вашим концентратором или системой голосовой автоматизации, а также освещение, которым вам нужно управлять.
06 из 08

Диммер

Ель / Кевин Норрис
- Подходит для: Регулировка интенсивности света
Диммер обеспечивает большую гибкость освещения, позволяя изменять уровень яркости лампочек. Существует несколько подкатегорий диммеров.

Например, поворотный диммер включает в себя ручку, которую вы поворачиваете, чтобы увеличить или уменьшить яркость. Вы нажимаете ручку, чтобы полностью выключить (или включить) свет. Ползунковый диммер обычно включает в себя тумблер, который включает и выключает свет, а также ползунковый регулятор, который увеличивает или уменьшает яркость. Некоторые диммеры имеют очень незаметные ползунки, которые практически сливаются с остальной частью переключателя.

Диммеры с однополюсным переключателем подключаются для управления яркостью света только с одного переключателя. Существуют также диммеры для других типов выключателей.
07 из 08

Переключатель присутствия

Фотография Бретта Холмса / Getty Images
- Подходит для: Удобное включение света/приборов, когда они вам нужны, и их отключение для экономии энергии, когда они вам не нужны
Датчик присутствия включает в себя датчик движения, который обнаруживает, когда кто-то входит в комнату, и включает свет. Свет будет гореть в течение заданного времени. Затем, пока датчик не обнаружит больше движения, он отключит свет для экономии энергии.

Цензоры обычно кажутся довольно плоскими и прямоугольными. И у них есть какой-то переключатель, позволяющий полностью выключить свет, настроить его так, чтобы он всегда был включен, или использовать его с режимом цензуры.

Цензоры также имеют функцию обнаружения дневного света, поэтому они не будут включаться в зависимости от движения днем, когда вам не нужен дополнительный свет. Кроме того, их можно использовать с вытяжными вентиляторами, например, в ванной, поэтому вам не нужно беспокоиться о том, чтобы не забыть включить и выключить вентилятор.
08 из 08

Специальный переключатель

tab1962 / Getty Images
- Подходит для: Удовлетворяет особым требованиям к светильнику или электроприбору
Существует несколько типов специальных выключателей, которые выходят за рамки простого включения и выключения света или электроприборов. Например, некоторые выключатели имеют таймеры, которые включают и выключают свет или прибор в одно и то же время каждый день. Это хороший вариант для уличного освещения, позволяющий включать его после наступления темноты, даже если вас нет дома, и выключать сразу после восхода солнца, чтобы не тратить энергию впустую. Точно так же существуют выключатели с временной задержкой, которые оставляют свет или прибор включенным на заданное время после его включения, а затем автоматически отключают его.

Другие выключатели также имеют розетку, чтобы у вас было дополнительное место для подключения электроники. Более того, помимо переключателей и ручек, есть также сенсорные переключатели, которые включают плоскую сенсорную панель, которую вы нажимаете для управления электрическим током.

Кроме того, некоторые специальные выключатели предназначены специально для светодиодных ламп и ламп CFL, и их часто необходимо использовать, если в вашем светильнике есть энергосберегающие лампы с регулируемой яркостью. Кроме того, есть специальные переключатели, которые могут управлять скоростью вентиляторов, а также их световыми компонентами, если они есть.

Выбор настенного выключателя

Выбор правильного настенного выключателя зависит от того, как светильник или прибор управляется в электрической цепи, от типа управляемой цепи и от желаемой степени автоматизации или удаленного управления.

Стандартные однополюсные выключатели, трехпозиционные и четырехпозиционные выключатели предназначены для стандартных бытовых цепей напряжением 120 вольт. И ваш выбор будет зависеть от того, хотите ли вы управлять светильником с одного, двух, трех или более мест на стене.

Двухполюсные выключатели — это специальные устройства, которые используются только тогда, когда вам нужно управлять 240-вольтовыми цепями, обеспечивающими питание основных бытовых приборов. Интеллектуальный коммутатор можно использовать там, где вам нужна гибкость автоматизации работы коммутатора или устройства или удаленного управления ими через Интернет.

типов переключателей | Механические, электронные, характеристики

В этом уроке мы узнаем, что такое переключатель, какие существуют типы переключателей, механические переключатели, электронные переключатели, их символы и многое другое о переключателях.

Краткое описание

Что такое коммутатор?

Выключатель — это устройство, предназначенное для прерывания тока в цепи. Проще говоря, переключатель может замыкать или размыкать электрическую цепь. Каждое электрическое и электронное приложение использует как минимум один переключатель для включения и выключения устройства.

Итак, выключатели являются частью системы управления и без них управление не может быть реализовано. Выключатель может выполнять две функции, а именно: полностью ВКЛ (путем замыкания контактов) или полностью ВЫКЛ (путем размыкания контактов).

Когда контакты переключателя замкнуты, переключатель создает замкнутый путь для протекания тока и, следовательно, нагрузка потребляет энергию от источника. Когда контакты переключателя разомкнуты, нагрузка не будет потреблять мощность, как показано на рисунке ниже.

Еще одна важная функция переключателя — отклонять поток электрического тока в цепи. Рассмотрим следующую схему. Когда переключатель находится в положении А, загорается лампа 1, а когда он находится в положении В, загорается лампа 2.

Переключатели используются во многих областях, таких как дома, автомобили, промышленность, военные, аэрокосмические и так далее. В домашних и офисных приложениях мы используем простые кулисные переключатели для включения и выключения приборов, таких как освещение, компьютеры, вентиляторы и т. д. В некоторых приложениях используется многопозиционное переключение (например, проводка в здании), где два или более переключателя подключены для управления электрическая нагрузка из более чем одного места, как, например, двухпозиционный переключатель.

Характеристики коммутатора

Прежде чем двигаться дальше и рассматривать различные типы коммутаторов, давайте рассмотрим некоторые важные моменты в характеристиках коммутатора.

Двумя важными характеристиками переключателя являются его полюсы и дальность действия. Полюс представляет собой контакт, а бросок представляет собой контактное соединение. Количество полюсов и ходов используются для описания переключателя.
Некоторые стандартные количества полюсов и направлений: одиночные (1 полюс или 1 направление) и двойные (2 полюса или 2 переключателя).
Если количество полюсов или бросков больше 2, то число часто используется напрямую. Например, трехполюсный шестипозиционный переключатель часто обозначается как 3P6T.
Еще одной важной характеристикой переключателя является его действие, т. е. является ли оно мгновенным или фиксируемым. Мгновенные переключатели (например, нажимные кнопки) используются для мгновенного контакта (на короткое время или пока кнопка нажата).
Переключатели с фиксацией на руке, удерживайте контакт до тех пор, пока он не будет переведен в другое положение.

Типы переключателей

В основном переключатели могут быть двух типов. Это:

Механический
Электронный

Механические переключатели — это физические переключатели, которые необходимо активировать физически, перемещая, нажимая, отпуская или касаясь их контактов. Электронные переключатели

, с другой стороны, не требуют физического контакта для управления цепью. Они активируются полупроводниковым действием.

Механические переключатели

Механические выключатели можно разделить на различные типы на основе нескольких факторов, таких как способ приведения в действие (ручные, концевые и технологические выключатели), количество контактов (одноконтактные и многоконтактные выключатели), количество полюсов и ходов (SPST, DPDT, SPDT и т. д.), работа и конструкция (кнопка, тумблер, поворотный переключатель, джойстик и т. д.), в зависимости от состояния (мгновенные и заблокированные переключатели) и т. д. подразделяются на следующие виды. Полюс представляет собой количество отдельных силовых цепей, которые можно коммутировать. Большинство выключателей имеют один, два или три полюса и обозначаются как однополюсные, двухполюсные и трехполюсные.

Количество бросков представляет собой количество состояний, в которые ток может пройти через переключатель. Большинство переключателей рассчитаны на одно- или двухпозиционное переключение, которые обозначаются как однопозиционные и двухпозиционные переключатели.

Однополюсный однопозиционный переключатель (SPST)

Это основной переключатель ВКЛ и ВЫКЛ, состоящий из одного входного и одного выходного контактов.
Он переключает одну цепь и может включать (ВКЛ) или отключать (ВЫКЛ) нагрузку.
Контакты SPST могут быть как нормально разомкнутыми, так и нормально замкнутыми.

Однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT)

Этот переключатель имеет три контакта: один входной контакт, а остальные два выходные контакты.
Это означает, что он состоит из двух положений ВКЛ и одного положения ВЫКЛ.
В большинстве схем эти переключатели используются для переключения входа между двумя вариантами выходов.
Контакт, подключенный к входу по умолчанию, называется нормально замкнутым контактом, а контакт, который будет подключен во время работы ВКЛ, является нормально разомкнутым контактом.

Двухполюсный однопозиционный переключатель (DPST)

Этот переключатель состоит из четырех клемм: двух входных контактов и двух выходных контактов.
Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPST, работающие одновременно.
Он имеет только одно положение ВКЛ, но может активировать два контакта одновременно, так что каждый входной контакт будет подключен к соответствующему выходному контакту.
В положении OFF оба переключателя находятся в разомкнутом состоянии.
Этот тип переключателей используется для одновременного управления двумя разными цепями.
Также контакты этого переключателя могут быть как нормально разомкнутыми, так и нормально замкнутыми.

Двухполюсный двухпозиционный переключатель (DPDT)

Это двойной переключатель ВКЛ/ВЫКЛ, состоящий из двух положений ВКЛ.
Он имеет шесть клемм, две входные контакты и остальные четыре выходные контакты.
Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPDT, работающие одновременно.
Два входных контакта подключены к одному набору выходных контактов в одном положении и в другом положении, входные контакты подключены к другому набору выходных контактов.

Кнопочный переключатель

Это контактный переключатель мгновенного действия, который замыкает или разрывает соединение, пока действует давление (или когда кнопка нажата).
Как правило, это давление создается нажатием кнопки пальцем.
Эта кнопка возвращается в нормальное положение после снятия давления.
Внутренний пружинный механизм управляет этими двумя состояниями (нажато и отпущено) кнопки.
Состоит из неподвижных и подвижных контактов, из которых неподвижные контакты соединены последовательно с коммутируемой цепью, а подвижные контакты прикреплены к кнопке.
Кнопки в основном подразделяются на нормально открытые, нормально закрытые и двойного действия, как показано на рисунке выше.
Кнопки двойного действия обычно используются для управления двумя электрическими цепями.

Тумблер

Тумблер приводится в действие вручную (или толкается вверх или вниз) с помощью механической рукоятки, рычага или качающегося механизма. Они обычно используются в качестве переключателей управления освещением.
Большинство этих переключателей имеют два или более положения рычага в версиях переключателя SPDT, SPST, DPST и DPDT. Они используются для коммутации больших токов (до 10 А), а также могут использоваться для коммутации малых токов.
Они доступны с различными рейтингами, размерами и стилями и используются для различных типов приложений. Состояние ВКЛ может быть любым из их положений уровня, однако, по соглашению, положение вниз является закрытым или включенным положением.

Концевой выключатель

Схемы управления концевым выключателем показаны на рисунке выше, на котором представлены четыре разновидности концевых выключателей.
Некоторые переключатели управляются присутствием объекта или отсутствием объектов или движением машины, а не действием руки человека. Эти выключатели называются концевыми выключателями.
Эти переключатели состоят из рычага бамперного типа, приводимого в действие объектом. Когда этот рычаг бампера приводится в действие, контакты переключателя меняют положение.

Поплавковые выключатели

Поплавковые выключатели в основном используются для управления насосами с двигателями постоянного и переменного тока в зависимости от жидкости или воды в резервуаре или отстойнике.
Этот переключатель срабатывает, когда поплавок (или плавучий объект) перемещается вниз или вверх в зависимости от уровня воды в баке.
Это плавающее движение узла стержня или цепи и противовеса вызывает размыкание или замыкание электрических контактов. Другой формой поплавкового выключателя является выключатель типа ртутной лампы, который не состоит из поплавкового стержня или цепи.
Эта лампа состоит из ртутных контактов, так что при повышении или понижении уровня жидкости состояние контактов также меняется.
Символ шарового поплавкового переключателя показан на рисунке выше. Эти поплавковые выключатели могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

Реле расхода

В основном используются для обнаружения движения жидкости или потока воздуха по трубе или воздуховоду. Реле расхода воздуха (или микропереключатель) выполнено по принципу мгновенного действия.
Этот микропереключатель крепится к металлическому рычагу. К этому металлическому рычагу присоединяется тонкий пластиковый или металлический элемент.
Когда большое количество воздуха проходит через металлическую или пластиковую деталь, это вызывает движение металлического рычага и, таким образом, приводит в действие контакты переключателя.
имеют лопасть, которая вставляется поперек потока жидкости в трубе. Когда жидкость течет по трубе, сила, действующая на лопасть, изменяет положение контактов.
На приведенном выше рисунке показан символ переключателя, используемый как для потока воздуха, так и для потока жидкости. Символ флажка на переключателе указывает на лопасть, которая определяет поток или движение жидкости.
Эти переключатели снова нормально разомкнуты или нормально замкнуты.

Реле давления

Эти реле обычно используются в промышленности для измерения давления в гидравлических системах и пневматических устройствах.
В зависимости от диапазона измеряемого давления эти реле давления подразделяются на реле давления с мембранным управлением, реле давления с металлическим сильфоном и реле давления поршневого типа.
Во всех этих типах датчик давления управляет набором контактов (которые могут быть как двухполюсными, так и однополюсными).
Этот символ переключателя состоит из полукруга, соединенного с линией, плоская часть которой указывает на диафрагму. Эти переключатели могут быть как нормально разомкнутыми, так и нормально замкнутыми.

Реле температуры

Наиболее распространенным термочувствительным элементом является биметаллическая пластина, работающая по принципу теплового расширения.
Биметаллические пластины изготовлены из двух разнородных металлов (имеющих разную степень теплового расширения) и соединены друг с другом.
Контакты переключателя срабатывают, когда из-за температуры полоса изгибается или закручивается. Другой метод работы с температурным выключателем заключается в использовании трубки из ртутного стекла.
Когда лампочка нагревается, ртуть в трубке расширяется, а затем создает давление для срабатывания контактов.

Джойстик-переключатель

Джойстиковые переключатели представляют собой устройства управления с ручным управлением, используемые в основном в переносном оборудовании управления.
Он состоит из рычага, который свободно перемещается более чем по одной оси движения.
В зависимости от движения нажатого рычага срабатывают один или несколько переключающих контактов.
Они идеально подходят для опускания, подъема и запуска движений влево и вправо.
Они используются для строительной техники, кабельного управления и кранов. Символ джойстика показан ниже.

Поворотные переключатели

Используются для подключения одной линии к одной из многих линий.
Примерами таких переключателей являются селекторы диапазона в электроизмерительном оборудовании, селекторы каналов в устройствах связи и селекторы диапазонов в многодиапазонных радиостанциях.
Состоит из одного или нескольких подвижных контактов (ручки) и более одного неподвижного контакта.
Эти переключатели поставляются с различным расположением контактов, например, однополюсные 12-контактные, 3-полюсные 4-контактные, 2-полюсные 6-контактные и 4-полюсные 3-контактные.

Электронные переключатели

Электронные переключатели обычно называют твердотельными переключателями, поскольку в них нет физических движущихся частей и, следовательно, нет физических контактов. Большинство приборов управляются полупроводниковыми переключателями, такими как моторные приводы и оборудование HVAC.

На современном потребительском, промышленном и автомобильном рынке доступны твердотельные переключатели различных типов с различными размерами и номиналами. Некоторые из этих твердотельных переключателей включают транзисторы, тиристоры, полевые МОП-транзисторы, симисторы и IGBT.

Биполярные транзисторы

Транзистор либо пропускает ток, либо блокирует его, аналогично работе обычного переключателя.

В переключающих схемах транзистор работает в режиме отсечки для состояния ВЫКЛ или блокировки тока и в режиме насыщения для состояния ВКЛ. Активная область транзистора не используется для переключения приложений.

Транзисторы NPN и PNP работают или включаются, когда на них подается достаточный базовый ток. Когда через клемму базы протекает небольшой ток, питаемый управляющей схемой (подключенной между базой и эмиттером), он заставляет транзистор открывать путь коллектор-эмиттер.

И выключается, когда ток базы снимается, а напряжение базы уменьшается до небольшого отрицательного значения. Несмотря на то, что он использует небольшой ток базы, он способен пропускать гораздо более высокие токи по пути коллектор-эмиттер.

Силовой диод

Диод может выполнять операции переключения между состояниями высокого и низкого импеданса. Полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, используются для изготовления диодов.

Обычно силовые диоды изготавливаются с использованием кремния для обеспечения работы устройства при более высоких токах и более высоких температурах перехода. Они сконструированы путем соединения полупроводниковых материалов p- и n-типа вместе с образованием PN-перехода. Он имеет две клеммы, а именно анод и катод.

Когда анод становится положительным по отношению к катоду и при приложении напряжения выше порогового уровня, PN-переход смещается в прямом направлении и начинает проводить (как выключатель). Когда вывод катода становится положительным по отношению к аноду, PN-переход смещается в обратном направлении и блокирует протекание тока (как выключатель).

МОП-транзистор

Возможно, самым популярным и наиболее часто используемым полупроводниковым переключающим устройством является МОП-транзистор. Полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника (MOSFET) представляет собой однополярное и высокочастотное переключающее устройство. Наиболее часто используемым коммутационным устройством являются силовые электронные приложения. Он имеет три клеммы, а именно сток (выход), исток (общий) и затвор (вход).

Это устройство, управляемое напряжением, т. е. путем управления входным напряжением (от затвора к истоку) регулируется сопротивление между стоком и истоком, что дополнительно определяет состояние ВКЛ и ВЫКЛ устройства.

МОП-транзисторы могут быть P-канальными или N-канальными устройствами. N-канальный МОП-транзистор включается путем подачи положительного напряжения V _GS по отношению к истоку (при условии, что напряжение V _GS должно быть больше порогового напряжения).

P-канальный MOSFET работает аналогично N-канальному MOSFET, но использует обратную полярность напряжения. Оба В _GS и V _DD отрицательны по отношению к истоку для включения P-канального МОП-транзистора.

IGBT

IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) сочетает в себе несколько преимуществ силового транзистора с биполярным переходом и силового МОП-транзистора. Как и полевой МОП-транзистор, это устройство, управляемое напряжением, имеет более низкое падение напряжения в состоянии ВКЛ (меньше, чем у МОП-транзистора, и ближе к силовому транзистору).

Это трехполюсное полупроводниковое быстродействующее коммутационное устройство. Эти клеммы эмиттер, коллектор и затвор.

Подобно MOSFET, IGBT можно включить, подав положительное напряжение (выше порогового напряжения) между затвором и эмиттером. IGBT можно отключить, уменьшив напряжение на затворе-эмиттере до нуля. В большинстве случаев требуется отрицательное напряжение, чтобы уменьшить потери при выключении и безопасно отключить IGBT.

SCR

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) является одним из наиболее широко используемых быстродействующих переключающих устройств для приложений управления питанием. Это однонаправленное устройство, подобное диоду, состоящее из трех выводов, а именно анода, катода и затвора.

SCR включается и выключается путем управления входом затвора и условиями смещения клемм анода и катода. SCR состоит из четырех слоев чередующихся слоев P и N, так что границы каждого слоя образуют соединения J1, J2 и J3.

TRIAC

Triac (или TRI ode AC ) переключатель представляет собой двунаправленное коммутационное устройство, которое представляет собой эквивалентную схему двух встречных тиристорных соединений с одной клеммой затвора.

Благодаря своей способности управлять мощностью переменного тока как при положительных, так и при отрицательных пиках формы волны напряжения эти устройства часто используются в регуляторах скорости двигателя, регуляторах освещенности, системах контроля давления, приводах двигателей и другом оборудовании управления переменным током.

DIAC

DIAC (или DI ode AC Switch) представляет собой двунаправленное переключающее устройство, состоящее из двух выводов, которые не называются анодом и катодом, поскольку это двунаправленное устройство, т. е. DIAC может работать в любом направлении независимо от идентификации терминала. Это указывает на то, что DIAC можно использовать в любом направлении.

Когда на DIAC подается напряжение, он работает либо в режиме прямой блокировки, либо в режиме обратной блокировки, если приложенное напряжение не меньше напряжения отключения. Как только напряжение увеличивается больше, чем напряжение пробоя, происходит лавинный прорыв, и устройство начинает проводить ток.

Запирающий тиристор

A GTO (Запирающий тиристор) представляет собой биполярное полупроводниковое переключающее устройство. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Как следует из названия, это коммутационное устройство способно выключаться через клемму затвора.