ממסר אלקטרומגנטי: מכשיר, סימון, סוגים + פרטי חיבור והתאמה

המרת אותות חשמליים לכמות הפיזית המתאימה - תנועה, כוח, צליל וכו'.וכו', מתבצע באמצעות כוננים. כונן צריך להיות מסווג כממיר מכיוון שהוא מכשיר שמשנה סוג אחד של כמות פיזית לאחרת.

הכונן מופעל או נשלט בדרך כלל על ידי אות פקודה של מתח נמוך. זה מסווג עוד כמכשיר בינארי או רציף על סמך מספר המצבים היציבים. לפיכך, ממסר אלקטרומגנטי הוא כונן בינארי, תוך התחשבות בשני מצבים יציבים זמינים: מופעל - כבוי.

המאמר המוצג בוחן בפירוט את עקרונות הפעולה של ממסר אלקטרומגנטי ואת היקף השימוש במכשירים.

יסודות עיצוב כונן

המונח "ממסר" אופייני למכשירים המספקים חיבור חשמלי בין שתי נקודות או יותר באמצעות אות בקרה.

הסוג הנפוץ והנפוץ ביותר של ממסר אלקטרומגנטי (EMR) הוא העיצוב האלקטרומכני.

כך נראה עיצוב אחד מסדרות רבות של מוצרים הנקראים ממסרים אלקטרומגנטיים. מוצגת כאן גרסה סגורה של המנגנון באמצעות כיסוי פרספקס שקוף

ערכת הבקרה הבסיסית עבור כל ציוד תמיד מספקת את היכולת להפעיל ולכבות אותו. הדרך הקלה ביותר לבצע שלבים אלה היא להשתמש במתגי נעילת חשמל.

ניתן להשתמש במתגים המופעלים ידנית לשליטה, אך יש להם חסרונות. החיסרון הברור שלהם הוא הגדרת מצבי "מופעל" או "כבוי" פיזית, כלומר ידנית.

התקני מיתוג ידני הם בדרך כלל בגודל גדול, פועל לאט, המסוגלים להחליף זרמים קטנים.

מנגנון המיתוג הידני הוא "קרוב משפחה רחוק" של ממסרים אלקטרומגנטיים. מספק את אותה פונקציונליות - החלפת קווי עבודה, אך נשלט באופן ידני באופן בלעדי

בינתיים, ממסרים אלקטרומגנטיים מיוצגים בעיקר על ידי מתגים מבוקרים חשמליים. למכשירים צורות, ממדים שונים ומחולקים לפי רמת ההספק המדורגת שלהם. האפשרויות ליישום שלהם נרחבות.

מכשירים כאלה, המצוידים בזוג מגעים אחד או יותר, יכולים להיות חלק מעיצוב יחיד של מפעילי כוח גדולים יותר - מגע, המשמשים למיתוג מתח רשת או התקני מתח גבוה.

עקרונות בסיסיים של פעולת EMR

באופן מסורתי, ממסרים מסוג אלקטרומגנטי משמשים כחלק ממעגלי בקרה חשמליים (אלקטרונים). במקרה זה, הם מותקנים ישירות על לוחות מעגלים מודפסים או במצב חופשי.

מבנה כללי של המכשיר

זרמי העומס של המוצרים המשמשים נמדדים בדרך כלל משברים של אמפר עד 20 A או יותר. מעגלי ממסר נפוצים בתרגול אלקטרוני.

התקנים בתצורות שונות, המיועדים להתקנה על לוחות מעגלים אלקטרוניים או ישירות כמכשיר מותקן בנפרד

העיצוב של ממסר אלקטרומגנטי ממיר את השטף המגנטי שנוצר על ידי מתח AC/DC המופעל לכוח מכני. הודות לכוח המכני שנוצר, קבוצת המגע נשלטת.

העיצוב הנפוץ ביותר הוא צורת מוצר הכוללת את הרכיבים הבאים:

• סליל מרגש;
• ליבת פלדה;
• מארז תמיכה;
• קבוצת קשר.

לליבה הפלדה יש ​​חלק קבוע הנקרא נדנדה וחלק נטען קפיץ הנקרא אבזור.

בעיקרו של דבר, האבזור משלים את מעגל השדה המגנטי על ידי סגירת מרווח האוויר בין הסליל החשמלי הנייח לבין האבזור הנע.

פריסה מפורטת של המבנה: 1 - קפיץ שחרור; 2 - ליבת מתכת; 3 - עוגן; 4 - מגע סגור בדרך כלל; 5 - מגע פתוח בדרך כלל; 6 - קשר כללי; 7 - סליל של חוט נחושת; 8 - נדנדה

האבזור נע על צירים או מסתובב בחופשיות בהשפעת השדה המגנטי שנוצר. זה סוגר את המגעים החשמליים המחוברים לאביזרים.

בדרך כלל, קפיץ מחזיר הממוקם בין זרוע הנדנדה והאבזור מחזיר את המגעים למיקומם המקורי כאשר סליל הממסר מנותק.

הפעלת מערכת האלקטרומגנטית הממסרת

עיצוב EMR קלאסי פשוט כולל שני סטים של מגעים מוליכים חשמלית.

בהתבסס על זה, מתממשים שני מצבים של קבוצת הקשר:

1. מגע פתוח בדרך כלל.
2. מגע סגור בדרך כלל.

בהתאם לכך, זוג מגעים מסווג כפתוח רגיל (NO) או, במצב אחר, סגור רגיל (NC).

עבור ממסר עם מצב מגע פתוח בדרך כלל, המצב "סגור" מושג רק כאשר זרם השדה עובר דרך הסליל האינדוקטיבי.

אחת משתי אפשרויות אפשריות להגדרת ברירת המחדל של קבוצת אנשי הקשר. כאן, במצב חסר אנרגיה של הסליל, מצב "ברירת המחדל" מוגדר למצב סגור (סגור) רגיל

באופציה אחרת, המיקום הסגור בדרך כלל של המגעים נשאר קבוע כאשר אין זרם עירור במעגל הסליל. כלומר, מגעי המתג חוזרים למצב הסגור הרגיל שלהם.

לכן, המונחים "פתוח בדרך כלל" ו"סגור בדרך כלל" צריכים להתייחס למצב המגעים החשמליים כאשר סליל הממסר מנותק, כלומר, מתח אספקת הממסר כבוי.

קבוצות מגעים של ממסר חשמלי

מגעי ממסר הם בדרך כלל אלמנטים מתכתיים מוליכים חשמלית שנוגעים זה בזה ומשלימים מעגל, הפועלים בדומה למתג פשוט.

כאשר המגעים פתוחים, ההתנגדות בין המגעים הפתוחים בדרך כלל נמדדת כערך גבוה במגה אוהם. זה יוצר מצב של מעגל פתוח כאשר מעבר הזרם במעגל הסליל מתבטל.

לקבוצת המגעים של כל מתג אלקטרומכני במצב פתוח יש התנגדות של כמה מאות מגה אוהם. הערך של התנגדות זו עשוי להשתנות מעט בין דגמים שונים.

אם המגעים סגורים, התנגדות המגע אמורה להיות אפס - תוצאה של קצר חשמלי.

עם זאת, מצב זה לא תמיד נצפה.לקבוצת המגע של כל ממסר בודד יש התנגדות מסוימת למגע במצב "סגור". התנגדות זו נקראת יציבה.

תכונות של מעבר זרמי עומס

לתרגול של התקנת ממסר אלקטרומגנטי חדש, התנגדות מגע המיתוג היא קטנה, בדרך כלל פחות מ-0.2 אוהם.

זה מוסבר בפשטות: טיפים חדשים נשארים נקיים לעת עתה, אך עם הזמן ההתנגדות של הקצה תגדל בהכרח.

לדוגמה, עבור מגעים הנושאים זרם של 10 A, ירידת המתח תהיה 0.2x10 = 2 וולט (חוק אוהם). מכאן מסתבר שאם מתח האספקה ​​המסופק לקבוצת המגעים הוא 12 וולט, אזי המתח לעומס יהיה 10 וולט (12-2).

כאשר קצות מגע מתכת נשחקות מבלי להיות מוגנים כראוי מעומסים אינדוקטיביים או קיבוליים גבוהים, נזק לקשת הוא בלתי נמנע.

קשת חשמלית על אחד מהמגעים של מכשיר מיתוג אלקטרומכני. זו אחת הסיבות לפגיעה בקבוצת הקשר בהיעדר אמצעים מתאימים

קשת חשמלית - ניצוץ במגעים - מובילה לעלייה בהתנגדות למגע של העצות וכתוצאה מכך לנזק פיזי.

אם תמשיך להשתמש בממסר במצב זה, טיפים למגע עלולים לאבד לחלוטין את מאפייני המגע הפיזיים שלהם.

אבל יש גורם רציני יותר כאשר נזק בקשת בסופו של דבר לרתך את המגעים יחד, ויוצרים תנאי קצר חשמליים.

במצבים כאלה, קיים סיכון לנזק למעגל הנשלט על ידי ה-EMR.

לכן, אם התנגדות המגע גדלה עקב השפעת הקשת החשמלית ב-1 אוהם, ירידת המתח על פני המגעים עבור אותו זרם עומס עולה ל-1 × 10 = 10 וולט DC.

כאן, גודל ירידת המתח על פני המגעים עשוי להיות בלתי מקובל עבור מעגל העומס, במיוחד כאשר עובדים עם מתחי אספקה ​​של 12-24 וולט.

סוג חומר מגע ממסר

על מנת להפחית את השפעת הקשת החשמלית וההתנגדויות הגבוהות, קצות המגע של ממסרים אלקטרומכניים מודרניים עשויים או מצופים בסגסוגות שונות על בסיס כסף.

בדרך זו ניתן להאריך משמעותית את חיי השירות של קבוצת הקשר.

טיפים של לוחות מגע של התקני מיתוג אלקטרומכניים. להלן האפשרויות לטיפים בציפוי כסף. ציפוי מסוג זה מפחית את גורם הנזק

בפועל, החומרים הבאים משמשים לעיבוד הקצות של קבוצות מגע של ממסרים אלקטרומגנטיים (אלקטרומכניים):

• אג - כסף;
• AgCu - כסף-נחושת;
• AgCdO - תחמוצת כסף-קדמיום;
• AgW - כסף-טונגסטן;
• AgNi - כסף-ניקל;
• AgPd - כסף-פלדיום.

הגדלת חיי השירות של הקצוות של קבוצות מגעי הממסר על ידי הפחתת מספר הקשתות החשמליות מושגת על ידי חיבור מסנני קבל התנגדות, הנקראים גם בולמי RC.

מעגלים אלקטרוניים אלה מחוברים במקביל לקבוצות מגע של ממסרים אלקטרומכניים. שיא המתח, שצוין ברגע פתיחת המגעים, עם פתרון זה נראה קצר בבטחה.

השימוש בבולמי RC מאפשר לדכא את הקשת החשמלית הנוצרת בקצות המגע.

עיצוב אופייני של אנשי קשר EMR

בנוסף למגעים הקלאסיים פתוחים רגיל (NO) וסגורים רגילים (NC), המכניקה של מיתוג ממסר כרוכה גם בסיווג על סמך פעולה.

תכונות של עיצוב אלמנטים מחברים

עיצובי ממסר מסוג אלקטרומגנטי בהתגלמות זו מאפשרים מגעים נפרדים של מתג אחד או יותר.

כך נראה מכשיר, מוגדר טכנולוגית לעיצוב SPST - חד קוטבי וחד כיווני. יש גם גרסאות אחרות זמינות

עיצוב המגעים מאופיין בקבוצת הקיצורים הבאה:

• SPST (Single Pole Single Throw) - חד-קוטבי חד-כיווני;
• SPDT (Single Pole Double Throw) - דו-כיווני חד-קוטבי;
• DPST (Double Pole Single Throw) - דו קוטבי חד כיווני;
• DPDT (Double Pole Double Throw) – דו-קוטבי דו-כיווני.

כל אלמנט חיבור כזה מוגדר כ"מוט". כל אחד מהם יכול להיות מחובר או לאפס, בו זמנית להפעיל את סליל הממסר.

דקויות של שימוש במכשירים

למרות הפשטות של העיצוב של מתגים אלקטרומגנטיים, יש כמה דקויות בתרגול השימוש במכשירים אלה.

לפיכך, מומחים לא ממליצים באופן מוחלט לחבר את כל מגעי הממסר במקביל כדי להחליף מעגל עומס זרם גבוה בדרך זו.

לדוגמה, חבר עומס של 10 A על ידי חיבור שני מגעים במקביל, שכל אחד מהם מדורג לזרם של 5 A.

דקויות התקנה אלה נובעות מהעובדה שהמגעים של ממסרים מכניים לעולם אינם נסגרים או נפתחים בו זמנית.

כתוצאה מכך, בכל מקרה יהיה עומס יתר על אחד מאנשי הקשר.ואפילו אם לוקחים בחשבון עומס יתר לטווח קצר, כשל מוקדם של המכשיר בחיבור כזה הוא בלתי נמנע.

פעולה לא נכונה, כמו גם חיבור הממסר מחוץ לכללי ההתקנה שנקבעו, מסתיימת בדרך כלל בתוצאה זו. כמעט כל התכולה בפנים נשרפה

ניתן להשתמש במוצרים אלקטרומגנטיים כחלק ממעגלים חשמליים או אלקטרוניים עם צריכת חשמל נמוכה כמתגים של זרמים ומתחים גבוהים יחסית.

עם זאת, בהחלט לא מומלץ להעביר מתחי עומס שונים דרך מגעים סמוכים של אותו מכשיר.

לדוגמה, החלף בין 220V AC ל-24V DC. תמיד יש להשתמש במוצרים נפרדים עבור כל אפשרות כדי להבטיח בטיחות.

טכניקות הגנה מפני מתח הפוך

חלק משמעותי מכל ממסר אלקטרומכני הוא הסליל. חלק זה מסווג כעומס השראות גבוה מכיוון שהוא כרוך בחוט.

לכל סליל מפותל חוט יש עכבה מסוימת, המורכבת משראות L והתנגדות R, ובכך יוצרים מעגל סדרתי LR.

כאשר זרם זורם דרך הסליל, נוצר שדה מגנטי חיצוני. כאשר זרימת הזרם בסליל נעצרת במצב "כבוי", השטף המגנטי גדל (תורת הטרנספורמציה) ונוצר מתח הפוך EMF (כוח אלקטרו-מוטיבי) גבוה.

ערך מתח הפוך המושרה זה יכול להיות גדול פי כמה ממתח המיתוג.

בהתאם, קיים סיכון לנזק לכל רכיבי מוליכים למחצה הממוקמים ליד הממסר. לדוגמה, טרנזיסטור דו-קוטבי או אפקט שדה המשמש להפעיל מתח על סליל ממסר.

אפשרויות מעגלים המספקות הגנה על רכיבי בקרה מוליכים למחצה - טרנזיסטורים דו-קוטביים ואפקט-שדה, מיקרו-מעגלים, מיקרו-בקרים

אחת הדרכים למנוע נזק לטרנזיסטור או לכל התקן מוליכים למחצה מיתוג, כולל מיקרו-בקרים, היא לחבר דיודה מוטה הפוכה למעגל סליל הממסר.

כאשר הזרם הזורם דרך הסליל מיד לאחר הכיבוי יוצר EMF מושרה בחזרה, מתח הפוך זה פותח את הדיודה המוטה לאחור.

דרך המוליך למחצה מתפזרת האנרגיה המצטברת, מה שמונע נזק לחצי המוליך הבקרה – טרנזיסטור, תיריסטור, מיקרו-בקר.

המוליך למחצה הנכלל לעתים קרובות במעגל הסליל נקרא גם:

• דיודת גלגל תנופה;
• דיודה לעקוף;
• דיודה הפוכה.

עם זאת, אין הרבה הבדל בין האלמנטים. כולם מבצעים פונקציה אחת. בנוסף לשימוש בדיודות הטיה הפוכה, משתמשים במכשירים אחרים להגנה על רכיבי מוליכים למחצה.

אותן שרשראות של בולמי RC, וריסטורים מתכת-אוקסיד (MOV), דיודות זנר.

סימון של מכשירי ממסר אלקטרומגנטיים

ייעודים טכניים הנושאים מידע חלקי על המכשירים מסומנים בדרך כלל ישירות על המרכב של התקן המיתוג האלקטרומגנטי.

ייעוד זה נראה כמו קיצור וקבוצת מספרים.

כל מכשיר מיתוג אלקטרומכני מסומן באופן מסורתי. בערך קבוצת הסמלים והמספרים הבאה מוחלת על הגוף או השלדה, המציינת פרמטרים מסוימים

דוגמה לסימון מקרה של ממסרים אלקטרומכניים:

RES32 RF4.500.335-01

ערך זה מפוענח באופן הבא: ממסר אלקטרומגנטי בזרם נמוך, סדרה 32, המתאים לעיצוב לפי דרכון RF 4.500.335-01.

עם זאת, כינויים כאלה הם נדירים. לעתים קרובות יותר יש גרסאות מקוצרות ללא ציון מפורש של GOST:

RES32 335-01

כמו כן, תאריך הייצור ומספר האצווה מסומנים על השלדה (על גוף) המכשיר. מידע מפורט כלול בגיליון הנתונים הטכניים של המוצר. כל מכשיר או אצווה מסופקים עם דרכון.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

הסרטון מסביר באופן עממי כיצד פועלת אלקטרוניקת מיתוג אלקטרומכנית. הדקויות של העיצובים, תכונות החיבור ופרטים אחרים מצוינים בבירור:

ממסרים אלקטרומכניים שימשו כרכיבים אלקטרוניים כבר די הרבה זמן. עם זאת, סוג זה של התקני מיתוג יכול להיחשב מיושן. מכשירים מכניים מוחלפים יותר ויותר במכשירים מודרניים יותר - אלקטרוניים בלבד. דוגמה אחת כזו היא ממסרי מצב מוצק.

יש לך שאלות, באגים מצאת או שיש לך עובדות מעניינות בנושא שאתה יכול לשתף עם המבקרים באתר שלנו? אנא השאר את הערותיך, שאל שאלות ושתף את החוויה שלך בבלוק יצירת הקשר מתחת למאמר.