Широкое применение в электротехнике находят микровыключатели, имеющие высокую надежность, но обладающие меньшими коммутационными возможностями по сравнению с путевыми выключателями нормального исполнения.
Микровыключатели коммутируют переменный ток до 2,5 А при напряжении 380 В. Рабочий ход микровыключателя равен 0,2 мм, дополнительный ход — 0,1 мм. Усилие при прямом ходе составляет (4 - 6) Н.
На рис. 1, а изображена конструкция микровыключателя серии МП6000. В пластмассовом корпусе 1 расположены неподвижные контакты 8 и 9, закрепленные на металлических втулках 7 и 10. Подвижный контакт 5 рычажного типа выполнен в виде плоской пружины с двумя продольными прорезями. Пружина закреплена на втулке 2, а ее крайние части упираются в вилку 3; изгибаясь, они и образуют устройство мгновенного переключения. Приводной элемент микровыключателя состоит из толкателя 4, который проходит в отверстие в крышке корпуса 6, соединенной с корпусом штифтом 11. Нижняя часть толкателя имеет пластмассовую шайбу со сферической поверхностью.
Под воздействием упора толкатель нажимает на среднюю часть плоской пружины 5, которая в положении прямого срабатывания мгновенно переходит в другое положение устойчивого равновесия, переключая контакты микровыключателя. Внешние соединения микровыключателя осуществляются через клеммы 12.
Микровыключатели: а — серии МП6000, б — типа ВП61
На рис. 1, б показана схема микровыключателя типа ВП61, имеющего контакты мостикового типа с двойным разрывом цепи. Это позволяет при малых габаритных размерах микровыключателя коммутировать переменный ток 6 А.
Микровыключатель состоит из корпуса 1, контактных стоек 2 с неподвижными контактами и пластмассового толкателя 3. Мостиковый контакт выполнен в виде хлопающей пружины, имеющей два устойчивых положения. При перемещении толкателя пружина Микровыключатель выщелкивает и производит мгновенное открытого исполнения переключение контактов. Возврат в начальное положение осуществляется пружиной 5.
Существуют микровыключатели открытого исполнения, которые встраивают в устройство автоматики.
На рис. 2 приведен пример такого выключателя с механизмом мгновенного действия. Он состоит из пружинного рычажного контактного узла 1 с переключающими контактами, рычажного толкателя 2 с роликом и плоской ускоряющей пружины 3. При нажатии на ролик рычаг 2 поворачивается, и пружина 3 переключает подвижный контакт микровыключателя. Контактное нажатие определяется только настройкой контактного узла и практически не изменяется при дальнейшем повороте рычага 2.
Путевой микровыключатель открытого исполнения
Путевые микровыключатели имеют очень малый дополнительный ход приводного элемента. Это требует точного выполнения управляющего упора и неизменности расстояния между корпусом мпкровыключателя и осью упора. Если эти условия трудно выполнимы, то применяют промежуточные механические элементы, увеличивающие дополнительный ход микровыключателя. Это могут быть телескопические упоры с внутренней пружиной, рычаги первого пли второго рода, кулачковые механизмы, направление движения которых перпендикулярно направлению движения приводного элемента микропереключателей.
Бесконтактные микровыключатели
Повышение требований к быстродействию, точности и надежности позиционных систем дискретной автоматики определило необходимость появления бесконтактных путевых выключателей. Бесконтактные путевые выключатели можно разделить на три группы.
В бесконтактных путевых выключателях первой группы отсутствует прямое механическое взаимодействие между движущимся узлом станка и приводным элементом. Коммутирующее устройство таких выключателей имеет контактное исполнение.
В выключателях второй группы, наоборот, коммутирующее устройство выполнено бесконтактным, а механизм станка имеет прямой контакт с приводным устройством выключателя. Такие путевые выключатели можно назвать электрически бесконтактными.
Наконец, путевые выключатели третьей группы представляют собой полностью бесконтактные устройства, в которых движение органов станка бесконтактно передается на путевой выключатель и затем также бесконтактно преобразуется в электрический сигнал. Такие путевые выключатели иногда называют статическими.
Примером могут служить путевые микровыключатели на герконах. Высокая надежность, быстродействие, малые размеры герконов делают эти выключатели перспективными для применения в самых различных областях машиностроения.
Принцип действия путевых микровыключателей на герконах поясним с помощью рис. 3. Путевой выключатель состоит из прямоугольного постоянного магнита 1 (рис. 3, а), закрепленного на подвижном узле станка, и геркона 2, установленного на неподвижной базовой детали. Ось магнита параллельна оси колбы геркона.
Микровыключатели на герконах: а, 6 — плоская конструкция с подвижным магнитом и подвижным шунтом, в — щелевая конструкция с ферромагнитным экраном
Изменение магнитного потока, проходящего через геркон, имеет сложный характер. Вначале, когда расстояние между герконом и магнитом велико, магнитный поток в зазоре геркона замыкается по пути Ф1 (штриховая линия на рис. 3, а). Затем этот поток шунтируется одной из пружин геркона и уменьшается до нуля, после чего направление магнитного потока изменится на противоположное, так как расположение полюсов магнита относительно пластин геркона будет изменено. Этот поток обозначен Ф2.
Геркон может сработать трижды по пути перемещения в зонах / — ///. Если подобная последовательность работы геркона недопустима, то необходимо рассчитать магнитную систему так, чтобы Фm1 был меньше потока срабатывания геркона. Добиться этого можно, изменяя конфигурацию постоянного магнита и зазор между магнитом и герконом.
На рис. 3, б приведен пример более компактного путевого выключателя, в котором постоянный магнит 1 и геркон 2 расположены и едином корпусе и неподвижно укреплены на станке.