Categories: Fets interessants, Electricistes novells, Com funciona
Nombre de visualitzacions: 151321
Comentaris sobre l'article: 2
Què són els interruptors de canya, com es disposen i funcionen
Una breu història de la creació de commutadors de canya
Els dispositius de commutació o només els contactes són molt utilitzats en diversos equips elèctrics i de ràdio. Per millorar les propietats operatives, especialment la vida útil i la fiabilitat de la connexió, es van desenvolupar Contactes segellats amb control magnètic anomenat interruptors de canya.
Les primeres mostres d’aquests contactes van aparèixer als anys 30 del segle passat, i el primer contacte amb control magnètic es va inventar el 1922 a Sant Petersburg pel professor V. Kovalenkov, per la qual se li va obtenir el certificat d’autor de la URSS núm. 466. A la figura 1 es mostra el disseny d'aquest contacte.
S'ha organitzat aquest contacte de la manera següent. Al nucli 3 de material magnètic tou a través de les juntes aïllants 5 s’uneixen els contactes 1 i 2, també fabricats amb material magnètic tou. En passar corrent per la bobina 4 al nucli 3, apareix un camp magnètic i magnetitza els contactes 1 i 2, que estan tancats. L’obertura dels contactes es produeix quan cessa el corrent a través de la bobina.
Figura 1. Contacte controlat magnèticament del professor V. Kovalenkov
De fet, aquest va ser el primer contacte controlat magnèticament, només sense cap funda de tancament. L'enginyer americà W.B. Ellwood només el 1936. Als anys setanta del segle passat, els interruptors de canya van assolir el seu màxim desenvolupament i són molt utilitzats en diversos dispositius electrònics.
Actualment, els interruptors de canya s'utilitzen amb menys intensitat, ja que estan "agrupats" Sensors de sala. Però en alguns casos, els interruptors de canya van quedar fora de la competència, a causa de la facilitat d’ús, l’aïllament galvànic de la font d’energia, les propietats del “contacte sec”, de manera que els interruptors de canya encara es fan servir en diversos circuits i dispositius.
En els casos en què sigui necessària una alta fiabilitat i durabilitat de l’element de commutació interruptors de canya simplement insubstituïble. Com a part de l'interruptor de canya s'inclouen en el disseny de diversos sensors, relés electromagnètics, especialment de corrent baix, així com interruptors de posició i altres dispositius.
Varietats de commutadors de canya
A més de contactes regulars, els interruptors de canya poden tancar (1 contacte obert normalment), commutar (1 contacte de commutació) i obrir (1 contacte tancat normalment). Aquesta divisió es basa en característiques funcionals.
D'acord amb els signes dels canals estructurals, els interruptors tecnològics es divideixen en dos grans grups: amb contactes secs i amb contactes de mercuri. La primera varietat s’anomena interruptors de canya de sec, i la segona és interruptors de canya de mercuri. De fet, no hi ha res especial en el treball dels interruptors de canya seca, en comparació amb els contactes habituals.
Als interruptors de canya de mercuri dins d’un estoig de vidre tancat, a més dels contactes, també hi ha una gota de mercuri. L’objectiu d’aquesta goteta de mercuri és mullar els contactes durant l’operació per millorar la qualitat del contacte mitjançant la reducció de la resistència de transició, i també desfer-se del rebot dels contactes.
A Chatter s’anomena vibració de contacte durant el tancament i l’obertura, que, quan s’activa una vegada, condueix a la commutació repetida del senyal transmès, i a més d’un augment significatiu del temps de resposta.
Imagineu-vos que aquest rebot serà present en amplificador d'àudio mentre canvieu el senyal d’entrada! En el cas que un contacte amb aquest tipus de conreu es produeixi conjuntament amb microcircuits digitals, cal prendre mesures per suprimir la conversa en forma de cadenes RC o RS: activadors.
També s'utilitzen diversos contactes, inclosos els contactes de canya circuits moderns de microcontroladors, però en ells se suprimeix el rebot de contacte programàticament. També redueix el rendiment general del sistema.
Disseny d’interruptor Reed
A la figura 2 es mostra el disseny de diversos tipus d’interruptors de canya.
Dibuix 2. Disseny d’interruptor Reed
Tots els interruptors de canya són ampolla de vidre segellatdins del qual es troba grup de contacte. Els contactes són nuclis magnètics soldats als extrems del cilindre. Els extrems exteriors dels nuclis estan dissenyats per connectar-se a un circuit elèctric extern.
El més estès commutador de canya amb el grup de contacte o com es mostra a la figura "oberta". Cada nucli de contacte està fabricat amb filferro elàstic ferromagnètic aplanat de forma rectangular. Per a la fabricació de nuclis s'utilitza un filferro permalloy amb un diàmetre de 0,5 - 1,3 mm, depenent de la potència de l'interruptor de canya i, en conseqüència, de les seves dimensions.
Les superfícies en contacte directe estan recobertes de metall noble, or, pal·ladi, rodi, plata i aliatges basats en elles. Aquest recobriment no només redueix resistència a la transició, però també contribueix a l’augment de la resistència a la corrosió de la superfície de contacte.
L’espai intern del contenidor s’omple amb un gas inert (hidrogen, argó, nitrogen o una barreja d’aquest) o simplement evacuat, també ajuda a reduir la corrosió de contacte i augmentar la seva fiabilitat. En la fabricació de nuclis es posicionen de manera que entre ells hi hagi un buit, per cert, d’una certa mida.
Fig. 3. Interruptor de canya
El principi del commutador de canya
Per activar el grup de contacte és necessari crear un camp magnètic d’intensitat suficient al voltant del commutador de canya. D'altra banda, no és absolutament important com es crearà aquest camp, simplement per un imant permanent o per un electroimant. Les línies de força del camp magnètic extern magnetitzen els contactes interns: els nuclis de l’interruptor de canya, com a resultat que superen les forces d’elasticitat, atrauen i tanquen el circuit elèctric.
En aquest estat, els contactes quedaran fins que hi hagi un camp magnètic amb força suficient al seu voltant: n’hi ha prou amb apagar l’electroimant o allunyar l’imant permanent habitual, tan aviat com s’obrin els contactes. La següent operació de contacte es produirà quan torni a aparèixer el camp magnètic. A partir de l'anterior, podem concloure que els contactes realitzen tres funcions alhora: elements elàstics (molles), el circuit magnètic i els propis contactes conductors.
L’interruptor de canya que funciona a l’obertura és una mica diferent. El seu sistema magnètic està dissenyat de manera que, quan s'exposen a un camp magnètic, els nuclis de contactes estan magnetitzats pel mateix nom, per tant es repel·len els uns als altres, trencant el circuit elèctric.
A l’interruptor de canya de commutació, per regla general, un dels tres contactes és normal: el tancat està fet de metall no magnètic, i tots dos els contactes oberts són de ferro ferromagnètics, com s’ha esmentat anteriorment. Per tant, quan un camp magnètic actua sobre un commutador de canya, els contactes normalment oberts simplement es tanquen i s’obre un contacte no magnètic normalment tancat, que roman al seu lloc original.
Nota Contacte obert normalment, que està obert en absència d’una acció de control, en aquest cas un camp magnètic. En conseqüència, contacte normalment tancat tancat en absència de camp magnètic.
Per descomptat, un camp magnètic sempre està present, per exemple, el camp magnètic de la Terra. I sembla impossible dir-ho en absolut de l’absència d’un camp magnètic. Però el camp magnètic terrestre no és suficient perquè funcioni l’interruptor de canya, per tant es pot descuidar i es pot dir l’absència d’un camp magnètic, en aquest cas extern.
Llegiu-ho al següent article.
Continuació de l'article: "Interruptors Reed: mètodes de control, exemples d'ús"
Boris Aladyshkin
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: