Bel-cable.ru

Блог инженера Электрика
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Герконы. Виды и устройство. Особенности и работа. Применение

Герконы. Виды и устройство. Особенности и работа. Применение

Устройства коммутации, или контакты применяют в радиотехнике и электронных устройствах. В электромагнитном реле контакты – это ненадежная конструкция, имеются трущиеся детали из металла. Они изнашиваются, работоспособность реле снижается. Герконы – это магнитоуправляемые герметические контакты. Выключатели на герконах были придуманы для качественной эксплуатации, повышения срока службы. Первые устройства на основе герконов возникли в прошлом веке в 30-е годы, а изобретен геркон был в 1922 году.

В современное время герметические контакты применяются не слишком широко, их постепенно вытесняют датчики Холла. Но есть места, где геркон не имеет конкурентов, он простой в использовании, имеет сухой контакт, гальваническую развязку. До сих пор магнитоуправляемый контакт используется в электронике. Герконы устанавливают там, где нужна долговечность коммутации, надежность работы. Они входят в разные датчики, реле, позиционные выключатели.

Как и все контактные группы, герметические контакты разделяются на виды по функциям:

  • Замыкающие.
  • Переключающие.
  • Размыкающие.

По технологии изготовления и конструкции, герконы разделяются на группы:

  • Сухие.
  • Ртутные.

Сухие магнитные контакты работают как обычные. В ртутных образцах внутри корпуса из стекла расположены контакты с капелькой ртути. Капля ртути нужна для смачивания контактов в работе, улучшения контакта, уменьшить сопротивление перехода, устранить дребезг контактов.

Дребезг – это вибрация контактной группы при срабатывании на замыкание или размыкание. При одной сработке возникает ложная коммутация сигнала передачи, повышается время срабатывания. Если дребезг окажется в усилителе звука при включении сигнала, то произойдет искажение звука, работа усилителя нарушится. При использовании геркона в цифровых микросхемах необходимо подавлять дребезг фильтрами RS триггеров или RC цепочек. Герконовые контакты используют в схемах микроконтроллеров, в которых дребезг герконов устраняют с помощью программ, что уменьшает скорость работы системы.

Устройство

Конструкция магнитоуправляемого контакта выполнена из стеклянного баллона. В баллоне расположены контакты, изготовленные из магнитных сердечников, которые приварены с торцов колбы. Наружные элементы магнитных сердечников подключены к сети питания. Это видно на схеме.

Gerkony ustroistvo

  1. Колба стеклянная.
  2. Контакт переключения.
  3. Стационарный контакт.

Наиболее распространены замыкающие герметические контакты. У них контакты из проволоки прямоугольного сечения, с ферромагнитными свойствами. Также сердечники могут быть выполнены из пермаллоевой проволоки. Это зависит от размера и мощности герконового датчика. Покрытие контактов выполняют также из родия, золота и т.д.

Читайте так же:
Выключатель стеклоподъемника уаз патриот

В колбу закачивают инертный газ, либо создают вакуум. Это не позволяет развиваться коррозии и ржавчине в датчике геркона. При производстве герконов необходимо учитывать, что имеется промежуток между сердечниками.

Работа геркона

Простое реле с контактами замыкания имеет в составе два сердечника с контактами, имеющие повышенную магнитную проницаемость. Они находятся в герметичном баллоне из стекла, с инертным газом, либо смесь газов. Создается давление в баллоне 50 кПа. Среда инертности не дает окисляться контактам.

Баллон геркона ставится внутри управляющей обмотки, подключенной к постоянному току. При включении питания на реле образуется магнитное поле, проходящее по сердечникам контактов, по зазору и замыкается по управляющей катушке. Магнитный поток создает тяговую силу, соединяющую контакты друг с другом.

Чтобы сопротивление контактов сделать наименьшим, касающиеся поверхности покрыты серебром, радием, палладием и т.д. При выключении питания в катушке электромагнита геркона усилие исчезает, пружины размыкают контакты. В герконовых реле нет поверхностей трения деталей, контакты имеют много функций, выполняют работу магнитопровода, проводника и пружины.

Чтобы уменьшить габариты катушки магнита, повышают плотность тока. Применяют провод в эмали для намотки катушки. Детали геркона штампованные, соединения производятся пайкой или сваркой. В герконах используются магнитные экраны для снижения зоны состояния включения.

Пружины в герконовых реле установлены без дополнительного натяга, они включаются сразу, не тратя время на старт. Вместо электромагнита могут применяться также постоянные магниты. Такие герконы называются поляризованными. Усилие нажатия контактов герконового реле обуславливается магнитной силой катушки, в отличие от обычных электромагнитных реле, у которых усилие зависит от пружин.

На размыкание геркон работает по-другому. Система магнитов реле при действии электромагнитной силы намагничивают сердечники одноименно, которые отталкиваются между собой и размыкают цепь.

У геркона с переключением один из 3-х контактов замкнутый, выполнен из немагнитного металла. Остальные два контакта сделаны из ферромагнитного состава. Под действием магнитного поля разомкнутые контакты замыкаются, а замкнутый немагнитный размыкается. Хотя магнитное поле есть всегда, как поле Земли, но такого поля не хватает для срабатывания геркона, поэтому им пренебрегают.

Применение герконов
Герконовые датчики и выключатели используют:
  • Медицинские приборы и аппараты коммуникации.
  • Аппараты для подводников.
  • Синтезаторы и клавиатуры.
  • Тестирующие приборы, измерители.
  • Приборы автоматики и безопасности.
Читайте так же:
Контакт замыкающий нажимного кнопочного выключателя

В охранных системах датчики на герконах применяют в качестве реле. Охранный датчик включает магнит и геркон. Простейшее герконовое реле состоит из обмотки и геркона.

Достоинствами реле на герконах можно назвать:
  • Небольшие габариты, простое устройство.
  • Защита от влаги, подгорания контактной группы.
  • Нет трущихся частей.

Такие датчики на герконах широко применяются, но в них имеются и недостатки, такие как подверженность к механическим повреждениям. Это большой минус для применения во многих системах.

Gerkony datchik signalizatsii

В системах сигнализации герконы незаменимы. Установить датчик не составляет большого труда. Когда дверь закрыта, то контакт геркона замкнут. При открывании двери магнит, закрепленный на косяке, отходит от геркона, магнитная сила снижается, цепь питания размыкается. Это служит сигналом для срабатывания схемы оповещения.

Похожая ситуация с применением геркона в лифтах. Чтобы определить расположение кабины лифта, используют герконы. С помощью магнитов и геркона просто управлять оборудованием освещения. В счетчиках учета электроэнергии также присутствуют герконы.

Советы по использованию
При использовании герконовых реле или датчиков можно дать несколько советов, которые учитывают нюансы применения таких устройств:
  • При монтаже герконов по возможности избегайте источников ультразвука, он может отрицательно влиять на электрические параметры датчика, изменять их.
  • Находящийся рядом источник магнитного поля также может менять характеристики и свойства магнитного выключателя.
  • Герконовые реле и датчики боятся ударов и механических повреждений. Инертный газ внутри датчика при ударе может выйти вследствие нарушения герметичности резервуара с газом. Это выведет геркон из строя.
  • При осуществлении пайки необходимо руководствоваться предписаниями инструкции производителя герконового датчика.
Герсиконы

Реле на герконах имеет широкий разброс коэффициента возврата по причине погрешности технологии изготовления. Чтобы повысить номинальную мощность и ток коммутации в герконовые реле встраивают вспомогательные контакты для погашения дуги.

Такие реле получили название герсиконов, или силовых герметичных контактов. Промышленное производство выпускает герсиконы на силу тока до 180 ампер. У них частота коммутации достигает до 1200 включений в час. Герсиконами запускают асинхронные электродвигатели с номинальной мощностью до 3000 Вт.

Ферритовые герконовые реле

Это особый класс реле на герконах с ферритовыми сердечниками. Они имеют функцию памяти. Чтобы сделать переключение в герконах такого типа, нужно подать токовый импульс обратной полярности для того, чтобы размагнитить сердечник из феррита. Их называют запоминающими герметичными контактами, или гезаконами.

Читайте так же:
Как подключит 2 клавишный выключатель

Свойства герконов

  • Магнитоуправляемость;
  • Герметичность;
  • Компактность;
  • Дискретный режим работы.

В настоящее время герконы вытесняются датчиками Холла — твердотельными полупроводниковыми устройствами. Далее представлены фото герконов широкого потребления.

Область применения

Геркон применяется в различных сферах деятельности. Данный прибор применяется в современном оборудовании и на сегодняшний день. Приборы применяются в музыкальных инструментах, таких как клавиатуры, синтезаторы. Также прибор является элементом оборудования для подводного плавания.

Геркон: что это такое

Качественные герконы

Геркон незаменим при производстве автоматического оборудования, систем безопасности, приборов для диагностики, измерительных устройств, медицинской аппаратуры, а также коммуникационных агрегатов.

Изоляция проводов имеет огромное значение. Читайте тут о том, какая изоляция лучше.

На производствах со взрывоопасным сырьем применяются герконы для коммутирования электроприборов разного значения. При таком переключении искры, опасные для данного сырья, не выходят за пределы сосуда геркона.

Для того, чтобы привести в действие мощные электродвигатели используются устройства, которые могут соединять цепи, имеющие нагрузки 45кВт.

Изоляция проводов имеет огромное значение. Читайте тут о том, какая изоляция лучше.

Также существуют экземпляры, способные замыкать цепи с напряжением от 1кВ – 100кВ для передачи энергии высоковольтных воздушных сетей.

Устройства подразделяются в соответствии с конструктивными особенностями, при этом различают три подгруппы: разъединенные; замкнутые; переключающиеся.

Герконы делятся по технологическим качествам на сухие и ртутные. Сосуды сухих видов наполнены газом или пустые. Это направлено на выдерживание контактами высоких токовых нагрузок. Ртутные устройства внутри своего сосуда содержит каплю ртути.

Данное вещество положительно влияет на производительность прибора, тем самым снижая переходное сопротивление, а также вибрационные колебания. Исключение вибрации способствует предотвращению размыкания контактов.

Принцип работы геркона

Для того, чтобы вызвать срабатывание контактной группы, необходимо вокруг геркона создать магнитное поле достаточной напряженности. При этом абсолютно не важно, как это поле будет создано, либо просто постоянным магнитом, либо электромагнитом. Силовые линии внешнего магнитного поля намагничивают внутренние контакты – сердечники геркона, в результате чего они преодолевают силы упругости, притягиваются и замыкают электрическую цепь.

В таком состоянии контакты будут находиться до тех пор, пока вокруг них есть магнитное поле достаточной напряженности: достаточно выключить электромагнит или убрать подальше обычный постоянный магнит, как контакты сразу разомкнутся. Следующее срабатывание контактов произойдет, когда магнитное поле появится вновь. Из всего сказанного можно сделать вывод, что контакты выполняют сразу три функции: упругих элементов (пружин), магнитопровода, и собственно проводящих контактов.

Читайте так же:
Как наклеить обои вокруг выключателя

Несколько по-иному действует геркон, работающий на размыкание. Его магнитная система устроена так, что при воздействии магнитного поля контакты – сердечники намагничиваются одноименно, поэтому отталкиваются друг от друга, размыкая электрическую цепь.

У переключающего геркона один из трех контактов, как правило, нормально — замкнутый выполняется из металла немагнитного, а оба нормально – разомкнутых контакта из ферромагнитного, как было сказано чуть выше. Поэтому при воздействии на геркон магнитного поля нормально разомкнутые контакты просто замыкаются, а немагнитный нормально – замкнутый, оставаясь на своем первоначальном месте, размыкается.

Примечание. Нормально – разомкнутый контакт, это который разомкнут при отсутствии управляющего воздействия, в данном случае магнитного поля. Соответственно нормально — замкнутый контакт замкнут при отсутствии магнитного поля.

Конечно, магнитное поле присутствует всегда, например магнитное поле Земли. И нельзя, вроде бы, сказать про отсутствие магнитного поля совсем. Но магнитное поле Земли для срабатывания геркона недостаточно, поэтому им можно пренебречь и сказать об отсутствии магнитного поля, в данном случае внешнего.

Как подключить домофон с электромагнитным замком

Подключение домофона с магнитным замком является предельно простым. Это относится как к видеодомофону, так и устройству с голосовой связью. Для монтажа следует выполнить действия, приведенные в описании схемы.

Как подключить домофон с электромагнитным замком

Простое описание схемы установки

Домофон с магнитным запирающим механизмом состоит из блока трубки и монитора. Они располагаются внутри помещения или дома.

Блок питания, батареи и модуль обслуживания можно устанавливать в любом месте. Настоятельно рекомендуется это делать ближе к трубке для уменьшения длины кабелей.

Панель вывоза размещается там, где угодно владельцу. Лучше всего ее установить так, чтобы защитить от повреждения и попадания влаги. Для подключения надо заранее проложить провода.

Электромагнитный замок монтируют 2 способами. Они различаются методом посадки на полотно двери. Первый заключается в вырезе с накладками прочных деталей корпуса на поверхность створки. Второй подразумевает установку во внутреннюю полость двери с выводом магнитной площадки на поверхность.

Соединение электромагнитного замка и домофона

На купленном изделии может находиться различное количество контактов. Когда производитель использует стандартную маркировку, цвета отводов будут соответствовать:

  • зеленый — отвечает за основное управление и деблокировку;
  • черный — нулевая клемма контроля состояния;
  • синий и желтый — передают сигнал закрытия или открытия.
Читайте так же:
Как выбирать автоматический выключатель по мощности

Домофон с электромагнитным замком не применяет детализированный мониторинг. Запирающий механизм подключается только 2 контактами. Зеленый управляет вызывной панелью. Красный связан с плюсовой схемой блока питания нужного напряжения. Вся необходимая информация присутствует в техническом паспорте, идущем с изделием.

Плюсы и минусы

Магнитоконтактные охранные датчики имеют следующие положительные качества:

  • Надёжность – так как имеют минимум сложной электроники, а сам чувствительный элемент очень прост в конструктивном плане, то вероятность поломки очень низка. Стоит отметить, что надёжность таких изделий гораздо выше, чем у приборов аналогичного функционала с другими принципами работы;
  • Высокий срок службы, который составляет до 12 лет или 1 000 000 срабатываний;
  • Сравнительная дешевизна технологии;
  • Широкий спектр применения, несмотря на узкую направленность действия;
  • Низкое энергопотребление;
  • Простота монтажа, эксплуатации и обслуживания;
  • Высокая взрывобезопасность в сочетании со взрывобезопасными звуковыми извещателями (особенно у простейших моделей), так как магнитоуправляемые контакты обличены в герметичную стеклянную колбу и возникновение искры в свободном пространстве исключено;
  • Высокая помехостойкость;
  • При правильной установке и эксплуатации, вероятность обхода данной части системы безопасности минимальна.

Обзор популярных моделей

Модель ИО 102-20 Б2П

Извещатель магнитоконтактный ИО 102-20 Б2П — используется для контроля открытия окон и дверей или смещения других строительных конструкций. Может использоваться как для изделий металла, так и для диэлектриков. Рабочее расстояние при размыкании 65мм при замыкании 30мм. Имеет пластиковый корпус с классом защиты IP44. Диапазон рабочих температур -50°С…+50°С. Максимальный коммутируемый ток 0,5А.

Модель MPS 20

Магнитоконтактный извещатель mps 20 — используется для контроля деревянных или пластиковых окон и дверей с зазором до 25,4 мм. Способ монтажа — на поверхности. При установке на металлические конструкции обязательно применять изоляционные прокладки. Максимальный коммутируемый ток 0,3А. Устройство работает при температурах -40°С…+ 60°С.Рассчитано на круглосуточное функционирование.

Модель ДПМ1 (ДПМГР-2)

Извещатель магнитоконтактный дпм-1 (ДПМГР-2) — используется для контроля открытия подвижных конструкций из токопроводящего металла. В качестве основания могут служить магнитопроводные материалы: сталь, железо, чугун. Рабочее расстояние при размыкании 70мм при замыкании 25мм. Максимальный коммутируемый ток 0,001…1А. Класс защиты IP68. Диапазон рабочих температур -50°С…+50°С.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector