Elektrisches Klingelgerät

Seit unserer Kindheit kennen wir den Knopf über der Tür zu einer Wohnung oder einem Gebäude. Wenn Sie darauf klicken, erhält der Besitzer ein Tonsignal - ein melodisches Klingeln einer Glocke oder eine einfache musikalische Komposition, die vor dem Erscheinen eines Gastes warnt.

So funktioniert eine gewöhnliche elektrische Glocke. Wir werden das Design zerlegen, ohne die elektronischen Modelle von Multivibratoren, Mikroschaltungen und anderen Komponenten zu beeinträchtigen.

Die elektrische Glocke existiert seit zwei Jahrhunderten und nutzt die Energie des elektromagnetischen Feldes. Seine Haushaltsstrukturen werden von Strom angetrieben:

1. konstanter Wert;

2. mit einer variablen sinusförmigen Harmonischen, die normalerweise mit einer Spannung von 220 Volt versorgt wird.

Funktionsprinzip und Gleichstrom-Glockengerät

Um Schallwellen zu erzeugen, werden die Stöße eines kleinen Malleus in Form einer Stahlkugel verwendet, die sich am Ende einer federnden Platte befindet und bei mechanischer Vibration auf die Glocke trifft.

Dieser Hammer ist stationär auf einem beweglichen Anker montiert, der sich relativ zu einem festen Drehpunkt bewegen kann. Hier sind montiert:

• der bewegliche Teil des zusammengesetzten Magnetkerns des Elektromagneten;

• eine Feder mit einer Vorrichtung zum Einstellen der Kraft, um den Anker in seine ursprüngliche Position zurückzubringen, die nach einem offenen Stromkreis der elektrischen Stromversorgung arbeitet;

• beweglicher Kontakt, der die Spannungsversorgung der Elektromagnetspulen umschaltet.

Um den Magnetkreis herum befinden sich zwei elektrische Spulen mit in Reihe geschalteten Wicklungen. Wenn Gleichstrom durch die Spulen fließt, wird im Magnetkreis ein Magnetfluss erzeugt, dessen Größe aus den Flüssen jeder Spule summiert wird und um ein Vielfaches höher ist als die Werte, die in einem einzelnen Draht auftreten. Siehe - Induktivitäten und Magnetfelder. 

Die durch den Magnetkreis erzeugte Magnetkraft kann große Werte erreichen und erhebliche mechanische Arbeit leisten. In unserem Fall wird der Anker damit gedreht: Ziehen Sie ihn zum stationären Teil, um einen Hammerschlag auf die Glocke auszuführen.

Die Spannungs- / Stromquelle in der Schaltung kann eine bestimmte galvanische Zelle (Batterie oder Akkumulator) oder eine Gleichrichtervorrichtung sein, die von einer Quelle variabler elektrischer Energie gespeist wird.

In der obigen Abbildung ist eine Taste mit mechanischer Selbstrückstellung nicht dargestellt. Beim Drücken wird ein Strom von der Quelle an den Stromkreis der Glocke geliefert. Es ist in der Abbildung unten dargestellt.

Wenn der Knopf gedrückt wird, wird ein geschlossener Stromkreis erzeugt, um elektrischen Strom I durch die verlegten Drähte von der „Plusquelle“ durch die geschlossene Kontaktgruppe zur leitenden Platte des Ankers und durch die Wicklungen der Spulen zur „Minusquelle“ zu leiten.

Im Magnetkreis wird ein Magnetfluss induziert.

Es bildet eine mechanische Kraft F, die den Anker dreht und zum festen Teil zieht.

Gleichzeitig klopft der Hammer an die Glocke und verursacht ein Klingeln. Der bewegliche Kontakt weicht vom feststehenden Fest ab. Ein elektrischer Funke springt zwischen ihnen. Gleichzeitig dehnt sich eine mechanische Feder und ihre Spannung steigt an.

Nachdem der Funke durch die offene Kontaktgruppe ausgeht, stoppt die Bewegung der elektrischen Ladungen, der Strom verschwindet, der magnetische Fluss verschwindet.

Nur die Federzugkraft P bleibt unter dem Einfluss des Ankers, unter dessen Einfluss er in seine ursprüngliche Position zurückkehrt. Wenn gleichzeitig der Klingelknopf gedrückt bleibt, entsteht im Stromkreis wieder elektrischer Strom, um wiederholte und nachfolgende Hammerschläge an die Glocke abzugeben.

Infolgedessen ertönt der Anruf, solange der Besucher die Taste drückt. In der Praxis gibt es Schemata, die die Dauer des Tons begrenzen.Sie basieren auf dem Einfügen eines zusätzlichen normalerweise geschlossenen Kontakts in den Stromkreis, der von einem ausgelösten Timer gesteuert wird. Diese Methode erschwert jedoch das Design und ist nicht immer gerechtfertigt.

Die Abfolge der Dynamik der während des Betriebs ablaufenden Prozesse wird durch ein animiertes Bild veranschaulicht.

Sie können einen elektrischen Anruf von verschiedenen Orten aus steuern. Schließen Sie dazu einfach eine zusätzliche Taste oder Gruppe von ihnen an, um sie parallel zu den Tastenkontakten in verschiedenen Räumen zu installieren. Im 19. Jahrhundert benutzten die Besitzer großer Häuser diese Methode, um Diener zu sich selbst zu rufen.

Alle elektrischen und magnetischen Eigenschaften von Spulen, Drähten, Kontakten, Knöpfen und Netzteilen werden im Werk entsprechend den auftretenden thermischen Belastungen und mechanischen Kräften berechnet und ausgewählt, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

DC-Anrufe werden in älteren Telefonen verwendet. Alarmsysteme, Brandschutz und andere Geräte.

Von besonderer Bedeutung in diesem Schema ist die Kontaktgruppe. Während des Betriebs springt ständig eine Funkenentladung durch, die das Metall langsam aber gezielt zerstört. Dies erfordert regelmäßige Inspektionen und vorbeugende Wartung.

Das Funktionsprinzip und die Vorrichtung einer elektrischen Glocke auf Wechselstrom

Die elektromagnetische Energie des Wechselstroms variiert nach einem harmonischen Sinusgesetz. Magnetische und elektrische Felder interagieren ständig in der Zeit und sind gegenläufig zueinander gerichtet.

Beim Durchgang durch die Spule induzieren die Richtung und Größe des Stroms im Magnetkreis einen Magnetfluss der entsprechenden Form. Bei einer korrekt ausgewählten Konstruktion von Teilen kann der bewegliche Teil des Ankers gezwungen werden, unter dem Einfluss der Magnetkraft Rückbewegungen in zwei Richtungen auszuführen.

Während des ersten Schwungs wird die Glocke geschlagen, und beim zweiten wird der Hammer in seine ursprüngliche Position zurückgezogen, um einen nachfolgenden Schlag auszuführen. Die Frequenz der Stromänderungen von 50 Hertz entspricht der Frequenz des erzeugten Klingelns.

Nach diesem Prinzip wird die auf dem Foto gezeigte elektrische Glocke erstellt und funktioniert.

Es wurde in den 70er Jahren gemäß GOST 7220 66 hergestellt, das 1966 genehmigt wurde, und hat seine Arbeitskapazität immer noch beibehalten.

Es besteht aus:

• Glocke;

• Wicklungsspule;

• Magnetkern mit Stoßdämpferplatte und Wandhalterungen;

• Drähte zum Anschließen an die Schaltung;

• die Schraube zur Befestigung der Glocke am Gehäuse.

Es gibt keine Kontaktgruppe. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Systems und macht häufige vorbeugende Wartungsarbeiten überflüssig.

Nach dem Lösen der Schraube sind alle Komponenten einer elektrischen Glocke mit sinusförmigem Wechselstrom sichtbar.

Im Detail sind ihr Design und Aussehen in den folgenden Bildern zu sehen.

Diese Konstruktion verwendet eine Spannung von 220 Volt. Es ist an allen elektrischen Teilen des Stromkreises vorhanden, einschließlich der Taste, die als gefährlicher Faktor angesehen wird und die Überwachung des Isolationszustands erfordert. Das Anschließen eines solchen Anrufs an das Netzwerk mit Tasten für eine niedrigere Spannung ist gefährlich und nicht akzeptabel.

Bei modernen Anrufen wird die Spannung an der Wicklung und der Taste durch die Einbeziehung von Abwärtstransformatoren in die Schaltung verringert. 220 Volt aus dem Wohnungsnetz werden an die Primärwicklung angelegt, und an Knopf und Klingel wird eine niedrige Spannung angelegt.

Das Transformator-Design für Wechselstrom findet sich in Telefonen, Signalisierungsschemata von Industrieanlagen.

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