Comutatoare Reed: metode de control, exemple de utilizare

Prima parte a articolului: Ce sunt comutatoarele de trestie, cum sunt ele aranjate și funcționate?

Întrerupătoarele cu rele au o serie de parametri mecanici și electrici care le caracterizează proprietățile. Acești parametri pot fi împărțiți în două grupe mari: mecanică și electrică.

Parametrii mecanici ai comutatoarelor cu stuf

Parametrii mecanici includ magneto-forță motrice. Acest parametru arată la ce valoare a câmpului magnetic este eliberat și eliberat contactul. În documentația tehnică, aceasta este denumită forța de acționare magnetomotivă (notată de Vav) și forța de eliberare a magnetomotorii (notată de Votp).

Parametrii importanți ai comutatorului stufului, în unele cazuri cei principali, sunt viteza de funcționare și eliberare. Acești parametri sunt, de regulă, măsurați în milisecunde și sunt desemnați drept tav și totp, care caracterizează în general viteza comutatorului stufului. Întrerupătoarele Reed cu dimensiuni geometrice mai mici au o viteză mai mare.

Numărul maxim de operațiunisau, pur și simplu, o resursă, aparține, de asemenea, grupului de parametri mecanici. Acest parametru stipulează la numărul de deplasări, toate proprietățile comutatorului stufului, atât mecanic cât și electric, sunt păstrate în valori acceptabile. În documentația tehnică este desemnat Nmax.

Parametri electrici ai comutatoarelor cu stuf

Acești parametri sunt identici cu contactele mecanice convenționale. Rezistența măsurată între contactele închise se numește rezistență la contact și este desemnat Rк, iar rezistența măsurată între contactele deschise nu este altceva decât rezistența de izolare R de la.

Rezistența electrică a stufului. Acest parametru caracterizează tensiunea de defecțiune Upr. Această tensiune determină în principal calitatea izolației dintre contacte, care la rândul său este determinată de calitatea vidului sau de umplerea balonului cu gaze inerte. În plus, tensiunea de defecțiune depinde de dimensiunea decalajului dintre contacte și de calitatea acoperirii lor.

Reed Switch Power Este determinată în principal de designul său: materialul și dimensiunea contactelor, precum și tipul de acoperire a plăcuțelor de contact. În documentația tehnică, acest parametru este denumit Pmax.

capacitatemăsurată între contactele deschise se notează Ck. Depinde doar de dimensiunile geometrice ale comutatorului stufului și de distanța dintre contactele deschise.

Moduri de gestionare a comutatoarelor cu stuf

Ele pot fi împărțite în două grupuri mari: controlul permanent al magnetului și controlul cu o bobină de curent. Aceste metode sunt prezentate în figura 1.

Figura 1. Modalități variate de a controla întrerupătoarele cu stâlpi

Controlul permanent al magnetului unui întrerupător stuf

Cea mai simplă și obișnuită metodă de control cu ​​mișcare liniară a magnetului. Este destul de potrivit să amintim aici alarmă antiefracțieunde magnetul este montat pe ușă și face comutatorul stufului să funcționeze atunci când ușa este închisă.

Metoda cu mișcarea unghiulară a magnetului este folosită mult mai rar, de regulă, în acele cazuri în care se aplică alte metode conformleaOricare motiv este imposibil.

Suprapunerea câmpului magnetic cu o perdea a fost folosită în tastaturile diverselor dispozitive de calcul, până în anii nouăzeci ai secolului trecut, și poate fi găsită undeva până acum.

Controlul reed cu bobina de curent continuu

Această metodă a fost cea mai frecventă la crearea relee de stuf. Proiectarea acestor relee este destul de simplă: un comutator stuf este plasat pur și simplu în interiorul bobinei curente și nu sunt necesare arcuri și pârghii suplimentare, precum un releu convențional.Singurul dezavantaj în acest caz este numărul redus de grupuri de contact.

Dacă bobina este realizată cu un fir suficient de gros, capabil să treacă un curent mare, atunci se poate obține un releu de curent cu stuf. Astfel de relee au fost utilizate pe scară largă în surse puternice de curent continuu ca senzor al unui sistem de protecție la suprasarcină. Reglarea fină a nivelului de funcționare a unui astfel de senzor se realizează printr-un mecanism cu filetare, care permite deplasarea lină a comutatorului de trestie de-a lungul axei bobinei.

Pavantajele și dezavantajele comutatoarelor cu stuf

Ca orice lucru, comutatoarele cu stuf au avantajele și dezavantajele lor. În primul rând, să vorbim, desigur, despre beneficii.

În comparație cu contactele de comutare convenționale, comutatoarele cu stuf sunt de aproape 100 de ori mai fiabile decât contactele deschise convenționale. Această fiabilitate se datorează rezistenței de izolare mai mare (atinge zeci de MegaOhm) și rezistenței electrice mai mari: tensiunea de defecțiune pentru unele tipuri de comutatoare cu stuf ajunge la câteva zeci de kilovolți.

Avantajul incontestabil al comutatoarelor cu rele este viteza lor: pentru unele modele de comutatoare cu reed, frecvența de comutare atinge 1000 Hz, iar viteza de răspuns și de eliberare este în intervalul (0,5 - 2,0ms) și, respectiv, 0,2 - 1,0ms.

Durata de viață a unor întrerupătoare cu stuf ajunge la 4-5 miliarde de operații, ceea ce este mult mai mare decât cel al contactelor convenționale neprotejate. De asemenea, avantajele întrerupătorilor cu stuf includ o modalitate ușoară de potrivire a sarcinii, precum și funcționarea întrerupătorilor cu stuf fără utilizarea surselor de energie electrică.

Comutatoare cu stuf

Pe fondul avantajelor, dezavantajele nu sunt probabil atât de mari. În primul rând, aceasta este o mică putere comutată. În plus, un număr mic de grupuri de contact într-un cilindru și pentru stufele „uscate” comutează săritul de contact. Dezavantajele includ fragilitatea sticlei de sticlă și, în unele cazuri, sensibilitate ridicată la câmpurile magnetice externe.

Boris Aladyshkin