Коммутационные устройства управления

Понятие коммутационных устройств, классификация, параметры и характеристика, система условных обозначений, конструкции и материалы, зарубежные аналоги. Принцип действия исполнительных систем и виды энергии, используемой для управления устройствами.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

Введение

1. Классификация

2. Параметры и характеристика

3. Система условных обозначений

4. Конструкции и материалы

5. Зарубежные аналоги

Заключение

Библиографический список

Введение

Термин «коммутационные устройства» (КУ) не имеет пока общепризнанного определения. В общем случае под ним понимаются устройства, обладающие свойством скачкообразно изменять значение своих выходных параметров при определенном (пороговом) значении входного параметра (управляющего сигнала) независимо от закона его предшествующего изменения. В устройствах, предназначенных для коммутации электрических цепей, это свойство реализуется практически мгновенным изменением электрического сопротивления или проводимости их исполнительных систем (коммутирующих элементов).

Принцип действия исполнительных систем и виды энергии, используемой для управления коммутационными устройствами, могут быть различны по своей физической природе, что предопределяет их широкие функциональные возможности.

Отмеченные особенности обусловили широкое применение коммутационных устройств в системах автоматики и телемеханики, сигнализации, контроля и защиты, распределения электрической энергии, коммутация линий связи и передача информации, резервирование и сопряжение устройств, работающих на различных физических принципах действия или энергетических уровнях, дистанционное управление исполнительными механизмами, в системах ручного управления РЭА. С ростом уровня автоматизации и функциональным усложнением РЭА непрерывно возрастает число применяемых коммутационных устройств и возрастает ответственность выполняемых ими функций, особенно в системах, обеспечивающих работоспособность РЭА.

Разнообразие требований, возникающих в процессе проектирования современной РЭА, привело к появлению большого числа разновидностей коммутационных устройств, различающихся по функциональному назначению, принципу действия, конструктивному исполнению, схемотехническим параметрам и другим признакам, определяющим их технические возможности и области применения.

Несмотря на широкое развитие цифровых и ключевых ИС, обладающих высоким быстродействием и практически неограниченным ресурсом по числу переключений, нередки случаи применения электромагнитных реле для построения логических и вычислительных устройств. Вместе с тем бесконтактные устройства не всегда целесообразно использовать в системах коммутации цепей электропитания, сигнализации, контроля, защиты, резервирования и т. п. Это объясняется тем, что каждая разновидность коммутационных устройств имеет свои особенности, которые в одних конкретных условиях применения проявляются как преимущества, в других - как недостатки.

Коммутационные устройства - это устройства, предназначенные для периодического замыкания/размыкания цепей под током.

Коммутационные устройства могут быть с ручным или электрическим управлением. Коммутационные устройства делятся на:

- контактные - используют механическое соприкосновение двух контактных деталей;

- бесконтактные - осуществляют коммутацию без механического соединения/разъединения.

Коммутационным устройством можно считать устройство, которое может скачкообразно изменять свои выходные характеристики при пороговом значении входного параметра, независимо от закона его предшествующего изменения.

Y - выходная характеристика;

X - входной параметр.

Где X_ср. - значение срабатывания - значение входного сигнала, при котором происходит скачкообразное изменение выходного параметра (пороговое значение);

X_отп. - значение отпускания - значение входного сигнала, при котором происходит скачкообразное изменение выходного параметра (пороговое значение);

X_доп. - допустимое значение входного параметра, превышение которого может привести к выходу из строя устройства.

В теме данного реферата я в основном постараюсь отметить коммутационные устройства с механическим управлением на два положения, более известные нам как простые переключатели и кнопки, но конечно и включая другую информацию касающуюся данной тематики.

1. Классификация

Коммутационные устройства можно классифицировать.

По типу управляющего сигнала:

1 - электрическое управление;

2 - механическое (ручное) управление.

По принципу коммутации:

1 - контактные;

2 - бесконтактные.

По принципу действия:

1 - контактного типа; 2 - механические; 3 - электромагнитные; 4 - магнитоуправляемые; 5 - магнитогидродинамические; 6 - электростатические; 7 - электротепловые; 8 - электромагнитострикционные; 9 - бесконтактного типа;	10 - электронные; 11 - магнитные; 12 - гальваномагнитные; 13 - оптоэлектронные; 14 - электретные; 15 - пьезоэлектрические; 16 - криотронные; 17 - халькогенидные; 18 - оптические.

По способу управления приводом все механические переключатели делятся на:

1 - нажимные (кнопочные);

2 - перекидные (тумблер);

3 - поворотные (галетные);

4 - движковые;

5 - сенсорные.

По способу управления приводом все механические переключатели делятся на:

1 - нажимные (кнопочные);

2 - перекидные (тумблер);

3 - поворотные (галетные);

4 - движковые;

5 - сенсорные.

1 - Нажимные (кнопочные) - приводятся в действие нажатием кнопки. Такие переключатели обеспечивают наибольшую скорость переключения. В качестве коммутирующего устройства используются микропереключатели (их особенность мгновенное действие).

2 - Перекидные (тумблер) - привод выполнен в виде рычага, который перекидывается (иногда на рычаг наносится слой люминофора). Такие переключатели имеют один, два, три, не более четырех полюсов. При переключении имеют два или три положения.

3 - Поворотные (галетные) - это многопозиционные переключатели.

4 - Движковые - имеют орган управления в виде движка.

5 - Сенсорные - такие переключатели не имеют подвижного контакта. Включаются при прикосновении пальца к некоторой поверхности. Существуют также квазисенсорные переключатели, которые имеют подвижный контакт, который замыкается или размыкается - он связан со схемой управления.

Коммутационные устройства с электрическим управлением (реле):

1 - электромагнитные;

2 - магнитоуправляемые (герконовые);

3 - магнитодинамические;

4 - электростатические;

5 - электромагнитострикционные;

6 - электротепловые;

7 - электронные;

8 - гальваномагнитные;

9 - электретные;

10 - магнитные;

11 - пьезоэлектрические;

12 - криотронные;

13 - халькогенидные;

14 - оптические.

По типу исполнительной системы оптические реле (оптроны) делятся на:

1 - резисторные;

2 - диодные;

3 - транзисторные;

4 - однопереходные транзисторы;

5 - тиристорные.

2. Параметры и характеристика

Разнообразие требований, которые предъявляются к коммутационным устройствам и соединителям, привело к созданию большого числа их разновидностей, различающихся по функциональному назначению, принципу действия, конструкции, параметрам, техническим возможностям и областям применения.

Основные требования сводятся к снижению затрат энергии (мощности) на управление, улучшению качества коммутации и соединений, улучшению конструктивно-технологической совместимости с ИС, повышению надежности, быстродействия (для коммутационных устройств) и уменьшению усилий сочленения и расчленения (для соединителей).

...