Cheie (inginerie electrică)

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 12 aprilie 2022; verificările necesită 4 modificări .

Cheie (întrerupător, întrerupător)  - un dispozitiv de comutare electrică sau dispozitiv folosit pentru a închide și/sau deschide un circuit electric sau un grup de circuite electrice.

Terminologie

Un comutator poate fi numit dispozitiv de comutare care nu are nume propriu, având cel puțin două poziții fixe ale contactelor sale („pornit” și „oprit”) și capabil să schimbe această poziție sub influența influențelor externe într-o altă poziție de contactele („pornit” sau „oprit”) pentru o perioadă scurtă sau lungă de timp.

Versiuni

Cheile sunt mecanice , electromagnetice și electronice .

Chei mecanice

Cheile mecanice sunt folosite pentru a controla direct lanțul; pârghia unei chei mecanice este realizată dintr-un dielectric și este de obicei conectată direct la părțile purtătoare de curent ale cheii. De regulă, ele sunt utilizate în cazurile în care nu este necesară separarea circuitului controlat.

Chei mecanice:

Chei electromagnetice

Cheile electromagnetice sunt folosite pentru controlul de la distanță a circuitelor, pentru controlul circuitelor de înaltă tensiune (în cazurile în care este periculos să operați direct cu o cheie mecanică), pentru crearea izolației galvanice între dispozitivul de comandă și sarcini, pentru controlul sincron al mai multor circuite de la un singur semnal.

Pentru a proteja circuitul de control de un impuls de auto-inducție care apare atunci când tensiunea este îndepărtată din înfășurare, o diodă este conectată în paralel cu acesta în direcția opusă polarității tensiunii de control. Această metodă nu este aplicabilă atunci când se utilizează o înfășurare alimentată cu curent alternativ .

Chei electromagnetice:

Chei electronice

În cheile electronice și în circuitele cheilor sunt utilizate diverse dispozitive electronice.

În cheile electronice negestionate:

În cheile electronice gestionate:

O cheie de tranzistor este o cheie de curent realizată pe unul sau mai multe tranzistoare care funcționează într-un mod cheie. Modificarea conductibilității electrice a tranzistorului, care determină comutarea curentului în sarcină, este asigurată prin aplicarea unei tensiuni de control cu ​​o anumită polaritate și nivel la electrodul său de control.

Funcționarea cheilor electronice se bazează pe proprietățile cheie ale tranzistorilor . De exemplu, cheile de pe tranzistoarele bipolare conectate conform unui circuit emițător comun funcționează după cum urmează. Când un semnal de nivel scăzut ("0 logic") este aplicat la baza tranzistorului în raport cu emițătorul , tranzistorul este închis, nu trece curent prin tranzistor și întreaga tensiune de alimentare a sarcinii va fi pe colectorul tranzistor. Când un semnal „logic 1” de nivel înalt este aplicat la baza tranzistorului, tranzistorul se deschide și apare un curent în circuitul colector-emițător. Tensiunea dintre colector și emițător devine mică, în timp ce toată tensiunea de alimentare a sarcinii este aplicată sarcinii .

De asemenea, este posibil să se utilizeze tranzistori cu efect de câmp . Principiul funcționării lor este similar cu principiul funcționării cheilor electronice pe tranzistoarele bipolare. Comutatoarele FET consumă mai puțină putere de control și au performanțe mai bune.

În modul cheie, pot funcționa atât tranzistoarele convenționale (de câmp și bipolare), cât și tranzistoarele special concepute pentru funcționarea în modul cheie ( tranzistoare IGBT ).

Clasificare

Întrerupătoarele și cheile pot fi clasificate după cum urmează:

  1. după numărul de poziții fixe de contact:
  2. tensiune de operare:
    • tensiune joasă ( până la 1000 volți );
    • tensiune înaltă ( peste 1000 volți );
  3. prin curent de funcționare;
  4. pe curentul oprit de scurtcircuit ;
  5. metoda de control al conducerii:
    • control local (de regulă, întrerupătoare cu acționare manuală);
    • telecomandă (întrerupătoare care, pe lângă cele manuale, au și o acționare mecanică. Este de remarcat aici că nu toate tipurile de întrerupătoare pot fi pornite sau oprite manual);
  6. tip de unitate:
    • comutatoare manuale;
    • întrerupătoare cu acţionare pneumatică ;
    • întrerupătoare cu acționare electromagnetică;
    • intrerupatoare cu actionare electromecanica;
    • întrerupătoare cu acționare mecanică;
    • întrerupătoare cu acționare magnetică ( comutator lamelă );
    • întrerupătoare (care, pe lângă acţionarea manuală, au unul sau mai multe acţionări acţionate de declanşatoare automate de protecţie);
  7. dupa metoda de instalare:
    • design deschis (adică întrerupătoare care permit instalarea în aer liber fără protecție împotriva precipitațiilor atmosferice);
    • versiune închisă (adică întrerupătoare care nu pot fi instalate în aer liber);
  8. în funcție de gradul de protecție la umiditate, protecție împotriva prafului și protecție împotriva pătrunderii obiectelor străine (IP) și protecție împotriva exploziei;
  9. în funcție de performanța climatică ;
  10. prin prezența sau absența dispozitivelor de stingere a arcului:
    • fără dispozitive speciale de stingere a arcului (de regulă, întrerupătoare de curent scăzut și întrerupătoare sau întrerupătoare în care prezența dispozitivelor de stingere a arcului nu este prevăzută structural, de exemplu , întrerupătoare , întrerupătoare );
    • cu dispozitive speciale de stingere a arcului (întrerupătoare destinate deconectării circuitelor cu curent mare, inclusiv curenți suplimentari în cazul unui scurtcircuit, atunci când sunt deconectate, există un risc ridicat de arc electric);
  11. prin metoda de stingere a arcului sau după tipul dispozitivelor de stingere a arcului:
    • comutatoare de aer:
      • cu jgheaburi cu arc de suflare magnetică;
      • cu jgheaburi cu arc de explozie cu gaz;
    • comutatoare de ulei :
      • cu jgheaburi cu arc de suflare magnetică;
      • cu jgheaburi arc de explozie de ulei;
    • comutatoare cu nivel scăzut de ulei;
    • întrerupătoare cu vid ;
  12. prin natura mediului de stingere a arcului:
  13. în funcție de materialul și designul contactelor de comutare :
    • contacte din metal;
    • contacte din metal acoperite cu metale prețioase :
    • contacte metal-ceramice:
    • contacte lichide:
      • contact cu mercur . De exemplu, la comutatoarele care răspund la schimbările de poziție în spațiu, contactul cu lichidul este o picătură de mercur, care, căzând între electrozi, închide circuitul electric ( releul de gaz );
      • contacte, a căror închidere este efectuată de orice lichid conductor. De exemplu, la senzorii de nivel, atunci când apa udă electrozii, închide circuitul electric.

Comutator de uz casnic

Un întrerupător de uz casnic  este un dispozitiv de comutare cu două poziții, cu contacte normal deschise, conceput să funcționeze în rețele cu tensiuni de până la 1000 volți , nedestinat întreruperii curenților de scurtcircuit, fără dispozitive speciale de stingere a arcului, control local, cu acționare manuală.

Alte caracteristici ale acestui comutator, cum ar fi curentul de funcționare, gradul de umiditate, protecție împotriva prafului și exploziei (IP), versiunea climatică, metoda de instalare, materialul de contact, sunt determinate de producător și depind de modelul specific.

Mai mult, pentru un comutator de uz casnic, designul real este:

Sunt folosite în principal pentru a aprinde și stinge iluminatul ( candelabre , lămpi de tavan). În același scop, au apărut la vânzare întrerupătoare cu control neted al iluminării: dimmer , dimmer , trimmer .

Comutator acustic

Comutator acustic  - un comutator electric controlat de sunet .

Tipuri de comutatoare acustice:

  1. comutatoare de zgomot. Acest comutator aprinde lumina atunci când există zgomot în cameră. Este folosit în intrări și coridoare pentru a economisi energie electrică;
  2. întrerupătoare din palme. Un astfel de comutator este utilizat în apartamente, este convenabil pentru utilizare în dormitoare;
  3. comutatoare care răspund la cuvinte. Un astfel de comutator reacționează la un anumit cuvânt sau ton al vocii.

Vezi și

Link -uri