لیمیت سوئیچ و میکروسوئیچ صلیبی

لوازم و تجهیزات برقی همیشه برای بهبود کیفیت زندگی بشر به وجود آمده اند. از طرف دیگر در صنایع مختلف استفاده از تجهیزات برقی از اهمیت بسزایی برخوردار است. وسایل برقی از قطعات بسیاری تشکیل شده اند که باعث عملکرد دستگاه ها می شوند. لیمیت سوئیچ و میکروسوئیچ از جمله وسایلی هستند که در بسیاری از تجهیزات برقی مورد استفاده قرار گرفته و کاربردهای بسیار مختلفی دارند. در این مقاله از وب سایت آژند برق قصد داریم تا به بررسی لیمیت سوئیچ و میکروسوئیچ صلیبی بپردازیم و اطلاعاتی را در این باره در اختیار شما عزیزان قرار دهیم. بنابراین برای کسب اطلاعات بیشتر تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.

کلید حد یا لیمیت سوئیچ (Limit Switch) قطعه‌ای از تجهیزات الکترومکانیکی است که با استفاده از قطعات مکانیکی با حضور یک ماده یا شی‌ء شروع به فعالیت می‌کند. از میکرو سوئیچ‌ها برای کنترل حد، کنترل حالت، نمایش وضعیت، شمارش قطعه و سایر موارد استفاده می‌شود. لیمیت سوئیچ‌ها معمولاً در تنظیمات صنعتی امکان تشخیص حضور و نزدیکی یا عدم وجود یک ماده یا شی‌ء را دارند. به ليميت سوئیچ‌هایی که در ابعاد کوچک ساخته می‌شوند ميکروسوئيچ هم گفته می‌شود. لیمیت سوئیچ برای اولین بار به‌منظور تعریف محدودیت حرکت یک شیء مورداستفاده قرار گرفت ازاین‌رو نام آن‌ها را «کلید محدودکننده» گذاشتند

در این مقاله از وب سایت آژند برق قصد داریم تا به بررسی لیمیت سوئیچ و میکروسوئیچ صلیبی بپردازیم و اطلاعاتی را در این باره در اختیار شما عزیزان قرار دهیم. بنابراین برای کسب اطلاعات بیشتر تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.

میکروسوئیچ چیست؟

میکروسوئیچ ها کلیدهایی هستند که می توانند عمل قطع و وصل کلیدهای معمولی را انجام دهند. اما با کلیدهای معمولی تفاوت های بسیاری دارند. در واقع میکروسوئیچ یک نوع کلیدی است که فنری در درون آن تعبیه شده است و زمانی که فشار بر روی آن وارد می شود، با توجه به نوع میکروسوئیچ، جریان برق درون آن قطع یا وصل خواهد شد و هنگامی که رها می شود عکس عمل قبل اتفاق می افتد.

می توان اذعان داشت که میکروسوئیچ ها در واقع کلیدهایی هستند که با فشار فیزیکی بسیار کوچکی تحریک خواهند شد و در وسایل و تجهیزات بسیار مختلفی از آن ها استفاده می شود. نکته بسیار مهمی که باید بدانید، این است که بهره گیری از میکروسوییچ‌ها به دلیل مقرون به صرفه بودن و هم چنین عمر مفید بالا بسیار رایج می باشد بنابراین در بسیاری از صنایع از این محصول استفاده می شود. میکروسوئیچ ها یکی از ساده ترین قطعات برای مشخص کردن موقعیت اجسام متحرک هستند. این قطعه به صورت مکانیکی، برگشت پذیر است و بدون نیاز به تغذیه می باشد و در مسیر حرکت تجهیزات نصب خواهد شد.

اگر بخواهیم تعریفی جامع تر از میکروسوئیچ ها ارائه دهیم، باید اشاره کنیم که میکروسوئیچ ها از جمله ابزارهای کلید زنی هستند که در جابجایی‌های کوچک به عنوان محرک از آن ها استفاده می شود. این ابزار فارغ از سرعت محرک باعث جابجایی به ‌نسبت زیاد کنتاکت ‌های الکتریکی خواهند شد که البته سرعت بسیار بالایی دارد. طراحی های موفق و مناسب این وسایل از پدیده پسماند نیز بهره می ‌برند. این موضوع بدان معناست که حرکت کوچک محرک در جهت معکوس برای بازگرداندن کنتاکت‌ها به حالت اولیه کافی نمی باشد و محرک باید به اندازه قابل توجهی در جهت عکس نیز حرکت نماید.

لازم به ذکر می باشد که نام دیگر میکروسوئیچ ها کلید مینیاتوری سریع بوده که اتصال لحظه ای و آنی دارند. از این ابزار به صورت کاملا گسترده در ابزار خودرو، صنعت و پزشکی به عنوان سنسور استفاده می گردد. محرک این سوئیچ ها به صورت کلی دارای یک چرخ محوری در بالای یک دکمه فشاری می باشند. این تجهیزات به صورت گسترده در برنامه های سیستم کنترل از قبیل اتصالات سوئیچ های ایمنی در آسانسورها، دستگاه های فروش و ... مورد استفاده قرار می گیرد به علاوه در صنایع مختلف نیز به منظور بهبود فعالیت ها از آن ها بهره گرفته می شود.

اصول فیزیکی که در یک ترانسفورماتور متغیر اعمال می شود چیست؟

بسیاری از میکروسوئیچ ها ساختاری دارند که از یک چرخ در بالای یک محرک دکمه ای استفاده می کند. محرک فشرده می شود و اهرمی را بلند می کند که کنتاکت ها را به موقعیت دلخواه می برد. اکثر این سوئیچ ها کلیدهای لحظه ای هستند. این بدان معناست که پس از رها شدن محرک، سوئیچ به حالت عادی خود باز می گردد. این کار از طریق فنر انجام می شود. فنرها محرک را در موقعیت خود و کنتاکت ها را در حالت بسته یا باز نگه می دارند. هنگامی که فشار داده می شود، یک فنر صاف ضعیف تر در دستگاه، کنتاکت ها را حرکت می دهد، اما با رها شدن سوئیچ به سر جای خود باز می گردد.

میکروسوئیچ ها هنگام فعال شدن صدای کلیک مشخصی ایجاد می کنند، این می تواند بازخورد لمسی را برای آزمایش سوئیچ ارائه دهد. مکانیسم های داخلی به اندازه کافی ساده و به اندازه کافی در بدنه خود ایمن هستند که می توانند در محیط های بسیار سخت نصب شوند و همچنان به طور قابل اعتمادی کار کنند. برای تضمین عملکرد بیشتر، ممکن است مواد خاصی برای کنتاکت ها انتخاب شود و سوئیچ ها را می توان بر اساس توانایی آنها در دفع نفوذ خطرات محیطی انتخاب کرد که در زیر توضیح داده شده است.

این سوئیچ‌ها معمولاً با چند سوراخ روی کیس تعبیه می‌شوند که برای بستن آن‌ها به هر سطح یا وسیله‌ای مورد نیاز است. سوئیچ ها معمولاً اجزای کوچک و مستطیلی شکل هستند که کاملاً مستقل هستند و نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند. هزینه کم آنها تعویض آنها را در صورت فرسودگی به اندازه کافی آسان می کند، که در بهترین حالت به ندرت اتفاق می افتد.

میکروسوئیچ‌ها بر اساس حالت عادی، تعداد قطب‌ها و پرتاب‌هایی که دارند و نوع محفظه‌ای که در آن قرار دارند، متمایز می‌شوند. طرح‌هایی وجود دارند که برای استفاده بر روی بردهای مدار چاپی و طرح‌هایی در نظر گرفته شده‌اند که می‌توانند در جای خود محکم شوند. با مهره شش گوش اندازه جمع و جور و قابلیت اطمینان این قطعات به این معنی است که انواع مختلفی وجود دارد، زیرا استفاده های زیادی برای میکروسوئیچ ها وجود دارد.

میکروسوئیچ ها بر اساس ویژگی های الکتریکی شان نیز متمایز می شوند. این ها دستگاه های کوچکی هستند و عموما فقط برای حمل جریان و ولتاژ کم طراحی شده اند. با این حال، طرح هایی وجود دارند که در برنامه های کاربردی تر مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربرد میکروسوئیچ ها در صنعت

این قطعات می توانند برای مدت بسیار طولانی کار کنند. به طوری که برخی از آنها تا 10 میلیون چرخه قبل از خراب شدن را تحمل می کنند. میکروسوئیچ ها وسایل بسیار رایجی هستند. آنها در دستگاه های مصرف کننده، تجهیزات صنعتی و غیره استفاده می شوند. یکی از رایج ترین کاربردهای این دستگاه ها در اینترلاک درب ها می باشد. این موارد در دستگاه های مصرف کننده، به ویژه در اجاق های مایکروویو، که در آن قبل از روشن شدن برق دستگاه باید بسته شود، رایج است. میکروسوئیچ ها همچنین در دستگاه های تراز، مانند دستگاه های مورد استفاده در دستگاه های خودکار استفاده می شوند. در آسانسور از این وسایل در درب به عنوان کلید ایمنی استفاده می شود. این دستگاه ها همچنین برای تشخیص گیرکردن کاغذ در دستگاه کپی و برای اهداف بی شمار دیگر استفاده می شوند.

میکروسوییچ را می توان به گونه ای طراحی کرد که بسیار حساس باشند. چنین طرح هایی را می توان در تجهیزات بسیار دقیق استفاده کرد، مانند تجهیزاتی که جریان هوا یا گازهای دیگر را در یک سیستم اندازه گیری می کند. همچنین می توان از آنها برای تشخیص فشار و دما استفاده کرد. این دستگاه ها به طور گسترده در صنعت، اغلب در مدارهای کنترلی استفاده می شوند. گاهی اوقات از آنها به عنوان وسیله مستقیم روشن و خاموش کردن تجهیزات نیز استفاده می شود.

لیمیت سوئیچ چیست؟

باید بیان شود که لیمیت سوئیچ ها یک نوع قطعه الکترومکانیکی می باشد که با حضور یک ماده یا شی‌ء شروع به فعالیت می‌کند. نام دیگر لیمیت سوئیچ ها کلید حد نیز می باشد.  نکته بسیار مهمی که باید بدانید میکروسوئیچ ها و لیمیت سوئیچ ها تفاوت های بسیار اندکی دارند. لیمیت سوئیچ‌ ها به صورت معمول در تنظیمات صنعتی امکان تشخیص حضور و نزدیکی یا عدم وجود یک ماده یا شی‌ء را دارند و از آن ها بهره گرفته می شوند اما از میکروسوئیچ ها برای موارد زیر استفاده می شود:

• کنترل حد
• کنترل حالت
• نمایش وضعیت
• شمارش قطعه و ....

لازم به ذکر می باشد که به ليميت سوئیچ‌ هایی که در ابعاد کوچک ساخته می‌ شوند ميکروسوئيچ نیز اطلاق می گردد.لیمیت سوئیچ ها از استحکام و دوام بسیار بالایی برخوردار هستند و به دلیل سهولت در نصب و عملکرد در محیط های بسیار مختلف می توان از آن ها بهره گرفت. در واقع این کلیدهای محدود کننده کاربردهای بسیار گوناگونی داشته که از آن ها می توان به صورت زیر اشاره داشت:

• ماشین ‌های برش
• نوار‌های نقاله
• ماشین ‌های تراش خودکار
• جرثقیل ‌ها
• بالابر‌ها و ...

به صورت کلی در بیشتر ماشین هایی که کنترل حرکت ابعادی در آن‌ ها بسیار مهم و ضروری است، می توان از لیمیت سوئیچ ها بهره برد. یک نکته بسیار مهم این است که لیمیت سوئیچ ها با یک رله کنترلی، یک کنتاکتور و یا به ‌عنوان ورودی در یک PLC مورد استفاده قرار می گیرد.

نحوه کار لیمیت سوئیچ‌ها

لیمیت سوئیچ‌ها به دلیل استحکام، سهولت در نصب و عملکرد قابل‌اعتماد در محیط‌های مختلف، کاربردهای مختلفی دارند که می‌توان برای مثال به ماشین‌های برش، نوار‌های نقاله، ماشین‌های تراش خودکار، جرثقیل‌ها و بالابر‌ها و به‌طورکلی در اکثر ماشین‌هایی که کنترل حرکت ابعادی در آن‌ها موردنیاز است اشاره کرد.عمدتاً لیمیت سوئیچ‌ها با یک رله کنترلی، یک کنتاکتور و یا به‌عنوان ورودی در یک PLC مورداستفاده قرار می‌گیرد.

هنگامی‌که یک جسم در تماس با محرک قرار می‌گیرد، کنتاکت ها‌ی لیمیت سوئیچ جهت قطع یا وصل، مدار الکتریکی را تغییر وضعیت می‌دهند.

محرک های گذرا و دائم

بسیاری از لیمیت سوئیچ ها محرک گذرا دارند یعنی با وجود نیروی خارجی عمل می کنند و با برداشتن نیرو آزاد می شوند. بعضی از لیمیت سوئیچ ها مانند چنگالی با وارد شدن فشار در همان موقعیتی می مانند و تا در جهت مخالف نیرو وراد نشود، آزاد نمی شوند.

ساختار درونی و کارکرد میکروسوئیچ

ساختار درونی میکروسوئیچ ها دقیقا مانند یک پوش باتن دوبل است و عموما یک کنتاک در حالت عادی باز و یک کنتاکت در حالت عادی بسته دارند. میکروسوئیچ ها تماسی هستند اما قطعه های مشابه، مثل سنسورهای مجاورتی القایی یا خازنی یا سنسورهای فوتو الکتریک بدون نیاز به تماس داشتن با جسم می توانند کارکردی مانند میکروسوئیچ ها داشته باشند. البته لیمیت سوئیچ رگلاژی نسبت به سنسورهای مجاورتی قادر به تحمل کردن جریان های بالاتر و فعالیت های مکانیکی سنگین تری هستند.

به صورت کلی میکروسوئیچ رگلاژی از چهار جزء اصلی تشکیل شده است:

- اهرمی که هدف با او برخورد می کند. هر میکروسوئیچ یک شاسی دارد که با برخورد کردن جسم یا به عبارتی هدف با شاسی، کنتاکت ها تغییر حالت پیدا می کنند.
- عملگر قسمتی است که به اهرم وصل است و حرکت خطی، عمودی و یا دورانی اهرم را به تغییر وضعیت در کنتاکت ها تبدیل می کند.
- بدنه سوئیچ که شامل کنتاکت ها است و حالت آن به وسیله عملگر کنترل می شود.
-ترمینال های الکتریکی که به کنتاکت های سوئیچ وصل شده اند و سیم ها را به وسیله پیچ های ترمینال به سوئیچ وصل می کنند.

انتخاب کردن یک میکروسوئیچ رگلاژی مناسب، مستلزم توجه کردن به مشخصات مکانیکی و پارامترهای عملکردی ماشین های گوناگون و عواملی مثل اندازه، نیروی عملیاتی، روش نصب، دقت و سرعت مورد نیاز است. علاوه بر این، درجه بندی الکتریکی یک میکروسوئیچ بایستی با سیستمی که قرار است کنترل کند مطابقت داشته باشد تا از خراب شدن ابزارها جلوگیری شود. میکروسوئیچ ها عموما قسمتی از مدار فرمان هستند و
با یک ضربه کوچک می توانند کنتاکتور مربوط به ابزارهای بزرگ تر را فعال یا غیرفعال کنند. البته بعضی از میکروسوئیچ ها قادر به کنترل کردن مستقیم لامپ یا الکتروموتورهای کوچک هم هستند.

بدنۀ لیمیت سوئیچ ها

بدنه لیمیت سوئیچ ها از یک کنتاکت در حالت عادی بسته (NC)، یک کنتاکت در حلت عادی باز (NO)، تشکیل شده اند. فنر Snap ارتباط مستقیم با محرک داشته و باعث عمل کردن کنتاکت ها می گردد. فنر برگشتی، هنگام عدم وجود محرک خارجی، کنتاکت ها را به حالت اول برمی گرداند.

انواع لیمیت سوئیچ:

لازم به ذکر می باشد که لیمیت سوئیچ ‌های استاندارد، اجزای بسیار مهم در صنایع مختلف به شمار می آیند که کاربری ها و عملکردهای بسیار متفاوتی دارند. از جمله انواع لیمیت سوئیچ به صورت زیر می باشد:

• لیمیت سوئیچ غلتکی
• لیمیت سوئیچ آنتنی
• لیمیت سوئیچ صلیبی
• لیمیت سوئیچ کششی
• لیمیت سوئیچ فشاری

لیمیت سوئیچ صلیبی:

باید بیان شود که در صنایع مختلف مانند ساخت و ساز عملیات بلند کردن مواد و مصالح و تجهیزات از اهمیت بسزایی برخوردار است. به همین دلیل از جرثقیل ها به عنوان یک سیستم بسیار قدرتمند برای جابه جایی و بلند کردن تجهیزات استفاده می شود. لازم به ذکر است که عملیات انتقال و بلند کردن در هر صنعتی باید با توجه به نیازهای آن انجام شود و دارای مقررات بسیاری بر اپراتور و ماشین مورد نظر می باشد. ایمنی جرثقیل ها از اهمیت بسزایی برخوردار است به همین دلیل سازندگان این ماشین ها باید به ایمنی توجه بسیاری داشته و در هر شرایطی آن را در نظر بگیرند.

می توان اذعان داشت که لیمیت سوئیچ ها اجزایی هستند که برای امنیت جرثقیل ها و کاربردهای بسیار مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. به علاوه تنظیمات ویژه سوئیچینگ امکان حذف مناطق تعریف شده خارج از محدوده کار جرثقیل را فراهم می آورد. در جرثقیل ها و بالابرها از میکروسوئیچ ها و لیمیت سوئیچ های صلیبی استفاده می شود. این تجهیزات به صورت کاملا خاص برای استفاده در صنایع سنگین طراحی شده و مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از این کلیدهای محدود کننده مزایای بسیاری را به همراه دارد به علاوه متریال به کار رفته در ساخت این تجهیزات بسیار خاص است که استحکام و طول عمر آن ها را تضمین می نماید.

همان گونه که اشاره کرده ایم، یکی از انواع لیمیت سوئیچ ها، لیمیت سوئیچ صلیبی است که در جرثقیل ها و بالابرها مورد استفاده قرار می گیرد. لیمیت سوئیچ صلیبی جرثقیل می تواند مزایای بسیار زیادی داشته باشد و کار اپراتور مربوطه را بسیار آسان تر و ساده تر نماید. در واقع لیمیت سوئیچ های صلیبی به صورت معمول محدود کننده حرکت های عرضی و طولی تمامی جرثقیل های سقفی می باشند و هم چنین قابلیت حرکت به صورت 360 درجه سانتی گراد در یک یا دو جهت را دارا می باشد.

به صورت کلی لیمیت سوئیچ های صلیبی با قرار گرفتن بر روی کالاسکه جرثقیل سقفی و همچنین کلگی جرثقیل سقفی محدودیت در حرکت های عرضی و طولی جرثقیل سقفی را فراهم می آورد و می تواند ایمنی به هنگام استفاده از جرثقیل را تامین نماید.به هنگام خرید و استفاده از لیمیت سوئیچ های صلیبی بهتر است که به نکات بسیار مهمی از جمله جنس بدنه لیمیت سوئیچ (فلزی، باکلیت) و هم چنین نوع آن توجه داشته باشید و بر اساس نیاز خود آن را تهیه فرمایید.

جایگزین مناسب لیمیت سوئیچ چیست؟

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و ساخت سنسورهای الکترونیکی، اکنون در بیشتر موارد به‌جای لیمیت سوئیچ‌ها از سنسور­های مجاورتی (Proximity Switch) استفاده می‌شود ولی هنوز هم به دلیل برخی از مزیت‌هایی که لیمیت سوئیچ‌ها نسبت به سنسورهای مجاورتی دارند از آن‌ها استفاده می‌شود.

Slow brake در لیمیت سوئیچ ها

کنتاکت های Slow brake به طور مستقیم به اهرم متصل هستند. در این حالت مکانیزم فنری وجود نداشته و کنتاکت ها همزمان با اهرم، باز و بسته می شوند. بنابراین کنتاکت Slow brake کنتاکتی است که در آن حرکت فیزیکی اهرم به طور مستقیم با حرکت فیزیکی کنتاکت مرتبط است. این موضوع باعث هماهنگی خوبی در دو نقطه قطع و وصل می شود، اما این هماهنگی و ارتباط مستقیم، ممکن است باعث ایجاد قوس شود.

Snap Action و  Slow Breakمعمولاً کنتاکت‌های N/C را دارند، اما کنتاکت Snap action در سرعت‌های پایین‌تر مطمئن تر عمل  می‌کند، در حالی که Slow brake به حداقل سرعت فعال سازی بستگی دارد.

مزایای استفاده از لیمیت سوئیچ ‌های صلیبی چیست؟

از جمله مزایای بسیار مهم لیمیت سوئیچ های صلیبی، می توان به موارد زیر اشاره داشت:

• نصب لیمیت سوئیچ ها بسیار ساده و آسان است
• کلیدهای محدود کننده صلیبی از قیمت مناسبی برخوردار می باشند.
• بدنه آن ها از مقاومت مطلوبی در شرایط محیطی سخت برخوردار است.

• دقت و تکرارپذیری لیمیت سوئیچ های صلیبی بسیار بالا است.
• این قطعات دارای تحمل جریان بیشتر نسبت به سایر سنسورها هستند.
• از مقاومت مناسبی در برابر نویزهای الکتریکی برخوردار اند
• جریان نشتی ندارند و دارای حداقل افت فشار می باشند.
• عملکرد ساده تیغه‌ های NO و NC

اجزای لیمیت سوئیچ صلیبی:

لیمیت سوئیچ صلیبی قسمت های مختلفی دارد که در زیر به آن ها اشاره می کنیم:

• ACTUATOR   : این قسمت به عنوان عملگر کلید محدود کننده صلیبی شناخته می شود و شی مورد نظر با آن برخورد خواهد کرد.
• OPERATING HEAD: این قسمت در واقع پوششی از لیمیت سوئیچ صلیبی به شمار می آید که حرکت عملگر را به حرکت یا تغییر در کنتاکت ‌ها تبدیل خواهد کرد.
• : SWITCH BODY لازم به ذکر می باشد که کنتاکت ‌های لیمیت سوئیچ در این قسمت قرار دارند. کنتاکت‌ ها شامل تیغه ‌های باز no و nc می باشند.

سیستم کنترل جرثقیل

باید اشاره شود که سیستم کنترل جرثقیل انواع و اقسام بسیار مختلفی دارد که در زیر به آن ها اشاره می شود:

• سیستم کنترل از راه دور بی سیم جرثقیل (ریموت کنترل رادیوئی)
• سیستم کلید کنترل فرمان (کلید متصل با کابل)
• کابین کنترل اپراتور ( مخصوص انواع جرثقیل سقفی و دروازه ای دو پل)

در سیستم کنترل جرثقیل استفاده از شستی ها و لیمیت سوئیچ ها بسیار مهم است. به همین دلیل باید سعی شود که از بهترین برندهای موجود در بازار برای این ماشین های مهم استفاده شود تا میزان خسارت و خطرات ناشی از عدم کنترل به حداقل مقدار خود برسد.

معایب استفاده از لیمیت سوئیچ‌ها

1-عمر کمتر کنتاکت ها نسبت به سنسورهای مجاورتی

2-عدم استفاده در همه‌ی کاربردهای صنعتی

3-خرابی قسمت‌های متحرک

چه نکاتی را در مورد انتخاب یک لیمیت سوئیچ باید رعایت نمود؟

1-نوع لیمیت سوئیچ (اهرمی، قرقره‌ای، فشاری و...)

2-جنس بدنه لیمیت سوئیچ (فلزی، باکلیت)

3-شکل ظاهری لیمیت سوئیچ

سخن آخر

شما عزیزان می توانید برای کسب طالاعات بیشتر به وب سایت آژند برق مراجعه کرده و با کارشناسان و مشاوران درباره تهیه میکروسوئیچ های صلیبی مشورت نمایید.