Công tắc

1. Giới thiệu chung

Công tắc là loại khí cụ điện đóng ngắt nhờ ngoại lực (có thể bằng tay hoặc điều khiển qua một cơ cấu nào đó…). Trạng thái của công tắc sẽ bị thay đổi khi có ngoại lực tác động và giữ nguyên khi bỏ lực tác động (trừ công tắc hành trình). Thông thường công tắc hay chuyển mạch nói chung dùng để đóng ngắt mạch điện có công suất nhỏ, điện áp thấp. Có rất nhiều loại công tắc ứng dụng trong mạch công nghiệp ví dụ như công tắc gạt, công tắc hành trình, công tắc chuyển mạch, công tắc dừng khẩn cấp…

2. Công tắc gạt 

2.1. Công tắc gạt là gì?

  • Công tắc gạt được chuyển đổi điều khiển bằng tay (hoặc đẩy lên hoặc đẩy xuống) bằng tay cầm cơ khí, cần gạt hoặc cơ chế lắc . 
  • Hầu hết các công tắc này đều có hai hay nhiều vị trí đòn bẩy. Chúng thường sử dụng chuyển đổi dòng điện cao hoặc cũng có thể chuyển đổi dòng điện nhỏ.

Hình 1. Công tắc gạt

2.2. Ứng dụng công tắc gạt

Công tắc gạt là một phần của hệ thống điều khiển, không có nó hoạt động điều khiển sẽ không hoạt động được.Một công tắc gạt sẽ thực hiện hai chức năng cụ thể là bật hoàn toàn (bằng cách đóng các tiếp điểm của nó) hoặc tắt hoàn toàn bằng cách mở các tiếp điểm của nó.

Hình 2. Sơ đồ đấu dây khởi động motor

Hình 3. Sơ đồ đấu dâu khởi động đèn và motor

3. Công tắc hành trình 

3.1. Công tắc hành trình là gì?

  • Công tắc hành trình dùng để đóng, ngắt, chuyển đổi mạch điện điều khiển trong truyền động điện tự động theo tín hiệu “hành trình” ở các cơ cấu chuyển động cơ khí nhằm tự động điều khiển hành trình làm việc hay tự động ngắt mạch điện ở cuối hành trình để đảm bảo an toàn. Một loại công tắc hoạt động theo kiểu nhấn đè hay gạt cần để điều khiển thiết bị điện đóng ngắt được dùng trong cửa cuốn, băng chuyền, Palang, máy CNC, cẩu trục…
  • Công tắc hành trình cũng như công tắc thường nhưng được trang bị thêm một cần gạt để giới hạn hành trình đi hoặc hoặc dùng để điều khiển một loại thiết bị điện nào khác. Ví dụ như tác động vào công tắc hành trình thì thiết bị sẽ dừng ngay tại vị trí đó hoặc cấp điện cho một thiết bị khác.

Hình 4. Công tắc hành trình

3.2. Cấu tạo công tắc hành trình

  • Bao gồm 1 cò đá (hay cần gạt) ở bên ngoài, bên trong có 3 chân và 1 Reley đóng ngắt.
  • Chân trái: cấp nguồn.
  • Chân giữa: thường đóng, sẽ mở khi nhấn nút.
  • Chân phải: thường mở, sẽ đóng khi nhấn nút.

Hình 5. Cấu tạo công tắc hành trình

Hình 6. Hình cắt công tắc hành trình

3.3. Nguyên lý công tắc hành trình

  • Công tắc hành trình dùng để đóng mở mạch điện trong lưới điện, thay vì ta ấn nút bằng tay như công tắc thường thì nó sẽ được tương tác với một bộ điều khiển và Reley. Reley này chuyển thông tin về bộ điều khiển, sau đó tín hiệu đóng ngắt mạch điện sẽ tự động phản hồi. Có ba chân trong công tắc hành trình, khi đóng mở mạch điện sẽ làm hở các tiếp điểm, có thể nối công tắc này với hai thiết bị điện, đóng thiết bị này là mở thiết bị kia hoặc nếu chỉ dùng với một thiết bị thì chỉ có đóng/ngắt. Mục đích của nó là làm thay đổi hướng dòng điện đi vào các thiết bị điện.
  • Chúng ta có thể thấy cấu tạo vô cùng đơn giản của công tắc hành trình. Bao gồm có: cần tác động, chân COM, chân thường đóng (NC), chân thường hở (NO). Nguyên lý hoạt động công tắc hành trình: ở điều kiện bình thường, tiếp điểm giữa chân COM và chân NC sẽ được đấu với nhau. Khi có lực tác động lên cần tác động thì tiếp điểm giữa chân COM + chân NC sẽ hở và chuyển qua chân COM + chân NO.
  • Công tắc hành trình là thiết bị giúp chuyển đổi chuyển động cơ thành tín hiệu điện để phục vụ cho quá trình điều khiển và giám sát.
  • Công tắc hành trình dùng để đóng cắt mạch điện ở lưới điện hạ áp. Nó có tác động tương tự nút ấn, chỉ khác là động tác ấn bằng tay sẽ được thay thế bằng động tác và chạm của các bộ phận cơ khí, từ đó quá trình chuyển động cơ khí thành tín hiệu điện.

3.4. Ứng dụng công tắc hành trình 

3.4.1. Vận hành cửa cuốn 

Cửa cuốn được sử dụng để chống trộm thường được lắp đặt trong nhà hoặc xí nghiệp. Cửa cuốn tự động gồm một tấm nhôm cuốn được cuốn vào một trục. Trục này gắn với ổ trục và nối với một motor Servo, chân của công tắc hành trình được nối với motor. Cửa kéo lên thì motor quay cùng chiều, kéo xuống thì quay ngược chiều nhờ hai công tắc hành trình được gắn và một Reley. Còn gọi là mạch thuận – nghịch như mình đã giới thiệu ở trên. Ngày nay, cửa cuốn được sử dụng rộng rãi vì tính tiện nghi của nó, chỉ với hai nút bấm hoặc cần gạt, không cần người đi đóng mở. Vừa an toàn vừa đở tốn công.

Hình 7. Công tắc hành trình được gắn vào hệ thống truyền động của cửa cuốn

3.4.2. Vận hành băng tải

Công tắc hành trình được gắn vào băng tải trong chế độ điều khiển băng tải bằng tay, khi xếp hàng lên băng, ta cần băng tải dừng đúng chổ thực ra việc này có thể dùng bộ điều khiển servo nhưng thường ta dùng song song hai loại này vì công tắc hành trình giúp đảo chiều quay của motor bên trong làm đảo chiều chạy của băng tải. Khi có sự cố cần cho băng chạy ngược lại cũng dể dàng bảo hành và sửa chữa chỉ với một công tắc hành trình có giá vài chục đến vài trăm nghìn.

Hinh 8. Ứng dụng công tắc hành trình vào băng tải

4. Công tắc xoay

4.1. Công tắc xoay là gì?

Công tắc xoay thiết kế với nhiều màu sắc lựa chọn, dạng xoay ba vị trí có hai dạng, xoay với góc 90 độ hoặc xoay với góc 45 độ. Ngoài ra, công tắc xoay còn có dạng tự trả về vị trí ban đầu (vị trí off). Các dạng tiếp điểm gồm 1NO, 1NC, 1NO + 1NC, 2NC, 2NO với dòng định mức 10A. Điện áp hoạt động lên đến 500V. Có điện trở nhỏ hơn 50mOhm. Vật liệu tiếp điểm là hard silver (bạc cứng).

Hình 9. Công tắc xoay

4.2. Cấu tạo công tắc xoay

Một bộ công tắc xoay ba vị trí có đèn gồm bốn bộ phận chính:

  • Phần đầu xoay là phần quyết định màu sắc và số vị trí xoay cũng như tự trả hoặc duy trì.
  • Phần Holder là phần bắt chật đầu xoay vào tủ điện, phần này có hai dạng, dạng siết bằng tay hoặc dạng siết bằng vít.
  • Bộ phận đầu đèn được gắn sau Holder.
  • Phần tiếp điểm là phần gắn sau đầu đèn, mỗi khối tiếp điểm có tối đa hai tiếp điểm, nếu muốn thêm tiếp điểm thì ta gắn chồng thêm khối tiếp điểm thứ hai, và có thể gắn số tiếp điểm vô tận.

Hình 10. Cấu tạo công tắc xoay

4.3. Nguyên lý hoạt đông

  • Khi cho điện vào cuộn dây, luồng từ thông sẽ được sinh ra trong nam châm điện. Luồng từ thông này sẽ sinh ra một lực điện từ. Khi lực điện từ lớn hơn lực cơ thì nắp mạch được hút về phía mạch từ tĩnh. Trên mạch từ tĩnh có gắn vòng ngắn mạch để chống rung. Vòng này khiến cho tiếp điểm động tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh. Tiếp điểm tĩnh được gắn lên thanh dẫn. Đầu kia của thanh dẫn có vít bắt bắt dây điện ra, vào. Các lò xo tiếp điểm có tác dụng duy trì một lực ép tiếp điểm cần thiết lên tiếp điểm. Đồng thời tiếp điểm phụ cũng được đóng vào đối với tiếp điểm phụ thường mở và mở ra đối với tiếp điểm thường đóng. Lò xo nhả bị nén lại.
  • Khi ngắt điện vào cuộn dây, luồng từ thông sẽ giảm xuống về không. Đồng thời lực điện từ do nó sinh ra cũng giảm về không. Khi đó lò xo nhả sẽ đẩy toàn bộ phần động của công tắc tơ lên và cắt dòng điện tải ra. Khi tiếp điểm động tách khỏi tiếp điểm tĩnh của mạch từ chính thì hồ quang sẽ xuất hiện giữa hai tiếp điểm. Nhờ các vách ngăn trong buồng dập hồ quang, hồ quang sẽ được dập tắt.

4.4. Ứng dụng công tắc chuyển mạch trong công nghệp

  • Ứng dụng trong tủ điều khiển có hai chế độ Auto và Man.
  • Vận hành lựa chọn động cơ hoạt động.
  • Lựa chọn chuyển mạch đo điện áp mỗi pha, dòng điện từng pha.

5. Nút dừng khẩn cấp

5.1. Nút dừng khẩn cấp là gì

Nút dừng khẩn cấp tên tiếng anh là Emergency Stop Button hay còn goi là Emergency Stop được sử dụng nhiều trong máy tự động hóa. Emergency Stop giúp máy dừng hoạt động khẩn cấp không thông qua bộ điều khiển. Không cắt nguồn điện của máy để tránh hư thiết bị điện đang sử dụng do mất điện đột ngột. Tại sao máy phải có nút nhấn dừng máy khẩn cấp? Vì khi máy tự động vận hành sẽ phát sinh những trường hợp máy chạy không đúng quy trình mong muốn gây hư hỏng máy và tai nạn lao động.

Hình 11. Nút dừng khẩn cấp

5.2. Cấu tạo nút nhấn dừng khẩn cấp

  • Đầu nhấn hình nấm.
  • bộ tiếp điểm thường đóng ,thường mở.
  • Đế. 

Hình 12. Cấu tạo nút dừng khẩn cấp

5.4. Nguyên lý hoạt động

  • Nút dừng khẩn cấp là loại nút có thiết kế đầu nút lớn giống hình tán nấm, trong trường hợp khẩn cấp có thể tác động dễ dàng, khi bị tác động thì nút dừng khẩn cấp duy trì trạng thái, muốn trở lại ban đầu thì phải xoay tán nấm.
  • Thông thường tiếp điểm sử dụng là tiếp điểm thường đóng, có nghĩa là lúc nào điện cũng qua tiếp điểm để cho máy hoạt động. Khi được tác động thì sẽ ngắt điện ra.

5.5. Ứng dụng công tắc dừng khẩn cấp

  • Nên đối với máy tự động có quy trình hoạt động phức tạp, có nhiều cơ cấu phức tạp sẽ khó kiểm soát hết những trường hợp máy chạy không như ý muốn, sẽ gây tai nạn. Nên trong quá trình vận hành thử nghiệm máy cần có Emergency Stop để dừng máy ngay khi máy vận hành không đúng như đã lập trình trước.
  • Với những máy đã vượt qua giai đoạn vận hành thử nghiệm, để đến giai đoạn chạy sản xuất. Thì vẫn luôn cần Emergency Stop cho trường hợp linh kiện trong máy sử dụng thời gian dài có thề sai lệch vị trí làm việc hoặc bị rơi khỏi đồ gá, thậm chí hư hỏng gây ra tình trạng máy chạy sai với lập trình. Thì phải dừng máy khẩn cấp để chỉnh sửa, thay thế.
  • Với máy có nguy cơ  nguy hiểm tiềm ẩn như máy cưa, máy cán, máy ép, máy tuốt … có gây tại nạn do người thao tác thì bắt buộc phải dùng Emergency Stop đề dừng ngay máy để tránh tai nạn, giảm thiệt hại do tai nạn xảy ra.
error: Real Group - Efficiency Projects