Doğrusal Aktüatör Sınır Anahtarı Kablo Şeması: Doğrudan, Tek Yönlü ve Röle Yöntemleri

Doğrusal aktüatör limit anahtarı kablo şeması aradıysanız, muhtemelen bir çubuğunuz var; bu çubuk ya durmaması gereken yerde duruyor ya da durması gereken yerde durmuyor. İnternetteki çoğu şema tek bir kurulum gösterir: bir markanın kendi anahtar kiti, tek bir şekilde kablolanmış. Gerçek aktüatör kablolaması üç devre seviyesinde gerçekleştirilir ve ihtiyacınız olanı, yapacağınız işe bağlıdır. Bu kılavuz, doğrudan seri kablolama, tek yönlü durdurma ve röle kontrolü olmak üzere üç seçeneği de ele alır ve son olarak, anahtarı değiştirdiğinizde teklifte belirtmeniz gereken teknik özelliklerle sona erer.

Bir Aktüatör Devresinde Limit Anahtarının İşlevi: Aynı Adı Taşıyan İki Şey

Sınır anahtarı, hareketli çubuk belirlenen bir noktaya ulaştığında durumunu değiştiren bir konum algılama kontağıdır. Bir aktüatör devresinde iki işten birini yerine getirir: o motorun beslemesini keser böylece çubuk durur, ya da bir sinyal gönderir (çubuk kapalı konumda / çubuk uzatılmış konumda) bir kontrol cihazına bağlanır. Doğrusal aktüatörlerde sınır anahtarları bulunur mu? Çoğunda bulunur. İşte bu noktada isimlendirme kafa karıştırıcı hale gelir, çünkü iki farklı donanım parçası aynı adı paylaşır:

• Yerleşik kesik. Aktüatör gövdesi içindeki küçük bir ani hareketli mikro anahtar, çubuk strokunun sonuna ulaştığında devreye girer. Aktüatörünüzün dört telli bir kablosu varsa, bu kablolardan ikisi genellikle bu dahili anahtar çiftine bağlanır.
• Dış seyahat anahtarı. Strok yolu boyunca monte ettiğiniz ve hareketli braket ya da ayarlanabilir bir kam ile çalıştırdığınız ayrı bir anahtar. Bu anahtar, çubuğu belirli bir noktada durduran anahtardır. orta seviye sadece uçlarda değil, yarı açık bir havalandırma deliği veya yarı kaldırılmış bir masa gibi bir noktada.

Öncelikle bir sınırlama: Pnömatik ve hidrolik aktüatörler konumu farklı şekillerde algılar (silindir gövdesindeki manyetik anahtarlar, vana geri bildirimi); bu nedenle bunların “sınır” kablolaması ayrı bir konudur. Bu kılavuz yalnızca elektrikli lineer aktüatörleri kapsamaktadır.

Doğrudan Kablolama: Motor Kablosuna Limit Anahtarının Seri Bağlanması

En basit doğrusal aktüatör sınır anahtarı kablo şeması – ki çoğu öğretici de bunu kullanır – bir motor beslemesiyle seri bağlı normalde kapalı (NC) anahtar. Güç, besleme kaynağından anahtarın içinden geçerek motora akar. Çubuk strokun ortasındayken, kontaklar kapalıdır ve motor çalışır. Çubuk anahtarı tetiklediğinde devre kesilir ve motor durur. Çubuğu anahtardan geri çekin; kontaklar tekrar kapanır ve bir sonraki döngü için hazır hale gelir.

Bir adet NC anahtarı tek bir yönü sınırlar; her iki uçta birer tane olmak üzere seri bağlanmış iki anahtar ise her iki yönü de sınırlar. Bir DPDT anahtarı veya röle ile yön değiştirme işlemi bundan etkilenmez: seri bağlanmış anahtar, devreye girdiğinde ortak besleme yolunu basitçe açar.

Aktüatörünüzde dört kablo varsa, hangi ikili anahtar görevi görüyor?

Dört telli aktüatörlerde, iki motor kablosu ile dahili strok sonu anahtarlarından gelen iki kablo bulunur. Şu durum söz konusudur: evrensel bir renk kodu yok Hangi çiftin hangisi olduğu: Üreticiler kendi kablolarını bağlarlar ve bazı dört telli aktüatörler, anahtar çifti yerine konum geri beslemesini iletir. Herhangi bir bağlantı yapmadan önce multimetre ile çiftleri belirleyin:

Genellikle bu çift normalde kapalıdır ve strokun sonunda açılır; besleme devresiyle seri olarak bağlanması veya bir kontrol cihazına giriş olarak iletilmesi amaçlanmıştır; üreticinin şemasını takip edin. Dikkat edilmesi gereken bir nokta: Ucu açık olan bir dizi içi çift, geri dönüş hareketini de engeller, çünkü besleme yolu her iki polaritede de açıktır. Bu, bir sonraki bölümde harici anahtarlar için çözülen tek yönlü sorunla aynıdır.

Besleme akımını motorun etiket akımı kadar veya daha yüksek bir değerde ayarlayın: Tipik bir 12/24 V aktüatör, hareket halindeyken birkaç amper, durduğunda ise daha fazla akım çeker. Aşağıdaki röle bölümünde kontak boyutlandırması da aynı akım hesaplamasına göre belirlenir.

Sadece Tek Yönlü Durdurma: Geri Hareketi Sağlayan Üç Kablolama Yöntemi

İnsanları gerçekten çileden çıkaran soru, tek yönlü durdurmadır; çiftçiler ve elektrikçiler bunu forumlarda durmadan paylaşıyor: çubuğu tam uzama konumunda durdurun, ancak yine de geri getirin. Forumların klasik örneği, bir limit anahtarını seri bağlayan ve anahtar devreye girdiğinde aktüatörün kilitlendiğini, ne içeri ne de dışarı hareket edemediğini fark eden bir hobi meraklısıdır (bir elektrikçiye danışın, 2020).

Neden Tek Serili Bir Anahtar Her İki Yönü de Durdurur?

Bir DC aktüatörün yönünü tersine çevirmek ikinci bir devre oluşturmaz: Bir DPDT anahtarı veya röle, sadece aynı besleme yolu; dolayısıyla, açıldığında her iki yöndeki akımı da kesen bir seri anahtar. Yalnızca uzama hareketini durdurmak için, anahtar yalnızca uzama sırasında akım taşıyan bir yolda bulunmalıdır.

Kablolamanın Üç Yolu

Diyot yönteminin başarısı, boyutlandırmaya bağlıdır. Ters gerilim, besleme geriliminin rahatça üzerinde olmalıdır (genel kural olarak iki katı kabul edilir). İleri akım, motorun durma akımı seviyesinde veya bunun üzerinde olmalıdır; durma akımı, çubuğun durdurulduğunda çektiği akımdır. Onarım başlıklarında bahsedilen 6 A'lık diyotlar, birkaç amper çeken küçük 12 V'luk aktüatörler için uygundur; diyotunuzu bir forum gönderisine göre değil, motor etiketine göre seçin. Ayrıca kutupları doğru ayarlayın: ters takılmış bir diyot, hiç diyot olmaması kadar kesin bir şekilde geri dönüş hareketini engeller (bir elektrikçiye danışın, 2020).

Kesin sınır: diyot yalnızca bir doğrudan tahrikli fırçalı motor. Elektronik sürücü kartlarına veya fırçasız motorlara sahip aktüatörler, kontrol ünitesinden durdurma komutlarını alırlar; bu durumda doğru çözüm, aşağıdaki röle devresidir.

Doğrudan Anahtarlama Anahtarı Yakarsa: Röle Devreleri ve Kontak Değerleri

“Anahtarı değiştirin” tavsiyesi genellikle bir hikâyeyle birlikte gelir: Bir kablolama hatası ya da yıllarca aralıksız çalışmanın ardından bir aktüatör limit anahtarı yanmıştır. Forumlarda sıkça rastlanan bir örnek, aktüatör kablolarını yanlış güç kaynağına takan ve iç anahtarı yakan bir kullanıcıdır. Ancak aynı arıza, daha ince bir nedenden de kaynaklanabilir: Anahtardan, kontaklarının nominal değerinin üzerinde bir akımı kesmesi istenmiştir (Garaj Dergisi / Fizik Forumları, 2016). İkinci neden, bir sonraki anahtarınızın aynı şekilde çalışmaya devam edip etmeyeceğini ya da yanıp yanmayacağını belirler.

Doğrudan Anahtarlama Neden Kontakları Aşındırır?

Bir motor kablosuna doğrudan seri olarak bağlanmış bir anahtarı devre dışı bırakan üç etken şunlardır:

• Motor akımı, etikette belirtilen değerle aynı değildir. Bir DC motorun, çubuğun sıkışması veya son durdurucuya ulaşılması durumunda durma anındaki akımı, serbest çalışma akımının birkaç katıdır. Çalıştırma anındaki ani akım ise daha da yüksektir. Eğer anahtar, “birkaç amperlik” çalışma akımı için seçilmişse, kontaklardan bu değerin birkaç katı kadar akım geçmesi ve kesilmesi istenir.
• İndüktif arklar kontakları aşındırır. Motor sargısı bir endüktördür. Yük altında kontaklar her açıldığında, çöken manyetik alan, aralık boyunca bir ark oluşmasına neden olur ve bu da kontak malzemesini azar azar buharlaştırır.
• DC arklarını kesmek, AC arklarına göre daha zordur. Bir AC arkı, her yarım döngünün sıfır geçiş noktasında kendiliğinden söner; bir DC arkında ise sıfır geçişi olmadığından, aynı akım kontaklarda çok daha fazla hasara yol açar. Anahtar üreticileri bunu teknik özelliklerine dahil ederler: listede belirtilen ağır hizmet tipi makaralı kol sınır anahtarı 250 VAC ohmik 10 A eşdeğer 250 VDC 0,25 A aynı kişiler için (teknik özellik tablosu), bu kırk katlık güç düşürme, tam da DC anahtarlamanın o kadar daha zor olması nedeniyle ortaya çıkmaktadır.

Bu nedenle, limit anahtarları gibi kontrol cihazları... kullanım kategorileri tek bir sınıflandırma yerine: IEC 60947-5-1 standardına göre, yüksek ani akım yükü olan bir AC kontaktör bobininin devreye alınması, AC-15 görev sınıfına girerken, DC elektromanyetik yükler ise DC-13 sınıfındadır (IEC 60947-5-1:2016). Teknik özellik belgesinde yer alan AC-15 veya DC-13 ibaresi, söz konusu anahtarın bir lamba için değil, gerçek kontrol görevleri için tasarlandığını gösterir.

Çalışma sıklığı da önemlidir: Bir makine döngüsü başına bir kez devreye giren bir limit anahtarı, işlem sayısını hızla artırır ve kontak ömrü sınırlıdır. Ağır hizmet tipi limit anahtarlarının nominal değerleri genellikle 500.000 işlem veya daha fazla kullanım ömrü teknik özellik tablolarında (sınır anahtarı serisi), ayrıca nominal akıma yakın değerlerde çalışmak ömrünü önemli ölçüde kısaltır.

Anahtarı Kontrol Devresine Taşıyın

Daha büyük motorlar, sık aralıklı çalıştırma veya çok noktalı kontrol durumlarında, motor akımını anahtar kontaklarından tamamen ayırın: limit anahtarı, bir rölenin veya kontaktörün bobini, ve rölenin güç kontakları motoru çalıştırır. Anahtar daha sonra yalnızca bobin akımını keser: bu akım hâlâ endüktif ve hâlâ ani akım yükü taşır (yukarıdaki AC-15 çalışma koşulu), ancak büyüklük açısından çok daha küçüktür. Bir kontaktör, aynı mantığı daha yüksek akımlara ve AC motorlara genişletir.

Bu aynı zamanda şunun gerçekleştiği seviyedir: NO/NC seçimi, bir kablolama alışkanlığından ziyade bir güvenlik kararı haline gelir:

• Bobin devresindeki NC: Durdurmak için akım kesildi. Bobin, kapalı anahtar sayesinde yerinde tutulur; anahtarın açılmasıyla bobin serbest kalır ve motor durur. Kopmuş bir tel, anahtarın açılmasıyla aynı sonucu verir; bu nedenle koruyucu sınırlar için varsayılan ayar NC’dir.
• Sinyal olarak “NO”: Yalnızca konumda enerji verilir. Çubuk yerine ulaştığında anahtar kapanır ve bir kontrol ünitesine “başlangıç konumunda” veya “açık konumda” bilgisini iletir. Anahtar bir koruma elemanı değil de bir giriş ise NO kullanın.

Sınır: Fırçasız ve kontrolörle çalıştırılan aktüatörlerde, sınır girişleri sürücünün kendi giriş terminallerine aittir. Bunları kuru kontak girişleri olarak bağlayın ve durdurma mantığını sürücüye bırakın; bunları asla motor çıkışlarına seri olarak bağlamayın.

Yedek Parça Seçimi: Anahtar Sınıfı, Değerler ve Onarım mı, Değiştirme mi?

“Anahtarı değiştir” kararı verildiğinde, üç ürün sınıfı neredeyse tüm aktüatör uygulamalarını kapsar. Doğru seçimin belirlenmesi, anahtarın bulunduğu yere ve neyi kesintiye uğrattığına bağlıdır; ayrıca her sınıfın net bir arıza sınırı vardır:

Onarmak mı, değiştirmek mi? Öncelikle üç kontrol yapın: Motor, anahtar çiftini atlayarak doğrudan güç verildiğinde dönüyor mu? Çubuk grubu elle serbestçe hareket ediyor mu? Arıza, yanmış kontaklar ve her iki durumda da devre kesintisi olmasıyla birlikte sadece anahtarla mı sınırlı? Mekanizma sağlamsa, bir anahtar değişimi ile ünite tek bir parça maliyeti karşılığında onarılabilir; motor veya tahrik sistemi arızalıysa, aktüatörün tamamını değiştirin. Gerçekçi bir sınırlama: İthal bir aktüatördeki markasız bir dahili anahtarı tam olarak eşleştirmek zor olabilir. Üretici artık piyasada değilse, siparişinizi ölçülen gövde boyutları, kontak mantığı (NO/NC/değiştirme) ve nominal sınıf, ve sistemi hizmete almadan önce aynı hareket noktasında yedek devrelerin devreye girip girmediğini kontrol edin.

Sipariş verirken, sadece “bir limit anahtarı” demekle yetinmeyin, tam teknik özelliklerini yazın. İade edilen bir parçayı ayırt etmek için altı alan vardır:

Yanmış bir anahtarın tamirhaneler ve yedek parça tedarikçileri için anlamı nedir?

Anahtarın yanması olayı ne nadir ne de yeni bir durumdur. Yanlış bağlantı veya uzun yıllar süren kullanımın ardından aktüatör sınır anahtarlarının arızalanmasına dair forum başlıkları, on yılı aşkın bir süredir devam etmektedir. Bu vakaların ortak noktası şudur: Aktüatör gövdesi sağlamdır, anahtar ise arızalıdır ve kullanıcı, tüm üniteyi değiştirmek yerine sadece bir parçayı değiştirmeyi tercih eder. Bir kablolama sorunu, sonunda parça değişimi kararıyla sonuçlanır.

Bir tamir atölyesi veya montajcı için, bu tür çağrıların çoğunu üç adımda halledebilirsiniz: arızanın ne olduğunu ve nedenini belirleyin (anahtar kontakları, motor veya mekanizma), tahminlere dayanmak yerine yukarıdaki teknik özelliklere göre yedek parça fiyatı verin ve müşterinin gerçekte sahip olduğu kablolama yapısını (doğrudan seri, tek yönlü veya röle kontrollü) doğrulayın. Yanlış devreye takılan doğru değerde bir anahtar, tıpkı ucuz bir anahtar gibi arızalanır.

Bir distribütör için stok yapısı da aynı şekilde şekillenir: Yenileme talebi, birbirinin yerine geçmeyen iki gruba ayrılır: aktüatörlerin içinde bulunan küçük hızlı hareketli anahtarlar ve bunların dışına monte edilen ağır hizmet tipi endüstriyel limit anahtarları. Her ikisini de NO ve NC tiplerinde stoklayın ve bunlarla ilgili kablolama sorularını yanıtlayın. Elektriksel özelliklerin tamamını baştan belirten siparişler, tek seferde sevk edilip bir daha sevk edilmesine gerek kalmayan siparişlerdir.

Eğer bu makale sizin için burada sona eriyorsa — yani tezgahınızda bozuk bir anahtar ve elinizde bir teknik özellik listesi varsa — bu listeyi OMCH’nin seçim ekibine gönderin. Yedek parçayı model, çizim veya ölçülen teknik özelliklere göre orijinal parçanızla eşleştireceğiz; ayrıca, toplu sipariş vermeden önce numuneleri inceleyebilirsiniz (ürün seçimi).

Kaynakça