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Elektromechanische Schalter - Spezifikationen und Parameter

Elektromechanische Schalter - Spezifikationen und Parameter

Bei der Auswahl eines elektromechanischen Schalters, der häufig als elektronischer Schalter bezeichnet wird, zur Verwendung mit elektronischen oder elektrischen Schaltkreisen ist es hilfreich, die Spezifikationen und Parameter gut zu verstehen.

Obwohl die Spezifikationen und Parameter für elektromechanische Schalter im Allgemeinen relativ einfach sind, gibt es einige Fallstricke.

Durch das Verständnis der Schalterspezifikationen kann der richtige Schalter mit den richtigen Spezifikationen ausgewählt werden, um eine lange und zuverlässige Lebensdauer zu gewährleisten.

Spezifikationen für Elektronikschalter / elektromechanische Schalter

Es gibt eine Reihe von Parametern, die bei der Auswahl eines bestimmten Schalters für elektronische oder elektrische Anwendungen wichtig sind. Die elektrische Leistungsfähigkeit sowie die physikalische Schaltleistung und die mechanischen Spezifikationen sind alle wichtig.

Einige der wichtigsten Spezifikationen und Parameter sind nachstehend mit ihren Erläuterungen aufgeführt, um zu verstehen, was sie bedeuten.

  • Spannungswert: Dies ist die maximale Spannung, der der Schalter standhalten kann. Es wird durch eine Reihe von Faktoren bestimmt, einschließlich der Isolationsmaterialien, der Kontakttrennung, der Trennrate und allgemeiner Sicherheitsüberlegungen. Die Spannung kann auch die Schaltwirkung und die Kontakte beeinflussen.

    Unter keinen Umständen sollte die Nennspannung überschritten werden und im Idealfall ein guter Spielraum für unerwartete Überspannungen und zur Gewährleistung der besten langfristigen Zuverlässigkeit bleiben.

    Bei Schaltern, die zum Schalten von Wechselstrom verwendet werden, ist es normal, die Nennspannung in Bezug auf die Effektivspannung anzugeben - dieser Wert wird normalerweise ohnehin zur Angabe von Wechselspannungen verwendet.

  • Aktuelle Tragfähigkeit: Die Stromspezifikation für die Elektronikschalter ist von großer Bedeutung, da der Schalter und seine Kontakte nur einen bestimmten Strompegel führen können.

    Die Bewertung des maximalen Dauerstroms, den ein Schalter führen kann, ist normalerweise die, die er über einen geschlossenen Kontakt führen kann. Dies wird hauptsächlich durch den Erwärmungseffekt bestimmt (I.2R) und ist im Allgemeinen größer als die Strom- / Leistungsschaltleistung.

  • Aktuelle Schaltleistung: Die Stromschaltleistung für einen elektromechanischen Schalter ist normalerweise geringer als die Strombelastbarkeit. Das Problem ist, dass das Herstellen und Unterbrechen eines Kontakts Lichtbögen verursacht und die Kontakte nur einem bestimmten Grad davon standhalten können, bevor der Verschleiß der Kontakte die Lebensdauer in hohem Maße verringert.

    In den meisten Fällen ist es nicht möglich, den Strompegel für die Schaltaktion zu reduzieren. Dementsprechend sollte die geringere Zahl als Bewertung für den Schalter herangezogen werden.

  • Induktive Bewertung: Jede Induktivität in einem Stromkreis erhöht den Lichtbogenpegel an den Kontakten und verkürzt die Lebensdauer des Schalters, wenn er nicht richtig gehandhabt wird. Da jede Induktivität in der Schaltung der Änderung widersteht, die stattfindet, bedeutet dies, dass es schwierig ist, zu stoppen, sobald Strom fließt, da die Induktivität große Gegen-EMFs erzeugt, wenn der Strom gestoppt wird. Dies führt zu Lichtbögen an den Kontakten und dies kann wiederum zu einem Verbrennen der Kontakte und einer daraus resultierenden Erhöhung des Kontaktwiderstands führen.

    Dies hat zur Folge, dass die Nennleistung für einen Schalter mit einer induktiven Last viel geringer ist als die für einen Schalter mit einer ohmschen Last. Transformatoren, Motoren und dergleichen sind sehr induktiv, während andere Lasten hauptsächlich ohmsch sind. Es zeigt sich, dass die Spezifikationswerte für eine ohmsche Last viel höher sind als die für eine induktive Last. Überprüfen Sie die Betriebsbedingungen und die technischen Daten, bevor Sie einen bestimmten Schalter auswählen, und gehen Sie auf der Vorsichts-Seite vor, um die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Schalters in der Entwurfsphase der elektronischen Schaltung sicherzustellen.

  • Nennleistung: In einigen Fällen kann die Nennleistung eines Schalters als Nennleistung angegeben werden. Dies wird normalerweise in Volt-Ampere, VA oder Watt, W angegeben. Die Nennleistung ist die maximale Leistung, die der Schalter während des Betriebs verarbeiten kann. Das Überschreiten dieser Bewertung kann dazu führen, dass sich im Gerät übermäßige Wärme ansammelt, was zu einem möglichen Ausfall des Schalters und einem Sicherheitsrisiko führen kann.

    Die Nennleistung für einen Schalter wird normalerweise in VA für Wechselstromlasten angegeben, bei denen ein induktives Element vorhanden sein kann.

  • Kontakt Widerstand: Da die Kontakte eines Schalters kein durchgehender Leiter sind, sondern unterbrochen und neu hergestellt werden können, gibt es einen Kontaktwiderstand, der größer ist als wenn der Leiter durchgehend wäre. Angesichts der Tatsache, dass die Leistung in einem Widerstand abgeführt wird oder dass selbst kleine Widerstandsniveaus wichtig sein können, ist es manchmal erforderlich, den Kontaktwiderstand des Schalters zu berücksichtigen.

  • Anzahl der Operationen: Wenn sich die Kontakte eines Schalters übereinander bewegen, um sicherzustellen, dass der beste Widerstand erzielt wird, tritt immer ein geringer Verschleiß auf. Dementsprechend verschlechtert sich die Leistung eines Schalters nach Gebrauch. Um die Nutzungsdauer eines Schalters zu quantifizieren, wird manchmal die Anzahl der Operationen angegeben. Dies können viele tausend Operationen sein.
  • Format wechseln: Die Auswahl des richtigen Schalterformats ist der Schlüssel für jedes elektronische Schaltungsdesign. Es gibt viele verschiedene Schalterformate: Kippschalter, Schieberegler, Drehschalter, DIPs, Daumenrad und viele mehr. Das Format ist Teil des Auswahlprozesses für jeden Schalter.

  • Kontaktart: Für elektromechanische Umschalter vom Umschalttyp werden zwei Arten von Kontakten verwendet, die in der Spezifikation detailliert beschrieben werden.

    • Pause vor machen, BBM: Die nicht kurzgeschlossenen Umschaltschalter unterbrechen einen Umschaltkreis, bevor der andere aktiviert wird - dies ist die am häufigsten verwendete Form des Umschaltkontakts, der in Schaltern verwendet wird.

    • Machen Sie vor der Pause, MBB: Die Form des Schaltkontakts vor Unterbrechung schließt beide Stromkreise während des Schaltvorgangs vorübergehend zusammen und stellt sicher, dass der mit dem Polstück verbundene Kontakt nicht vorübergehend ohne einen Stromkreis belassen wird, an den er angeschlossen ist. Obwohl weniger häufig, kann diese Aktion unter bestimmten Umständen sehr wichtig sein.

Es ist wichtig, den richtigen Kontakttyp für das jeweilige Design der Elektronikschaltung auszuwählen. Die Auswahl des falschen Typs kann unter bestimmten Umständen zu Fehlfunktionen des Stromkreises führen.

  • Umgebungsschalterspezifikationen: Es ist wichtig, einen Schalter auszuwählen, der in der Umgebung, in der er auftritt, zuverlässig arbeitet. Eine Umgebungsspezifikation für Schalter enthält mehrere Elemente:

    • Temperatur: Obwohl die Temperatur normalerweise kein allzu großes Problem darstellt, sollten die Betriebs- und Lagertemperaturbereiche berücksichtigt werden, insbesondere dort, wo die Geräte, in denen der Schalter installiert werden soll, extremen Temperaturen ausgesetzt sein können. Orte wie in Kraftfahrzeugen, in heißen Ländern, in der Sonne oder sogar am anderen Ende des Bereichs, an dem es der Kälte ausgesetzt sein kann. Kunststoffe, aus denen Schalter hergestellt werden, können bei extremen Temperaturen verzerrt werden.

  • Feuchtigkeit: Die meisten normalen Schalter sind nicht wasserdicht oder sogar feuchtigkeitsbeständig. Wenn der Schalter in einer Umgebung mit Feuchtigkeit oder Wasser betrieben werden muss, müssen Schalter verwendet werden, die unter diesen Bedingungen arbeiten können. Die Datenblattspezifikation für den Switch enthält die relevanten Informationen.

  • IP-Ratings: IP-Ratings sind in der internationalen Norm EN 60529 definiert (wobei parallele Normen in der britischen Norm BS EN 60529: 1992, europäische IEC 60509: 1989 definiert sind). Die IP-Schutzarten definierten den „Eindringschutz“ und beziehen sich auf eine Vielzahl möglicher Substanzen von Staub über Wasser bis hin zu Feuchtigkeit.

    Obwohl einige Schalter möglicherweise Spezifikationen enthalten, die eine Form des Feuchtigkeitsschutzes beschreiben, bieten die IP-Schutzarten einen international anerkannten Standard dafür. Bei vielen elektrischen Schaltern können die Spezifikationen mit den verschiedenen IP-Schutzarten definiert werden.

    Tabelle der IP-Bewertungen für Switches usw.

    Schutz vor festen Gegenständen
    Erste NummerDefinition
    0Kein Schutz
    1Geschützt gegen feste Gegenstände über 50 mm (z. B. schützt vor Berührung durch Hände usw.).
    2Geschützt gegen Berührung durch feste Gegenstände über 12 mm (z. B. Finger).
    3Geschützt gegen feste Gegenstände über 2,5 mm (z. B. Werkzeuge, Drähte usw.).
    4Geschützt gegen feste Gegenstände über 1 mm (z. B. dünne Drähte und kleine Werkzeuge).
    5Vor Staub geschützt - nur begrenztes Eindringen.
    6Völlig gegen Eindringen von Staub geschützt.
    Schutz vor Flüssigkeiten
    Zweite NummerDefinition
    0Kein Schutz
    1Geschützt gegen senkrecht fallende Wassertropfen.
    2Geschützt gegen direkte Sprays bis zu 15 ° von der Vertikalen.
    3Geschützt gegen direkte Sprays bis zu 60 ° von der Vertikalen.
    4Geschützt gegen Sprays aus allen Richtungen - teilweise eingeschränktes Eindringen erlaubt.
    5Geschützt gegen Niederdruck-Wasserstrahlen aus allen Richtungen - begrenztes Eindringen ist zulässig.
    6Geschützt gegen starke Wasserstrahlen - Eindringen erlaubt.
    7Geschützt gegen die Auswirkungen eines vorübergehenden Eintauchens bis zu einer Tiefe zwischen 15 cm und 1 m. Die maximale Dauer ist auf 30 Minuten begrenzt.
    8Geschützt gegen langes Eintauchen unter Druck.

    Diese IP-Schutzarten werden für eine Vielzahl von Elementen verwendet, von elektrischen Geräten bis hin zu Gehäusen, und natürlich sind die y sehr gut für elektromechanische Schalter geeignet.

  • Vibration: Unter bestimmten Umständen können Vibrationen ein Problem sein. Wenn sich die Ausrüstung, in der der Schalter verwendet werden soll, in einem Fahrzeug oder einer anderen Umgebung befindet, in der er Vibrationen ausgesetzt ist, muss der Schalter eine Vibrationsspezifikation in seinem Datenblatt enthalten. Wenn es Vibrationen nicht standhalten kann, kann es mechanisch beeinträchtigt werden und sogar auseinanderfallen usw.

  • Diese stellen einige der wichtigsten Schalterspezifikationen dar. Es gibt noch mehr, und einige werden auf verschiedene Nischenbereiche anwendbar sein, aber das Verständnis dieser grundlegenden Spezifikationen gibt einen guten Einblick in ihre Leistung.

    Die Spezifikationen für Schalter sind wichtig - da es sich um ein elektromechanisches Element handelt, kann sich Verschleiß ansammeln und die Leistung im Laufe der Zeit verschlechtern, wenn die Nennwerte der Schalter überschritten werden. Wenn jedoch die Marge für die Bewertungen zu groß ist, kann ein Schalter erhalten werden, der teurer als erforderlich ist, oder er kann physikalisch größer sein als akzeptabel. Dementsprechend ist ein gutes Verständnis der Spezifikationen erforderlich.

    Schau das Video: T-Schaltung Impedanzmatrix. Elektrotechnik (Oktober 2020).