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磁性開關(guān)是如何工作的,磁性開關(guān)有哪些類型

科技觀察員 ? 來源:英銳恩 ? 作者:英銳恩 ? 2023-07-05 14:47 ? 次閱讀
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磁性開關(guān)是一種機(jī)電開關(guān),通過施加的磁場(chǎng)進(jìn)行操作。磁性開關(guān)最初由Valentin Kovalenkov于1922年在列寧格勒電工大學(xué)發(fā)明,后來由Walter B于1936年在貝爾電話實(shí)驗(yàn)室開發(fā)。磁性開關(guān)包括兩個(gè)部分:磁鐵和磁敏開關(guān),有NO(常開)或NC(常閉)兩種類型。

一、什么是磁性開關(guān)?

我們將用于在磁場(chǎng)內(nèi)建立或斷開接觸的電氣開關(guān)稱為磁開關(guān)。通常,如果存在足夠強(qiáng)的磁場(chǎng),則磁性開關(guān)功能將保持激活狀態(tài),而一旦移除磁場(chǎng),則將其停用。磁性開關(guān)用于移動(dòng)元件不可能或不希望通過開關(guān)直接接觸的地方,例如在不穩(wěn)定的環(huán)境中、浸沒在液體中等。磁性開關(guān)符號(hào)如下所示:

這些開關(guān)封裝在玻璃材料中,以保持磁場(chǎng)和組件的完整性。因此,這種材料還可以保護(hù)開關(guān)免受外部條件的影響。在選擇或設(shè)計(jì)開關(guān)時(shí),有必要考慮這些參數(shù),例如應(yīng)用類型、電源要求、電路磁靈敏度和操作環(huán)境。

磁性開關(guān)的觸點(diǎn)額定值是觸點(diǎn)可以切換的最大功率(以瓦特為單位)。該開關(guān)的觸點(diǎn)額定值是流經(jīng)開關(guān)的開關(guān)電壓和電流的乘積。

二、磁性開關(guān)如何工作?

磁性開關(guān)使用可移動(dòng)磁鐵,這些開關(guān)用于許多應(yīng)用,從電動(dòng)汽車充電站到自動(dòng)路燈。但它們是如何工作的?

磁性開關(guān)的基本原理是電磁鐵(線圈)通電后斷電。當(dāng)電流流過線圈時(shí),它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng),吸引附近的其他磁鐵。當(dāng)線圈斷電并且不再有電流通過時(shí),磁場(chǎng)會(huì)崩潰并立即釋放其所有能量 - 就像在將橡皮筋拉緊一段時(shí)間后松開橡皮筋一樣。

實(shí)際上,這意味著當(dāng)您關(guān)閉電燈或電器等電子設(shè)備時(shí),仍有一些電流流過其內(nèi)部的電線,足以讓它們?cè)谝磺型耆V怪搬尫艃?chǔ)存的能量。如果沒有得到保險(xiǎn)絲或斷路器的適當(dāng)保護(hù),這會(huì)釋放出足夠的熱量(有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生火花),從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)和電視等精密電子設(shè)備出現(xiàn)問題。

這些開關(guān)不受水、油、冰、污垢等的影響。因此這些是靈活的電氣開關(guān)。這些開關(guān)的最佳示例是機(jī)電繼電器、霍爾效應(yīng)傳感器和簧片開關(guān)。

三、磁性開關(guān)的類型

磁性開關(guān)有簧片開關(guān)、霍爾效應(yīng)開關(guān)和三端雙向可控硅開關(guān)或晶體管開關(guān)三種類型。

簧片開關(guān)

簧片開關(guān)對(duì)磁場(chǎng)非常敏感且可定制。與其他類型的開關(guān)相比,這些開關(guān)的成本相當(dāng)?shù)?。這些類型的開關(guān)通常用于限位或接近開關(guān)應(yīng)用,如手機(jī)、家用電器門、安全警報(bào)器、重型機(jī)械和車輛門。

簧片開關(guān)可在不同的磁動(dòng)勢(shì)下獲得,以 AT(安培匝數(shù))為單位測(cè)量。這些開關(guān)可能會(huì)根據(jù)簧片的尺寸、相鄰的環(huán)境因素和施加的磁場(chǎng)強(qiáng)度而有所不同。

霍爾效應(yīng)開關(guān)

霍爾效應(yīng)開關(guān)等半導(dǎo)體器件沒有機(jī)械接觸。因此,它們不太容易因?yàn)闄C(jī)械沖擊而斷裂。這些開關(guān)通常用作電梯轎廂、工廠自動(dòng)化設(shè)備、車輛等執(zhí)行器中的限位開關(guān)。

這些開關(guān)為應(yīng)用配置提供了額外的選項(xiàng),因?yàn)樗鼈兲峁﹩螛O或全極選項(xiàng)。全極設(shè)備可以檢測(cè)磁鐵的南極或北極,而單極設(shè)備只檢測(cè)一個(gè)磁極?;魻栃?yīng)開關(guān)磁靈敏度主要取決于施加的電流和產(chǎn)生的磁場(chǎng)類型。

三端雙向可控硅開關(guān)或晶體管開關(guān)

晶體管或三端雙向可控硅開關(guān)是最復(fù)雜的開關(guān),因?yàn)樗鼈儼ㄩ_關(guān)的附加電路。雙向可控硅開關(guān)主要設(shè)計(jì)用于交流電壓系統(tǒng)內(nèi)的功率控制和開關(guān)應(yīng)用,而晶體管開關(guān)主要設(shè)計(jì)用于直流電壓系統(tǒng)內(nèi)的功率控制和開關(guān)應(yīng)用。

這些類型的開關(guān)功能強(qiáng)大,非常適合高電流開關(guān)和更重負(fù)荷的應(yīng)用。這些開關(guān)通常用于控制電機(jī)、繼電器或其他類型的感應(yīng)負(fù)載。晶體管或三端雙向可控硅開關(guān)的載流能力可以通過將它們與霍爾效應(yīng)或簧片開關(guān)結(jié)合使用來提高。

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