میکروسوئیچ:

ساده‌ترین قطعه برای مشخص کردن موقعیت اجسام متحرک میکروسوئیچ است. این قطعه به صورت مکانیکی، برگشت پذیر و بدون نیاز به تغذیه بوده و در مسیر حرکت تجهیزات نصب می‌شود. میکروسوئیچ دارای یک قسمت متحرک، تعدادی پلاتین، فنر و یک قاب برای محافظت از اجزای داخلی و ایجاد شرایط نصب می‌باشد.
قسمت متحرک میکروسوئیچ طوری در تأسیسات نصب می‌شود که مستقیما به قطعه‌ی مورد کنترل برخورد کند. این برخورد باعث حرکت قسمت متحرک و تغییر وضعیت در پلاتین‌های داخل میکروسوئیچ شده و یک یا چند فرمان الکتریکی را صادر می‌کند. در ادامه و بعد از عبور قطعه یا برطرف شدن تحریک مکانیکی، پلاتین‌ها توسط نیروی فنرهای داخلی به حالت اول خود برمی‌گردند. در تصویر زیر مدل های متنوع میکروسوئیچ از نظر عملگر را مشاهده می کنید.

میکروسوئیچ‌ها را از نظر جهت کاری، نوع عملگر، شرایط نصب، تعداد پلاتین‌ها و … می‌توان دسته‌بندی کرد. به عنوان مثال و طبق تصویر زیر برخی از عملگرها می‌تواند در جهت‌های مختلف و برخی تنها در یک جهت تحریک شوند. قابل ذکر است که عملگر از نظر نوع می‌تواند اهرمی ساده، دارای چرخ یا غلطک، فنری و … در اندازه‌های مختلف باشد. میکروسوئیچ‌ها معمولا دارای یک پلاتین نرمال باز و یک نرمال بسته یا یک پلاتین چنج آور هستند. در تصویر زیر نحوه‌ی عملکرد میکروسوئیچ به همراه دیاگرام پلاتین ها در هر لحظه را مشاهده می کنید. گزینه ی (a) میکروسوئیچ تحریک شده در جهت چپ به راست، (b) برگشت میکروسوئیچ به حالت خنثی، (c) میکروسوئیچ تحریک شده در جهت راست به چپ، (d) میکروسوئیچ در حالت خنثی، (e) میکروسوئیچ تحریک شده از بالا و (f) برگشت میکروسوئیچ به حالت خنثی می باشد.

اکثر جابه‌جایی‌ها در تأسیسات الکتریکی ناشی از کارکرد الکتروموتورها در یک یا دو جهت هستند. میکروسوئیچ‌ها در این تأسیسات نقش مهمی داشته و می‌توانند باعث تغییر و یا توقف در حالت‌های کاری شوند. به عنوان مثال از میکروسوئیچ می‌توان برای صدور فرمان‌های ذیل در مدارهای کنترل الکتروموتور یا چپ گرد و راست گرد استفاده کرد:

  • تحریک میکروسوئیچ و قطع تغذیه‌ی مدار و توقف با اینرسی خود
  • تحریک میکروسوئیچ و تغییر جهت گردش با تایمر یا به صورت آنی
  • تحریک میکروسوئیچ و شروع توقف نرم در درایوها
  • تحریک میکروسوئیچ اول و شروع کاهش سرعت، برخورد با میکروسوئیچ دوم و توقف در درایو یا موتورهای چند سرعته

استفاده از میکروسوئیچ‌ها بسیار متنوع بوده و به منظور مختلفی مانند کنترل درب‌ها، صنایع بسته‌بندی و … نیز در تأسیسات نصب می‌شوند. به عنوان مثال در تصویر زیر، در هر جهت جرثقیل از دو میکروسوئیچ استفاده شده است. میکروسوئیچ شماره ۲ کاهش سرعت در جهت چپ، شماره ۱ توقف در انتهای مسیر، شماره ۳ کاهش سرعت در جهت راست و شماره ۴ توقف در انتهای میسر می باشد.

با این کار هنگامی که جرثقیل نزدیک به انتهای مسیر در هر جهت می‌شود سرعت آن به نرمی کاهش پیدا کرده و در نهایت با برخورد میکروسوئیچ دیگر متوقف می‌شود. نمونه‌ی این حالت در توقف آسانسورها بین طبقات مختلف نیز وجود دارد. مدار قدرت این سیستم‌ها می‌تواند از درایو و یا الکتروموتورهای چند سرعته تشکیل شده باشد.

برای انتخاب و نصب یک میکروسوئیچ باید المان‌های زیادی را در نظر گرفت. برخی از این موارد عبارت‌اند از:

  • مشخصه های الکتریکی
  • مشخصه های محیطی
  • نوع عملگر
  • محدودیت در نصب میکروسوئیچ ها

مشخصه‌های الکتریکی:

میکروسوئیچ بدون نیاز به منبع تغذیه بوده و پلاتین‌های آن در مدار فرمان استفاده می‌شوند. قبل از سیم‌بندی باید مشخصه‌های الکتریکی و غیر الکتریکی پلاتین‌ها را با مدار فرمان مطابقت دهیم. طبق تصویر زیر، مشخصه‌های مهم توسط سیمبل، کد و اعداد روی بدنه‌ی میکروسوئیچ درج می‌شوند.  در این مثال برای مشخص کردن میزان جریان و ولتاژ مجاز پلاتین‌ها از استاندارد NEMA استفاده شده است.

در این استاندارد عبارت A300 به معنی توانایی عبور جریان ۱۰ آمپر در ولتاژ ۳۰۰ ولت متناوب و عبارت Q300 به معنی توانایی عبور ۲٫۵ آمپر در ولتاژ ۳۰۰ ولت مستقیم می‌باشد. هر دو عبارت AC15 و DC13 توانایی قطع و وصل بارهای کوچک مغناطیسی بوده و مشخص می‌کنند که پلاتین‌های میکروسوئیچ تنها باید در مدار فرمان استفاده شود.

در ادامه عبارت Ith معرف جریان حرارتی بوده و بیان می‌کند که در صورت استفاده از پلاتین‌ها در قطع و وصل بارهای کاملا اهمی، می‌توان جریان تا ۱۰ آمپر از پلاتین‌ها عبور داد. با توجه به علامت پلاتین‌های داخل کادر، آن‌ها دارای زمان قطع و وصل برابر هستند. تمام مشخصه‌های الکتریکی و غیر الکتریکی قید شده در این مثال به صورت کامل در کتاب کلیدهای فشار ضعیف بررسی شده‌اند.

همانند دیگر پلاتین‌های فرمان در میکروسوئیچ‌ها نیز از اعداد ۳ و ۴ برای نمایش پلاتین‌های نرمال باز و از اعداد ۱ و ۲ برای نمایش پلاتین‌های نرمال بسته استفاده می‌شود.

علامت اتصال زمین نشان دهنده‌ی این است که بدنه‌ی میکروسوئیچ فلزی بوده و حتما باید به سیم زمین متصل شود.

مشخصه‌های محیطی:

میکروسوئیچ‌ها بیشتر از قطعات دیگر در معرض آلودگی‌ها و صدمات فیزیکی هستند. به همین منظور از کدهای خاصی برای نمایش میزان مقاومت آن‌ها استفاده می‌شود. به عنوان مثال در تصویر فوق، عبارت IP67 به معنی حفاظت کامل در برابر نفوذ گرد و غبار و مایعات می‌باشد.

قبل از تهیه و نصب میکروسوئیچ باید شرایط محیط، دستگاه و موارد مضر را به خوبی بررسی کرده و با مشخصه‌های قطعات مطابقت دهیم. در انتخاب صحیح علاوه بر خطر نفوذ اجسام خارجی باید خطرات دیگر مانند لرزش و برخورد اجسام سخت را هم در نظر گرفت.

نوع عملگر:

نوع عملگر و روش کار آن در میکروسوئیچ‌ها بسیار متفاوت است. قبل از تهیه باید به نوع تحریک، اهمیت جهت‌ها، عمر مکانیکی، محل برخورد با تجهیزات دیگر و … توجه شود. به عنوان مثال عملگرها می‌توانند در مدل‌های فنری، زبانه‌ای، چرخ‌دار و … ساخته شوند. علاوه بر نوع عملگر، در برخی از میکروسوئیچ‌ها یک یا چند جهت کاری نیز وجود دارد. با انتخاب مدل مناسب می‌توان ضمن کنترل برخورد جسم متحرک، جهت آن را نیز تشخیص داد.

علاوه بر موارد فوق، عمر مکانیکی میکروسوئیچ‌ها بسیار مهم بوده و در شرایط کاری سخت و یا محل‌هایی که سرویس و نگه‌داری در آن‌ها دشوار است، اهمیت پیدا می‌کند. پس هنگام انتخاب میکروسوئیچ‌هایی که داخل تأسیسات یا محل‌های کم رفت و آمد قرار دارند باید دقت بیشتری کرد.

قابل ذکر است که هنگام نصب میکروسوئیچ باید عملگر به درستی با قسمت متحرک برخورد داشته و باعث تغییر وضعیت پلاتین‌ها شود. تماس ناکافی باعث عدم عملکرد پلاتین‌ها و تماس شدید باعث از بین رفتن میکروسوئیچ می‌شود. برای دست‌یابی به بهترین حالت می‌توان میکروسوئیچ را جابه‌جا کرده و یا عملگر آن را تنظیم کرد.

محدودیت در نصب میکروسوئیچ‌ها:

طبق تصویر زیر، برای استفاده از میکروسوئیچ‌های معمولی به یک کابل فرمان نیاز است. مشخصات این کابل متناسب با میکروسوئیچ، ولتاژ، تعداد پلاتین‌ها، محل نصب، فاصله و … بوده و بین تابلو و میکروسوئیچ قرار می‌گیرد. با توجه به وجود کابل فرمان، شرایط نصب و بهره‌برداری از میکروسوئیچ‌ها مقداری سخت می‌شود.

به عنوان مثال و با توجه به تصویر زیر و گزینه‌ی (a) برای نصب کابل و جلوگیری از نفوذ اجسام خارجی به داخل میکروسوئیچ باید از تجهیزات خاصی مانند گلندها استفاده کرد. طبق گزینه‌ی (b) هنگام نصب نباید کابل تحت فشار بوده و یا به شدت خم شود. علاوه بر این، جهت نصب میکروسوئیچ نیز مهم بوده و باید به صورت صحیح و طبق گزینه‌ی (d) انجام شود. نصب غیر صحیح می‌تواند باعث هدایت مایعات و اجسام خارج به داخل میکروسوئیچ شود.

دوره ی تصویری تجهیزات کنترل و فرمان