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 là gì ?
Công tắc hành trình cũng như công tắc thường nhưng được trang bị thêm 1 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.
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
Nguyên lý hoạt động 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 1 bộ điều khiển và Reley. Reley này chuyển thông tin về bộ điều khiển, sau đó tín hiệu đóng ngắt mạch điện sẽ tgự động phản hồi. Có 3 chân trong công tắc hành trình, khi đóng mở mạch điện sẽ làm hở các tiếp điểm, có thể nối công tắc này với 2 thiết bị điện, đóng thiết bị này là mở thiết bị kia hoặc nếu chỉ dùng với 1 thiết bị thì chỉ có đóng/ngắt. Mục đích của nó là làm thay đổi hướng dòng điện đi vào các thiết bị điện.
Như hình trên, 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 quy đổi chuyển động cơ thành tín hiệu điện để ship hàng cho quy trình điều khiển và tinh chỉnh 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 va chạm của các bộ phận cơ khí, từ đó quá trình chuyển động cơ khí thành tín hiệu điện.
Ưu điểm yếu kém công tắc hành trình
Công tắc hành trình rất phổ biến, chúng ta cùng nhau tìm hiểu ưu nhược điểm công tắc hành trình và ứng dụng thường gặp trong thực tế nhé.
Ưu điểm của công tắc hành trình
- Có thể sử dụng hầu hết trong những ứng dụng công nghiệp
- Đáp ứng tốt những điều kiện kèm theo cần đến độ đúng chuẩn và có tính lặp lại
- Tiêu thụ ít nguồn năng lượng điện
- Có thể tinh chỉnh và điều khiển nhiều tải
Nhược điểm của công tắc hành trình
- Hạn chế so với những thiết bị có vận tốc hoạt động tương đối thấp
- Phải tiếp xúc trực tiếp với thiết bị
- Do phải tiếp xúc nên làm những bộ phận cơ khí bị mòn
Có mấy loại công tắc hành trình?
Trên thị trường hiện nay có nhiều hảng sản xuất công tắc hành trình cũng như nhiều chủng loại, nhưng chung quy lại ta sẽ phân chia thành 3 loại theo cấu tạo vật lý của nó bao gồm : công tắc hành trình kiểu nút nhấn, kiểu tế vi và kiểu đòn.
Kiểu nút nhấn
Loại này gồm có 1 nút nhấn ở trên đầu công tắc, vỏ và đầu được làm từ sắt kẽm kim loại có năng lực chịu được những tác động ảnh hưởng vật lý như va đập lớn. Như thường thì, công tắc hành trình kiểu nút nhấn vẫn có 3 chân. Ta gọi những chân này là những tiếp điểm, có 2 loại tiếp điểm, tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh. Tiếp điểm động là những tiếp điểm được thông suốt với trục và nút nhấn, còn những tiếp điểm tỉnh thì nằm ở 3 chân và giử nguyên vị trí không biến hóa. Khi ta nhấn nút thì tiếp điểm động gắn với nút sẽ sụt từ chân này xuống chân kia làm đóng ngắt những mạch điện đi tới thiết bị. Cứ như vậy, thiết bị sẽ dừng hoặc hoạt động giải trí ngay khi ta nhấn nút. Loại này dùng cho những hành trình khoảng chừng 10 mm .
Kiểu tế vi
Công tắc hành trình loại này dùng cho các trường hợp cần độ chính xác hành trình cao từ 0,3mm đến 0.7mm. Nó cũng bao gồm võ bọc bằng kim loại chịu va đập, gồm 2 tiếp điểm tĩnh và 1 tiếp điểm động. Tiếp điểm động gắn trên đầu của 1 lò xo lá( được làm bằng 1 lá kim loại thường là nhôm có tính đàn hồi ), khi bấm nút công tắc (nút này được gắn với 1 trục gắn với lò xo lá) làm lò xo bị biến dạng và bật xuống dưới, tiếp điểm động trên lò xo chạm vào tiếp điểm tĩnh thường đóng( còn gọi là chân dưới ) làm mạch điện kín, thiết bị điện hoạt động. Khi buông công tắc ra, lò xo lá nhờ tính đàn hồi nên trở về vị trí ban đầu, tiếp điểm động được gắn trên đầu lò xo nhờ đó mà cũng trờ về vị trí ban đầu dẫn đến mạch hở, thiết bị điện dừng ngay tại điểm hành trình.
Kiểu đòn
Loại công tắc hành trình này được dùng cho các loại hành trình dài và cần chuyển đổi, cấu tạo của nó cũng phức tạp hơn 2 loại trên. Bao gồm các bộ phận:
- Con lăn
- Đòn
- Lò xo
- Then khóa
- Tiếp điểm tĩnh
- Tiếp điểm động
- Đĩa quay
- Con lăn
- Lò xo
Khi có lực ảnh hưởng tác động vào con lăn được gắn trên 1 cần ( còn gọi là cò đá ) lòi ra ngoài vỏ, đòn sẽ quay và nhờ lò xo sẽ làm bộ phận đĩa quay, những tiếp điểm được gắn với 1 trục bên trong kểt nối với đỉa quay là tiếp điểm động, gắn với võ cách điện và liên kết với dây dẫn ra thiết bị bên ngoài là tiếp điểm tỉnh. Đĩa này quay làm trục cũng quay, những tiếp điểm động trên trục tiếp xúc với những tiếp điểm tỉnh và gây ra hiện tượng kỳ lạ đóng ngắt những mạch điện .
Cách tự lắp đặt công tắc hành trình ở nhà
Bạn mới mua 1 công tắc hành trình về nhưng chưa biết làm cách nào để đấu dây? Làm sao để lắp nó vô thiết bị? Như các bạn đã biết, công tắc hành trình thường có 3 chân, 1 chân được nối vào nguồn điện( gọi là chân COM) 2 chân NO và NC còn lại thì cứ chân này đóng là chân kia mở. Chân NO thường là chân mở còn NC thường là chân đóng. Chân NC tiếp xúc với tiếp điểm động giúp dòng điện chạy qua mạch và đi vào thiết bị cần cấp nguồn điện. Để lắp đặt công tắc hành trình, ta nên làm theo các bước sau đây:
Gắn công tắc
- Đầu tiên, đặt thử vị trí của công tắc ở 1 chổ thoáng để có thể sửa chửa, bảo trì và có thể dễ dàng điều khiển cần gạt.
- Dùng máy khoan tay, khoan các lỗ trên giá đở theo các góc phù hợp với công tắc và ốc vít.
- Đặt công tắc hành trình lên giá đở, dùng 1 cái tua vít để vặn, tránh dùng khoan để vặn vì dễ bị cháy các gai, khi hư hỏng không thể tháo ra lại được.
Đấu dây
- Đấu dây nguồn vào nguồn điện thông thường
- Chân COM được nối với dây nguồn
- Còn lại 2 chân NO và NC, thường thì dây dẫn đi vào thiết bị được vối với chân NO nhưng tùy cơ chế điều khiển, bạn có thể dùng NO và NC cho 2 thiết bị luôn để khi đóng thiết bị này thì bật thiết bị kia. Nhớ dùng 1 con vít để cố định.
Đảo chiều quay động cơ bằng công tắc hành trình
Trong các ứng dụng của công tắc hành trình như cửa cuốn tự động, khi đóng ngắt công tắc thì cửa tự động kéo lên, hạ xuống hay đứng yên là nhờ có 2 công tắc hành trình và Reley 3 tiếp điểm hổ trợ. Để làm được việc này, ta phải đảo được chiều quay của động cơ Servo gắn bên ổ trục của cửa cuốn.
Nguyên tắc đấu nối : theo nguyên tắc của mạch thuận – nghịch .
Khi nhấn vào công tắc thì mạch sẽ liền, động cơ chạy làm cửa kéo xuống cho tới khi cánh cửa tự đá vào công tắc thì nó sẽ tự ngưng hoặc ta nhấn ngưng. Kéo lên cũng vậy, không cần phải cài nút nhấn mà để nó tự động hóa .
Ứng dụng của công tắc hành trình
Cửa cuốn
Cửa cuốn được sử dụng để chống trộm thường được lắp đặt trong nhà hoặc xí nghiệp. Cửa cuốn tự động gồm 1 tấm nhôm cuốn được cuốn vào 1 trục. Trục này gắn với ổ trục và nối với 1 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 2 công tắc hành trình được gắn và 1 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 2 nút bấm hoặc cần gạt, không cần người đi đóng mở. Vừa an toàn vừa đở tốn công.
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 2 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 1 công tắc hành trình có giá vài chục đến vài trăm nghìn.
Pa lăng
Cũng tương tự như cửa kéo, nhưng Pa lăng là hệ thống xích được nối với 1 ròng rọc, đầu của xích có gắn 1 móc sắt giúp kéo hoặc nâng hạ đồ vật. Đầu còn lại là 1 cuộn xích được nối với 1 trục xoay, trục này có thể gắn với cần xoay bằng tay hoặc với 1 motor có sức kéo lớn. Để nâng, hạ đồ vật, motor này cần được trang bị các công tắc hành trình theo mạch thuận – nghịch như mình đã giới thiệu ở trên để đồ vật có thể dừng đúng lúc, đưa móc sắt lên cao hoặc hạ xuống 1 cách dễ dàng. Đối với các loại này nên dùng thêm 1 Reley đóng ngắt tự động khi kết thúc hành trình( thường dùng trong tự động hóa ) hoặc 1 cần gạt tự động ngắt công tắc khi kết thúc hành trình.
Xe nâng
Trong xe nâng thường được trang bị công tắc hành trình kiểu đòn được gắn bên trong khoang lái. Các cần gạt trên xe nâng mà bạn thường thấy, cũng cùng mục đích nhằm nâng hạ đồ vật( thường là các loại hàng hóa nặng) phía trước xe nâng có gắn 1 động cơ để đưa trục nâng lên hoặc xuống, kết nối trực tiếp với 2 công tắc hành trình đưa vào khoang lái.
Cẩu trục
Cách hoạt động của công tắc hành trình trên cẩu trục cũng tương tự như trên băng tải hay trên pa lăng vậy. Người điều khiển cẩu trục thường dùng loại nút bấm để điều khiển hàng hóa, thường là cẩu trục hạng nhẹ, không cần độ chính xác quá cao thì ta dùng công tắc hành trình sẽ giảm được chi phí đầu tư so với dùng các loại AC hay cảm biến.
Các hãng sản xuất công tắc hành trình
Công tắc hành trình Omron
Công tắc hành trình Hanyoung
- Giá thành rẻ, mới xâm nhập vào thị trường Nước Ta
- Độ bên tương đối tốt
- Tuy nhiên hơi ít mẫu và thị trường tiêu thụ nhỏ
