Công tắc hành trình: Cấu tạo, Phân loại, Ứng dụng

Nếu bạn tiếp xúc với các thiết bị, vật tư công nghiệp thì có lẽ bạn đã (hoặc sẽ) gặp thuật ngữ “công tắc hành trình”. Trong bài viết này, tôi sẽ giới thiệu đến bạn về thiết bị này bên trong các hệ thống công nghiệp.

Công tắc hành trình (limit switch) là gì?

Công tắc hành trình hay còn gọi là công tắc giới hạn (Limit switch) là một thiết bị cơ điện. Chúng bao gồm một bộ truyền động được liên kết cơ học với một bộ tiếp điểm. Khi một đối tượng tiếp xúc với bộ truyền động, thiết bị sẽ vận hành các tiếp điểm để tạo hoặc ngắt kết nối điện.

Công tắc hành trình được sử dụng trong nhiều ứng dụng và môi trường khác nhau vì độ chắc chắn, dễ cài đặt và hoạt động tin cậy. Nó có thể xác định sự hiện diện hoặc không, định vị và kết thúc hành trình của một vật thể.

Ký hiệu công tắc hành trình

Trong bản vẽ kỹ thuật, công tắc hành trình có ký hiệu tương tự như ký hiệu của công tắc thông thường. Chúng ta xem hình minh hoạ bên dưới.

Cấu tạo của công tắc

• Bộ phận truyền động: Là một bộ phận của công tắc hành trình, nó tiếp xúc trực tiếp với các thiết bị khác. Trong một sô công tắc, nó được gắn vào đầu thao tác để mở hoặc đóng các tiếp điểm của công tắc.
• Phần thân công tắc: Là phần chứa cơ chế tiếp xúc điện.
• Ổ cắm/chân cắm: Là nơi chứa các đầu vít của các tiếp điểm để kết nối các tiếp điểm với hệ thống dây điện.

Nguyên lý hoạt động

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, thông qua đó quá trình chuyển hóa chuyển động cơ khí thành tín hiệu điện.

Cụ thể ở điều kiện nghỉ, sau khi đã đấu điện và không có vật thể tác động thì 2 chân COM và NC nối với nhau. Đến khi có vật thể di chuyển trên hệ thống và tác động vào đòn bẩy. Đòn bẩy bị ép sát, lúc này tiếp điểm NC và chân COM sẽ hở ra. Ngắt hành trình của vật thể.

Nếu trên công tắc hành trình còn có cặp tiếp điểm NO thì lúc này chân COM sẽ chuyển sang kết nối với tiếp điểm này. Đồng thời xuất tín hiệu điện kích hoạt một tác động nào đó theo thiết kế của chúng ta. Ví dụ như là đảo chiều quay của motor chẳng hạn.

Phân loại công tắc hành trình

Công tắc hành trình kiểu nút nhấn

Là dạng công tắc được thiết kế rất cứng cáp và chịu va đập mạnh sử dụng lắp đặt trên các đế cách điện nhằm output ra 2 dạng tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động để điều khiển.

Công tắc hành trình kiểu bánh xe

Là loại công tắc giới hạn dạng thân nhựa, tiêu chuẩn IP65. Kiểu tác động một chiều, có khả năng hoạt động với điện áp 500VAC, dòng định mức lên đến 10A, với tiếp điểm là 1 NO và 1 NC. Sử dụng ốc siết cáp PG13.5, nhiệt độ hoạt động 70 độ C. Tiêu chuẩn cấp shock điện cấp 2, tích hợp bảo vệ ngắn mạch 10A.

Công tắc hành trình kiểu bánh xe gạt

Có thân và bánh xe (roller level) được thiết kế thân nhựa. Tiêu chuẩn chống nước IP67, nhiệt độ hoạt động ở mức 70 độ C. Hoạt động với điện áp tối đa 500vac, dòng định mức 1A, đi kèm là cặp tiếp điểm NO và NC kiểu tác động nhanh. Với cần  tác động hai chiều, sản phẩm thiết kế với tiêu chuẩn IEC 947-5-1. Tích hợp cầu chì bảo vệ ngắn mạch an toàn 10A, khối lượng 75g.

Công tắc hành trình kiểu thân kim loại

• Loại công tắc hành trình kéo đầu kim loại, không có nút reset. Với thân hợp kim nhôm, với lực kéo 10kg, IP65, chu kỳ đóng cắt 10.000.000 lần.
• Công tắc hành trình khẩn cấp loại kéo có nút reset, khi bị tác động kéo tiếp điểm tác động. Khi nhấn nút reset thì tiếp điểm mới trở lại trạng thái ban đầu.
• Là loại công tắc tác động bằng cách kéo lên thông qua vòng kim loại trên đỉnh. Được sử dụng trong hệ thống khẩn cấp, hoặc trong các ứng dụng cửa kéo. Thiết kế thân kim loại, tiêu chuẩn kín nước IP65. Tiếp điểm tác động nhanh NO, NC 10A, điện áp 500VAC,  Chu kỳ hoạt động 3600 lần một giờ.

Công tắc hành trình 2 chiều

Đây là loại công tắc giới hạn được thiết kế có cả cặp tiếp điểm NO (thường hở) và NC (thường đóng) trên cùng 1 công tắc.

Đây được xem là điểm khác biệt của loại công tắc hành trình 2 chiều. Chúng chủ yếu phục vụ cho các ứng dụng cần đến 2 tiếp điểm ở đầu ra.

Công tắc hành trình kiểu đòn bẩy

Đây là loại công tắc hành trình phổ biến nhất cả trong dân dụng và công nghiệp. Chúng có 1 tiếp điểm NO hoặc NC. Tiếp điểm mặc định của loại này là NC (thường đóng). Khi có vật thể tác động vào cánh tay đòn, công tắc sẽ chuyển từ NC sang tiếp điểm NO và và kích hoạt một nhiệm vụ nào đó theo thiết kế của chúng ta. Khi vật thể thôi tác động thì công tắc sẽ trở về trạng thái ban đầu.

Công tắc hành trình kiểu nút nhấn

Loại công tắc hành trình kiểu nút nhấn có cách hoạt động tương tự như công tắc hành trình kiểu đòn bẩy, chỉ khác nhau về mặt thiết kế hình dạng. Các bạn để ý, các phím nhấn trên laptop hay chuột cũng là dạng công tắc hành trình kiểu nút nhấn đấy. Khi ta nhấn thì công tắc đóng lại thực thi lệnh được cài đặt cho nút đó. Khi nhả tay ra, hoặc vật thể cần giám sát ngừng tác động thì công tắc trở về trạng thái cũ.

Ngoài ra, còn một số loại công tắc hành trình ít phổ biến hơn như:

• Công tắc hành trình khí nén
• Công tắc hành trình kiểu bánh xe tăng đưa
• Công tắc giới hạn kiểu cần gạt
• Công tắc hành trình dạng con lăn
• Công tắc hành trình dạng đĩa quay
• Công tắc giới hạn dạng then khoá, dạng lò xo…

Ưu, nhược điểm của công tắc hành trình

Ưu điểm của công tắc hành trình

• Một số ưu điểm của công tắc hành trình là phát hiện đáng tin cậy một đối tượng bất kể màu sắc, hình dạng hoặc kích thước cùng với vị trí chính xác và khả năng lặp lại chính xác.
• Dễ sử dụng, điều khiển
• Không bị ảnh hưởng bởi môi trường hoạt động vì thế, được ưu tiên lựa chọn sử dụng trong môi trường khắc nghiệt
• Tương thích nhiều ứng dụng trong công nghiệp
• Tiêu thụ rất ít năng lượng khi hoạt động
• Có khả năng kết nối với các bộ điều khiển để mở rộng ứng dụng, điều khiển được nhiều tải hơn.
• Chi phí đầu tư thấp
• Dễ dàng bảo trì bảo dưỡng và thay thế khi cần thiết

Nhược điểm của công tắc hành trình

Công tắc hành trình có nhiều ưu điểm nhưng cũng tồn tại những nhược điểm như:

• Không sử dụng được trong các ứng dụng cần đảm bảo vệ sinh an toàn như ngành: thực phẩm, hoá mỹ phẩm, đồ uống,…
• Cũng không sử dụng được trong các ngành mà không được chạm trực tiếp vào đối tượng cần phát hiện như: dụng cụ y khoa, chi tiết cơ khí chính xác, thùy tinh…
• Những môi trường có rung lắc nhiều cũng ảnh hưởng đến hoạt động của công tắc hành trình
• Cơ cấu cơ hoạt động lâu ngày cần bảo dưỡng định kỳ
• Cơ cấu truyền động dễ bị mài mòn do hoạt động liên tục
• Dễ hư hỏng, có tuổi thọ không cao khi hoạt động liên tục
• Khó sử dụng cho các đối tượng có chuyển động chậm, cực kì chậm

Vậy làm sao để bạn có thể chọn được loại công tắc ưng ý, bạn cần cân nhắc một vài yếu tố cần thiết để lựa chọn như sau:

• Hình dạng, vật liệu, hướng tác động của cơ cấu tác động vào công tắc.
• Môi trường hoạt động của công tắc (có bụi hay không bụi, môi trường dầu hay nước,…)
• Lực tác động vào công tắc hành trình.

Ứng dụng của công tắc hành trình

Limit switch box là bộ hiên thị trạng thái của các dòng van công nghiệp. Nó thường đi kèm các thiết bị truyền động khí nén của van bi hoặc van bướm. Limit switch có phần hiện thị trực quan, rõ và nổi bật giúp người dung có thể quan sát ở một khoảng cách tương đối mà không phải lại gần trực tiếp. Ngoài ra, nó còn có thể gửi tín hiệu xung về bộ phận điều khiển chính của hệ thống. Điều này rất thích hợp cho các hệ thống có tính tự động hóa cao. Vì nó giúp tối ưu hóa hệ thống một cách tối đa, giảm thiểu đi nhân công và các chi phí phát sinh khác.

Limit switch box còn được kết hợp với van điều khiển khí nén (pneumatic solenoid valve) để tạo thành hệ thống điều khiển hoàn chỉnh. Thông qua limit switch ta có thể điều khiển van điện từ khí nén, giúp nó dẫn luồng khí nén đưa vào van giúp van đóng hoặc mở. Các loại van thường được dùng kết hợp với công tắc hành trình như: Van bi điều khiển khí nén, van bướm khí nén…

Hiện nay Tuấn Hưng Phát đang là nhà phân phối độc quyền các sản phẩm van công nghiệp nhập khẩu từ Hàn Quốc, Đài Loan,…Mọi chi tiết vui lòng liên hệ thông tin bên dưới để được nhân viên tư vấn và hỗ trợ trong thời gian sớm nhất. Chúng tôi sẽ tư vấn và mang đến những giải pháp tối ưu hóa cho hệ thống của bạn, giúp nâng cao hiệu suất vận hành và tiết kiệm được nhiều chi phí, thời gian hoạt động.

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI TUẤN HƯNG PHÁT

• Địa chỉ: LK37/11 KĐT Phú Lương, Phú Lương, Hà Đông, Hà Nội, Việt Nam
• Hotline: 0915.891.666
• Website: https://tuanhungphat.vn/
• Email: Kinhdoanh@tuanhungphat.vn
• Fanpage: FB.com/tuanhungphat.vn