Завдання комутаційних елементів полягає в забезпеченні ідеально провідного з'єднання двох провідників.
Електричні вимоги до ідеального комутаційного елемента:
- нульовий опір у закритому стані
- нескінченно великий опір у відкритому стані
- нульовий час перемикання
Принципи перемикання елементів:
- механічна - необхідна сила F для закриття (штифт, затискач, телефонний ключ, кнопка)
- електромеханічний (реле, селектори)
- електронний (діод, транзистор)
- магнітний (спеціальне реле)
Перемикання контактів елемента
силова частина комутаційного елемента
вимоги:
- добре провідний матеріал
- стійкість до стирання та опалу
- низькі виробничі витрати
- можливість виготовлення невеликих габаритів
- довге життя
- двонаправленість
форми:
- лінзоподібний
- пірамідальний
- конічна
- квартира
відповідно до використання:
- закриття
- відкриття
- перемикання
принципи перемикання:
1.Електростатичний
2. Електродинамічний
3. Електромагнітний
4.Тепло
5.П'єзоелектричний
Механічні комутаційні елементи
Механічні комутаційні елементи приводяться в дію механічно, тобто джерелом рушія є людська сила. Контакти також механічні. Прикладами є елементи ручної технології: затискач, телефонний ключ, кнопка.
Електромеханічні комутаційні елементи
Електромеханічні комутаційні елементи мають електромеханічне керування та мають механічні контакти. Вони є основними будівельними блоками старих автоматичних бірж. Джерелом приводу є електрика.
Найпоширенішим електромеханічним комутаційним елементом є реле.
Розподіл за:
1.Принцип джерела приводу - тепловий, елмаг., Ел.
2. Частотна чутливість - односпрямована, змінна, нечутлива до змінного струму
3. Чутливість до напрямку струму збудження
- нейтральний
- поляризований
4.Довжина часу перемикання:
- з нормальним часом
- затримка в тязі
- затримується у відходах
- затримується в обох
5. Конструкція - циліндрична, плоска
Принцип:
Реле має два окремі електричні кола:
1. Схема живлення котушки - первинний контур
2. Контактні ланцюги - вторинний контур
Дизайн реле
- котушка
- серцевина (плоска, циліндрична) - від маг. м'який матеріал
- анкер - розпірна різьба - запобігає прилипанню якоря
- непровідний контакт (анкерно-контактне з'єднання)
- пружини з контактами - пружини в одному положенні утворюють міцний пучок
Важливі параметри реле:
1. Сила притягання Fem = k/2l2, k = I2N2S
2. Поточна безпека Ib = Ip/Io
Струм Ib-тяги
Ip потік відходів
коефіцієнт безпеки b = Io/Ip vol9 становить 1,4
3. Час наближення, час марнотратства - час між мохом. a el. шляхом закриття або відкривання.
4. Вони важливі при вмиканні та вимиканні
Iz - струм, при якому реле повинно замикатися
Iz Ip - струм, при якому реле повинно бути замкнене
Робочий струм Ip-реле
Ip Ir - реле не повинно випадати
Ir - реле повинно випасти
Реле постійного струму
Схематичний знак
Принцип:
підключаючись до джерела живлення постійного струму, якір реле затягується без
незалежно від полярності напруги.
при підключенні до джерела змінної напруги якір по черзі притягується і падає в ритмі вдвічі більшої частоти порівняно з вихідним.
Переваги
більше контактів контролюється однією котушкою, тому можна створювати, вимикати, вимикати контакти.Анкер і контакти утворюють окремі ланцюги, їх джерело живлення може бути різним за розміром і ходом.
Недоліки
- чутливість до погодних умов
- великі перехідні опори
Використовуйте
найпоширеніший комутаційний елемент у системах зв'язку та передачі, особливо в аналогових мережах.
Рідне реле:
Принцип: - реле особливого типу, де контакти замикаються у скляній банці, наповненій інертним газом (N). Банк зберігається як серцевина котушки. Весь контур покритий магнітно-м'яким матеріалом. Проходження струму через котушку намагнічує реле і, отже, їх тяжіння.
Переваги
- на контакти не впливає навколишнє середовище
- досить малий перехідний опір
Недолік
обмежена кількість контактів, обмежена можливість створювати різні типи контактів.
Поляризовані реле
Принцип
положення якоря залежить від напрямку індуктивного струму, що створюється при проходженні струму збудження через котушку.
Переваги
- більш потужний
- більш чутливий
- швидший час перемикання
Недоліки
- значна чутливість до нерівномірності струму.
- Використання - телеграфи
- Виборці
Принцип
дистанційно керований комутаційний елемент, працює на elmag. В принципі, кількість кроків ручки селектора залежить від кількості імпульсів, що передаються циферблатом.
Типи:
- одинарний рух - тільки обертальний рух
- подвійний рух - квадратний рух - Strowger
відповідно до використання:
- Сортувальники - знайдіть вільний доступ до панелі управління
- групи S - прийняти набір, за винятком останніх двох номерів
- рядок селектора LV - приймає два останні числа
- за швидкістю руху - повільний біг - 45 кроків в секунду
- висока швидкість - 300 кроків в секунду
- за плечима -1 плече 360, 2 плече 180, 3 плече 120
стиснення - Вхід> Вихід
розширення - Класичний вхід - Вхід = Вивід
Поперечні вимикачі
Принцип
Для зменшення кількості електромагнітів був розроблений поперечний перемикач, який за допомогою горизонтальних і вертикальних шин, керованих електромагнітами, забезпечує включення лише однієї точки перемикання.
Процес перемикання:
затягування горизонтального магніту, затягування вертикального магніту.
Переваги:
- швидше перемикання
- більший термін служби
- менші витрати на обслуговування
- менша кількість реле
- Інші конструктивні елементи
Електричний
- резистори - найбільш часто використовувані, регулює співвідношення напруги та струму в ланцюзі
- конденсатор - в коливальних, фільтруючих ланцюгах, регулює час замикання та витрати реле
- дроселі - комутаційний, резонансний, ланцюг живлення
- трансформатори - зміна напруги, струму…, гальванічне розділення
Магнітний
широке використання в елн. підключення систем, таких як комутація та
елементів пам'яті використовується квадратність петлі гістерезису.
стабілізація, комутація, оптична сигналізація, обмежувачі.
- diak - компонент комутації
- варистор - стабілізація, захист від перенапруги
- тиристор - схеми управління, вимикачі, запобіжники
- транзистори - найбільш вживані, дискретні елн. елемент, використовувати у всіх схемах, де вхідна схема управляє виходом.
в основному вони виготовляються за замовленням як спеціальне замовлення для телекомунікацій та радіозв'язку.