Hướng dẫn lựa chọn công tắc núm: Giải thích về loại, cách đấu dây và ứng dụng

Nhìn từ bên ngoài, một công tắc núm trông gần như quá đơn giản: một trục, một tay cầm và một vỏ nằm phía sau một bảng điều khiển. Tuy nhiên, sự khác biệt giữa một bộ điều khiển quay vẫn cho cảm giác rõ ràng sau mười năm và một bộ điều khiển quay trở nên mơ hồ sau một vài tháng thường nằm ở các chi tiết ẩn bên trong vỏ đó, chẳng hạn như hình dạng chốt chặn, vật liệu tiếp xúc, dung sai trục và cách neo các thiết bị đầu cuối.

Chúng tôi cung cấp các bộ phận điều khiển quay cho các nhà sản xuất thiết bị và những câu hỏi tương tự thường xuất hiện ở hầu hết mọi dự án. Chúng ta cần bao nhiêu vị trí? Núm xoay nên bấm hay lướt? Điều gì xảy ra khi bảng điều khiển bị bám bụi hoặc khi người vận hành xoay núm bằng tay đeo găng? Hướng dẫn này sẽ trình bày những câu hỏi đó theo thứ tự mà nhóm thiết kế thực sự cần đến chúng.

Công tắc núm là gì?

A công tắc núm là bộ phận cơ điện quay có tác dụng thay đổi trạng thái của một hoặc nhiều mạch điện khi người dùng xoay núm. Núm xoay là giao diện của con người; phần thân phía sau bảng điều khiển giữ các điểm tiếp xúc, rôto điều khiển chúng và các đầu cuối nơi mạch kết nối. Xoay núm sẽ làm rôto di chuyển và rôto mở hoặc đóng các tiếp điểm ở các vị trí góc xác định.

Nó giúp tách công tắc núm khỏi hai hàng xóm có cùng hình dáng. Một chiết áp cũng có một trục và một núm xoay, nhưng nhiệm vụ của nó là thay đổi điện trở liên tục thay vì tạo ra hoặc ngắt mạch điện. Bộ mã hóa quay báo cáo chuyển động quay dưới dạng tín hiệu số và thường không có tiếp điểm điện cứng nào cả. Ngược lại, công tắc núm là một thiết bị riêng biệt: tại mỗi vị trí được chỉ định, nó dẫn điện hoặc không dẫn điện và người vận hành có thể cảm nhận được vị trí đó thông qua chốt chặn.

Sự chắc chắn về mặt xúc giác đó không phải là điều xa xỉ. Trên một thiết bị gia dụng, mọi người mong đợi một điểm dừng rõ ràng hơn là một khoảng quét mơ hồ. Trên bảng điều khiển công nghiệp, một công tắc có thể bị đẩy ra khỏi vị trí do rung động thực sự là mối lo ngại về an toàn. Cảm giác điều khiển và độ tin cậy của mạch là hai nửa của cùng một vấn đề thiết kế.

Công tắc núm hoạt động bên trong như thế nào

Mở một công tắc xoay điển hình và bạn sẽ thấy một tập hợp nhỏ các bộ phận thực hiện nhiều công việc cùng nhau.

1. Trục và núm. Trục truyền mô-men xoắn của người dùng vào cơ thể. Nó có thể có hình tròn, dẹt hoặc có rãnh và có thể được cố định vào núm bằng vít định vị, khớp ma sát hoặc miếng đệm đúc.
2. Rôto và cam. Rôto mang tiếp điểm chuyển động hoặc các tiếp điểm. Cấu hình của nó, cam, quyết định chính xác thời điểm mỗi tiếp điểm mở và đóng khi trục quay.
3. Lò xo và quả bóng giam giữ. Một lò xo nhỏ ép một quả bóng hoặc chốt thành các rãnh cắt trên rôto hoặc tấm hãm. Đây chính là nguyên nhân tạo ra tiếng click quen thuộc ở mỗi vị trí và giữ công tắc ổn định để chống rung.
4. Các liên hệ cố định. Chúng được dập từ hợp kim đồng và thường được mạ bạc hoặc vàng tùy theo mức độ hiện tại và môi trường hoạt động. Chúng được đóng cọc hoặc đúc vào nhà ở.
5. Nhà ở và thiết bị đầu cuối. Vỏ cách nhiệt và định vị mọi bộ phận bên trong; các thiết bị đầu cuối đưa mạch ra phía nối dây.

Việc di chuyển giữa các vị trí là một sự lựa chọn thiết kế có chủ ý chứ không phải là sự ngẫu nhiên của dụng cụ. Một cú ném ngắn cho cảm giác nhanh chóng và chính xác, phù hợp với các thiết bị và dụng cụ nhỏ. Cú ném rộng hơn mang lại cảm giác cân nhắc hơn và dễ thao tác hơn khi đeo găng tay, đó là lý do tại sao nó thường xuất hiện trên các dụng cụ điện và tủ điều khiển.

Các loại công tắc núm phổ biến

Hầu hết các bộ điều khiển quay trên thị trường đều thuộc một số loại thực tế. Bảng bên dưới nhóm chúng theo hành vi chuyển đổi và theo ứng dụng mà mỗi loại có xu hướng giành được vị trí của mình.

Trong mỗi danh mục, sự khác biệt thực tế nhỏ hơn so với gợi ý trên nhãn. Hai công tắc xoay bật-tắt có thể trông giống hệt nhau và vẫn hoạt động rất khác nhau khi bạn đo mô-men xoắn vận hành, điện trở tiếp xúc và số chu kỳ trước khi chốt hãm giảm bớt.

Công tắc núm được sử dụng ở đâu

Bởi vì bộ điều khiển quay kết hợp cảm giác cơ học với chức năng điện nên nó sẽ xuất hiện ở bất cứ nơi nào người vận hành cần chọn trạng thái mà không cần nhìn kỹ vào màn hình.

• Thiết bị gia dụng. Tốc độ quạt, chế độ lò nướng và việc lựa chọn bộ hẹn giờ vẫn dựa vào các nút điều khiển quay vì chúng có thể đọc được trong nháy mắt và hoạt động khi tay ướt hoặc dính dầu mỡ.
• Bảng điều khiển công nghiệp. Núm chọn cho phép kỹ thuật viên lựa chọn giữa thủ công, tắt và tự động mà không cần điều hướng menu, điều này rất quan trọng trong quá trình tìm lỗi.
• Dụng cụ điện và thiết bị làm vườn. Ở đây, núm phải chịu được bụi, rung và găng tay, đồng thời nó thường dùng chung vỏ với các công tắc được định mức cho dòng điện cao hơn.
• Thiết bị ngoại vi máy tính và văn phòng. Bộ điều khiển quay nhỏ gọn xuất hiện trong máy in, thiết bị âm thanh và phần cứng bàn có thể điều chỉnh.
• Dụng cụ y tế và phòng thí nghiệm. Các vị trí chính xác, có thể lặp lại quan trọng hơn tốc độ và bộ điều khiển thường được cho là có thể làm sạch được.

Hãy lưu ý cách cùng một nhóm thành phần phục vụ cả thiết bị nhà bếp và bảng điều khiển máy. Những thay đổi không phải là nguyên tắc cơ bản mà là thông số kỹ thuật xung quanh nó: định mức dòng điện, vòng đệm, mô-men xoắn vận hành và vật liệu của núm xoay.

Cách chọn công tắc núm phù hợp

Việc lựa chọn thường bắt đầu bằng yêu cầu về điện và kết thúc bằng cảm giác điều khiển. Làm việc thông qua danh sách dưới đây để tiết kiệm rất nhiều công việc làm lại sau này.

• Đánh giá điện. Xác nhận điện áp, dòng điện và tải là điện trở hay cảm ứng. Các tải cảm ứng như động cơ và cuộn dây điện từ đòi hỏi biên độ tiếp xúc lớn hơn điện trở có cùng công suất.
• Vị trí và cấu hình mạch. Đếm các trạng thái mà người vận hành phải chọn, sau đó quyết định số lượng cực cần chuyển đổi cùng lúc.
• Mô-men xoắn vận hành và cảm giác giam giữ. Đây là nơi các nguyên mẫu kiếm được tiền. Một núm có cảm giác vừa vặn trên băng ghế có thể có cảm giác nặng nề khi lắp bảng điều khiển và núm.
• Giao diện trục và núm. Đường kính trục, chiều dài, hướng phẳng và phương pháp cố định đều ảnh hưởng đến cảm giác của bộ điều khiển đã hoàn thiện và thời gian giữ chặt của nó.
• Gắn bảng điều khiển. Đai ốc ống lót, khớp nối hoặc cố định bằng vít, cùng với dung sai khoét ra của tấm và độ sâu có sẵn phía sau tấm.
• Bảo vệ môi trường. Bụi, độ ẩm, chất tẩy rửa và phạm vi nhiệt độ phải được nêu rõ ràng hơn là giả định.
• Cuộc sống phục vụ. Yêu cầu số liệu chu trình ở mức tải thực tế chứ không phải số liệu không tải.

Nếu bạn muốn bắt đầu từ một thiết kế hiện có hơn là từ một tờ giấy trắng, dây chuyền quay của chúng tôi bao gồm bốn cấu hình hành vi riêng biệt và sự khác biệt giữa chúng chủ yếu là về cảm giác và độ lặp lại.

RS-111 Công tắc núm trực quan và dễ sử dụng Dữ liệu kỹ thuật chứng nhận an toàn: Sản phẩm này có TUV Xem sản phẩm →

RS111 giúp vận hành trực tiếp và không thể nhầm lẫn, với thao tác xoay đơn giản, phù hợp với các thiết bị và dụng cụ nhỏ mà người dùng chỉ cần vị trí bật hoặc tắt rõ ràng.

RS-112 Công tắc núm đáng tin cậy và bền bỉ Dữ liệu kỹ thuật chứng nhận an toàn: Sản phẩm này có TUV Xem sản phẩm →

RS112 chuyển trọng tâm sang độ bền, với các chi tiết tiếp xúc và ổ trục được chọn cho thiết bị được sử dụng hàng ngày và mong muốn giữ được cảm giác nguyên bản.

Công tắc núm phản hồi RS-113 Dữ liệu kỹ thuật chứng nhận an toàn: Sản phẩm này có TUV Xem sản phẩm →

RS113 trả lời nhanh hơn, với mức giam giữ nhẹ hơn và hành động phản hồi nhanh hơn đối với các bộ điều khiển mà người vận hành điều chỉnh thường xuyên trong chu kỳ làm việc.

Ghi chú đi dây và lắp đặt

Hầu hết các lỗi trường mà chúng tôi nghe thấy không phải do chính công tắc gây ra mà do cách nó được cài đặt. Một vài thói quen ngăn cản phần lớn chúng.

• Giữ thời gian hàn ngắn và sử dụng nhiệt độ sắt được khuyến nghị. Thiết bị đầu cuối được neo bằng nhựa và nhiệt dư thừa sẽ truyền vào vỏ.
• Hỗ trợ thiết bị đầu cuối trong quá trình hàn để tiếp xúc bên trong cơ thể không bị căng thẳng.
• Tránh tải trọng phụ lên trục khi lắp núm. Dùng búa ấn một núm vào trục là một cách đáng tin cậy để làm hỏng chốt chặn.
• Siết chặt đai ốc lắp theo mô-men xoắn khuyến nghị. Siết quá chặt sẽ làm biến dạng ống lót và thay đổi mô-men xoắn vận hành.
• Chừa đủ khoảng trống phía sau bảng điều khiển để hệ thống dây điện có thể uốn cong mà không cần kéo các đầu cuối.

Những điều cần kiểm tra về chất lượng và độ tin cậy

Một mẫu có thể có cảm giác hoàn hảo trên băng ghế nhưng vẫn không hoạt động trên hiện trường khi độ rung, chu kỳ nhiệt và xử lý thô được thêm vào hình ảnh. Trước khi cam kết sản xuất số lượng lớn, bạn nên hỏi nhà cung cấp một số câu hỏi trực tiếp.

• Tuổi thọ vòng quay được đo như thế nào và ở mức tải điện nào?
• Giá trị điện trở tiếp xúc và điện trở cách điện là gì và chúng được xác minh như thế nào?
• Có kiểm tra độ bền điện môi trên mỗi lô sản xuất không?
• Kích thước trục và mômen hãm được kiểm soát như thế nào trong quá trình sản xuất?
• Nhà cung cấp có thể theo dõi quá trình chuyển đổi đã hoàn thành trở lại lô nguyên liệu của mình không?

Đây là những câu hỏi hợp lý đối với bất kỳ bộ phận nào sẽ phải sử dụng bảng điều khiển trong nhiều năm và nhà cung cấp có thể trả lời chúng một cách rõ ràng thường là người vẫn trả lời điện thoại sau lô hàng đầu tiên. Chúng tôi đã viết một hướng dẫn lựa chọn dài hơn đi sâu vào cấu hình nối dây và chi tiết thông số kỹ thuật nếu bạn muốn so sánh các tùy chọn cạnh nhau.

Để xem kỹ hơn toàn bộ phạm vi, bao gồm các biến thể khác nhau về loại trục, kiểu lắp và độ bền hãm, hãy duyệt qua công tắc núm product family . Nếu bạn muốn đọc các lựa chọn cấu hình trước khi nói chuyện với bất kỳ ai, bài viết kỹ thuật của chúng tôi về công tắc núm types, wiring, and selection criteria bao gồm cùng một mặt bằng chi tiết hơn.

Câu hỏi thường gặp

Công tắc núm có giống công tắc xoay không?

Trong sử dụng hàng ngày, các thuật ngữ trùng lặp. Về mặt kỹ thuật, công tắc xoay là cơ cấu chuyển mạch, trong khi công tắc núm mô tả sự lắp ráp hoàn chỉnh của cơ cấu cộng với trục và núm. Khi bạn chỉ định một bộ phận, điều quan trọng là số lượng vị trí, cấu hình tiếp điểm và mức tải.

Làm sao tôi biết tôi cần bao nhiêu vị trí?

Liệt kê mọi trạng thái mà người vận hành phải chọn và thêm bất kỳ trạng thái nào mà nhân viên dịch vụ cần. Nếu số lượng vượt quá bốn, công tắc xoay vận hành bằng cam hoặc bộ điều khiển kiểu bộ mã hóa thường trở thành phương án thực tế hơn.

Công tắc núm có thể bịt kín chống bụi và nước không?

Đúng. Việc bịt kín được thực hiện bằng vòng chữ O hoặc miếng đệm xung quanh trục, vỏ bọc kín và các đầu nối dạng chậu hoặc có đệm. Mức độ bảo vệ có thể đạt được phụ thuộc vào thiết kế bảng điều khiển cũng như vào công tắc, vì vậy cả hai cần được phát triển cùng nhau.

Điều gì làm cho công tắc núm có cảm giác lỏng lẻo theo thời gian?

Thường bị mòn ở cơ cấu hãm hoặc ống lót bị siết quá chặt trong quá trình lắp đặt. Việc chọn một công tắc được đánh giá cao hơn số chu kỳ dự kiến ​​và tuân theo thông số mô-men xoắn lắp sẽ ngăn cản hầu hết điều đó.

Công tắc núm là một bộ phận nhỏ của sản phẩm hoàn chỉnh nhưng thường là bộ phận mà người vận hành chạm vào nhiều nhất. Việc đánh giá điện đúng là đơn giản; để có được cảm giác phù hợp cần phải suy nghĩ nhiều hơn một chút và lý tưởng nhất là một nguyên mẫu trong tay ai đó trước khi cắt dụng cụ. Nếu bạn đang xem xét quyết định đó ngay bây giờ, nhóm của chúng tôi rất vui được trao đổi về các vị trí, mô-men xoắn và các tùy chọn lắp đặt, đồng thời giúp bạn thu hẹp phạm vi xuống một bộ phận phù hợp với cách sản phẩm của bạn thực sự được sử dụng.