电器开关专业术语.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,*,电器开关专业术语,Sep.06 2002,开关(,SWITCH),所有机器的启动和关闭装置均称为开关，电器开关是在电路上控制电流通及断的电子元件，实例如日光灯开关、电视机开关。大部分电器开关均具备以下六个基本部分(如左图),：,1,启动件(,Knob)，2,外壳(,Housing),，3,开闭机构(,Actuating Mechanism),，4,动触头(,Movable Contact),，5,静触头(,Stationary Contact),，6,接线端(,Terminal),。,电器开关种类繁多，下图简要列举了几种由德丰公司设计开发并制造的电器开关。,撬板制,琴键制,Keyboard Switch,Rocker Switch,按钮制,Push Button Switch,推 制,Slide Switch,Micro Switch,Rotary Switch,Toggle Switch,微动制,旋转制,拨动制,在电器开关上，使开关开始工作的部件称为启动件，它是操作者(或操作件)与开闭机构间的连接接口。如左图中，当手柄由,“,0,”,位打至,“,1,”,位时，则迫使子弹头向右运动，而弹弓受压产生反作用力于接桥右半部，从而完成触点,a,与触点,b,的接触导通。同理，当手柄由,“,0,”,位打至,“,2,”,位时，触点,c,与触点,d,接触导通。,启动件(,ACTUATOR),弹弓,1,0,2,子弹头,接桥,d,c,a,b,手柄,Handle,Spring,Contact Terminal,Plunger,按钮,手柄,弹片,操作柄,启动件是每个电器开关均具有的基本部件之一，如下图中的按钮、手柄、弹片及操作柄均属启动件。,Push Buttons,Handle,Lever,Actuator,在开关里，电路的接口点称为触头(或触点)。一对触头中又可分为动触头和静触头(如下图)。,触头(,CONTACT),动触头,静触头,Movable Contact,Stationary Contact,触头材料有很多种，如右图德丰产品中，,CRD,使用镀银触头，,CSD,使用纯银触头，而,DYA,的静触头为铜触头。另外，根据不同的要求，有时还选用黄金、白金、钯、铱、镍等金属作为接触材料。,综合多方面因素考虑，银被认为是目前最理想的接触材料,之一,，,因此我们所见的很多触头均是纯银或镀银的。但在,H,2,S,存在的潮湿空气中，银又很容易被腐蚀，所以在这种环境中只能采用昂贵的金来作触头材料。如果在开关使用的环境中会有松香或油漆亦或是油脂喷射至开关触头，则会导致接触不良或者根本无法导通，这个问题需要通过使用封闭式开关来解决。,DYA,CSD,CRD,1,2,1,2,1,2,1-动触头,2-静触头,在电路中负载是吸收电能的装置，它将电能转换成我们所需的其它形式能量。如电灯、电动机、电热器等分别将电能转换成光能、机械能和热能。在图1中的简单电路上，电灯,L、,电动机,M,及电阻,R，,我们均称之为负载。负载又可分为电阻负载(,Resistive Load),和电感负载(,Inductive Load),两类。电阻负载在工作中将电能转换成光能、热能等，线路一旦断开，电流将随之消失。而电感负载在电路断开的一瞬仍有电,负载(,LOAD),图1,能贮存在磁力区，当开关断开时，在开关触点上的电源电压比已开路时的高。因此，电感电路比电阻电路更容易在开路时由于还有能量存在而产生,电弧。在开关的标称值上会注明负载类型，如图2、3，标称值后注明,NON-IND.,或,N.I.，,表示此种标称值仅适用于电阻负载，亦即无感负载；而标称值后未注明时(图4)，则表明此标称值对无感负载及有感负载均可使用。,图4,图3,图2,电流是电荷作规则定向运动的一种物理现象。通常在金属内部的电流是自由电子在电场力作用下运动所形成的,，,其大小用电流强度,“,I,”,来表示，单位为安培(,A),。电流又分为直流电(,DC),和交流电(,AC),两种。直流电指方向一定且大小不变的电流，如干电池、直流发电机供电(图1,a),便会形成不同量度之直流电。交流电是方向和大小均随时间变化,电流(,CURRENT:,AC/DC),图1,图2,电，大多是交流电(图1,b),。,在电路中，当开关闭合时，如果通过开关的电流超过额定值，则会导致触头过热而老化损坏。每一种电器开关上都必须标明电流类型及额定值，如(图2,),之标称值，表示该开关只能在不超过15,A/125VAC,交流电或10,A/250VAC,交流电下正常使用。,的电流，工农业所用的动力电和照明,5,A,5,A,-,5,A,(+),(+),(-),(-),Break,有时又被用作描述一只开关的断口数，即是开关在控制一个电路时，所使用触头的对数被称为断口数,。,如图,a，,开关使用一对触头控制一个电路，则称之为单断口开关，即是,SB(single-break),。而图,b,中开关使用两对触头控制一个电路，因而称之为双断口开关，即是,DB(double-break),。使用双断口开关时，触头接触总面积变大，因而散热更快，相应延长了开关的使用寿命。,接通(,MAKE)/,断开(,BREAK),在一个完整的电路中，当开关触头闭合时，电路处于通路状态，电流流过负载使负载开始工作。而当开关触头分开时，电路处于开路状态，电流被中断而负载亦停止工作。这便是开关的功能，称为通断功能，而开关执行其功能的这种方式便称为,“,接通,”,(,MAKE),电路或,“,断开,”,(,BREAK),电路。,(,a),2对触头,(,b),1对触头,能同时通过一只开关且相互独立电路的数量称为该开关的极数。如图(,a)，,只有一个电路可通过开关，因而称之为单极开关，即是,SP(single-pole)1P,。而图(,b),中，两条独立的电路可同时通过一只开关，则称之为双极开关，即是,DP(double-pole)2P，,依此类推还有3,P、4P,。,极数(,POLE),(,a),(,b),电源,电源1,电源2,电机,很多人会简单地将开关极数理解成开关接线端子的排数，其实是不正确的。例如德丰产品,DRH-2415-A-01(,图,c),，它共有两排脚，但两排脚又是用铜带连接的(图,d)，,从其电路图(,e),可看出，这只开关只能同时通过一个独立的电路，所以它仍是一只,SP,开关。另外，在判定开关极数时，与它的投数(,throw),及断口数(,break),无任何关系。,铜带,铜带,(,e),(,d),(,c),一只开关的一极所能控制接有负载的电路数量称为该开关的投数。如图1(,a),中，开关只能控制一条接有负载的电路，则称之为单投开关，即是,ST,(single-throw)1T,。而图1(,b),中，开关的一个极分别处于1、2 位时，能分别控制两条接有负载的电路，则称之为双投开关，即是,DT(double-throw)2T,。依此类推还有3,T、4T,等。值得注意的是，如果开关的一极能分别控制两,投数(,THROW),条电路，但只有一个电路是接入负载的，则我们仍称之为单投开关。如图2，开关所能控制的另一个接有氖灯的电路是不接入负载的，故它仍是一只单投开关。判定一只开关的投数(,throw),时，与它的极数(,pole),无任何关系,电源,电源,(,a),(,b),图1,图2,下面列举了一些关于极数、投数及断口数的实例,SINGLE-POLE,单极,SINGLE-THROW,单投,SINGLE-BRAKE,单断口,SINGLE-POLE,单极,SINGLE-THROW,单投,DOUBLE-BRAKE,双断口,SINGLE-POLE,单极,DOUBLE-THROW,双投,SINGLE-BRAKE,单断口,DOUBLE-POLE,双极,SINGLE-THROW,单投,SINGLE-BRAKE,单断口,DOUBLE-POLE,双极,SINGLE-THROW,单投,DOUBLE-BRAKE,双断口,DOUBLE-POLE,双极,DOUBLE-THROW,双投,SINGLE-BRAKE,单断口,从微观角度来看，开关触头的接触面其实是粗糙不平的(如下图)，所以一对触头在闭合状态下其实是无数个实体的点接触，这无数个点接触并联于两触头间，电流便集中通过这些小点，这些点接触并联后的总电阻称为收缩电阻或集中电阻,。,另外，接触面上还有无数个极其微小的氧化点，当触头闭合时，电子以量子的形式机械地穿透氧化层，或者直接击穿氧化层,。,这无数个氧化点接触形成一个并联的接触网，其并联后的总电阻便称为接触电阻,。,一只开关在长期不断的使用过程中，其接触电阻会逐渐增大,。,接触电阻(,CONTACT RESISTANCE),开关与其所控制的负载是串联于电路的，而电源电压及负载电阻是不变的，所以当开关接触电阻越大时，加在负载两端的电压就变得越小，而负载只能在其额定电压及额定电流下工作，其效率才能达到最高,。,因此，我们要求开关的接触电阻要尽可能很小,。,当然，对于精度不同的负载，它们对开关接触电阻的要求也不同,。,例如，德丰生产的制类开关中，,SSG-2312-0-01,要求接触电阻不得超过1,m,，,而,SSU-1106-0-AB-01,则允许接触电阻不超过100,m,。,电流,接触面,电流,接触面,常闭是指开关接入电路的部分在常态下有电流持续通过，只有当开关启动时方可断开，而当启动力释放时，开关仍会回到闭合的常态,。,如图,a，,触头在常态下闭合，当按下按钮右端启动开关时，触头分开，同时弹弓受压缩，所以当我们松开按钮时，启动按钮又会在弹弓弹力作用下恢复常态，触头又回到闭合状态,。,常开是指开关接入电路的部分在常态下处于断开状态，只有当开关启动时方可接通，而当启动力释放时，开关又回到断开的常态,。,如图,b，,触头在常态下断开,当按下按钮左端启动开关时，触头闭合，同时弹弓受压缩，所以当我们松开按钮时，启动按钮又会在弹弓弹力作用下恢复常态，触头又断开,。,常闭(,NC)/,常开(,NO),启动件,Knob,弹弓,弹弓,触头,(,a),(,b),Spring,Spring,启动件,Knob,Contact,如何选择,SAIA,微动开关,哪一种为正确的微动开关？,SAIA,微动开关应用于不同器具。由于没有哪种微动开关能够同时满足各种需求，于是开关的正确选择变得至关重要。在选择开关时，头脑中要有以下主要标准：,有效空间,决定开关的系列,启动可能性,-启动,力,-,启动行程,-启动件类型,子弹头,直接桥,模拟滚动接桥,滚动接桥,弯接桥,转换负载,-,电流/电压,：,DC,(,直流电)/,AC,(,交流电),电阻负载/电感负载,冲击电流峰值,-确定适当的接触材料,微动开关的操作原理,微动开关的定义是有微动装置的小尺寸开关。,主要特征,-触点间距低于,3,mm,(,典型微动开关触点间距为,0.4,mm,),动触头的微动功能使得转变时间很大程度上独立于启动速度。,-工作点定义明确,-启动行程短,SAIA,微动开关的构造,XG,系列,XC,系列,开关启动件,简单子弹头,子弹头应该朝着其轴的方向工作。,XC，XG,和,XF,系列产品也可以由凸轮提供不超过,45,的推向角度横向启动子弹头。,开关启动件接触材料,由滑动轮启动的,XC，XG,和,XF,系列产品的基本启动类型。,接桥,SAIA,微动开关上所有类型的接桥都是由不锈钢做成的。模拟滚动接桥特别适合与塑胶启动轮配合使用。,如果滚动或模拟滚动接桥被朝着预定方向推动时，必须注意并确保推向角度足够小以避免卡住接桥。,由凸轮启动,突然启动或不使用接桥会缩短开关的寿命。,由于这个原因，凸轮应该更适宜于提供连续运转。理想的凸轮应该是圆形的。,连续启动的长滚动杆。,接触材料,如何确定接触材料,接触材料的适当选择取决于以下一系列因素：,-电流和电压,-电阻负载或电感负载,-冲击电流峰值,-开/关转换频率,-气候条件,-必需的开/关转换的可靠性,纯银触头(标准的),SAIA,微动开关通常配备纯银触头,(,Ag999),。,这样就适合大多数需求并有令人满意的电和热性能。,镀金触头,镀金触头,(4,m),适用于几毫安的低电流和大约,20,伏以下的电压(直流电和交流电)及含有硫磺的环境，不适用于较高的遮断电容。,氧化银-镉触头,由于氧化银-镉,(,AgCdO,90/10),触头在高电流负荷下趋向于焊接，因此氧化银-镉触头用于有高冲击电流峰值(,30,A,或,30,A,以上)接通的环境。这种触头与有较高控制力和接触力(在空档和终点位置为,80,cN,),的,SAIA,微动开关配合使用，能够抵挡,80,A,或,80,A,以上的峰值几毫秒(,ms,)。,在高遮断电容下，配备这种触头之开关的期望寿命比配备纯银触,头的大约长,50%,。另一方面，氧化银-镉触头不适用于低于,50,V,的,电压。,定义和描述,定义和描述,微动开关由弹弓启动(或,“,微动,”,)装置激活。在预定力或预定行程下，压下启动件引发装置，开关开始工作。开关速度本身很大程度上独立于启动件速度。,启动件,微动开关上作用于启动件的力量释放微动装置，轮流引发开/关转换工作。,辅助启动件,有时可能在微动开关上附一个辅助启动件以满足一些特殊要求。这样做通常会依靠接桥的长度来改变开/关转换工作中所涉及的行程和力度。附上适当的辅助启动件后，有可能行程增加和/或必需的启动力减少。,接线端,COM(Common,公共触头,=1),基本接线端,NC(Normally Closed,常闭触头,=2),常闭触头在常态下闭合，即该接线端与公共触头连接。开关启动时，该触头,断开。,NO(Normally Open,常开触头,=4),常开触头在常态下断开，即该接线端与公共触头分离。开关启动时，该触头接通。,图标,描述 功能 图标,S.P.D.T.,在常态下公共触头与常闭触头连接。,单极双投 当按下启动件时，公共触头与常闭,(转换触头)触头断开，与常开触头接通。,S.P.S.T.N.O.,当开关启动时，触头接通。,单极单投,常开,(接通触头),S.P.S.T.N.C.,当开关启动时，触头断开。,单极单投,常闭,(断开触头),触点间距,触点间距是指一对断开触头间的距离。我们大多数微动开关的触点间距通常在,0.3,mm,左右。总的来讲，触点间距低于,3,mm,的微动开关对从无额外保护之电源断开的切断装置不适用。欧洲认证机构要求这些触点间距低于,3,mm,的微动开关用,“,”,标明。触点间距高于,3,mm,的微动开关通常能够用来切断电源。检查设备规格是否符合你的产品要求，如有任何疑问，请致电有关测试机构。,爬电距离,气隙是两个导电零件或一个导电零件与固定在绝缘材料可接触表面上的金属片之间的最短距离。爬电(跟踪)距离是沿着绝缘材料表面两个导电零件或一个导电零件与固定在绝缘材料可接触表面上的金属片之间的最短距离。,保护类型,保护类型是根据,DIN 40050,第,9,部分或,DIN VDE 0470,的要求来标明的。其表示法是字母,IP,后跟两位数字。第一位数表明开关与活动部件或固定部件入口连接的保护范围；第二位数表明非固定部件入口的保护范围。我们的开关上有以一些保护类型。,保护类型，认证机构和认证标记,10,A (3)A 250V +T85,额定电流 额定电流 额定电压 额定,操作循环,触点间距 最大环境,电阻负载 电动机负载,(50,000,循环,),3,mm,温度,保护类型 第一位数 涵义 第二位数 涵义,IP00 0,无特殊保护,0,无特殊保护,IP40 4,保护超过,1,mm,0,无特殊保护,固定部件入口,IP65 6,防尘,5,防止水从各,IP6K5,个方向喷射,IP67 6,防尘,7,在特定时期,IP6K7,特定压力下防止浸液,认证机构和认证标记,。,从,2000,年,7,月起，,EU,成员国单独的国家认证标记通过,EN 61058,标准证明后被认证标记,ENEC,取代,其它标记,万一开关是在,EN 61058,下,被认证，,额定,操作循环标记用,5,E4,(5,E4=,5 X 10,4,=50,000,循环)比用+表示好。例如，指定操作温度为,40,T125,，,T,前面的数字为零下最低限定摄氏温度，,T,后面的数字为按,EN 61058,标准测试并已确认的最高限定温度。,工作速度,启动件本身操作速度的范围在,0.01,mm/s,到,1,m/s,之间。在最低操作速度下，有必要降低开关负载。最大转换速度(每秒的转换操作)由电荷负载决定。,注意：,要避免高或快的冲击启动，因为其对开关机械寿命起决定作用。,跳动,跳动时间是闭合触头间第一次接触到最后闭合的时间。我们所生产之开关的标准跳动时间为,3,ms,左右。,转变时间,在双投开关中，转变时间是指常闭触头第一次断开与常开触头第一次关闭相隔的时间。转变时间通常由设定特征如触点行程和弹性特征所决定。转变时间一般在,5,ms,与,10,ms,之间变化，其变化由开关型号决定。,注意：,如果转变时间对你的产品功能至关重要，请与我们联系。,工作速度,名称,ASA ,Acrylonitrile,styrene-,acrylicester,PA Polyamide,PBT ,Polybutyleneterephthalate,PET ,Polyethyleneterephthalate,POM ,Polyacetal,PPHS,Polyphenylene sulphide,材料,对于我们所生产的标准开关，我们使用高品质、无镉塑胶。我们的原则,是避免使用有毒或有害材料。你可以通过咨询我们的有害物质排除表来,找到我们有关材料政策方面的更多细节。,材 料,绝缘材料,直接与导电零件连接的绝缘材料根据其可燃程度被划分类别。我们制造胶壳时所使用的大多数材料都是自灭的，而且是按照,UL 94 V0,标准分类的。,可燃程度,在垂直可燃性测试中，熔滴引燃 余辉持续时间,UL IEC/VDE,不超过以下时间后熄灭 纤维填物的可能性,V 0 FV 0 5,秒 无,30,秒,V 1 FV 1 25,秒 无,30,秒,V 2 FV 2 25,秒 有,60,秒,HB FH,水平可燃性测试中燃烧速度：等于,3,mm,厚7.5,mm/min,；,超过,3,mm,厚,3.8,mm/min,追踪电阻,我们生产的微动开关中使用到的大多数绝缘材料的耐漏电起痕指数为,PTI 250,(,既定指数,PTI 300,)。,这就意味着这些绝缘材料在,250,V,测试电压下耐受,50,滴液滴,而无起痕,(,VDE 303),。,启动位置,启动位置的尺寸一直是基于既定基线来指定的。,平衡位置,平衡位置是指无外力作用于开关时启动件所在的位置。有时称为,“,空档,”,。,工作点,沿着启动行程路径弹弓操作装置被启动的点。,终点,启动件行程末端。,重整点,沿着启动行程路径，在弹弓操作装置返回至之原位置，启动件回到平衡位置。,启动行程,预行程,从平衡位置至工作点的行程。,位置，力度和行程,过行程,从 工作点至终点的行程。为了完全确定开关操作的进行，启动件必须至少用50%的有效过行程。,重整行程,从终点到释放点的行程。,自由行程(开路行程),从重整点到平衡位置的行程。,总行程,预行程与过行程或重整行程与自由行程的总和。,行程差,从工作点到重整点之间的距离。,位置，力度和行程,预行程,过行程,行程差,重整行程,自由行程,总行程,平衡位置,工作点,终点,重整点,启动件,胶壳,力度,初始力,将启动件从平衡位置移开所需的力。,控制力,使启动件通过工作点所需的力。,持续力,使启动件停留于终点所需的力。,重整力,使控制力减小到让弹弓操作装置返回至原来位置的力。,力差,控制力与重整力之间的差值。,