Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của công tắc hành trình là gì?

Công tắc hành trình là một thiết bị điện được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Ngày nay những ứng dụng của nó vào trong công việc và cuộc sống ngày càng nhiều. Vậy công tắc hành trình là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của công tắc hành trình như thế nào? Theo dõi bài viết dưới đây để tìm hiểu thêm các kiến thức về công tắc hành trình nhé!

Công tắc hành trình là gì?

Công tắc hành trình cũng tương tự như công tắc thường. Tuy nhiên chúng được trang bị thêm 1 cần gạt để giới hạn hành trình đi hoặc dùng để điều khiển một loại thiết bị điện nào khác. Ví dụ như khi tác động vào công tắc hành trình thì thiết bị sẽ dừng ngay tại vị trí đó hoặc cấp điện cho một loại thiết bị khác.

Cấu tạo công tắc hành trình

Công tắc hành trình gồm các bộ phận chính như:

• 1 cò đá (hay cần gạt) ở bên ngoài, ở bên trong sẽ có 3 chân và 1 Relay đóng ngắt.
• Chân trái: Cấp nguồn.
• Chân giữa: Thường đóng và sẽ mở khi nhấn nút.
• Chân phải: Thường mở và sẽ đóng khi nhấn nút.

Nguyên lý hoạt động công tắc hành trình là gì?

Công tắc hành trình dùng để đóng mở mạch điện ở trong lưới điện. Nếu đối với các loại công tắc thường, ta ấn nút bằng tay nhưng đối với công tắc hành trình sẽ được tương tác với 1 bộ điều khiển và Reley. Reley này sẽ chuyển thông tin về bộ điều khiển. Sau đó thì tín hiệu đóng ngắt mạch điện sẽ tự động phản hồi lại.

Quan sát ở hình trên, chúng ta có thể thấy cấu tạo của công tắc hành trình vô cùng đơn giản. Bao gồm có: Cần tác động, chân COM, chân thường đóng (NC) và chân thường hở (NO). Nguyên lý hoạt động công tắc hành trình là: Ở điều kiện bình thường, tiếp điểm giữa chân COM và chân NC được đấu với nhau. Khi có lực tác động lên cần tác động, tiếp điểm giữa chân COM + chân NC sẽ chuyển sang trạng thái hở và chuyển qua chân COM + chân NO.

Công tắc hành trình là một thiết bị giúp chuyển đổi chuyển động cơ thành tín hiệu điện. Với mục đích là để phục vụ cho quá trình điều khiển và giám sát.

Công tắc hành trình là thiết bị dùng để đóng cắt mạch điện ở lưới điện hạ áp. Nó có tác động tương tự như nút ấn, chỉ khác là nếu đối với nút ấn thì phải ấn bằng tay thì công tắc hành trình chỉ cần động tác va chạm của các bộ phận cơ khí, từ đó quá trình chuyển động cơ khí sẽ thành tín hiệu điện.

Ưu nhược điểm công tắc hành trình là gì?

Ưu điểm của công tắc hành trình

• Có thể sử dụng ở trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp.
• Đáp ứng tốt các điều kiện đòi hỏi độ chính xác cao và có tính lặp lại.
• Tiêu thụ năng lượng điện ít.
• Có thể điều khiển nhiều tải cùng lúc.

Nhược điểm của công tắc hành trình

• Hạn chế đối với những thiết bị có tốc độ chuyển động thấp.
• Phải tiếp xúc trực tiếp với loại thiết bị.
• Do phải tiếp xúc với loại thiết bị nên làm các bộ phận cơ khí bị mòn.

Có mấy loại công tắc hành trình?

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất công tắc hành trình. Nên vì thế mà công tắc hành trình có nhiều loại khác nhau. Tuy nhiên nếu phân loại theo cấu tạo vật lý của nó thì sẽ bao gồm 3 loại chính là: Công tắc hành trình kiểu nút nhấn, kiểu tế vi và kiểu đòn.

Kiểu nút nhấn

Kiểu nút ấn bao gồm 1 nút nhấn ở trên đầu công tắc. Đối với vỏ và đầu được làm từ kim loại có khả năng chịu được các tác động vật lý ví dụ như va đập lớn. Như thông thường thì công tắc hành trình kiểu nút nhấn vẫn có 3 chân. Ta gọi các chân này là các tiếp điểm. Có 2 loại tiếp điểm là:

• Tiếp điểm động: Là các tiếp điểm sẽ được nối liền với trục và nút nhấn. 
• Tiếp điểm tĩnh: Nằm ở 3 chân và giữ nguyên một vị trí không hề có sự thay đổi.

Khi ta nhấn nút thì tiếp điểm động gắn với nút sẽ sụt dần từ chân này xuống chân kia làm đóng ngắt các mạch điện đi tới thiết bị. Cứ như vậy, các thiết bị sẽ dừng hoặc hoạt động ngay khi ta nhấn nút. Loại này dùng cho các hành trình có độ dài khoảng 10mm.

Kiểu tế vi

Loại này thường được dùng cho các trường hợp cần độ chính xác hành trình cao từ 0,3mm – 0.7mm. Nó cũng bao gồm vỏ bọc bằng kim loại chịu được va đập, gồm 2 tiếp điểm tĩnh và 1 tiếp điểm động. Tiếp điểm động được gắn trên đầu của 1 lò xo lá. Khi bấm nút công tắc sẽ làm lò xo bị biến dạng và bật xuống dưới. Tiếp điểm động trên lò xo chạm vào tiếp điểm tĩnh thường đóng làm mạch điện kín, thiết bị điện hoạt động.

Khi buông công tắc ra, lò xo lá nhờ vào tính đàn hồi nên sẽ trở về vị trí ban đầu. Tiếp điểm động được gắn trên đầu lò xo nhờ đó mà cũng sẽ trở về vị trí ban đầu dẫn đến mạch hở, thiết bị điện sẽ dừng ngay tại điểm hành trình.

Kiểu đòn

Loại công tắc hành trình này được dùng phổ biến cho các loại hành trình dài và cần chuyển đổi. Cấu tạo của nó cũng phức tạp hơn so với 2 loại trên. Công tắc hành trình kiểu đòn bao gồm các bộ phận:

• Con lăn
• Đòn
• Then khóa
• Tiếp điểm tĩnh
• Tiếp điểm động
• Đĩa quay
• Lò xo.

Khi có lực tác động vào con lăn được gắn trên 1 cần lòi ra ngoài vỏ thì đòn sẽ quay và lò xo sẽ làm bộ phận đĩa quay. Tiếp điểm động là các tiếp điểm được gắn với 1 trục bên trong kết nối với đĩa quay. Còn tiếp điểm tĩnh được gắn với võ cách điện và kết nối với dây dẫn ra thiết bị bên ngoài.

Cách tự lắp đặt công tắc hành trình ở nhà

Như các bạn đã biết, công tắc hành trình thường có 3 chân. 1 chân sẽ được nối vào nguồn điện còn được gọi là chân COM. Còn 2 chân là NO và NC còn lại thì cứ chân này đóng thì chân kia mở. Thông thường, chân NO là chân mở còn NC  là chân đóng. Chân NC tiếp xúc với tiếp điểm động giúp cho dòng điện chạy qua mạch và đi vào thiết bị cần cấp nguồn điện. Để lắp đặt công tắc hành trình, bạn nên làm theo các bước như dưới đây:

Gắn công tắc

• Đầu tiên, bạn đặt thử công tắc ở 1 chỗ thoáng. Điều đó để có thể dễ dàng cho việc sửa chửa, bảo trì và điều khiển cần gạt.
• Dùng máy khoan tay, sau đó khoan các lỗ trên giá đỡ theo các góc phù hợp với công tắc và ốc vít.
• Đặt công tắc hành trình lên giá đỡ và dùng 1 cái tua vít để vặn cố định. Lưu ý: Tránh dùng khoan để vặn vì như thế sẽ dễ bị cháy các gai, khi hư hỏng không thể tháo ra được.

Đấu dây

• Đấu dây nguồn vào nguồn điện thông thường.
• Chân COM sẽ được nối với dây nguồn.
• Còn lại 2 chân là NO và NC. Thông thường thì dây dẫn đi vào thiết bị sẽ được vối với chân NO nhưng tùy vào cơ chế điều khiển, bạn có thể dùng chân NO và NC cho 2 thiết bị luôn để khi đóng thiết bị này thì bật thiết bị kia. Bạn nên nhớ dùng 1 con vít để cố định nhé!

Đảo chiều quay động cơ bằng công tắc hành trình

Nguyên tắc đấu nối: Áp dụng theo nguyên tắc của mạch thuận – nghịch.

Khi nhấn vào công tắc thì mạch sẽ liền, động cơ chạy sẽ làm cửa kéo xuống cho tới khi cánh cửa tự đá vào công tắc thì nó sẽ tự ngưng hoặc ta có thể nhấn ngưng. Kéo lên cũng vậy, bạn không cần phải mất công cài nút nhấn mà để nó tự động.

Ứng dụng của công tắc hành trình

Cửa cuốn

Cửa cuốn được sử dụng với chức năng chính là để chống trộm. Hiện nay những chiếc cửa cuốn thường được lắp đặt trong nhà hoặc xí nghiệp. Cửa cuốn tự động bao gồm 1 tấm nhôm cuốn được cuốn vào 1 trục. Trục này được gắn với ổ trục và được nối với 1 motor Servo. Chân của công tắc hành trình được nối với motor của cửa. Cửa kéo lên thì motor sẽ quay cùng chiều. Còn cửa kéo xuống thì quay ngược chiều nhờ 2 công tắc hành trình được gắn vào 1 Reley.

Băng tải

Công tắc hành trình thường được gắn vào băng tải trong chế độ điều khiển băng tải bằng tay. Khi xếp hàng lên băng thì chúng ta cần băng tải dừng lại đúng chỗ. Thực ra việc này chúng ta hoàn toàn có thể dùng bộ điều khiển servo. Nhưng thường thì ta sẽ dùng song song 2 loại này vì công tắc hành trình giúp đảo chiều quay của motor bên trong, từ đó làm đảo chiều chạy của băng tải. Khi có sự cố cần cho băng chạy ngược lại cũng dễ dàng cho việc bảo hành và sửa chữa chỉ với 1 công tắc hành trình.

Pa lăng

Cũng tương tự như cửa kéo tuy nhiên 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, hàng hóa lên/xuống. Đầu còn lại là một cuộn xích được nối với 1 trục xoay. Trục này có thể được gắn với cần xoay bằng tay hoặc với 1 motor có sức kéo lớn. Để nâng, hạ đồ vật, hàng hóa thì motor này cần được trang bị các công tắc hành trình theo mạch thuận – nghịch như mình đã giới thiệu ở bên trên để đồ vật, hàng hóa có thể dừng đúng lúc, đưa móc sắt lên cao hoặc hạ xuống 1 cách dễ dàng và nhanh chóng.

Xe nâng

Trong xe nâng thường được trang bị sẵn công tắc hành trình kiểu đòn. Chúng thường được gắn bên trong khoang lái. Các cần gạt trên xe nâng mà bạn thường thấy, cũng dùng với mục đích là nhằm nâng hạ đồ vật (thông thường là các loại hàng hóa nặng). Phía trước xe nâng có gắn 1 động cơ để đưa trục nâng lên hoặc hạ xuống, kết nối trực tiếp với 2 công tắc hành trình để đưa vào khoang lái.

Cẩu trục

Cách hoạt động của công tắc hành trình ở trên cẩu trục cũng sẽ tương tự như trên băng tải hay trên pa lăng. Người điều khiển cẩu trục thường dùng các loại nút bấm để điều khiển hàng hóa. Thông thường đối với cẩu trục hạng nhẹ, không cần độ chính xác quá cao thì người ta sẽ dùng công tắc hành trình. Điều đó sẽ giảm bớt được chi phí đầu tư so với dùng các loại AC hay cảm biến.

Các hãng sản xuất công tắc hành trình uy tín

Công tắc hành trình Omron

• Có mặt trên thị trường sớm, phổ biến trong ngành công nghiệp.
• Có nhiều loại công tắc hành trình với kích thước, cơ cấu tác động khác nhau, giúp đa dạng cho việc lựa chọn.
• Độ an toàn và độ bền, tuổi thọ của công tắc hành trình loại này cao.

Công tắc hành trình Hanyoung

• Giá thành của loại công tắc hành trình này tương đối rẻ.
• Độ bền của công tắc tương đối tốt.
• Tuy nhiên một nhược điểm là hơi ít mẫu mã và thị trường tiêu thụ nhỏ.

Trên đây là toàn bộ thông tin về công tắc hành trình là gì mà thietbikythuat muốn chia sẻ tới bạn đọc. Hy vọng qua bài viết mang tới cho bạn nhiều kiến thức bổ ích. Đồng thời giúp bạn biết cách tự lắp đặt công tắc hành trình ở nhà.