Chaves Eletromecânicas – Especificações e Parâmetros
Ao selecionar quaisquer chaves eletromecânicas para circuitos eletrônicos, é necessário garantir que ela atenda aos requisitos de desempenho estabelecidos nas especificações e parâmetros detalhados na folha de dados.
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Tecnologia de Interruptores Eletromecânicos Inclui:
Interruptores Eletromecânicos: noções básicas | Especificações e parâmetros | Manutenção e reparo de interruptores
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Ao selecionar uma chave eletromecânica, muitas vezes chamada de chave eletrônica para uso com circuitos eletrônicos ou elétricos, é útil ter um bom entendimento das especificações e parâmetros.
Embora as especificações e os parâmetros dos interruptores eletromecânicos sejam geralmente relativamente diretos, existem algumas armadilhas.
Compreender as especificações do switch permitirá que o switch correto com as especificações corretas seja escolhido para que possa fornecer uma vida útil longa e confiável.
Especificações do interruptor eletrônico/interruptor eletromecânico
Há uma série de parâmetros que são importantes ao selecionar uma chave específica para aplicações eletrônicas ou elétricas. A capacidade elétrica junto com o desempenho de comutação física e a especificação mecânica são importantes.
Algumas das principais especificações e parâmetros são apresentados abaixo com suas explicações para fornecer uma compreensão do que eles significam.
- Classificação de tensão: Esta é a tensão máxima que o switch pode suportar. É determinado por vários fatores, incluindo materiais de isolamento, separação de contato, taxa de separação e considerações gerais de segurança. A tensão também pode afetar a ação de comutação e os contatos.Sob nenhuma circunstância a tensão nominal deve ser excedida e, idealmente, uma boa margem deixada para surtos inesperados e para garantir a melhor confiabilidade a longo prazo.Para chaves que são usadas para comutar corrente alternada, é normal citar a tensão nominal em termos de tensão RMS – este valor é normalmente usado para especificar tensões CA de qualquer maneira.
- Taxa de condução de corrente: A especificação de corrente para as chaves eletrônicas é de grande importância, pois a chave e seus contatos só serão capazes de transportar um determinado nível de corrente.A classificação da corrente constante máxima que um interruptor pode transportar é normalmente aquela que ele pode transportar através de um contato fechado. Isso é determinado principalmente pelo efeito de aquecimento (I 2 R) e geralmente é maior que a taxa de comutação de corrente / potência.
- Classificação de comutação de corrente: A classificação de comutação de corrente para uma chave eletromecânica é normalmente menor que a classificação de condução de corrente. O problema é que fazer e quebrar um contato causa centelhamento e os contatos só serão capazes de suportar um certo grau disso antes que o desgaste dos contatos reduza a vida operacional em grande parte.Na maioria dos casos, não é possível que o nível de corrente seja reduzido para que a ação de comutação ocorra. Consequentemente, o valor menor deve ser considerado como a classificação para a chave.
- Classificação indutiva: Qualquer indutância em um circuito aumentará o nível de arco nos contatos e isso reduzirá a vida útil do interruptor se não for manuseado corretamente. Como qualquer indutância no circuito resistirá à mudança que está ocorrendo, isso significa que, uma vez que a corrente está fluindo, é difícil parar, pois a indutância criará grandes EMFs quando a corrente for interrompida. Isso leva a formação de arco nos contatos e, por sua vez, pode resultar na queima dos contatos e em um aumento resultante na resistência de contato.O resultado disso é que a classificação para uma chave com carga indutiva é muito menor do que para a chave com carga resistiva. Transformadores, motores e similares são muito indutivos, enquanto outras cargas podem ser principalmente resistivas. Ver-se-á que as classificações de especificação para uma carga resistiva são muito maiores do que aquelas para uma carga indutiva. Verifique as condições de operação e a especificação antes de selecionar qualquer chave, e prefira os cuidados para garantir a confiabilidade e a vida útil da chave nas etapas de projeto do circuito eletrônico.
- Classificação de potência: Em alguns casos, a classificação de uma chave pode ser dada em termos de classificação de potência. Normalmente, isso é especificado em termos de volt-amps, VA ou watts, W. A potência nominal é a potência máxima que o switch pode suportar durante a operação. Exceder esta classificação pode causar o acúmulo de calor excessivo dentro do dispositivo, resultando na falha potencial do interruptor, bem como representando um risco à segurança.A potência nominal de uma chave é normalmente dada em termos de VA para cargas CA onde um elemento indutivo pode estar presente.
- Resistência de contato: Como os contatos de uma chave não são um condutor contínuo, mas podem ser quebrados e refeitos, há uma resistência de contato maior do que se o condutor fosse contínuo. Tendo em vista que a potência é dissipada em qualquer resistência, ou porque mesmo pequenos níveis de resistência podem ser importantes, às vezes é necessário considerar a resistência de contato da chave.
- Número de operações: Como os contatos de uma chave se movem entre si para garantir que a melhor resistência seja obtida, sempre há um pequeno desgaste. Consequentemente, o desempenho de um interruptor se deteriorará após o uso. Para quantificar a vida útil de uma chave, às vezes é citado o número de operações. Isso pode significar muitos milhares de operações.
- Formato do interruptor: selecionar o tipo certo de formato do interruptor é fundamental para qualquer projeto de circuito eletrônico. Existem muitos formatos de interruptores diferentes: interruptores basculantes, interruptores deslizantes, interruptores rotativos, DIPs, botão giratório e muitos mais. O formato faz parte do processo de seleção de qualquer switch.
- Tipo de contato: Para chaves eletromecânicas do tipo inversor, existem dois tipos de contatos usados e estes serão detalhados na especificação.
- Interromper antes de fazer, BBM: Os comutadores sem curto-circuito interrompem um circuito de comutação antes de ativar o outro – esta é a forma mais comumente usada de contato de comutação usada em comutadores.
- Fazer antes da quebra, MBB: A forma fazer antes da quebra do contato do interruptor causa um curto-circuito temporário em ambos os circuitos durante o processo de comutação e garante que o contato conectado à peça polar não fique temporariamente sem um circuito ao qual esteja conectado. Embora menos comum, essa ação pode ser muito importante em algumas circunstâncias.
É importante selecionar o tipo de contato correto para o projeto do circuito eletrônico em mãos. Selecionar o tipo errado pode causar mau funcionamento do circuito em algumas circunstâncias.
Especificações do switch ambiental: É importante selecionar um switch que opere de forma confiável no ambiente que irá experimentar. Existem vários elementos para uma especificação ambiental para interruptores:
- Temperatura: Embora a temperatura normalmente não seja um grande problema, as faixas de temperatura operacional e de armazenamento devem ser lembradas, especialmente onde o equipamento no qual o switch será instalado pode sofrer temperaturas extremas. Locais como dentro de automóveis, em países quentes, deixados ao sol, ou mesmo no outro extremo da faixa onde possa ficar exposto ao frio. Os plásticos dos quais os interruptores são feitos podem ficar distorcidos com temperaturas extremas.
Umidade: A maioria dos interruptores comuns não são à prova d’água, nem mesmo à prova de umidade. Se for necessário que o interruptor opere em um ambiente onde haja umidade ou água, devem ser usados interruptores capazes de operar nessas condições. A especificação da folha de dados para o switch fornecerá as informações relevantes.
Classificações de IP: As classificações de IP são definidas de acordo com o padrão internacional EN 60529 (com padrões paralelos definidos em British BS EN 60529:1992, European IEC 60509:1989). As classificações IP definiram a ‘Proteção contra infiltração’ e isso se refere a uma variedade de substâncias possíveis, desde poeira até água e umidade.
Embora alguns interruptores possam ter especificações detalhando alguma forma de proteção contra umidade, as classificações IP fornecem um padrão reconhecido internacionalmente para isso. Muitos interruptores elétricos podem ter suas especificações definidas com as várias classificações de IP.
Tabela de classificações de IP para switches, etc.
| 0 | Sem proteção |
| 1 | Protegido contra itens sólidos acima de 50mm (por exemplo, protege contra o toque das mãos, etc). |
| 2 | Protegido contra o toque de objetos sólidos com mais de 12 mm (por exemplo, dedos). |
| 3 | Protegido contra objetos sólidos com mais de 2,5 mm (por exemplo, ferramentas, fios, etc). |
| 4 | Protegido contra objetos sólidos acima de 1mm (por exemplo, fios finos e pequenas ferramentas). |
| 5 | Protegido contra poeira – entrada limitada apenas. |
| 6 | Totalmente protegido contra entrada de poeira. |
| 0 | Sem proteção |
| 1 | Protegido contra gotas de água que caem verticalmente. |
| 2 | Protegido contra jatos diretos até 15° da vertical. |
| 3 | Protegido contra pulverizações diretas até 60° da vertical. |
| 4 | Protegido contra sprays de todas as direções – alguma entrada limitada permitida. |
| 5 | Protegido contra jatos de água de baixa pressão de todas as direções – entrada limitada é permitida. |
| 6 | Protegido contra fortes jatos de água – alguma entrada permitida. |
| 7 | Protegido contra os efeitos da imersão temporária a uma profundidade entre 15cm e 1m. A duração máxima é limitada a 30 minutos. |
| 8 | Protegido contra longos períodos de imersão sob pressão. |
Essas classificações IP são usadas para uma variedade de itens, desde equipamentos elétricos até gabinetes e, é claro, são muito aplicáveis a chaves eletromecânicas.
Vibração: Em algumas circunstâncias, a vibração pode ser um problema. Se o equipamento no qual o switch será usado estiver em um veículo ou outro ambiente onde estará sujeito a vibração, o switch deverá ter uma especificação de vibração em sua folha de dados. Se não suportar a vibração, pode comprometer-se mecanicamente e até desmoronar, etc.
Estes representam algumas das principais especificações do switch. Há mais, e alguns serão aplicáveis a várias áreas de nicho, mas a compreensão dessas especificações básicas fornecerá uma boa visão de seu desempenho.
As especificações dos interruptores são importantes – sendo um item eletromecânico, o desgaste pode se acumular e o desempenho diminuir ao longo do tempo se as classificações do interruptor forem excedidas. No entanto, se a margem para as classificações for muito grande, uma troca mais cara do que o necessário pode ser obtida ou pode ser fisicamente maior do que o aceitável. Assim, é necessário um bom entendimento das especificações.
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