انواع کلید برق مکانیکی

انواع کلید برق مکانیکی:
یک کلید می تواند دو عملکرد داشته باشد: کاملاً روشن (با بستن کنتاکت های آن) یا کاملاً خاموش (با باز کردن کنتاکت های آن).

هنگامی که کنتاکت های یک کلید بسته می شوند، سوئیچ مسیر بسته ای را برای گذر جریان ایجاد می کند و از این رو انرژی منبع به بار می رسد و بار آن را مصرف می کند.

کلیدها برق در کاربردهای مختلف خانگی، صنعتی، نظامی و غیره به وفور مورد استفاده قرار می گیرند.

در بعضی موارد که از کلیدزنی چندراهه استفاده می شود (مانند سیم کشی ساختمان)، دو یا چند کلید به هم متصل می شوند تا بتوان بار را از بیش از یک مکان کنترل کرد.

کلیدها در دو نوع مکانیکی یا الکترونیکی موجود هستند و شاید مهم ترین و ملموس ترین کاربرد آن ها در روشنایی باشد.

انواع کلید برق مکانیکی با جابه جایی، فشار دادن، رها کردن یا اتصال کنتاکت ها فعال می شوند. کلیدهای الکترونیکی برای کنترل مدار نیازی به تماس فیزیکی ندارند. این نوع کلیدها با عمل نیمه هادی تشکیل دهنده آن ها فعال می شوند.

کلیدهای مکانیکی را می توان بر اساس عوامل مختلفی، از جمله روش تحریک (کلیدهای دستی، محدود و فرایندی)، تعداد کنتاکت ها (کلیدهای تک کنتاکت و چند کنتاکت)، تعداد پل ها و راه ها (SPST، DPDT، SPDT و غیره)، نوع عملکرد و ساختار (دکمه ای، اهرمی، گردان، جوی استیک و غیره)، وضعیت (کلیدهای لحظه ای و قفل شونده) و غیره دسته بندی کرد. شکل زیر، دسته های انواع کلید برق مکانیکی را نشان می دهد.

بر اساس تعداد پل ها و راه ها، کلیدها به انواعی تقسیم می شوند که در ادامه آن ها را معرفی می کنیم.

«پل» یا «قطب» (Pole) نشان دهنده تعداد مدارهای قدرت جدا است که می تواند توسط کلید سوئیچ شود. اغلب کلیدهای طراحی شده دارای یک، دو یا سه پل هستند و به ترتیب، تک پل، دو پل و سه پل نامیده می شوند.

تعداد «راه ها» یا «مسیرها» (Throws) نشان دهنده تعداد حالاتی است که جریان می تواند از طریق سوئیچ عبور کند.

بیشتر کلیدها به گونه ای طراحی شده اند که دارای یک یا دو راه باشند و به ترتیب به عنوان کلیدهای یک راهه و دو راهه شناخته می شوند.

کلید یک راهه تک پل (SPST):
این کلید یک کلید پایه قطع (OFF) و وصل (ON) است که از یک کنتاکت ورودی و یک کنتاکت خروجی تشکیل شده است. کلید SPST می تواند قطع و وصل یک مدار تکی را انجام دهد و آن را خاموش و روشن کند.

کنتاکت های SPST می توانند به یکی از دو صورت «در حالت عادی باز» (Normally Open) یا NO و «در حالت عادی بسته» (Normally Closed) یا NC باشند.

کلید دو راهه تک پل (SPDT):
این کلید سه ترمینال دارد: یک کنتاکت ورودی و دو کنتاکت خروجی. این بدان معناست که این کلید از از دو وضعیت ON و یک وضعیت OFF تشکیل شده است. در بیشتر مدارها، از این انواع کلید برق برای تغییر جهت اتصال ورودی بین دو گزینه خروجی استفاده می شود.

کنتاکتی که به طور پیش فرض به ورودی متصل می شود، NC و کنتاکتی که در حین عملکرد ON متصل می شود، یک کنتاکت NO است.

کلید تک راهه دو پل (DPST):
کلید DPST یکی از انواع کلید برق است که از چهار ترمینال، شامل دو کنتاکت ورودی و دو کنتاکت خروجی تشکیل شده است. کلید DPST مانند مجموعه دو کلید SPST جداگانه رفتار می کند که همزمان عمل قطع یا وصل را انجام می دهند.

این کلید فقط یک وضعیت ON دارد، اما می تواند دو کنتاکت را همزمان فعال کند، به طوری که هر کنتاکت ورودی به کنتاکت خروجی مربوطه متصل می شود. در حالت OFF هر دو کلید باز هستند. از این نوع کلیدها برای کنترل همزمان دو مدار مختلف استفاده می شود. پیکربندی کنتاکت ها می تواند NO یا NC باشد.

کلید دو راهه دو پل (DPDT):
این کلید یک کلید ON/OFF دوتایی است که از دو وضعیت ON تشکیل شده است. کلید DPDT شش ترمینال، شامل دو کنتاکت ورودی و چهار کنتاکت خروجی دارد و مانند دو کلید SPDT جداگانه رفتار می کند که به طور همزمان کار می کنند.

دو کنتاکت ورودی در یک وضعیت به یک مجموعه از کنتاکت های خروجی و در وضعیت دیگر و به مجموعه ای دیگر از کنتاکت های خروجی متصل می شوند.

کلید دکمه فشاری:
کلید «دکمه فشاری» یا «پوش باتون» (Push Button Switch) یک کلید تماس لحظه ای است که وقتی فشار داده شود، اتصال را قطع یا وصل می کند و تا زمانی که این فشار ادامه داشته باشد، این قطعی و وصلی ادامه پیدا می کند.

معمولاً این فشار توسط کاربر و با انگشت بر دکمه اعمال می شود. با برداشتن فشار، دکمه به موقعیت عادی خود را باز می گردد.

ساز و کار فنر داخلی این دو وضعیت (فشردن و آزاد کردن) را ممکن می کند. پوش باتون شامل کنتاکت های ثابت و متحرک است که کنتاکت های ثابت به صورت سری در مدار مورد نظر متصل می شوند، در حالی که کنتاکت های متحرک به دکمه فشاری متصل هستند.

همان طور که در شکل بالا نشان داده شده است، دکمه های فشاری به طور عمده در دو دسته NO و NC دسته بندی می شوند. از کلیدهای فشاری دو کنشی برای کنترل دو مدار الکتریکی استفاده می شود.

کلید اهرمی:
کلید اهرمی به صورت دستی و با حرکت مکانیکی عمل می کند. از این کلیدها عموماً برای کنترل روشنایی استفاده می شود.

اغلب کلید های اهرمی دو یا بیش از دو وضعیت دارند و د قالب سوئیچ های DPST، SPST، SPDT و DPDT موجود هستند. از این کلیدها برای سوئیچنگ جریان های بزرگ (مثلاً به بزرگی 10 آمپر) استفاده می شود، البته می توان آن ها را برای کلیدزنی جریان های کوچک نیز به کار برد.

کلیدهای اهرمی در جریان، اندازه و شکل های مختلفی برای کاربردهای متفاوت در دسترس هستند.

کلید حد یا لیمیت سوئیچ:
کلید حد یا لیمیت سوئیچ یکی از انواع کلید برق است که طرح های آن در شکل زیر نشان داده شده که در آن چهار نوع لیمیت سوئیچ ارائه شده است.

برخی از سوئیچ ها با حضور یا عدم حضور یک شیء یا حرکت ماشین به جای دست انسان کار می کنند. از این کلیدها به عنوان کلیدهای محدود یا لیمیت سوئیچ نامیده می شوند. این کلیدها از یک نوع بازوی سپری تشکیل شده اند که توسط یک جسم فعال می شود. هنگامی که این بازوی سپر فعال شود، موجب تغییر موقعیت کنتاکت های سوئیچ می شود.

کلید شناور:
«سوئیچ شناور» (Float Switch) یکی از انواع کلید برق است که عمدتاً برای کنترل پمپ های موتور DC و AC با توجه به مایع یا آب موجود در مخزن استفاده می شود. هنگامی که شناور (یا جسم شناور) بر اساس سطح آب در مخزن به سمت پایین یا رو به بالا حرکت کند، کلید شناور عمل خواهد کرد.

این حرکت شناور مجموعه میله یا زنجیره و وزنه تعادل باعث باز یا بسته شدن کنتاکت های الکتریکی می شود. شکل دیگر سوئیچ شناور سوئیچ نوع لامپ جیوه ای است که از هیچ نوع میله شناور یا زنجیری تشکیل نشده است.

این لامپ از کنتاکت های جیوه ای تشکیل شده است، به گونه ای که با بالا یا پایین آمدن سطح مایع، وضعیت کنتاکت ها نیز تغییر می کند. نماد کلید شناور توپی در شکل بالا نشان داده شده است. کلیدهای شناور می توانند NC یا NO باشند.

کلید جریان (فلو سوئیچ):
این کلیدها عمدتاً برای تشخیص حرکت مایع یا جریان هوای درون یک لوله یا مجرا استفاده می شوند. کلید جریان هوا (یا میکرو سوئیچ) توسط یک عمل ضربه محکم و ناگهانی ساخته می شود.

این میکرو سوئیچ به یک بازوی فلزی متصل است. به این بازوی فلزی، یک قطعه پلاستیکی یا فلزی نازک وصل شده است.

هنگامی که مقدار زیادی هوا از قطعه فلزی یا پلاستیکی عبور کند، باعث حرکت بازوی فلزی می شود و بنابراین کنتاکت های کلید به عمل وا می دارد. کلیدهای جریان مایع با یک پدال طراحی می شوند که از طریق جریان مایع در یک لوله قرار می گیرد.

هنگامی که مایع از لوله جریان می یابد، نیروی وارد شده به پدال موقعیت کنتاکت ها را تغییر می دهد.

شکل بالا نماد کلید را نشان می دهد که هم برای جریان هوا و هم برای جریان مایع استفاده می شود. علامت پرچم روی کلید نشان دهنده پدال است که جریان یا حرکت مایع را حس می کند. این سوئیچ ها نیز به دو صورت NC و NO وجود دارند.

کلید فشار:
این کلیدها معمولاً در کاربردهای صنعتی به منظور حس فشار سیستم های هیدرولیکی و دستگاه های پنوماتیک مورد استفاده قرار می گیرند.

بسته به دامنه فشار قابل اندازه گیری، کلیدهای فشار به سوئیچ فشار دیافراگم، سوئیچ فشار نوع زیرفلزی و سوئیچ فشار نوع پیستونی طبقه بندی می شوند. در همه این انواع، عنصر تشخیص فشار مجموعه ای از کنتاکت ها را راه می اندازد. این کنتاکت ها می توانند به صورت دو پل یا تک پل باشند.

نماد سوئیچ شامل یک نیم دایره است که به خطی متصل است که قسمت مسطح آن دیافراگم را نشان می دهد. این سوئیچ ها می توانند NO یا NC باشند.

کلید دما:
متداول ترین عنصر سنجش گرما نوار دو فلزی است که بر اساس اصل انبساط حرارتی کار می کند. نوارهای دو فلزی با دو فلز غیر مشابه ساخته می شوند (که دارای سرعت انبساط حرارتی متفاوتی هستند) و با یکدیگر پیوند می خورند.

هنگامی که درجه حرارت باعث خم شدن یا پیچیدن نوار می شود، کنتاکت های کلید کار می کنند. روش دیگر کار با کلید دما استفاده از لوله شیشه ای جیوه ای است. وقتی لامپ گرم شود، جیوه در لوله منبسط می شود و سپس برای کار با کنتاکت فشار ایجاد می کند.

کلید جوی استیک:
این نوع از انواع کلید برق سوئیچ های کنترل دستی هستند که عمدتاً در تجهیزات کنترل قابل حمل استفاده می شوند. این نوع کلیدها شامل اهرمی هستند که در بیش از یک محور آزادانه حرکت می کند. بسته به حرکت اهرم، یک یا چند کنتاکت سوئیچ فعال می شوند.

از این نوع سوئیچ ها برای ساخت ماشین آلات، کنترل کابل و جرثقیل استفاده می شود. نماد جوی استیک در شکل زیر نشان داده شده است.

کلید گردان:
این کلیدها برای اتصال یک خط به یکی از چند خط دیگر استفاده می شوند. نمونه ای از این کلیدها سلکتورهای بورد در تجهیزات اندازه گیری الکتریکی، سلکتور کانال در دستگاه های ارتباطی و سلکتور باند در رادیوهای چند بانده است.

کلیدهای گردان شامل یک یا چند کنتاکت متحرک (دستگیره) و بیش از یک کنتاکت ثابت هستند.

این سوئیچ ها با آرایش متفاوتی برای کنتاکت ها ارائه می شوند؛ مانند تک پل 12 راهه، 3 پل 4 راهه، 2 پل 6 راهه و 4 پل 3 راهه.