Công tắc hành trình là gì?

Công tắc hành trình hay còn gọi là công tắc giới hạn hoặc công tắc vị trí là một loại công tắc điện tử được sử dụng để kiểm soát vị trí của các bộ phận cơ khí hoặc thiết bị công nghiệp. Chúng hoạt động dựa trên sự thay đổi vị trí của một đối tượng, thường là thông qua sự di chuyển của một cần gạt, nút bấm hoặc con lăn.

Khi đối tượng di chuyển đến vị trí mong muốn, nó sẽ làm thay đổi trạng thái của công tắc hành trình, từ đó kích hoạt hoặc ngắt kết nối mạch điện. Công tắc hành trình thường được sử dụng trong các ứng dụng tự động hóa như máy móc, thiết bị vận chuyển và hệ thống sản xuất để đảm bảo các bộ phận hoạt động đúng vị trí và giới hạn, ngăn ngừa các sự cố và hư hỏng thiết bị.

Một số ứng dụng phổ biến của công tắc hành trình bao gồm:

  1. Kiểm soát vị trí của các bộ phận trong máy móc công nghiệp.
  2. Đảm bảo an toàn trong hệ thống vận chuyển băng tải, ví dụ như ngắt mạch khi có vật cản.
  3. Giám sát và kiểm soát vị trí của các thiết bị nâng hạ như cầu trục, thang máy.
  4. Bảo vệ máy móc khỏi quá tải hoặc hoạt động không đúng cách bằng cách ngắt kết nối điện nếu vượt quá giới hạn cho phép.
Công tắc hành trình
Công tắc hành trình

Nguyên lý hoạt động công tắc hành trình

Nguyên lý hoạt động của công tắc hành trình dựa trên việc phát hiện sự thay đổi vị trí của một đối tượng hoặc bộ phận và sau đó kích hoạt hoặc ngắt kết nối mạch điện tương ứng. Công tắc hành trình bao gồm một số thành phần cơ bản sau:

  1. Cơ chế kích hoạt: Là phần được đặt ở vị trí cần kiểm soát, thường là một cần gạt, nút bấm hoặc con lăn. Khi đối tượng di chuyển đến vị trí mong muốn, nó sẽ tác động lên cơ chế kích hoạt.
  2. Cơ chế chuyển đổi: Khi cơ chế kích hoạt bị tác động, nó sẽ chuyển trạng thái của công tắc bên trong, thường là bằng cách sử dụng lò xo hoặc một cơ chế đòn bẩy. Cơ chế này dịch chuyển một tiếp điểm điện từ trạng thái mở sang trạng thái đóng hoặc ngược lại.
  3. Tiếp điểm điện: Là phần bên trong công tắc hành trình, gồm một hoặc nhiều cặp tiếp điểm (thường là bằng kim loại dẫn điện) mở hoặc đóng mạch điện khi cơ chế chuyển đổi thay đổi trạng thái.

Khi đối tượng hoặc bộ phận di chuyển đến vị trí mong muốn, nó tác động lên cơ chế kích hoạt, làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm điện bên trong công tắc hành trình. Điều này dẫn đến việc kích hoạt hoặc ngắt kết nối mạch điện, cho phép điều khiển thiết bị hoặc hệ thống dựa trên vị trí của đối tượng.

Phân loại công tắc hành trình

Công tắc hành trình có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau, như cơ chế hoạt động, kiểu kết nối, chức năng và ứng dụng. Dưới đây là một số phân loại phổ biến:

Theo cơ chế hoạt động

  • Cơ học: Sử dụng cơ chế kích hoạt cơ học như cần gạt, nút bấm hoặc con lăn để thay đổi trạng thái của công tắc khi tác động lên bề mặt hoặc vị trí của đối tượng.
  • Không cơ học: Sử dụng cảm biến từ, quang điện, siêu âm hoặc điện dung để phát hiện sự thay đổi vị trí của đối tượng mà không cần tiếp xúc trực tiếp.

Theo kiểu kết nối

  • Công tắc hành trình một chiều: Chỉ có một cặp tiếp điểm điện, có thể hoạt động ở hai trạng thái: mở (NO – Normally Open) hoặc đóng (NC – Normally Closed).
  • Công tắc hành trình hai chiều (SPDT – Single Pole Double Throw): Có hai cặp tiếp điểm điện, có thể chuyển đổi giữa hai trạng thái mở và đóng.

Theo chức năng

  • Công tắc hành trình giới hạn: Được sử dụng để kiểm soát vị trí của các bộ phận trong máy móc, ngăn chặn chúng di chuyển quá giới hạn cho phép.
  • Công tắc hành trình an toàn: Được sử dụng để ngắt kết nối điện trong các tình huống nguy hiểm, nhằm bảo vệ máy móc, thiết bị và người dùng.
  • Công tắc hành trình điều khiển: Dùng để điều khiển thiết bị hoặc hệ thống dựa trên vị trí của đối tượng.

Theo ứng dụng

  • Công tắc hành trình công nghiệp: Sử dụng trong máy móc, thiết bị sản xuất và vận chuyển.
  • Công tắc hành trình gia dụng: Sử dụng trong các thiết bị gia dụng như máy giặt, lò vi sóng, máy sấy.
  • Công tắc hành trình tự động hóa: Sử dụng trong các hệ thống tự động hóa như robot, hệ thống vận chuyển.
  • Công tắc hành trình điện tử: Sử dụng trong các thiết bị điện tử như máy in, máy quét, máy tính.

Theo điện áp và dòng điện hoạt động

  • Công tắc hành trình điện áp thấp: Sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu điện áp thấp, thường trong các thiết bị điện tử và gia dụng.
  • Công tắc hành trình điện áp cao: Sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu điện áp cao, thường trong các thiết bị công nghiệp và hệ thống điện lực.

Theo độ bền và khả năng chịu tải

  • Công tắc hành trình tiêu chuẩn: Đáp ứng đủ các yêu cầu cơ bản về độ bền và khả năng chịu tải trong các ứng dụng thông thường.
  • Công tắc hành trình chịu tải nặng: Được thiết kế đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu về độ bền cao và khả năng chịu tải lớn trong các ứng dụng công nghiệp nặng.

Theo tiêu chuẩn bảo vệ môi trường

  • Công tắc hành trình không chống nước: Phù hợp với các ứng dụng trong môi trường khô ráo, không tiếp xúc với nước hoặc độ ẩm cao.
  • Công tắc hành trình chống nước: Được thiết kế với các tính năng chống nước, chịu được sự tiếp xúc với nước hoặc độ ẩm cao trong môi trường làm việc.

Tùy vào yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng, người dùng có thể lựa chọn loại công tắc hành trình phù hợp để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn cho thiết bị hoặc hệ thống.