리미트 스위치의 종류와 동작방식

1. 리미트 스위치란? 

표준 리미트 스위치는 전기 접점과 직렬로 연결된 기계식 액추에이터로 구성된 전기 기계 장치입니다.타겟으로 알려진 물체가 접근하여 액추에이터와 물리적 접촉을 하면 해당 액추에이터 플런저의 움직임으로 인해 스위치 내의 전기 접점이 상시 개방 회로를 닫거나 상시 폐쇄 회로를 엽니다.리미트 스위치는 전기 연결을 만들거나 끊습니다.

 

기계식 리미트 스위치는 전기 접점 세트를 활성화하기 위해 탈구될 때 장착된 액추에이터 암으로 구성됩니다. 기계적 고장은 리미트 스위치 고장의 가장 일반적인 유형입니다. 리미트 스위치는 액추에이터 플런저의 기계적 움직임을 사용하여 전기 스위치의 상태를 제어하거나 변경합니다. 유도 근접 센서, 정전식 근접 센서 또는 광전 센서와 같은 유사한 장치는 물체를 건드리지 않고도 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 리미트 스위치는 이러한 다른 유형의 근접 감지 장치와 달리 접촉식 센서입니다.

 

대부분의 리미트 스위치는 대체 근접 센서보다 더 높은 전류를 스위칭할 수 있는 견고한 접점으로 기계적으로 작동합니다.

 

 

 

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2. 리미트 스위치의 구성 요소

리미트 스위치는 다음으로 구성됩니다.

1. 작동 헤드가 있는 액추에이터
2. 스위치 본체 메커니즘
3. 스위치를 조절하는 전기 회로에 연결되는 전기 단자

 

리미트 스위치의 작동 헤드는 대상과 접촉하는 부분입니다. 그런 다음 작동 헤드에 연결된 액추에이터는 액추에이터의 선형, 수직 또는 회전 운동을 변환하여 스위치를 닫거나 엽니다 이 액추에이터는 스위치 본체에 있는 스위치 접점 메커니즘의 상태를 제어합니다.

 

전기 단자는 스위치 접점을 연결하여 단자 나사를 통해 케이블을 스위치에 연결할 수 있도록 합니다. 기계 성능과 관련된 움직임에 따라 활성화되는 제어 스위치는 일반적으로 자동 작동을 수행하는 산업용 기계에 필요합니다. 전기 스위치의 정확도는 반복 사용을 위해 신뢰할 수 있어야 합니다.

 

스위치의 응답 속도가 빨라야 합니다. 다양한 기계의 기계적 사양 및 성능 매개변수로 인해 크기, 작동력, 장착 방법 및 스트로크 속도는 리미트 스위치의 설치 및 유지 관리에 필수적인 특성입니다. 리미트 스위치의 전기 정격은 기기 고장을 방지하기 위해 제어될 기계 시스템 부하와 일치해야 합니다

 

 

 

 

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3. 리미트 스위치의 작동 원리

 

기계의 움직임에 의해 활성화될 수 있는 리미트  스위치의 사용은 해당 기계의 자동 작동을 위해 필요합니다. 리미트  스위치는 기계의 기계적 동작을 회로를 전환하는 데 사용할 수 있는 전기 신호로 변환합니다. 리미트 스위치의 작동 위치는 상시 열림(NO) 또는 상시 닫힘(NC) 상태에서 작동 상태로 전환되는 위치입니다. 해제 위치는 접점이 작동 상태에서 정상 상태로 전환되는 지점입니다.

 

 

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1) 리미트 스위치 동작방식

움직이는 기계 또는 기계의 움직이는 구성 요소가 스위치를 활성화하는 액추에이터 또는 작동 레버와 접촉하면 일반적으로 리미트 스위치가 작동하기 시작합니다. 리미트 스위치는 전기 회로를 모니터링하여 기계와 기계의 움직이는 부속품을 구동합니다.

 

이  스위치는 전기 모터의 기능을 시작, 정지, 감속 또는 가속화하기 위해 자기 스타터 제어 회로의 파일럿 장치로 사용할 수 있습니다. 리미트 스위치는 일반적으로 기계 고장을 방지하기 위해 표준 제어 기기 또는 비상 장치로 기계에 사용됩니다. 대다수의 스위치에는 유지 접점 또는 순간 접점이 있습니다.

 

2) 리미트 스위치 접점

리미트  스위치 기호는 일반적으로 리미트 스위치 제어 회로도에 포함되어 스위치 접점의 상태를 나타냅니다. 가장 일반적인 접점 기호는 장치의 리미트 스위치 접점이 평상시 열려 있는지 또는 평상시 닫혀 있는지 여부를 나타냅니다. "상시 열림, 유지, 닫힘" 접점 기호는 상시 개방 접점으로 배선되었음을 나타냅니다.

 

그러나 회로가 꺼지면 기계의 일부가 접점을 닫힌 상태로 유지합니다. "평상시 닫힘, 열린 상태"라고 표시된 리미트 스위치도 폐쇄 배선 설계를 갖지만 열린 상태로 유지됩니다. 예를 들어, 압력 및 유량 스위치는 접점을 유사하게 구성할 수 있습니다.

 

3) 마이크로 리미트 스위치

마이크로 스위치라고도 하는 마이크로 리미트 스위치는 제어 회로에서 볼 수 있는 또 다른 유형의 리미트 스위치입니다. 이러한 스위치는 표준 스위치보다 훨씬 작기 때문에 일반적으로 다른 스위치에 액세스할 수 없는 장소에 설치할 수 있습니다.

마이크로 스위치에는 일반적으로 접점 시퀀스를 시작하기 위해 짧은 거리만 이동하는 작동 플런저가 있습니다. 마이크로 스위치가 활성화되기 전에 일반적으로 장치 상단에 위치한 작동 플런저를 미리 결정된 양만큼 눌러야 합니다.

 

조금만 움직여도 스프링 하중 메커니즘으로 인해 접점 위치가 변경될 수 있으며, 이로 인해 이동 가능한 접점이 교대 위치 사이에서 스냅됩니다. 250V 교류에서 10-15암페어에 이르는 전기 정격을 가진 마이크로 스위치는 다양한 활성화 암 및 접점(암페어)으로 설계할 수 있습니다. 마이크로 리미트 스위치 및 서브미니어처 마이크로 스위치는 컴팩트한 설계와 제한된 공간 가용성이 필요한 애플리케이션에 사용하도록 고안되었습니다.

 

이 제품은 마이크로 스위치와 유사한 스프링 로딩 메커니즘이 있는 접점 배열을 가지고 있지만 크기는 절반에서 1/4입니다.

크기가 작기 때문에 이 초소형 스위치는 모델에 따라 1암페어에서 7암페어 범위의 전기 정격을 가진 접점을 가지고 있습니다.

 

 

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4. 기계식 리미트 스위치의 분류

기계적 리미트 스위치는 다음과 같이 분류됩니다

 

1) 레버식 리미트 스위치

• 레버형 리미트 스위치의 작동 암은 레버 샤프트에 연결된 로드로, 로드가 탈구될 때 자유롭게 회전할 수 있습니다.
• 리턴 스프링은 힘 표시 로드가 제거될 때 레버 샤프트를 정상 상태로 되돌립니다.
• 레버 샤프트의 바닥에는 로커가 오른쪽에서 왼쪽으로 움직일 때 회전하는 롤러가 있습니다.
• 위의 그림에서 볼 수 있듯이 기계적 동작은 리미트 스위치의 다른 쪽에 장착된 하나 이상의 접점을 작동시킵니다.
• 전기 접점은 처음에는 열리거나 닫힐 수 있습니다. 액추에이터와 레버 암의 작용에 의해 한 상태에서 다른 상태로 이동합니다.
• 결과적으로 활성화되면 상시 열림 리미트 스위치가 닫히고 닫힌 스위치가 열립니다.

 

 

 

2) 푸시 유형 리미트 스위치

위에 표시된 푸시식 리미트 스위치의 접점은 접점 레버 암을 눌러 작동됩니다.

 

 

 

 

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5. 리미트 스위치의 모션유형별 분류

리미트 스위치는 모션 유형에 따라 분류됩니다.

 

1) 로터리 모션 리미트 스위치

• 샤프트를 회전시켜 기능합니다. 샤프트가 미리 결정된 회전 수 또는 각도에 도달하면 스위치가 활성화됩니다.
• 이동 한계를 자주 조정해야 하는 경우 회전식 리미트 스위치가 선호됩니다.
• 중요한 응용 분야는 동작을 들어 올리고 내리기 위한 오버헤드 크레인입니다.

 

 

 

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2) 리니어 모션 리미트 스위치

직선 모션이 이를 감지하고 접점 변경이 트리거됩니다. 리미트 스위치가 설정되면 레버 위치를 조정하여 약간의 조정만 가능합니다.

 

리미트 스위치는 사용목적은 다음과 같습니다.

대상이 액추에이터 암과 접촉하면 액추에이터가 자유 위치에서 작동 위치로 이동합니다. 이 시점에서 전기 접점의 상태가 변경됩니다. 대상이 해당 지점에서 멀어지면 작동 암과 접점이 초기 상태로 돌아갑니다.

 

일부 응용 분야에서는 액추에이터와 접점이 대상의 이동 후에도 동일한 상태를 유지합니다. 액추에이터를 초기 상태로 되돌리려면 어느 정도의 힘이 필요합니다.

 

 

 

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6. 리미트 스위치의 장/단점

1) 리미트 스위치의 장점

• 높은 전류 전달 용량
• 저렴한 가격
• 로우테크 센싱
• 비상 정지 스트링 또는 서보 제어 포지셔닝 시스템에 간단하게 통합할 수 있는 무전압 접점 또는 접점 폐쇄가 있음
• 모든 산업 환경에 이상적
• 높은 인덕턴스로 부하를 전환 가능
• 여러 부하를 관리

 

2) 리미트 스위치의 단점

• 마모 및 찢어짐
• 대상과의 접촉이 필요
• 근접 센서와 같은 비접촉식 센서와 비교할 때의 접촉 바운스 확률
• 응답 시간이 느림
• 느린 속도로 작동하는 기계에 적용

 

3) 리미트 스위치의 응용

• 함께 작동하는 플랜트 또는 기계 애플리케이션의 자동화.
• 리미트 스위치는 축 이동을 제한하기 위해 공작 기계에서 자주 사용됩니다.
• 자재 취급 응용 분야에서 이 용어는 한 플랫폼에서 다른 플랫폼으로의 자재 이동을 나타내는 데 사용됩니다.
• 오버 헤드 크레인에 사용됩니다.
• 제어판의 조명을 제어하는 데 사용됩니다.
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