TCK-1T防爆型磁性开关的原理

TCK-1T防爆型磁性开关的原理 文章来源：洛阳市森赛电子技术有限公司

一、原理 TCK－1型和TCK－2型性开关，同洛阳矿山机械研究所研制，用于多绳和单绳提升机作磁性井筒开关，也适用于其他机械设备作磁性接近开关。 TCK－1型磁性开关，又称单点磁性开关。当外界有磁场作用于传感器时，开关动作。 TCK－2型磁开关，又称二点磁性开关。它具有识别磁场运动方向的功能。当外界磁场N极先作用于传感器，尔后S极作用于传感器时，开关动作。反之，开关不动作。这两种磁性开关框图如图1图2。它们使用了先进的弱磁传感器和微电子器件，具有高的磁灵敏度、高的分辨率和宽的反应频率。电路设计采用了高抗干扰技术。输出有交流固体开关（AC SSR）和电磁继电器（EMR）触点两种方式。输出开关容量大。系统设计采用了高可靠技术。每种功能都有设置了两套电路，并联连接。只要不是相同功能的两电路同时失效，开关可心正常工作。产品有通用型和防爆型两类，适用于各种矿井。 TCK磁性开关由于综合采用了一系列先进技术，所以取得了较高的技术指标和性能，能在矿井井筒中不用维修、安全可靠地工作。TCK磁性开关是保护提升机安全运行的一种新型井筒开关。在矿井井筒中使用这两种开关有两种方法：钢丝绳磁场源法和永磁铁磁场源法。这两种用法都是直接测量提升容器位置，可以同时使用这两种方法，实行双重保护。本说明主要介绍这两种用法。二、主要技术参数序号名称单位 TCK－1型磁性开关 TCK－2型磁性开关附注 1 磁场灵敏度 μT ＜100 100μT=1GS 2 磁场方向指向S极先N极后S极 3 磁场频率 Hz 0～400 4 开关距钢丝绳 mm 100 70 磁极间距 200mm时开关安装距离 mm ≤70 ≤50 5 开关距磁铁 mm 250 500 150 专用磁铁 TS型 TNS型开关安装距离 mm ≤170 ≤350 ≤100 位置重复误差 mm ＜5 ＜5 6 运行速度 m/S 0－30 7 输出方式1 交流固体开关(ACSSR) 输出方式2 电磁继电器(EMR)触点寿命10 6 8 开关容量 A、 AC 1A 220V COSφ=1 9 绝缘电阻 MΩ ＞100 500VDC 10 磁场作用时间小于等于2秒时大于2秒时作用一次动作一次输出开关时间等于2秒时等于作用时间 11 工作温度 ℃ SSR输出－40～85 EMR－40～55 12 电源 50Hz 220V或127V 13 功耗 W ＜　0.3 14 体积 mm3 60×126×140 15 重量 kg 通用型1.5 防爆型 2 16 封装铝外壳或铜外壳内电路环氧树脂全固化 17 防爆防爆合格证号2961010上海防爆检验站签发三产品结构和型号规格 TCK－1型和TCK－2型磁性开关结构如图3。它们结构一样：传感器装在开关端面，全部电路由环氧树脂固化在开关壳内，引出一根十芯电缆。开关壳一侧面为铭牌，另一侧面装有两个发光二极管显示开关状况，开关动作时亮。通用型为铝外壳，防爆型为铜外壳。固体开关输出型用六芯线空四芯。电磁继电器触点输出型用八芯线空二芯。 LED ○ TCK-1 固体开关 CCCTCK-2 节固体开关 LED 电源 TCK－1型单点和TCK－2型二点磁性开关产品型号规格如下。认证产品时请仔细确认铭牌上的型号、输出方式和出线图。 TCK磁性开关型号规格和出线图名称型号电源电压输出方式通用型磁性开关 TCK-1P TCK-2P 50HZ 220V EMR2Z 二转换电磁继电器触点 SSR1K1B 一常开一常闭固体开关 SSR2K 二常开固体开关 SSR2B 二常闭固体开关防爆型磁性开关 TCK-1T TCK-2T 50HZ 127V EMR2Z 二转换电磁继电器触点 SSR1K1B 一常开一常闭固体开关 SSR2K 二常开固体开关 SSR2B 二常闭固体开关红灰黑兰二转换电磁继电器触点输出橙棕 K B 红灰黑兰一常开一常闭交流固体开关输出橙黄 K K 红灰黑兰二常开交流固体开关输出绿棕 B B 红灰黑兰二常闭交流固体开关输出产品订货时请按型号——输出方式注明，例如： TCK－1P－EMR2Z 二转换电磁继电器触点输出 TCK－1通用型磁性开关 TCK－1T－SSR2B 二常开闭固体开关输出 TCK－1防爆型磁性开关与磁性开关配套的还有如下产品：（1） TS型和TNS型专用永磁铁。它们外形尺寸一样，如图4所示。永磁铁嵌套在铸铝外壳内，磁感应强度350mT以上。TS型磁铁凸出面为S极，安装平面为N极。TNS型磁铁两个固定孔方向分别为N极和S极。 130 S 222 222 2 223 TS型 TNS型 22222222 图4 专用永磁铁 54 30 （2）（3）（4）（5） GCC－1型钢丝绳充磁机。（6） GXC－1型钢丝绳消磁机。四钢丝绳磁场源使用方法这种用法配套使用钢丝绳充磁机和消磁机。先选择提升机钢丝绳摆动较小的地方，如滚筒、导向轮或天轮下方，把磁性开关安装在钢丝绳旁边，使开关端面传感器对着钢丝绳，开关端面距绳小于50mm。然后用钢丝绳充磁机在钢丝绳相应位置上定点充磁。在提升过程中，钢丝绳磁化段运行到达磁性开关位置时，开关动作，发出减速等位置信号。其应用原理类似磁带录放机，把位置信号录在钢丝绳上，运行中磁性开关检测录磁点，发出位置信号。使用TCK－1型单点磁性开关，在一根钢丝绳一个位置点充磁。上下运行时，TCK－1都动作发信号，和刷子开关一样要用线路选择方向。上下共用二台TCK－1开关，分别装在二根钢丝绳旁。继电线路如图5，供参考。图中Z和F是正反向继电器触点，KZ和KF是正反向磁开关触点，JZ和JF是正反向信号继电器。 KZ Z Z F KZ Z KF F F KZ JZ KF JF JZ JF KF J JZ JF 图5A 图5B 图5C 方向图A动态图B动态图C动态正 JZ掉电2秒 J掉电2秒 JZ带电自保反 JF掉电2秒 J掉电2秒 JF带电自保五永磁铁磁场源使用方法这种用法是:把专用永磁铁固定在提升容器侧壁上,磁性开关安装在井筒罐道梁、井口或井架定点位置上，使开关端面传感器对着磁铁上下运行轨道空间。提升过程中，容器上的磁铁运行到达磁性开关位置时，开关动作，发出减速、停车等位置信号，如图7。这种用法磁场源是永磁铁，作为动件，磁性开关作为静件,和机械式碰撞开关作用一样,但无机械接触,而是靠磁场作用。永磁铁磁场法动作距离大，能达到500mm，定位精度高，位置重复误差小于5mm，而且与提升速度无关。这种作用法配套使用TS型和TNS型专用永磁铁，要求不同动作距离，请按下表配套选用相应的永磁铁。永磁铁型号动作距离开关安装距离（mm）配磁性开关型号 TS250 250 ≤170 TCK－1 TS500 500 ≤350 TCK－1 TNX150 150 ≤100 TCK－2 正常使用情况下，永磁铁寿命可达十年以上。一般应用只要一块永磁铁，在一个定点位置安装一台磁开关，使用多个开关可以得到准确的多点位置信号，如图7所示。这种用法继电线路请参考图5图6。图7B能自动方向识别，仅发出上行位置信号，注意TNS永磁铁的NS极应沿运方向安装固定。当在煤矿井口以下或其他要求防爆的现场安装使用TCK磁性开关，请选用TCK防爆型磁性开关。防爆型开关电缆与外部电缆连接时，必须采用隔爆接线盒。在井口以下安装使用TCK防爆型磁性开关时，开关上部应装防护板，避免重物砸掉开关。六使用注意事项（1）TCK－1型和TCK－2型磁铁开关采用弱磁传感器作检测元件，要求安装空间无附加磁场。距开关端面传感器300mm内不允许有其他铁磁材料，以免影响和干扰传感器检测。*好使用非铁磁材料做固定支架。（2）本说明中，为了简便，固体开关（AC SSR）输出触点符号与电磁继电器触点符号画法一样。固体开关触点不能用欧姆表测量其通断。五永磁铁磁场源使用方法这种用法是:把专用永磁铁固定在提升容器侧壁上,磁性开关安装在井筒罐道梁、井口或井架定点位置上，使开关端面传感器对着磁铁上下运行轨道空间。提升过程中，容器上的磁铁运行到达磁性开关位置时，开关动作，发出减速、停车等位置信号，如图7。这种用法磁场源是永磁铁，作为动件，磁性开关作为静件,和机械式碰撞开关作用一样,但无机械接触,而是靠磁场作用。永磁铁磁场法动作距离大，能达到500mm，定位精度高，位置重复误差小于5mm，而且与提升速度无关。这种作用法配套使用TS型和TNS型专用永磁铁，要求不同动作距离，请按下表配套选用相应的永磁铁。永磁铁型号动作距离开关安装距离（mm）配磁性开关型号 TS250 250 ≤170 TCK－1 TS500 500 ≤350 TCK－1 TNX150 150 ≤100 TCK－2 正常使用情况下，永磁铁寿命可达十年以上。一般应用只要一块永磁铁，在一个定点位置安装一台磁开关，使用多个开关可以得到准确的多点位置信号，如图7所示。这种用法继电线路请参考图5图6。图7B能自动方向识别，仅发出上行位置信号，注意TNS永磁铁的NS极应沿运方向安装固定。当在煤矿井口以下或其他要求防爆的现场安装使用TCK磁性开关，请选用TCK防爆型磁性开关。防爆型开关电缆与外部电缆连接时，必须采用隔爆接线盒。在井口以下安装使用TCK防爆型磁性开关时，开关上部应装防护板，避免重物砸掉开关。六使用注意事项（1）TCK－1型和TCK－2型磁铁开关采用弱磁传感器作检测元件，要求安装空间无附加磁场。距开关端面传感器300mm内不允许有其他铁磁材料，以免影响和干扰传感器检测。*好使用非铁磁材料做固定支架。（2）本说明中，为了简便，固体开关（AC SSR）输出触点符号与电磁继电器触点符号画法一样。固体开关触点不能用欧姆表测量其通断，固体开关输出触点不可与另一固体开关互相串联使用。（3）选用负载继电器时，请计算继电器电流电压，不得超过输出开关容量。负载短路将造成输出固体开关或电磁继电器触点永久损坏，应特别注意避免。（4）用中有关钢丝绳充磁消磁的说明，请参阅TCK系列磁性开关产品使用说明（2）。（5）在其他机械设备上使用这两种磁性开关时，可仿效永磁铁磁场源法：用永磁铁或电磁铁作磁场源，当磁性开关端面传感器在磁场源等灵敏度面以内时，开关动作。使用中有关产品质量，技术咨询和技术服务，请与洛阳市森赛电子技术有限公司七、标志、包装与运输 7.1、标志 7.1.1、装于设备上的电器元件应符合标准规定和安装规程要求，应依据设备的制造图样要求进行固装与调整。 7.1.2、设备电器元件布置应力求整齐美观,操作方便,工艺合理和检修安全。 7.1.3、柜内元器件的标记应该清楚、分明，不容易混淆。 7.1.4、控制柜或箱及操作台应有清晰的设备铭牌。 7.2、包装、运输与储运 7.2.1、控制柜或箱及操作台的包装物应与设备本身地脚紧固用的安装孔紧密连接。 7.2.2、产品的外包装具有防潮能力且结实可靠。 7.2.3、包装箱外壁应有明显的文字标记及贮运注意事项。 7.2.4、搬运设备时，应根据设备重量、体积、外形选用适当的搬运工具。搬运中，应小心谨慎，防止设备受到碰撞和机械损伤。 7.2.5、设备搬运到现场后，如不能立即安装，应放在清洁干燥处用帆布盖好或放在仓库中，避免雨水和潮气的侵入。八、维修和保养 8.1、日常检查在系统正常动作的状态，请确认如下项目： 8 .1.1、电机有否异常声音及振动。 8 .1.2、有否异常发热。 8.1.3、设备风机运转是否正常。 8.1.4、设备要定期清除灰尘，紧固设备螺钉。 8.1.5、根据主要元器件的使用年限，更换元器件，防止由于元件老化而损坏，导致设备的不能正常使用。 8.2、产品的维护和保养是合理使用产品的重要环节，根据不同产品的特点和要求，使用方需要周期性保养和定期日常维护。 8.3、只用完全熟悉装置技术性能、具备有关装置知识并理解所提供资料内容的技术人员才能从事本装置的安装、操作、故障排除等维护工作。 8.4、使用方如对产品的某些性能和控制程序存在疑问或在日常维护中遇到困难,请尽快与我方联系。

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