Tìm hiểu về khí cụ điện [Bài 4]: Công tắc hành trình – “Mắt thần” của cánh cổng tự động

Lời mở đầu

Chào bà con,

Ở bài trước, chúng ta đã nói về Nút nhấn, một thiết bị điều khiển đơn giản. Hôm nay, tôi sẽ giới thiệu với bà con một thiết bị khác cũng có chức năng điều khiển, nhưng lại hoạt động tự động hơn nhiều: Công tắc hành trình.

Công tắc hành trình giống như một "mắt thần" hay một "bộ não" nho nhỏ, nó sẽ tự động nhận biết khi nào một vật thể di chuyển đến một vị trí nhất định để thực hiện một hành động nào đó.

1. Công tắc hành trình là gì?

1.1. Định nghĩa

Công tắc hành trình, còn gọi là công tắc giới hạn, là một thiết bị điện dùng để điều khiển mạch điện dựa vào vị trí của một vật thể. Khi một vật di chuyển đến và tác động vào cần gạt của công tắc, nó sẽ tự động đóng hoặc ngắt mạch điện.

1.2. Tên gọi

• Tên thường gọi: Công tắc hành trình, công tắc giới hạn, công tắc gạt.
• Tên chuyên ngành: Limit Switch.
• Tên gọi khác: Công tắc vị trí.

1.3. Chức năng và ứng dụng

Chức năng chính: Dùng để xác định vị trí của một vật thể trong không gian để điều khiển một quá trình tự động.

Ứng dụng:

• Trong đời sống: Thường thấy trong các hệ thống cửa cuốn, cổng tự động. Khi cửa mở hết, công tắc hành trình sẽ ngắt điện để motor dừng lại.
• Trong công nghiệp: Dùng trong các băng chuyền, máy đóng gói, robot công nghiệp. Ví dụ, khi một sản phẩm đi qua, nó sẽ tác động vào công tắc hành trình để máy dừng lại, thực hiện công đoạn tiếp theo.

Có thiết bị nào thay thế không? Có, một số thiết bị cảm biến như cảm biến quang điện, cảm biến tiệm cận cũng có chức năng tương tự. Tuy nhiên, công tắc hành trình có ưu điểm là đơn giản, bền bỉ và ít bị nhiễu bởi môi trường xung quanh.

2. Phân loại Công tắc hành trình

Công tắc hành trình được phân loại dựa vào cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

• Công tắc hành trình với cần gạt: Loại phổ biến nhất, dùng cần gạt để tác động trực tiếp vào tiếp điểm.
• Công tắc hành trình với con lăn: Có thêm một con lăn ở đầu cần gạt để giảm ma sát khi vật thể tác động.
• Công tắc hành trình với pít-tông: Dùng một pít-tông để tác động. Thường dùng trong các môi trường bụi bặm.

3. Cấu tạo và cơ chế hoạt động của Công tắc hành trình

3.1. Cấu tạo

• Vỏ công tắc: Thường làm bằng kim loại hoặc nhựa cứng, có khả năng chống bụi, chống nước.
• Cần gạt: Bộ phận tiếp xúc với vật thể di chuyển.
• Tiếp điểm: Giống như nút nhấn, có hai loại là thường mở (NO) và thường đóng (NC).
• Lò xo: Giúp cần gạt trở về vị trí ban đầu khi không có vật tác động.

3.2. Cơ chế vận hành

Trạng thái bình thường: Khi không có vật thể tác động, cần gạt và tiếp điểm ở trạng thái ban đầu.

Khi có vật tác động: Một vật thể di chuyển đến, đụng vào cần gạt. Lực tác động này sẽ làm cho tiếp điểm chuyển trạng thái (đang mở thành đóng hoặc đang đóng thành mở). Mạch điện được nối (hoặc ngắt).

Khi vật đi qua: Vật thể rời đi, lò xo sẽ đẩy cần gạt trở lại vị trí ban đầu, làm cho tiếp điểm cũng trở về trạng thái ban đầu.

4. Lưu ý khi mua và sử dụng Công tắc hành trình

Chọn đúng loại: Hãy chọn loại có khả năng chịu tải (điện áp, dòng điện) phù hợp. Cần chọn loại có khả năng chống bụi, chống nước nếu lắp ở ngoài trời.

Lắp đặt đúng vị trí: Lắp đặt ở vị trí chính xác để vật thể tác động đúng lúc. Cần lắp chắc chắn để tránh bị lỏng lẻo khi sử dụng.

5. Nhược điểm và cách khắc phục

Nhược điểm:

• Dễ bị hư hỏng cơ học nếu vật tác động quá mạnh hoặc không đúng vị trí.
• Hoạt động kém hiệu quả trong môi trường quá bụi hoặc quá ẩm ướt nếu không chọn loại chuyên dụng.

Cách khắc phục:

• Lắp đặt công tắc ở nơi được bảo vệ, tránh va đập mạnh.
• Lựa chọn loại công tắc có độ bền cao, vỏ chắc chắn.
• Đối với môi trường khắc nghiệt, nên sử dụng các loại cảm biến khác thay thế.

Lời kết

Công tắc hành trình là một ví dụ điển hình cho sự tự động hóa trong cuộc sống, giúp các hệ thống máy móc hoạt động chính xác và an toàn.

Nếu bà con có bất cứ thắc mắc nào về các hệ thống tự động, hay muốn lắp đặt hệ thống cổng tự động, cửa cuốn thông minh, hãy liên hệ với tôi để được tư vấn miễn phí. Tôi là Phạm Minh Liêm, chuyên tư vấn, thiết kế, thi công và bảo trì các hệ thống Smart Home. Bà con có thể liên hệ với tôi qua:

• Điện thoại: 0902633999
• Nhắn tin Messenger: m.me/smarthomeminhliem
• Nhắn tin/Gọi Zalo: zalo.me/0902633999
• Hoặc ghé thăm cửa hàng tại: Ấp Đôi Ma, Xã Gia Thuận, Tỉnh Đồng Tháp.

Bài viết tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về một thiết bị cực kỳ quan trọng khác, đó là **Đồng hồ đo điện**.