Elektrisk klokkeenhed

Siden barndommen har vi kendt knappen over døren til en lejlighed eller bygning. Når du klikker på det, får ejeren et lydsignal - en melodisk ringetone af en klokke eller en enkel musikalsk komposition, der advarer om gæstens udseende.

Sådan fungerer en almindelig elektrisk klokke. Vi adskiller dets design uden at påvirke elektroniske modeller på multivibratorer, mikrokredsløb og andre komponenter.

Den elektriske klokke har eksisteret i to århundreder og bruger energien i det elektromagnetiske felt. Hans husstand strukturer er drevet af strøm:

1. konstant værdi;

2. med en variabel sinusformet harmonisk, normalt forsynet med en spænding på 220 volt.

Funktionsprincip og likestrøms elektrisk klokkeenhed

For at skabe lydbølger bruges virkningerne af en lille malleus i form af en stålkugle placeret i enden af ​​en fjedrende plade, som, når den vibreres mekanisk, rammer klokken.

Denne hammer er stationær monteret på et bevægeligt anker, der er i stand til at bevæge sig i forhold til et fast hjul. Her er monteret:

• den bevægelige del af den sammensatte magnetiske kerne af elektromagneten;

• en fjeder med en anordning til justering af kraften til at returnere ankeret til sin oprindelige position, der fungerer efter et åbent kredsløb for den elektriske strømforsyning

• bevægelig kontakt, der skifter spændingstilførsel til elektromagnetspolerne.

Omkring det magnetiske kredsløb er der to elektriske spoler med viklinger forbundet i serie. Når jævnstrøm passerer gennem spolerne, dannes en magnetisk flux i magnetkredsløbet, hvis størrelsesorden summeres fra fluxerne i hver spole, og mange gange overstiger de værdier, der opstår i en enkelt ledning. Se - Induktorer og magnetiske felter. 

Magnetkraften skabt af magnetkredsløbet kan nå store værdier og udføre betydeligt mekanisk arbejde. I vores tilfælde bruges det til at dreje ankeret: træk det til den stationære del for at udføre et hammerblæsning på klokken.

Spænding / strømkilde i kredsløbet kan være en bestemt galvanisk celle (batteri eller akkumulator) eller en ensretterenhed, der er drevet fra en kilde med variabel elektrisk energi.

I ovenstående diagram er en knap med en mekanisk selvnulstilling ikke vist, når der trykkes på, tilføres en strøm fra kilden til klokkens elektriske kredsløb. Det vises på billedet herunder.

Når der trykkes på knappen, oprettes et lukket kredsløb til at føre elektrisk strøm I gennem de lagde ledninger fra “plus-kilden” gennem den lukkede kontaktgruppe til ledningspladen i ankeret og gennem viklingerne af spolerne til “minus-kilden”.

En magnetisk flux induceres i magnetkredsløbet.

Det danner en mekanisk kraft F, drejer ankeret og trækker det til den faste del.

Samtidig banker hammeren på klokken, hvilket forårsager en ringetone, og den bevægelige kontakt afgår fra den faste stationær. En elektrisk gnist springer imellem dem. Samtidig strækker en mekanisk fjeder sig, og dens spænding øges.

Når gnisten går ud gennem den åbne kontaktgruppe, stopper bevægelsen af ​​elektriske ladninger, strømmen forsvinder, magnetfluxen forsvinder.

Kun fjedertrækkekraften P forbliver under indflydelse af ankeret, under hvilken indflydelsen vender tilbage til sin oprindelige position. Hvis klokkeknappen forbliver trykket på samme tid, opstår der igen en elektrisk strøm i kredsløbet til levering af gentagne og efterfølgende hammerblæsninger til klokken.

Som et resultat lyder opkaldet, så længe besøgende trykker på knappen. I praksis er der skemaer, der begrænser lydens varighed.De er baseret på indsættelse i det aktuelle kredsløb af en yderligere normalt lukket kontakt, der styres af en udløst timer. Men denne metode komplicerer designet og er ikke altid berettiget.

Sekvensen af ​​dynamik i processerne, der forekommer under drift, demonstreres ved hjælp af et animeret billede.

Du kan styre et elektrisk opkald fra forskellige steder. For at gøre dette skal du bare tilslutte en ekstra knap eller en gruppe af dem til installation i forskellige rum parallelt med knapkontakterne. I det 19. århundrede brugte ejere af store huse denne metode til at kalde tjenere til sig selv.

Alle elektriske og magnetiske egenskaber ved spoler, ledninger, kontakter, knapper og strømforsyninger beregnes og vælges på fabrikken i overensstemmelse med de forekommende termiske belastninger og mekaniske kræfter til pålidelig drift.

DC-opkald bruges i ældre telefoner, alarmsystemer, brandbeskyttelse og andre enheder.

Af særlig bekymring i denne ordning er kontaktgruppen. Under drift hopper en gnistudladning konstant gennem det, hvilket langsomt men målrettet ødelægger metallet. Dette kræver periodisk inspektion og forebyggende vedligeholdelse.

Funktionsprincippet og en elektrisk klokkes enhed om vekselstrøm

Elektromagnetisk energi i vekselstrøm varierer i henhold til en harmonisk sinusformet lov. Magnetiske og elektriske felter interagerer konstant i tid, er rettet modsat i forhold til hinanden.

Når man passerer gennem spolen, inducerer retningen og størrelsen af ​​strømmen i det magnetiske kredsløb en magnetisk flux med den tilsvarende form. I tilfælde af et korrekt valgt design af dele, kan den bevægelige del af ankeret tvinges til at foretage returbevægelser i to retninger under påvirkning af magnetisk kraft.

Under den første sving rammer klokken, og i den anden trækkes hammeren tilbage til sin oprindelige position for at udføre et efterfølgende slag. Frekvensen af ​​aktuelle ændringer på 50 hertz vil svare til hyppigheden af ​​den genererede ringning.

I henhold til dette princip oprettes og fungerer den elektriske klokke, der er vist på billedet.

Det blev lavet i 70'erne i henhold til GOST 7220 66, godkendt i 1966, og har stadig bevaret sin arbejdsevne.

Det består af:

• klokke;

• snoede spole;

• magnetisk kerne med en stødplade og vægbeslag;

• ledninger til tilslutning til kredsløbet;

• skruen til fastgørelse af klokken til huset.

Der er ingen kontaktgruppe. Dette øger systemets pålidelighed, eliminerer behovet for hyppig forebyggende vedligeholdelse.

Efter afskruing af skruen er alle komponenterne i en elektrisk klokke med en sinusformet strøm synlige.

Mere detaljeret kan deres design og udseende ses på nedenstående billeder.

Dette design bruger en spænding på 220 volt. Den findes på alle elektriske dele af kredsløbet, inklusive knappen, der betragtes som en farlig faktor og kræver overvågning af isoleringstilstanden. Det er farligt og uacceptabelt at tilslutte et sådant opkald til netværket med knapper, der er lavet til en lavere spænding.

I moderne opkald reduceres spændingen til viklingen og knappen ved at inkludere trin-ned-transformere i kredsløbet. 220 volt fra lejlighedenettet leveres til deres primære vikling, og en lav spænding påføres knappen og klokken.

Transformatordesignet på vekselstrøm findes i telefoner, signalordninger for industrielle installationer.

Læs også:Om babyhumler eller hvordan man beskytter en lejlighedsdør mod ild