Commutateur À Came Guide: Principes Techniques, Les Types, Les & Critères De Sélection (2025)

Commutateur À Came Guide: Principes Techniques, Les Types, Les & Critères De Sélection (2025)

La plante va vers le bas à 2 h du matin. De nouveau.

Au moment de votre arrivée, l'entretien a déjà écarté le VFD, vérifié le contacteur, vérifié la logique à relais. Le moteur est très bien. Le PLC est très bien. Tout est bien sauf la production a été arrêtée pour trois heures et votre directeur de l'usine est le calcul de la perte de revenus par minute. Puis quelqu'un remarque le manuel sélecteur sur le panneau de porte—trois-position du commutateur à came qui permet aux opérateurs de choisir entre le mode automatique, manuel de jogging, et le moteur en marche arrière. Position 2 n'est pas prise de contact plus. La cam mécanisme de l'intérieur a porté de façon inégale, et maintenant la séquence de commutation qui a fonctionné parfaitement pendant cinq ans, il a développé une zone morte.

Les interrupteurs à cames look simple. Tournez la poignée, les circuits de commutation. Mais entre contact des arrangements qui peuvent contrôler une douzaine de circuits indépendants simultanément, pôle configurations de déterminer si vous êtes de commutation monophasé ou triphasé, classe électrique que changer radicalement entre AC et DC, et les conceptions mécaniques que ce soit la dernière d'un million de cycles ou d'échouer dans six mois, il n'y a plus ici que rencontre l'oeil.

C'est votre guide complet pour comprendre les interrupteurs à cames—du fondamental des principes de travail pour la pratique des critères de sélection qui empêchent ces 2 heures d'appels.

Qu'Est ce qu'un Commutateur à Came?

Cam-Commutateur

Un commutateur à came—aussi appelé le rotary cam switch ou à cames commutateur est actionné manuellement, multi-position interrupteur électrique qui utilise une rotation de la came mécanisme d'ouverture et de fermeture de plusieurs circuits dans une, séquence prédéterminée. À la différence d'une simple bascule ou bouton-poussoir commandes d'un circuit, d'un commutateur à came peut gérer simultanément de deux à plus d'une douzaine indépendant électrique des chemins avec un seul tour de la poignée.

La caractéristique est la came elle-même: un spécialement profilées disque (ou un ensemble de disques) monté sur un arbre de rotation. Lorsque vous tournez la poignée ou le bouton, la came tourne et ses contours edge pousse contre le ressort de contacts électriques, les forçant à ouvrir ou fermer en fonction de la came de forme. Chaque position de la poignée correspond à une combinaison unique d'ouverture et fermeture de contacts. Position 1 peut fermer les contacts A, B, et D, tout en laissant C et E ouverte. Tournez à la Position 2, et maintenant des contacts A, C, et E sont fermés, tandis que B et D ouvrir. La commutation de programme est littéralement usinés dans le profil de came.

Cela rend les interrupteurs à cames idéal pour Le Multi-Contrôleur De Circuit: applications où vous avez besoin de coordonner les différentes actions de déclenchement à partir d'un seul opérateur de saisie. Pensez direction de moteur de renversement (permutation des phases), multi-vitesse de commande de moteur (étoile-triangle de commutation), la source d'alimentation de transition (secteur de générateur), ou la mesure de la sélection (voltmètre lecture des phases L1, L2 ou L3). Un seul commutateur à came remplace ce qui aurait besoin de plusieurs interrupteurs individuels, complexe de la logique à relais, ou un automate programmable.

Principales caractéristiques qui définissent industrielle interrupteurs à cames:

  • Fonctionnement manuel: Pas de bobine, aucune automatisation, pas de télécommande. Pure mécanique d'actionnement.
  • Multi-position de la capacité: Généralement de 2 à 12 positions, avec des détentes de fournir de la rétroaction tactile à chaque arrêt.
  • Haute densité de contact: Un format compact permet d'accueillir 3, 6, 9, ou de plus en plus indépendante de la commutation de pôles.
  • Construction robuste: Conçu pour les environnements industriels à haute résistance mécanique (souvent de 500 000 à plus de 1 million d'opérations).
  • Conception modulaire: Les blocs de Contact peuvent être empilés et personnalisé pour créer des applications de commutation spécifique des séquences.

Le trade-off? Les interrupteurs à cames sont manuel des dispositifs. Si votre application requiert la distance ou la commutation automatisée, vous avez besoin d'un contacteur ou relais. Mais lorsque l'opérateur a besoin direct, tactile de contrôle plus complexe séquences et la fiabilité est plus important que l'automatisation—les interrupteurs à cames sont inégalées.

Comment Les Interrupteurs À Cames Travail: Le Ballet Mécanique

Séparez-les d'un commutateur à came et vous trouverez un élégant système mécanique qui convertit le mouvement de rotation dans le complexe de commutation électrique. Pas de microprocesseurs, pas de firmware, pas de programmation: usinée avec précision les composants de l'exécution d'une chorégraphie de la séquence. Voici comment les morceaux sont réunis.

Cam Switch Principle of Operation

Les Composants De Base

La Rotation de l'Arbre et de la Poignée
C'est ce que l'opérateur interagit avec. La poignée se connecte à un arbre central qui traverse l'ensemble de l'assemblage du commutateur. Tournez la poignée, et l'arbre tourne, la réalisation de la cam disques avec elle. Un mécanisme d'encliquetage—généralement un ressort roulement à billes de l'équitation dans des encoches usinées dans une détente de la plaque—fournit la rétroaction tactile à chaque position et empêche le commutateur de s'installer entre les positions sous l'effet des vibrations.

Le Disque à Cames (ou Disques)
C'est le cerveau de l'opération. Chaque disque à cames est un profilée de monter la roue sur l'arbre de rotation. Le périmètre du disque n'est pas circulaire,—il a haute spots (lobes) et les creux (vallées) usiné en elle. Lorsque le disque tourne, ces contours pousser contre le contact d'actionneurs, de déterminer les contacts se ferment et qui restent ouverts. Pour de simples interrupteurs, un seul disque à cames contrôle tous les contacts. Pour des complexes de séquences, plusieurs cam disques sont empilés l'un sur l'arbre, chacun contrôlant un ensemble différent de contacts.

Les Blocs De Contact (Commutation De Cellules)
Ce sont des unités modulaires, chacun contenant un ou plusieurs ensembles de contacts électriques. Un bloc de contact comprend généralement un contact mobile (la partie qui s'ouvre et se ferme) et un contact fixe (la fixation du point de connexion). La pression d'un ressort maintient le contact mobile dans sa position de repos—ouvert ou fermé. Lorsque la came pousse contre le contact de l'actionneur, il force le contact mobile pour changer l'état.

Les blocs de Contact sont empilables. Besoin de trois indépendants de commutation de pôles? Pile de trois blocs de contact. Besoin de six? Pile de six. Cette modularité est ce qui permet à cames interrupteurs à être personnalisées pour des applications spécifiques, sans la conception d'un nouveau commutateur à partir de zéro.

Le Cadre et le Logement
Le cadre tient le tout ensemble et fournit l'alignement mécanique. Le boîtier protège les composants internes de la poussière, de l'humidité et des dommages mécaniques. Industrielle interrupteurs à cames sont généralement notées IP20 (IP65, selon qu'ils sont montés à l'intérieur d'un boîtier scellé panneau ou exposés à l'environnement.

La Séquence de Commutation: à Partir de la Rotation de Circuit de Contrôle

Voici ce qui se passe quand vous tournez la poignée de la Position 0 à la Position 1:

  1. L'arbre tourne: Votre main tourne la poignée, la rotation de l'arbre central et tous attachés cam disques.
  2. Cames engager contact actionneurs: Comme la came tourne, ses hauts lieux (lobes) pousser contre ressort des actionneurs dans les blocs de contact. Où le profil de came est élevé, l'actionneur est enfoncé, la compression de son ressort interne. Où le profil de came est faible (la vallée), l'actionneur se détend.
  3. Les Contacts changent d'état: Lorsque l'actionneur est enfoncé, il force un contact mobile pour passer de l'ouverture d'un normalement fermé contact ou la fermeture d'un normalement ouvert contact. La combinaison exacte des ouverts et fermés contacts dépend du profil de came à rotation à ce poste.
  4. Le cliquet verrouille la position: Une fois que l'arbre atteigne le prochain cran cran, le ressort roulement à bille tombe en place, le verrouillage de l'interrupteur en Position 1 et en fournissant tactile de confirmation de l'opérateur.
  5. La continuité électrique est établi (ou cassé): Avec les contacts sont maintenant dans leur nouvel état, le courant passe (ou s'arrête) via l'circuits. Un moteur triphasé peut maintenant être connecté pour rotation vers l'avant. Un voltmètre peut-être la lecture de la phase L2 au lieu de L1.

Tourner la poignée de nouveau à la Position 2, et les cames de rotation de pousser les différents actionneurs et la création d'une nouvelle combinaison d'ouverture et de contacts fermés. Chaque position de la poignée correspond à un unique état électrique, et que l'état est entièrement déterminée par la mécanique profil usiné dans la came de disques.

Pro-Tip: Le profil de came est permanente. Une fois usiné, la séquence de commutation est fixe. C'est à la fois une force (pas d'erreurs de programmation, pas de bugs, pas de corruption) et une limitation (modification de la séquence implique physiquement le remplacement de cam disques). Pour les applications nécessitant un champ configurable logic, un AUTOMATE programmable ou le relais est le meilleur choix. Pour les applications nécessitant un pare-balles de la fiabilité et de l'opérateur de confiance que l'interrupteur sera toujours exactement ce qu'il est censé, d'un commutateur à came est dur à battre.

Came interne est un mécanisme de rotary cam switch
Figure 1: mécanisme de came Interne d'un rotary cam switch. La rotation de la came de l'arbre avec profilé de disques s'engage à ressort de contact d'actionneurs de commutation de cellules. Comme la came tourne, ses contours bord (lobes et les vallées) et les forces de contacts pour ouvrir ou fermer en fonction du profil usiné, la création d'prédéterminé de commutation de séquences pour chaque position de la poignée.

Types d'Interrupteurs à Cames: Trouver la bonne Configuration

Les interrupteurs à cames en plusieurs types fonctionnels, chacun optimisé en fonction des scénarios de contrôle. Le type que vous choisissez dépend de ce que vous êtes en contrôle et combien d'états de commutation dont vous avez besoin.

Les Commutateurs on/OFF (Isolateur Commutateurs)

La configuration la plus simple. Ce sont deux interrupteurs de position: OFF (0) et (1). Tous les contacts d'agir simultanément—tourner à la position 1, et chaque pôle ferme; tourner à la position 0, et ils ont tous ouvert. Penser en termes de manuel sectionneurs ou de la charge d'isolateurs.

Applications courantes: L'alimentation principale de l'isolement pour l'entretien de la machine, d'urgence manuel de l'arrêt, à la sauvegarde de déconnecter les systèmes automatisés.

Pourquoi choisir ce type: Lorsque vous avez besoin d'un mort-simple, manuelle moyen de couper l'alimentation électrique à un circuit ou à la machine. L'action mécanique visible confirmation que le circuit est ouvert. À la différence d'un disjoncteur, il n'y a pas d'urgence automatique, fonction—c'est de la pure manuel de contrôle.

Passage Des Commutateurs (Commutateurs De Transfert)

Ces commutateurs de transfert d'une charge à partir d'une source d'énergie à une autre. Une configuration typique est de trois-position: Source: UN — ARRÊT — Source B. La position centrale (0) déconnecte les deux sources, la prévention backfeed. Position 1 se connecte à la charge d'Une Source (par exemple, de l'alimentation secteur). Position 2 se connecte à la charge de la Source B (par exemple, un générateur ou de la sauvegarde de l'approvisionnement).

Applications courantes: Manuel générateur de transfert, double source d'alimentation de sélection, de sauvegarde de commutation de l'alimentation redondants, les systèmes d'approvisionnement.

Pourquoi choisir ce type: Lorsque vous avez besoin de sélectionner manuellement entre deux sources d'alimentation différentes et de s'assurer que les deux sources ne sont jamais connectés en même temps (ce qui serait la cause d'un court-circuit ou mise en parallèle de la faute). La mécanique de verrouillage intégré dans le profil de came permet la connexion simultanée impossible.

Commutateurs De Sélection (Multi-Interrupteurs De Position)

Ce sont les couteaux Suisses de les interrupteurs à cames. Ils offrent trois postes ou plus, chaque activation d'une combinaison différente de contacts. Des configurations courantes incluent 3 position 4 position, et jusqu'à 12 interrupteurs de position.

Les utilisations typiques:

  • Mode de sélection: AUTO — ÉTEINT — MANUEL — TEST
  • Sélection de la vitesse: LENT — MOYEN — RAPIDE
  • Sélection de la fonction de: LA CHALEUR HORS — COOL — FAN
  • Mesure de la sélection: Voltmètre lecture L1 — L2 — L3 (trois phases)

Pourquoi choisir ce type: Lorsque vous avez besoin pour donner à l'opérateur de plusieurs modes de fonctionnement à partir d'un seul point de contrôle. Chaque position peut activer complètement différente de la logique du circuit. Les détentes de s'assurer que l'opérateur ne peut pas accidentellement des terres entre les positions.

Moteur Interrupteurs De Commande

Ces sommes spécialisés interrupteurs à cames configuré spécifiquement pour le contrôle moteur fonctions: avant, arrière, stop, faire du jogging. Typique d'un moteur came de commande de l'interrupteur peut être un 3-sélecteur de position (AVANT — OFF — VERSO) où chaque direction swaps de deux des trois phases du moteur à rotation inverse.

Applications courantes: Convoyeur de contrôle de la direction, hissez haut/bas, réversible fonctionnement du ventilateur, machine-outil, l'orientation de l'axe.

Pourquoi choisir ce type: Lorsque vous avez besoin de manuel, le contrôle local de la direction de moteur sans compter sur les contacteurs ou d'un AUTOMATE. Ces commutateurs sont construites avec de la hausse des cotes de crédit actuelles de la poignée de démarrage du moteur courant d'appel et sont souvent jumelés avec des relais thermiques de surcharge pour la protection. L'avantage par rapport à un contacteur-système, c'est direct de contrôle de l'opérateur—pas d'attente pour un relais de l'énergie, et pas de risque de contrôle de la défaillance d'un circuit en laissant le moteur en mauvais état.

Pro-Tip: Pour le moteur de l'inversion des applications, choisissez un commutateur à came avec un centre en position OFF. Cela garantit que le moteur s'arrête complètement avant de reculer, la prévention de La Direction De Changement De Catastrophe—les mécaniques et électriques, le stress de l'inversion de moteur alors qu'il est toujours en rotation. Moteur came de commande des interrupteurs intègre des dispositifs de verrouillage mécaniques qui nécessitent la poignée pour passer à travers la position d'ARRÊT avant d'atteindre la direction opposée.

Voltmètre et de l'Ampèremètre Commutateurs de sélection

Ces sont un sous-ensemble de multi-position des sélecteurs conçu spécifiquement pour les tableaux de bord. Ils permettent à un seul multimètre (voltmètre ou ampèremètre) pour mesurer de multiples points dans un système. Un trois-phase voltmètre sélecteur, par exemple, a quatre positions: L1-N, L2-N, L3-N, et en dehors.

Applications courantes: Moteur triphasé à des panneaux de contrôle, panneau de distribution de surveillance, générateur de panneaux de contrôle industriels, de la machine de stations de surveillance.

Pourquoi choisir ce type: Les économies de coût et d'espace sur le panneau. Au lieu d'installer trois voltmètres pour surveiller un système triphasé, vous installez un compteur et d'un sélecteur. L'opérateur tourne le commutateur à la phase souhaitée, et le compteur affiche que la phase de la tension ou de courant.

La clé de l'ingénierie considération ici, c'est le contact de notation. Voltmètre commutateurs de sélection d'un très faible courant (milliampères), de sorte que le contact de la vie est presque infinie. Ampèremètre commutateurs de sélection, cependant, de transporter le courant à pleine charge mesurée, si vous avez besoin de spec le commutateur de la charge réelle—et pas seulement le fardeau de compteur.

Les différents types d'interrupteurs à cames
Figure 2: les Différents types d'interrupteurs à cames: (à gauche) Simple on/OFF sectionneur de base du circuit de contrôle; (au centre) contact Inverseur pour le transfert de charges entre les deux sources d'alimentation; (à droite) Multi-position du sélecteur de mode complexe de la sélection et la commande séquentielle des applications. Chaque type utilise différents profils de cames pour atteindre ses fonction de commutation.

Contact Modalités et le Pôle de Configurations

La compréhension des poteaux, des lancers, et le contact des arrangements est indispensable pour préciser le droit du commutateur à came. Ces termes définissent la façon dont de nombreux circuits indépendants de la passer les contrôles et la façon dont ces circuits sont configurés.

Les poteaux et les Lancers: La Fondation

Pôle: Un pôle est un organisme indépendant à commutation de circuit. Un seul interrupteur bipolaire contrôle d'un circuit. Un trois-pôle interrupteur de contrôle trois circuits indépendants. Dans une des trois phases du moteur de l'application, vous devez généralement utiliser un des trois pôles ou quatre pôles de l'interrupteur (l'un des pôles par phase, plus éventuellement une pour le neutre).

Jeter: Un jet est le nombre de positions de sortie de chaque pôle peut se connecter. Un seul jet de commutateur relie le poteau sur une sortie (on/OFF). Un double-throw commutateur relie le pôle de l'une des deux sorties possibles (comme un changement: Sortie d'Un ou de Sortie B).

Commune de configurations:

  • SPST (Single Pole, Single Throw): Une base interrupteur marche/ARRÊT contrôle d'un circuit.
  • SPDT (Single Pole Double Throw): Un contact inverseur de diriger une entrée à l'une des deux sorties.
  • DPST (Double Pole, Single Throw): Deux indépendants des on/OFF interrupteurs actionnés par une seule poignée. Commun pour la commutation à la fois la phase et le neutre, ou le contrôle de deux charges séparées simultanément.
  • DPDT (Double Pole Double Throw): Deux indépendants passage des commutateurs. Souvent utilisé pour le moteur de la marche arrière (de permuter deux phases) ou à double circuit de passage.
  • 3PDT, 4PDT, etc.: Trois pôles ou quatre-pole double throw configurations pour les trois phases du moteur de contrôle ou complexe de transition applications.

Les interrupteurs à cames peuvent aller beaucoup plus loin—jusqu'à 12 pôles ou plus, avec un complexe multi-position (multi-jet) configurations. 6-pôles, 4-position du commutateur à came (6P4T) peut contrôler six circuits indépendants, chacun avec quatre états possibles. C'est le pouvoir d'modulaire, le bloc de contact de la conception.

Les Types de Contact: NO, NC, et CO

Chaque pôle dans un commutateur à came peut être configuré avec différents types de contact:

Normalement Ouvert (NO): Le contact est ouvert (pas de continuité) lorsque le commutateur est dans sa position de repos. La came doit pousser l'actionneur pour fermer le contact. C'est un “faire” contactez—rotation de la poignée fait le circuit.

Normalement Fermé (NC): Le contact est fermé (continuité) dans la position de repos. La came doit pousser l'actionneur pour ouvrir le contact. C'est une “pause” contactez—rotation de la poignée les pauses le circuit.

Transition (CO): Aussi appelé un “transfert” de contact ou “SPDT contact”. C'est un trois-terminal de configuration avec un seul terminal et deux bornes de sortie. Dans une position, la commune se connecte à la Sortie A. Dans une autre position, la commune se connecte à la Sortie B. Le contact avec les transferts de la connexion d'une sortie à l'autre.

Lors de la spécification d'un commutateur à came, vous définissez le contact arrangement pour chaque position. Par exemple, un 3-position du moteur interrupteur de contrôle pourrait avoir ce dispositif:

  • Position 1 (AVANT): Pôles 1, 2, 3 sont configurés en tant que L1-U, L2-V, L3-W
  • En Position 0 (ARRÊT): Tous les pôles de l'ouvrir
  • Position 2 (ARRIÈRE): Pôles 1, 2, 3 sont configurés en tant que L1-W, L2-V, L3-U (permutation des phases U et W)

Le profil des cames pour chaque pôle est conçue pour atteindre exactement cette séquence.

Pro-Tip: Lors de la conception d'un contact personnalisé arrangement, esquisse de la table de commutation d'abord—d'une grille indiquant les contacts sont fermés dans chaque position. La plupart des fabricants fournissent des outils logiciels ou de guides de sélection pour vous aider à concevoir le profil de came basé sur votre table de commutation. Et toujours vérifier l'arrangement avec un testeur de continuité avant la mise en service—il est beaucoup plus facile de rattraper une erreur de câblage ou incorrecte cam de configuration sur le banc qu'au cours de minuit de démarrage.

Contact arrangement schéma illustrant le pôle commun et de jeter les configurations

Figure 3: Contact arrangement schéma illustrant le pôle commun et de jeter les configurations. SPST (Single Pole, Single Throw) fournit une simple commande on/OFF de l'un circuit. SPDT (Single Pole Double Throw) permet le passage entre les deux sorties. DPDT (Double Pole Double Throw) les contrôles de deux circuits indépendants simultanément, couramment utilisé pour le moteur en inversant les applications où la phase de permutation est nécessaire.

Caractéristiques électriques: Correspondance de passer à Charge

Un commutateur à came permet de contrôler plusieurs circuits, mais seulement si il est nominale de la charge électrique que vous demandez pour gérer. De tension, de courant et de charge de type de toute la matière—et les cotes de décalage en fonction de ce que vous êtes de commutation.

Valeurs de tension et Courant

Tension Nominale D'Utilisation (Ue): C'est le maximum de la tension de l'interrupteur est conçu pour gérer en fonctionnement normal. Industriel typique interrupteurs à cames sont évalué pour jusqu'à 690V AC ou 1000V AC (selon la norme IEC 60947-3). Pour DC applications, les classements sont généralement 250V DC 500V DC, ou 1 500 V DC, selon la conception.

Courant Assigné Nominal (Ie): C'est le courant maximum que le commutateur peut transporter en continu sans surchauffe. Sur une échelle de 10A légers des commutateurs jusqu'à 160 ou plus pour les lourds, les modèles industriels. Mais voici le hic: le courant nominal dépend de la catégorie d'utilisation (plus de détails ci-dessous).

Tension Nominale D'Isolement (Ui): La tension de l'interrupteur peut résister entre les isolés des circuits ou entre les pièces sous tension et le sol. Cela détermine électrique de dégagement d'air et de fuite. Un interrupteur avec Ui = 690V fournit une isolation adéquate pour les systèmes jusqu'à cette tension.

Nominale De Tenue Aux Impulsions De Tension (Uimp): Le pic de tension transitoire de l'interrupteur peut survivre sans isolation, ventilation. Cette matière dans des environnements avec des éclairs de l'exposition fréquent ou la commutation de moteur (qui génère des pics de tension). Valeurs typiques: 6 kV 8 kV, ou 12 kV.

Catégorie D'Utilisation: Le Type De Charge Des Questions

Pas tous 25A charges sont égales. Une 25A chauffage résistif est facile de passer; un 25A de démarrage du moteur jusqu'génère massive de courant d'appel et de back-EMF qui met l'accent sur les contacts beaucoup plus qu'à l'état d'équilibre actuel suggère. C'est pourquoi la norme IEC 60947-3 définit catégories d'utilisationstandardisés charge classifications de spécifier quel type de commutation de devoir les contacts doivent endurer.

Commune de la catégorie d'utilisation AC interrupteurs à cames:

Catégorie Le Type De Charge Application Typique
AC-1 Non inductif ou légèrement charges inductives Résistance de chauffe, des circuits de distribution
AC-3 Moteurs à cage: le démarrage et la coupure de l'exécution de moteurs La norme de contrôle du moteur, des pompes, des ventilateurs, convoyeurs
AC-15 Commande de charges électromagnétiques (>72VA) Bobines du contacteur, électrovannes
AC-20 A / AC-20B Connexion et déconnexion sous le no-conditions de charge Manuel de sectionneurs, pas de transfert de charge
AC-21A / AC-21B La commutation de charges résistives, y compris surcharges modérées Des circuits de chauffage, éclairage incandescent (rare industrielle)
AC-22A / AC-22B Commutation de mixte charges résistives, inductives, y compris surcharges modérées Un éclairage mixte et de petits moteurs
AC-23A / AC-23B La commutation de charges de moteur ou autres charges inductives Lourds de la commande de moteur à couple de démarrage élevé d'applications

La lettre suffixe indique la fréquence de fonctionnement: Un = l'opération fréquente, B = peu fréquents de l'opération.

Pour DC applications, les catégories comprennent DC-1 (résistif), le DC-3 (moteurs), DC-13 (électro-aimants), et d'autres. Toujours vérifier la feuille de données—DC de commutation est plus difficile sur les contacts que CA car il n'y a pas de passage à zéro naturellement à éteindre les arcs.

Déclassement et les Conditions du Monde Réel

Fiche technique cotes de supposer des conditions de laboratoire contrôlées: 40°C température ambiante, le niveau de la mer altitude, nettoyez les contacts, et de la tension nominale. Dans le monde réel des installations rarement satisfaire à toutes ces conditions.

La température de déclassement: Pour chaque 10°C au-dessus de 40°C, attendez-vous à déclasser la capacité actuelle d'environ 10-15%. Un commutateur à came nominale 32A à 40°C peut seulement exécuter en toute sécurité de 24 à 60°C panneau de boîtier.

L'Altitude de déclassement: Au-dessus de 2000 mètres, le plus mince de l'air réduit l'efficacité du refroidissement et de la rigidité diélectrique. Les fabricants précisent généralement les courbes de déclassement—attendre 10 à 20% de réduction du courant à 3 000 et 4 000 mètres.

L'usure des contacts: Comme des contacts de l'âge et de développer l'oxydation de surface, la résistance augmente. Cela génère de la chaleur, ce qui accélère la dégradation. Des inspections régulières et des contacts occasionnels de nettoyage de prolonger la vie, mais s'attendre à des performances à diminuer progressivement au cours de centaines de milliers de cycles.

Pro-Tip: Pour les applications de commande de moteur (AC-3), sélectionnez toujours un commutateur à came nominale d'au moins 1,5× le moteur du courant à pleine charge. Démarrage du moteur courant d'appel (généralement 5 à 7× FLA) est brutal sur les contacts. Si le moteur est à 10A FLA, spec un commutateur nominale d'au moins 16 A en AC-3 l'obligation. Pour le contrôle de moteurs DC ou hautement charges inductives, l'augmentation de la marge à 2×. La capacité supplémentaire vous permet d'acheter des années de service fiable au lieu d'un contact prématuré de soudage ou de piqûres.

Lorsque Les Interrupteurs À Cames Excel: Applications Du Monde Réel

Les interrupteurs à cames briller dans les scénarios où la manuel, multi-position le contrôle et l'automatisation n'est pas justifiée ou lorsque le direct de contrôle de l'opérateur est une mesure de sécurité ou à une exigence opérationnelle. Voici les plus courantes dans les applications industrielles.

Contrôle moteur et de l'Inversion de

Les interrupteurs à cames sont largement utilisés pour le manuel de contrôle du moteur, en particulier lorsque l'opérateur a besoin pour démarrer, arrêter et inverser le moteur à partir d'un contrôle local de la station. Convoyeurs, grues, des grues, des machines-outils, de ventilation et de tous les fans de bénéficier de commande du commutateur à came. La fiabilité mécanique et la rétroaction tactile donner des opérateurs de la confiance que l'interrupteur est dans l'état voulu—pas d'attente pour une bobine de relais pour alimenter les, pas de problèmes, il suffit de les diriger connexion électrique de position de la poignée à moteur.

Manuel De Transfert De Puissance (Passage)

Dans les installations avec des générateurs de secours ou double source d'alimentation, un manuel commutateur de transfert (un type spécifique de la cam switch) permet aux opérateurs en toute sécurité basculer entre l'alimentation secteur et de la puissance du générateur. Le profil de came assure à la fois les sources ne sont jamais connectés en même temps, la prévention backfeed qui pourrait endommager le matériel ou de mettre en danger les travailleurs des services publics. Ces commutateurs sont requis par le code dans de nombreux pays et fournir un visible, verrouillable moyen d'isoler les sources d'alimentation lors de l'entretien.

Le Choix De L'Instrument (Voltmètres, Ampèremètres)

Systèmes triphasés souvent l'utilisation d'un seul compteur avec une cames sélecteur de mesure de tension ou de courant sur chaque phase. Cela permet d'économiser de l'espace de panneau et le coût par rapport à l'installation de trois mètres. L'opérateur tourne le sélecteur de L1, L2 ou L3, et le compteur affiche la valeur correspondante. Depuis ces commutateurs effectuer un minimum de courant (voltmètre passe) ou le courant de charge (ampèremètre commutateurs), ils sont spécifiés en conséquence—bas-les modèles actuels de mesure de la tension, haute-modèles actuels pour l'ampèremètre devoir.

D'urgence et de la Maintenance de l'Isolement

Les interrupteurs à cames servir comme manuel sectionneurs pour l'isolation de l'équipement lors de l'entretien. À la différence des disjoncteurs, qui peut être réinitialisé par inadvertance, un commutateur à came nécessite délibérée manuel de rotation et peut être verrouillé en position d'ARRÊT avec un cadenas (de nombreux modèles sont dotés d'un système de verrouillage de la fourniture). Cela les rend idéales pour Le Verrouillage De Sécurité: s'assurer que l'alimentation reste éteint pendant que les techniciens travailler sur de l'équipement.

Multi-Fonction De Panneaux De Contrôle

Dans les applications nécessitant un mode de sélection AUTO/MANUEL/TEST, par exemple—un commutateur à came fournit une interface simple, intuitive. Chaque mode active un ensemble différent de circuits, l'activation ou la désactivation de l'automatisation, de contrôle de la commutation à partir d'un AUTOMATE local de boutons-poussoirs, ou le routage des signaux aux différentes sorties. La mécanique détentes de s'assurer que l'opérateur peut se sentir chaque position, même en conditions de faible visibilité des environnements.

Moteur industriel de contrôle de l'application
Figure 4: moteur Industriel de contrôle de l'application montrant un commutateur à came montée sur un panneau de contrôle pour le manuel du moteur contrôle de la direction. L'opérateur tourne la poignée pour sélectionner la marche AVANT, ARRÊT, ou d'INVERSER les positions, contrôlant directement phases du moteur fiable, tactile fonctionnement dans des environnements de fabrication.

Commutateur à came vs Contacteur: Lequel avez-Vous Besoin?

Les deux appareils commutateur de circuits électriques, mais ils sont conçus pour fondamentalement différents paradigmes de contrôle. Choisissez de mal et vous aurez trop compliquer le système ou sacrifier la fonctionnalité.

La Principale Différence

Les interrupteurs à cames sont actionnés manuellement, multi-interrupteurs de position locale de contrôle de l'opérateur. Tourner la poignée, et des circuits de commutation. L'opérateur est directement dans la boucle.

Contacteurs sont actionnés électromagnétiquement, contrôlé à distance des interrupteurs pour automatisé ou de l'éloignement de contrôle. Un signal de faible puissance (à partir d'un AUTOMATE programmable, appuyez sur le bouton, ou relais) alimente une bobine, qui ferme les contacts principaux. L'opérateur est indirectement dans la boucle.

Quand Choisir un Commutateur à Came

  • Le contrôle manuel est nécessaire ou préférable: L'opérateur a besoin direct, tactile de contrôle sur le circuit.
  • Multi-position ou de complexes de commutation: Vous avez besoin de coordonner plusieurs circuits avec une seule action (p. ex., moteur en marche arrière, sélection du mode, la source d'alimentation de transition).
  • Haute fiabilité, leur faible entretien: Pas de bobine de burn out, pas de contacts auxiliaires à l'échec, juste de la simplicité mécanique.
  • Confirmation visuelle: La position de la poignée montre le circuit de l'état en un coup d'œil.
  • Aucune automatisation de l'infrastructure: Pas de PLC, pas de circuit de commande, il suffit de les diriger opérateur de saisie.
  • Le coût des applications sensibles: Les interrupteurs à cames sont généralement moins cher que le contacteur de systèmes basés sur simple commande manuelle.

Quand Choisir un Contacteur

  • À distance ou de contrôle automatisé: La commutation doit se faire à partir d'une distance, ou en fonction automatisée de la logique (PLC, la minuterie, le capteur).
  • Haute puissance de charge: Les contacteurs sont conçus spécifiquement pour les lourds de démarrage du moteur devoir et peut gérer des milliers d'ampères.
  • Fréquente, la haute-cycle de commutation: Les contacteurs sont construits pour des centaines de milliers, voire des millions d'opérations électriques en sous-charge.
  • Le verrouillage de sécurité avec l'automatisation: Vous avez besoin de la passer à être contrôlé par le relais de sécurité, arrêt d'urgence circuits, ou de processus de dispositifs de verrouillage.
  • Coordonnées multi-appareil de contrôle: Lorsque plusieurs contacteurs, les relais de surcharge et de minuteries de travailler ensemble dans un démarreur de moteur ou de système de contrôle.

Pouvez-Vous Utiliser Les Deux?

Absolument. De nombreux systèmes de contrôle moteur utiliser un commutateur à came pour les locaux manuel de contrôle (de l'AVANT-OFF-VERSO) et contacteurs automatisé de contrôle à distance. Le commutateur à came pourrait contourner l'automatisation entièrement (manuelle) ou elle peut activer/désactiver les bobines du contacteur, selon la conception. La clé est de comprendre le périphérique qui gère la fonction.

Pro-Tip: Si votre application exige le contrôle manuel et distance de contrôle automatisé, envisager un commutateur à came avec contacts auxiliaires à l'interface avec un contacteur. La came de position de l'interrupteur pouvez activer ou désactiver la bobine du contacteur, donnant à l'opérateur une autorité de dernière instance tout en préservant la capacité d'automatisation. Cette approche hybride est commun dans les grues, convoyeurs, et de l'équipement de procédé où les modes manuels et automatiques sont nécessaires.

Sélection de la bonne Cam Switch: Considérations Clés

Une fois que vous avez déterminé qu'un commutateur à came est la bonne solution, voici comment spécifier le périphérique que vais travailler dans votre application.

  1. Définir la séquence de commutation: Commencer par la cartographie de ce que chaque position doit faire. Qui fermeture des contacts en Position 1? Qui s'ouvrent? Faites cela pour chaque position. La plupart des fabricants fournissent de commutation de tables ou de logiciel de configuration pour aider à traduire vos besoins en un profil de came.
  2. Déterminer pôle et de le jeter de configuration: Compter le nombre de circuits indépendants, vous êtes en contrôle de gestion (pôles) et combien d'états de sortie de chaque circuit besoins (jette). Un moteur commutateur généralement besoin de 3 pôles (un par phase) et 2 lancers (avant et arrière), en plus d'une position d'ARRÊT, une 3-pôles, 3-position de l'interrupteur.
  3. Sélectionnez caractéristiques électriques: Match de la tension et du courant de notation à votre charge, et de toujours vérifier l'utilisation de la catégorie. Pour le moteur de charges, de spécifications pour les AC-3 l'obligation à 1,5-2× FLA du moteur. Pour une charge résistive AC-1 devoir à 1,2× le courant de charge est généralement suffisant.
  4. Considérer la protection de l'environnement: Intérieur propre des panneaux? IP20 est très bien. En plein air ou de lavage à grande eau environnements? Aller IP65 ou IP67. L'indice IP doit tenir compte pour l'installation de la configuration si vous êtes le montage du commutateur par le biais d'un panneau de porte, d'en assurer le bon joint de compression et que les entrées de câble sont scellés.
  5. Vérifier la résistance mécanique: Recherchez durée de vie mécanique cotes de 500 000 opérations minimum pour les applications industrielles. Durée de vie électrique sera plus faible (typiquement de 50 000 à 200 000 opérations effectuées en vertu de la charge nominale), mais c'est normal—l'usure des contacts est inévitable.
  6. Vérifier la conformité aux normes: S'assurer que l'interrupteur est certifié conforme à la norme IEC 60947-3 (ou UL 508 pour les Nord-Américains applications). Regardez pour le marquage CE (Europe), UL (états-unis), ou de certification de la CSA (Canada) en fonction de votre marché.

Pro-Tip: Si votre demande porte sur la coutume de commutation de la logique, de collaborer avec le fabricant tôt dans la phase de conception. Les interrupteurs à cames sont hautement personnalisables, mais que la personnalisation se passe à l'usine—des profils de cames sont usinées, pas de field-programmable. Fournir une description détaillée de la table de commutation montrant les contacts de proximité dans chaque poste, et le fabricant de la conception du profil de came de match.

Les normes et les Certifications

Les interrupteurs à cames vendus pour un usage industriel doit respecter internationales et régionales et des normes de sécurité. L'étalon primaire est IEC 60947-3: Basse tension disjoncteurs et contacteurs – Partie 3: Interrupteurs, sectionneurs, interrupteurs-sectionneurs et des fusibles-unités de la combinaison. Cette norme, publiée par la Commission Électrotechnique Internationale, définit les exigences pour les interrupteurs, sectionneurs et les appareils similaires utilisés dans les circuits jusqu'à 1 000 V en courant alternatif ou 1 500 V DC.

En novembre 2025, la version actuelle est IEC 60947-3:2020avec une modification (IEC 60947-3:2020/AMD1:2025) publié en Mai 2025. Cet amendement introduit plusieurs mises à jour importantes:

  • La charge critique des tests actuels pour les interrupteurs CC: De nouvelles procédures d'essai pour l'évaluation de DC performances de commutation, à relever les défis de l'arc à l'extinction sans passage à zéro.
  • Conditionnel de court-circuit de notation pour les interrupteurs protégés par disjoncteurs: Lignes directrices pour la coordination des interrupteurs à cames en amont des dispositifs de protection.
  • De nouvelles catégories pour les moteurs à haut rendement: La reconnaissance de moteurs modernes avec différents types de caractéristiques de démarrage.
  • De nouvelles annexes: L'annexe E contient la connexion de conducteurs aluminium; l'Annexe F des adresses de mesure des pertes de puissance.

Ces mises à jour reflètent l'évolution de la demande des industriels, des systèmes électriques et de s'assurer que les interrupteurs à cames répondre aux exigences actuelles de sécurité et les attentes en matière de rendement.

En plus de la norme IEC 60947-3, regardez pour les certifications suivantes:

  • Marquage CE (Europe): Indique la conformité aux directives de l'UE pour la sécurité et la compatibilité électromagnétique.
  • UL 508 liste (états-unis): UL (Underwriters Laboratories) certification pour l'équipement de contrôle industriel.
  • Certification CSA (Canada): L'Association canadienne de normalisation de l'approbation.
  • Le marquage CCC (Chine): La chine Obligatoire Certificat pour les produits vendus sur le marché Chinois.

Toujours vérifier que le modèle spécifique, vous êtes en précisant porte les certifications requises pour votre marché et de l'application. Un commutateur certifiés aux normes IEC peut toujours exiger d'autres UL ou CSA liste de l'Amérique du Nord des installations, et vice versa.

Conclusion

Les interrupteurs à cames sont d'une simplicité trompeuse des dispositifs qui permettent de résoudre de complexes problèmes de contrôle de la mécanique, de l'élégance. Avec précision usinées cam, un ensemble de blocs de contact, et un mécanisme d'encliquetage livrer multi-fonctions, multi-contrôle du circuit qui est fiable, tactile, et impossible de accidentellement misconfigure. Pas de mises à jour de firmware, pas de bugs, juste déterministe de commutation logique est verrouillé sur le profil de came.

Ils ne sont pas le bon outil pour chaque tâche. Si vous avez besoin de la télécommande ou de l'automation, vous devez les contacteurs et les relais. Si vous êtes de commutation massive des charges de moteur ou de devoir faire des centaines de milliers de électrique cycles sous la lourde inductive devoir, contacteurs sont spécialement conçus pour cela. Mais quand votre application exige manuel, multi-contrôle de la position du complexe, avec des séquences—moteur inverseur de source d'alimentation de passage, le choix de l'instrument, le mode de commutation du commutateur à came est inégalée.

Spec correctement. Correspondre à votre type de charge à la catégorie d'utilisation. Déclasser pour la température et l'altitude. Vérifier le profil de came correspond à votre table de commutation avant la commission. Et rappelez-vous que la position de la poignée n'est pas seulement un indicateur—il est le circuit de l'etat. C'est le genre de certitude, vous ne pouvez pas obtenir à partir d'un écran.

Besoin d'aide pour sélectionner les interrupteurs à cames ou d'autres composants de commande pour votre prochain projet? Contact VIOX Électrique de l'application de l'ingénierie de l'équipe pour le support technique, ou explorez notre gamme complète d'IEC 60947-certifié dispositifs de commutation et de contrôle de la station de composants.

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Salut, je suis Joe, un professionnel dédié avec 12 ans d'expérience dans l'industrie électrique. Au VIOX Électrique, mon accent est mis sur la prestation de haute qualité électrique des solutions adaptées aux besoins de nos clients. Mon expertise s'étend de l'automatisation industrielle, câblage résidentiel et commercial des systèmes électriques.Contactez-moi [email protected] si u avez des questions.

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