マイクロスイッチを選択するための5つの重要なステップ

Apr 07, 2021

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1930年代にマイクロスイッチが導入されて以来、この小型の電気機械式スイッチは、航空宇宙、家電製品、ボイラー制御、医療機器、スプリンクラーシステム、テストなど、さまざまなアプリケーション要件を満たすために継続的に開発されてきました。 機器、タイマー、自動販売機など。マイクロスイッチは通常、温度、位置、液面を検出するために使用されます。

精密マイクロスイッチには通常、基本タイプ、操作ハンドル付きタイプ、操作ハンドル付きタイプ、シェルタイプの3つの仕様があります。 マイクロスイッチは、プレスとスプリングの設計を採用しています。

エンジニアが住宅用暖房や産業用ボイラー制御で使用されるサーモスタット、または大型燃料タンクの液面スイッチを探しているかどうかにかかわらず、次の5つの主要な機能を考慮する必要があります:外形寸法、電気要件(電圧/電流))、信頼性(機械的/電気的寿命)、環境要因(危険な環境、温度範囲)および代理店の認定。 次の5つの重要な手順は、特定のアプリケーションに適したマイクロスイッチを選択するのに役立ちます。

ステップ1:スイッチのサイズが他の特性にどのように影響するかを理解する

マイクロスイッチを選択するときは、サイズが重要です。 スイッチのサイズは、電流範囲、移動量、操作力などの特性に直接関係しています。 たとえば、現在市場に出ている最小のマイクロスイッチは、0.50インチx0.236インチx0.197インチ(LxWxH)です。 この小さなスイッチは、コンパクトなサーキットブレーカーで回路の状態を検出するのに適していますが、通常は0.1〜3アンペア(A)の電流しか遮断せず、ストロークが短いです。

より多くの電流を必要とするアプリケーションは、通常、より大きなスイッチを必要とします。 たとえば、燃料タンクの用途では、液面を検出するために使用されるマイクロスイッチは、大きなストロークを提供し、大電流に耐えることができる必要があります。 通常、液面スイッチのアプリケーションでは、スイッチはウォーターポンプを直接駆動し、大電流を流す必要があります。 これには、125VACまたは250VACの電圧で定格電流20Aまたは25Aの大型マイクロスイッチが必要です。

ヒント:スイッチのサイズが小さいほど、破損する可能性のあるストロークと電流が小さくなります。

また、スイッチの大きさも操作力に影響します。 理想的な状況では、エンジニアが必要とするのは、操作力が低く、電流容量が大きいスイッチです。 しかし実際には、これら2つのパラメーターの間には妥協点があります。 広い耐電流範囲を提供しながら良好な接触を維持するために、マイクロスイッチはより強いばねを必要とし、それはスイッチの操作力とサイズを増加させます。 動作力は、加圧空気圧アプリケーションでの2グラムからソレノイドバルブアプリケーションでの8オンスまでの範囲になります(より大きな動作力が必要です)。 市場で最大のスイッチサイズは1.94インチx0.69インチx1.3インチ(LxWxH)です。

エンジニアは、スイッチの移動量の差、つまりスイッチGG#39のトリップ位置とリセット位置の間の距離にも注意を払う必要があります。 しきい値は、アプリケーションによって異なります。 たとえば、温度スイッチアプリケーションでは、オン/オフ動作点をできるだけ近くし、差動ストロークを0.0001インチまで低くする必要があります。 ただし、液面ポンプの用途では、差動ストロークが短すぎると、メークアップポンプの始動と停止が頻繁になり、ポンプの耐用年数が短くなる可能性があります。

エンジニアの特定のニーズを満たすことができます。

ステップ2:電気的要件を知る

マイクロスイッチは通常、5mA / 5VDCから25A / 250VACまでの電流を遮断することができます。 マイクロスイッチの製品ラインは、低エネルギー消費から電力負荷電気タイプまで、さまざまなアプリケーションに適した一連の製品を提供します。

エンジニアは、適切なスイッチを選択するために、特定のアプリケーションに必要な定格電流と電圧(ACまたはDC)を知っている必要があります。 すべての業界のさまざまなデバイスが低エネルギー消費に取り組んでいるため、マイクロスイッチは低電流(論理レベルの負荷)およびDC電圧で動作できる必要があります。

ただし、産業用ポンプアプリケーションなど、大電流と高電圧を遮断できるスイッチを必要とするアプリケーションもあります。

負荷要件に加えて、エンジニアは適切な回路も選択する必要があります。 スイッチの接点は、ノーマルオープン(NO)とノーマルクローズ(NC)のいずれかである必要があります。 NOタイプの接点の場合、通常、接点間に電流は流れません。 スイッチがアクティブになると、接点が閉じて回路が接続されます。 NCタイプの接点の場合、通常、接点間に電流が流れます。 スイッチがアクティブになると、接点が開き、回路が切断されます。

ステップ3:環境条件を考慮する

環境要件は、特に産業用制御や医療機器など、高い信頼性と重要性を必要とするアプリケーションで、マイクロスイッチの選択に大きな影響を与えます。 スイッチに入る可能性のある空気中の汚染物質、スイッチが配置されている液体、動作温度要件など、アプリケーションの環境条件を理解します。

過酷な環境条件下でのアプリケーションでは、動作温度範囲が広い密閉型スイッチを選択する必要があります。 信頼性の高いマイクロスイッチは、華氏-65度(摂氏-54度)から華氏350度(摂氏177度)の温度範囲で動作し、さまざまなアプリケーションに簡単に対応できます。 同時に、液体の侵入を防ぐために、スイッチの保護レベルは少なくともIP67である必要があることに注意してください。 これにより、同じレベルの保護を実現できるエンクロージャーの設計に多くの時間を費やす必要がなくなります。

ステップ4:作業寿命の要件を明確にする

スイッチの信頼性は非常に重要です。 アプリケーションに必要な電気的および機械的動作寿命を明確にする必要がありますか? スイッチが異なれば、接点の材質、ハウジング、端子も異なり、さまざまなアプリケーションの電気的および機械的寿命の要件を満たすことができます。

信頼性の高いマイクロスイッチは、機械的故障の前に1000万から2000万回操作でき、電気的故障の前に最大負荷で50,000から100,000回操作できます。

品質の異なるスイッチ間のわずかな価格差については、総使用コストを考慮する必要があります。 スイッチの料金を支払う必要があるだけでなく、スイッチが障害なく長時間実行されるようにする必要があるためです。 多くの場合、より信頼性の高いスイッチを使用するための追加コストは、使用中の保証コストが低いことで相殺されます。

ステップ5:代理店の認定要件を確認する

さまざまな国際的な電気的要件を満たすスイッチを選択すると、さまざまな地域の製品設計を簡素化するのに役立ちます。 いくつかの主要な標準認証には、米国でのUL認証、カナダでのcUL認証またはCSA認証、ヨーロッパでのENEC認証と中国でのCQC認証、韓国でのKC認証が含まれます。

マイクロスイッチを選択するときは、寸法、負荷要件、作業環境、信頼性など、多くの要素を考慮する必要があります。 したがって、実際のアプリケーション要件を理解する必要があります。どのサイズのスイッチが必要ですか。 必要な定格電力はどれくらいですか? 低圧用途ですか? スイッチを密閉する必要がありますか? スイッチは極端な温度に耐える必要がありますか? 国際機関の認証が必要ですか? それは重要なアプリケーションですか? これらの問題が明確になったら、アプリケーションに適したものを選択してください


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