118 Magnetschalter 5.

Transcrição

5.
Magnetschalter
Einsatzgebiet
Berührungslose Endschalter werden vorzugsweise
dort eingesetzt, wo mechanisch betätigte Endschalter
aufgrund ungünstiger Betriebsbedingungen wie hohe
oder geringe Anfahrgeschwindigkeiten, große
Schalthäufigkeit, starker Staub- und Schmutzeinfluss,
hohe Feuchtigkeit, chemische Atmosphäre, große
Schwankungen im Betätigungsabstand nicht mehr
zufriedenstellend arbeiten. Im Aufzugsbau finden die
Magnetschalter bevorzugt Verwendung bei der Positionierung und Steuerung.
Ein Typ der berührungslosen Endschalter sind die
Magnetschalter. Weitere Typen sind induktive,
kapazitive und optische Näherungsschalter, siehe
Katalog Teil 2. Um jedoch die richtige Auswahl treffen
zu können, ist es notwendig, den allgemeinen Aufbau
und die Funktion der Magnetschalter zu kennen.
Aufbau und
Wirkungsweise
Die Magnetschalter der Baureihen BN 325, BN 65,
BN 8. bestehen aus zwei Einheiten, dem eigentlichen
Schalter und dem Betätigungsmagneten.
Die Schaltrohre unserer Magnetschalter sind mit Stickstoff gefüllt. Die Kontaktzungen aus einer Eisen/NickelLegierung sind im Glaskörper eingeschmolzen und im
Bereich der Kontaktstellen mit Rhodium beschichtet.
Der Luftspalt zwischen den Kontaktzungen beträgt nur
0,2 bis 0,3 mm, so dass die zum Schaltvorgang erforderliche Magnetkraft nur gering sein muss. Durch den
geschlossenen Glaskörper ist die Kontaktstelle vor
Staub, Feuchtigkeit und Korrosion geschützt. Magnetschalter sind daher außerordentlich kontaktsicher.
Durch den Einbau und die genaue Bemessung von
Vorspannmagneten wird die Kontaktart bestimmt:
Schließerkontakt
Öffnerkontakt
Umschalterkontakt
Rasterkontakt
Raster-Umschalterkontakt
118
Schmersal Industrieschaltgeräte
5.
Magnetschalter
Außerdem werden die Vorspannmagnete so justiert,
dass die genaue Mittellage der Schaltpunkte gewährleistet ist.
Diese Justierung erfolgt immer im gleichen Abstand mit
einem hierfür ausgesuchten Prüfmagneten, so dass die
Gewähr der Austauschbarkeit gleicher Schaltelemente
gegeben ist. Nach der Justierung werden Schaltrohr
und Vorspannmagnet durch Verkleben miteinander
fixiert und danach mit einem elastischen Füllstoff vergossen. Zur Betätigung der Schalter werden Permanent-Magnete mit und ohne Gehäuse sowie Elektromagnete verwendet. Je nach Schalterart ist für seitliche Betätigung ein bestimmter Schaltmagnet zu
wählen. Beim Öffner-, Schließer- und Umschalterkontakt ein Schaltmagnet mit N-S-Pol, beim Raster- und
Raster-Umschalterkontakt ein solcher mit N- oder SPol. Der verwendete Magnetwerkstoff Bariumferrit ist
alterungsbeständig und verliert auch durch fremde
Magnetfelder seinen Magnetismus kaum. Seine
Temperaturabhängigkeit von 0,2 % pro Grad C ist
jedoch bezüglich der Schaltpunktgenauigkeit zu
beachten. Die Magnetkraft nimmt bei steigenden Temperaturen mit diesem Faktor ab und bei sinkenden
Temperaturen zu. Eine bleibende Veränderung ist
jedoch im Bereich – 30 °C bis + 90 °C nicht zu
verzeichnen.
Hinweis
Magnetfeld N-S-Magnet
Magnetfeld N- oder S-Magnet
Bei parallel zum Schalter verlegten Stromkabeln muß
ein Mindestabstand von 50 mm eingehalten werden.
Bei der sehr häufig vorkommenden Anordnung der
Geräte nebeneinander ist auf einen ausreichenden
Abstand zu achten. Je nach Größe der Schaltmagnete
kommt es zu ungewollten Betätigungen der daneben
liegenden Schalter. Eine wirksame Abhilfe wird durch
Abschirmbleche erreicht, die zwischen den Schaltern
angeordnet werden. Hierbei ist zu beachten, dass die
Eisenbleche einen Teil der Magnetfeldlinien absorbieren
und der maximale Schaltabstand verringert wird.
Kontaktverklebungen können bei der Verwendung
längerer Leitungen auftreten. Wegen der sehr unterschiedlichen Leitungskapazitäten, bedingt durch den
Leitungsaufbau und den Querschnitt, können keine
genauen Angaben gemacht werden. Tatsächlich treten
jedoch durch die sehr kurzzeitig auftretenden kapazitiven Ladeströme schon Verklebungen ab 25 m
Leitungslänge auf. Um diese Verklebungen zu vermeiden, wurden für verschiedene Längen Kompensationsspulen entwickelt, siehe Kapitel 5.8. Diese Kompensationsspulen werden in Reihe mit den Schaltrohren gelegt.
Die technischen Daten der Magnetschalter finden
Sie in dem Kapitel 5.9.
119
5.
5.1
Magnetschalter
Baureihe BN 85-5
Merkmale
• Kunststoffgehäuse
• Raster
• hohe Lebensdauer
• berührungslos
• zur Ansteuerung von Relais
• 5 Reedkontakte einclipsbar
• reziproke Schaltfunktion durch Drehen der
einzelnen Schalteinsätze um 180°
• LED zur Anzeige des Schaltzustandes
• nicht benötigte Steckplätze können mit Leereinsätzen bestückt werden
• mit 10-poligem Steckeranschluss
• Schutzart IP 30
Lieferumfang
• Gerät ohne Schalteinsätze
• 2 Leereinsätze
Info
• zum Anschluss an Steuerungen, Bestellindex -2031
Hinweis
Der Betätigungsmagnet BP 7 ist nicht im Lieferumfang des Grundgerätes enthalten, siehe
Kapitel 5.7
Passender Schalteinsatz,
Bestellbezeichnung BN 85-re.
Rastung
120
Die Öffner- oder Schließerfunktion ist abhängig von der
Betätigungsrichtung, dem Betätigungsmagneten und
der Polung des Betätigungsmagneten.
5.
5.1
Magnetschalter
Baureihe BN 85-5
Schaltabstände
Betätigungsmagnet:
BP 7
Bei Befestigung auf ferromagnetischem Untergrund
durchschnittlicher max. Schaltabstand s:
14 mm
max. Schaltabstand unter ungünstigen Bed. s max:
11 mm
min. Schaltabstand smin:
1 mm
Nennschaltabstand snenn:
6 mm
Bei Befestigung auf nicht ferritischem Untergrund (z.B. Kunststoffschiene)
Schaltabstand s:
0 … 9 mm
Nennschaltabstand snenn:
5 mm
Kontakte
1 Raster
zur Ansteuerung von Relais
zum Anschluss an Steuerungen
1 Raster
BN 85-5
BN 85-5-2031
Betätigungsrichtung
121
5.
5.2
Magnetschalter
Baureihe BN 85
Klemmschenkel
Klemmleiste
C-Schiene gehört nicht zum Lieferumfang
Merkmale
• Raster
• berührungslos
• Befestigung mit Klemmschenkel und
-schraube
• Reedkontakt einclipsbar, Vorortmontage
• Justage durch Lösen der zentralen
Befestigungsschraube
• Schaltabstand bis zu 40 mm,
abhängig vom Betätigungsmagnet
• mit konfektionierter Leitung,
Leitungslänge 1 m
• zwei Einzeladern LiYY 0,75 mm2
• Schutzart IP 40
Kontakte
• auf C-Schiene aufclipsbar, zwei Einzeladern LiYY
0,75 mm2, M4 Schräggleitmuttern und ohne
Schraube, Bestellindex -1831-1
• auf C-Schiene aufclipsbar, zwei Einzeladern LiYY
0,75 mm2, M4 Schräggleitmuttern und mit
• auf C-Schiene aufclipsbar, Mantelleitung
LiYY 2 x 0,25 mm2, M4 Schräggleitmuttern und ohne
• auf C-Schiene aufclipsbar, Mantelleitung
LiYY 2 x 0,25 mm2, M4 Schräggleitmuttern und mit
• mit Klemmschenkel und -schraube, Mantelleitung
LiYY 2 x 0,25 mm2, Bestellindex -1824-3
1 Raster
Standard
BN 85-r
Hinweis
Die Betätigungsmagnete sind nicht im Lieferumfang des Grundgerätes enthalten. Auswahl
siehe Kapitel 5.7
Rastung
122
Info
5.
5.2
Magnetschalter
Baureihe BN 85
Betätigungsmagnete
Typenbezeichnung
BN 85-rz
Schaltwege
Kontakte
1 Raster
Betätigungsart
N oder S
Betätigungsmagnet
BP 6 N
BP 6 S
BP 7 N
BP 7 S
BP 8 N
BP 8 S
BP 10 N
BP 10 S
BP 2 x 10 N
BP 2 x 10 S
BP 11 N
BP 11 S
BP 12 N
BP 12 S
BP 15 N
BP 15 S
BP 2 x 15 N
BP 2 x 15 S
BP 20 N
BP 20 S
BP 31 N
BP 31 S
BP 34 N
BP 34 S
Schaltabstand
[mm]
2-12
2-12
0-9
0-9
2-10
2-10
5-20
5-20
6-27
6-27
4-23
4-23
5-27
5-27
5-22
5-22
7-28
7-28
3-28
3-28
4-30
4-30
10-40
10-40
tig
Betä
ungs
richt
ung
ne
ltmag
Scha
S
0
1
BP
t
e
ltelem
Scha r
5
8
BN
nt
Schaltvermögen
123
5.
5.3
Magnetschalter
Baureihe BN 80
Merkmale
• flache Bauform
• Raster
• berührungslos
• 1 Reedkontakt
• Schaltabstand bis zu 60 mm,
abhängig vom Betätigungsmagnet
• Betätigungsfläche durch Nase
gekennzeichnet
Leitungslänge 1 m
• Schutzart IP 67
Kontakte
1 Raster
Standard
BN 80-rz
Hinweis
siehe Kapitel 5.7
Rastung
124
5.
5.3
Magnetschalter
Baureihe BN 80
Betätigungsmagnete
Typenbezeichnung
Schaltwege
BN 80-rz
Kontakte
1 Raster
Betätigungsart
S
Betätigungsmagnet
BP 6 S
BP 7 S
BP 10 S
BP 2 x 10 S
BP 11 S
BP 12 S
BP 15 S
BP 2 x 15 S
BP 20 S
BP 31 S
BP 34 S
BP 2 x 34 S
Schaltabstand
[mm]
4-18
6-22
10-30
12-36
10-30
10-34
12-30
13-38
10-38
12-40
20-50
22-60
tig
Betä
ungs
richt
ung
ltmag
Scha
0S
BP 1
net
e
ltelem
Scha rz
0
8
BN
nt
Schaltvermögen
125
5.
5.4
Magnetschalter
Baureihe BN 310
Merkmale
• flache Bauform
• Öffner, Schließer oder Raster
• berührungslos
• 1 Reedkontakt
• Betätigungsfläche und -richtung durch
Schaltsymbol gekennzeichnet
Leitungslänge 1 m
• Schutzart IP 67
BN
Standard
BN
BU
1 Öffner
1 Schließer
1 Raster
BN 310-01z
BN 310-10z
BN 310-rz
Hinweis
Die Betätigungsmagnete sind nicht im Lieferumfang des Grundgerätes enthalten, Auswahl
siehe Kapitel 5.7.
Bei der Gegenüberstellung von Schalter und
Betätigungsmagnet muss die Zuordnung der Farben
übereinstimmen: rot (S) auf rot (S) und grün (N) auf
grün (N). Dies gilt nicht beim Raster.
Der Schalter ist mit einer nicht magnetischen Zwischenlage von min. 20 mm auf Eisen zu montieren.
Rastung
Schaltvermögen
Schaltstrom
Kontakte
BU
Schaltspannung
126
5.
5.4
Magnetschalter
Baureihe BN 310
Betätigungsmagnete
Typenbezeichnung
BN 310-01z
BN 310-10z
BN 310-rz
Kontakte
1 Öffner
1 Schließer
1 Raster
Betätigungsart
S oder N
S oder N
N/S
Schaltwege
Betätigungsmagnet
BE 20
BE 20 N
BE 20 S
BP 10
BP 10 N
BP 10 S
BP 2x 10
BP 2x 10 N
BP 2x 10 S
BP 11
BP 11 N
BP 11 S
BP 2x 11 N
BP 2x 11 S
BP 12
BP 12 N
BP 12 S
BP 15
BP 15 N
BP 15 S
BP 2x 15/2
BP 2x 15/2 N
BP 2x 15/2 S
BP 20
BP 20 N
BP 20 S
BP 21
BP 21 N
BP 21 S
BP 2x 21 N
BP 2x 21 S
BP 31
BP 31 N
BP 31 S
BP 34
BP 34 N
BP 34 S
Schaltabstand
[mm]
20
20
20
5
15
15
15
20
20
8-20
15
15
3-25
3-25
10-30
20
20
6
17
17
17
22
22
20
3-25
3-25
25-50
15-45
15-45
20-60
20-60
20
3-25
3-25
5-20
15-30
15-30
= geeignet
= nicht geeignet
127
5.
5.5
Magnetschalter
Baureihe BN 325
Merkmale
• Raster
• berührungslos
• 1 Reedkontakt
• Befestigung mit zwei Gewindebolzen
• Flachsteckeranschluss 4,8 mm
Leitungslänge 1 m
• Schutzart IP 40
• mit LED lieferbar, Bestellindex G 24
• Flachsteckeranschluß 4,8 mm und 1 zusätzliches
Abschirmblech, Bestellindex -1239
• Flachsteckeranschluß 6,3 mm und 1 zusätzliches
• Leitungsausgang links und 1 zusätzliches
• Leitungsausgang rechts und 1 zusätzliches
Abschirmblech, Bestellindex -1279-2
• mit Halterung H 1/1 oder H 2 auf Eisen montierbar,
Halterungen siehe Kapitel 5.8
1 Raster
Standard
BN 325-rz
Hinweis
siehe Kapitel 5.7
Die Abmessungen und Anschlussmaße sind
identisch mit BN 32.
Rastung
Schaltvermögen
Schaltstrom
Kontakte
Info
Schaltspannung
128
5.
5.5
Magnetschalter
Baureihe BN 325
Betätigungsmagnete
Typenbezeichnung
BN 325-rz
Montagehinweise
Schaltwege
Kontakte
1 Raster
Betätigungsart
N/S
Betätigungsmagnet
BE 20 N
BE 20 S
BP 10 N
BP 10 S
BP 2x 10 N
BP 2x 10 S
BP 11 N
BP 11 S
BP 2x 11 N
BP 2x 11 S
BP 12 N
BP 12 S
BP 15 N
BP 15 S
BP 2x 15/2 N
BP 2x 15/2 S
BP 20 N
BP 20 S
BP 21 N
BP 21 S
BP 2x 21 N
BP 2x 21 S
BP 31 N
BP 31 S
BP 34 N
BP 34 S
Schaltabstand
[mm]
15
15
10
10
15
15
10
10
20
20
15
15
12
12
17
17
5-20
5-20
15-40
15-40
20-55
20-55
5-20
5-20
10-25
10-25
• max. Schaltabstand bei seitlichem Versatz des
Betätigungsmagneten
• bei – 20 °C … + 50 °C
• max. seitlicher Versatz von zwei Magneten
bei dem der mittlere Schalter noch nicht
beeinflusst wird
129
5.
5.6
Magnetschalter
Baureihe BN 65 und BN 65/V
*Mitte Schaltrohr
Merkmale
• Zentralbefestigung
• Öffner, Schließer, Raster, Umschalter oder
Raster-Umschalter
• berührungslos
• seitliche und vorderseitige Betätigung
• eingegossene Leitung,
Leitungslänge 1 m
• Schutzart IP 67
Info
• mit Halterung H 1/1 oder H 2 auf Eisen montierbar,
Halterungen siehe Kapitel 5.8
BK
BN
BU
BN
BU
BN
BU
Kontakte
1 Öffner
1 Schließer
1 Raster
1 Wechsler
1 RasterUmschalter
seitliche Betätigung
vorderseitige
Betätigung
vorderseitige
Betätigung ohne
Vorspannmagnet
BN 65-01z
BN 65-10z
BN 65-rz
BN 65-11z
BN 65-11rz
BN 65-01z/V
BN 65-10z/V
BN 65-rz/V
BN 65-11z/V
BN 65-11rz/V
siehe Kapitel 5.7
Bei der Gegenüberstellung von Schalter und
Betätigungsmagnet muss die Zuordnung der Farben
übereinstimmen: rot (S) auf rot (S) und grün (N) auf
grün (N). Dies gilt nicht beim Raster.
Rastung
130
Schaltvermögen
Schaltstrom
Hinweis
BN 65-11z/1V
Schaltspannung
5.
5.6
Magnetschalter
Betätigungsmagnete für seitliche Betätigung
Typenbezeichnung
BN 65-01z
BN 65-10z
BN 65-rz
Kontakte
1 Öffner
1 Schließer
1 Raster
Betätigungsart
S oder N
S oder N
N/S
Schaltwege
Betätigungsmagnet
BE 20
BE 20 N
BE 20 S
BP 10
BP 10 N
BP 10 S
BP 2x 10
BP 2x 10 N
BP 2x 10 S
BP 11
BP 11 N
BP 11 S
BP 2x 11 N
BP 2x 11 S
BP 12
BP 12 N
BP 12 S
BP 15
BP 15 N
BP 15 S
BP 2x 15/2
BP 2x 15/2 N
BP 2x 15/2 S
BP 20
BP 20 N
BP 20 S
BP 21
BP 21 N
BP 21 S
BP 2x 21 N
BP 2x 21 S
BP 31
BP 31 N
BP 31 S
BP 34
BP 34 N
BP 34 S
Schaltabstand
[mm]
20
20
20
5
15
15
15
20
20
20
15
15
25
25
10-30
20
20
6
17
17
17
22
22
20
25
25
25-50
15-45
15-45
20-60
20-60
20
25
25
15-20
15-30
15-30
Betä
= geeignet
= nicht geeignet
lt
Scha
magn
lte
Scha
tigun
gsric
htung
10
x BP
et 2
leme
65-0
nt BN
1z
131
5.
5.6
Magnetschalter
Betätigungsmagnete für vorderseitige Betätigung
Typenbezeichnung
BN 65-01z/V
BN 65-10z/V
BN 65-rz/V
BN 65-11z/V
BN 65-11z/1V
BN 65-11rz/V
1 Öffner
1 Schließer
S oder N
1 Raster N-betätigt
1 Raster S-betätigt
N/S
1 Umschalter
1 RasterUmschalter
N/S
Schaltwege
Kontakte
Betätigungsart
Betätigungsmagnet
BE 20
BE 20 S
BP 10
BP 10 S
BP 2x 10 S
BP 11
BP 11 S
BP 2x 11 S
BP 12
BP 12 S
BP 2x 12 S
BP 15 S
BP 20
BP 20 S
BP 21
BP 21 S
BP 2x 21 S
BP 22 S
BP 22 N+S
BP 22/1 S
BP 22/1 N+S
BP 2x 22 S
BP 2x 22/1 S
BP 31
BP 31 S
BP 34
BP 34 S
S oder N
Schaltabstand
[mm]
10
6
3
5
10
15
5
15
20
10
25
6
10
15
45
30
20-55
25
35
15
25
15-55
35
10
15
15
20
= geeignet
= nicht geeignet
BN 65-11z/V
mit Magnet BP 10 S
132
Betä
tigun
gsric
htung
5.
5.7
Magnetschalter
Betätigungsmagnete – Permanent-Magnete
BP 6
• ungekapselt
• S-Pol durch roten Punkt
gekennzeichnet
BP 7
• ungekapselt
• S-Pol durch roten Punkt
gekennzeichnet
BP 8
• ungekapselt
• S-Pol rot gekennzeichnet
• mit 10 mm Abstand auf
Eisen montierbar
133
5.
5.7
Magnetschalter
N
ø 18,5
90°
• ungekapselt
• Farbkennzeichnung der
Pole durch Klebefolie
Eisen montierbar
ø 4,3
BP 10
S
10
BP 15/2
S
• ungekapselt
• Polarität eingepresst
Eisen montierbar
90°
BP 15 und BP 15/2
ø 4,3
10
BP 15
• kunststoffgekapselt
Eisen montierbar
90°
ø 20
N
S
ø 4,3
12
ø 22,5
90°
Eisen montierbar
5,3
BP 34
N
S
17
134
ø 34
5.
5.7
Magnetschalter
BP 20
• metallgekapselt, Al-Gehäuse
• mit 20 mm Abstand auf Eisen
montierbar
BP 20
S
N
51
(S)
25
BP 20 N
BP 20 S
8
N
0,5
15
27
65
4,5
80
BP 31
BP 31
• mit 20 mm Abstand auf Eisen
montierbar
S
N
4
48
23
7,5
4,5
10
0,5
34
5
24
N (S)
BP 31 N
BP 31 S
BP 11
BP 11 N
BP 11 S
65
8
7
15
80
15
4,5
40
32,5
12
• auf Eisen montierbar
25
BP 11
BP 2 x 11 S
BP 2 x 11 N
135
5.
5.7
Magnetschalter
BP 12
15
80
65
4,5
40
32,5
12
8
7
25
25
BP 12 N
BP 12 S
BP 12
BP 2 x 12 S
BP 2 x 12 N
BP 21
8
25
BP 21 N
BP 21 S
136
100
30
130
6,5
65
50
19
10
35
BP 21
BP 2 x 21 S
BP 2 x 21 N
5.
5.7
Magnetschalter
BP 22
• metallgekapselt,
Zn-Gehäuse
• als N- oder S-Magnet
einsetzbar
BP 22
BP 22/1
BP 22/2
140
145
20
15
160
BP 22 N und BP 22 S
BP 22/1 N und BP 22/1 S
BP 22/2 N und BP 22/2 S
35
BP 2 x 22 N
BP 2 x 22 S
BP 2 x 22/1 N
BP 2 x 22/1 S
BP 2 x 22/2 N
BP 2 x 22/2 S
70
137
5.
5.7
Magnetschalter
Betätigungsmagnete – Elektromagnete
BE 20
29,5
14,5
74
62
ø 4,3
55
43
ø 6,5
16,5
ca. 1000
• vergossene Spule
• bei BE 20 und BE 20 N Anschluss braun (BN)
an Pluspol (+)
• bei BE 20 S Anschluss braun (BN)
an Minuspol (–)
• Anschlussleitung H03VV-F 2x 0,75 mm2,
Leitungslänge 1 m
• IP 67
• Spannung: 24 VDC, 48 VDC, 60 VDC oder
110 VDC
• 6 W Leistung
• 100% ED Einschaltdauer
• Umgebungstemperatur: –25 °C…+75 °C
• BE 20: mit 25 mm Abstand auf Eisen
montierbar
• BE 20 N (S): auf Eisen montierbar
BE 20 ST
29,5
ø 4,3
55
43
14,5
88
74
62
• vergossene Spule
• Stecker mit Lötanschluss für
max. 1,5 mm2 Anschlussleitung
• IP 67
• bei BE 20 ST und BE 20 N ST Anschluss von
Pin 2 an Pluspol (+)
• bei BE 20 S ST Anschluss von Pin 2
an Minuspol (–)
• Spannung: 24 VDC, 48 VDC, 60 VDC oder
110 VDC
• 6 W Leistung
• 100% ED Einschaltdauer
• Umgebungstemperatur: –25 °C…+75 °C
• BE 20: mit 25 mm Abstand auf Eisen
montierbar
• BE 20 N (S): auf Eisen montierbar
ø 7,5
ø 30
138
5.
5.8
Magnetschalter
Zubehör
Halterung Typ H 1/1
2,5
18,5
ø 13
34
• für BN 65
• Metallhalterung mit 2
elastischen Lagerblöcken
• gewährleistet hohe
Erschütterungsfestigkeit
30
32,5
10
5,5
17,5
10
32,5
32,5
87,5
10
Halterung Typ H 2
2
16
27
ø 13
• für BN 65
• Metallhalterung mit
Gummischeiben
22
95
11
4
4,5
45
12
78
Klemmschelle H 15
• für BN 65
139
5.
5.8
Magnetschalter
Zubehör
Kompensationsspule KS 1
• Maß X = 23 mm
• für Leitungslängen bis
100 m
• Anschlussleitung
H07V-K 1 mm2,
Leitungslänge 1 m
Hinweis
• Kompensationsspule in
Reihe mit dem Schaltrohr
legen
Kompensationsspule KS 2
• Maß X = 36 mm
• für Leitungslängen bis
200 m oder 2 x 100 m
Hinweis
140
• Kompensationsspule in
Reihe mit dem Schaltrohr
legen
5.
5.9
Magnetschalter
Technische Daten
BN 85-5
Vorschriften:
IEC 60947-5-1
Bauform:
rechteckig
Gehäuse:
glasfaserverstärkter Thermoplast
Schutzart:
IP 30
BN 85
BN 80
IP 40
IP 67
nach IEC / EN 60529 / DIN VDE 0470 -1
Anschlussart:
10-poliger Stecker-
2 Einzeladern LiY 0,75 mm2,
2 Einzeladern LiYY 0,25 mm2,
anschluss
Leitungslänge 1 m
Leitungslänge 1 m
Wirkweise:
magnetisch
Schaltzustandsanzeige:
LED; Schalter geöffnet,
–
-2031: Schalter geschlossen
Betätigungsmagnet:
BP 7
siehe Kapitel 5.2
siehe Kapitel 5.3
Schaltspannung:
12 … 60 VDC
max. 60 VAC/DC
max. 250 VAC/DC
Schaltstrom:
max. 1 A
Schaltleistung:
max. 30 W
Überschlagspannung:
400 VDC
Schaltgeschwindigkeit:
–
Schalthäufigkeit:
max. 300/s bei BN 310-01z,-10z
Schaltzeit „Schließen“:
2 ms
Schaltzeit „Öffnen“:
0,07 ms
Prelldauer:
–
max. 0,2 ms
max. 0,5 ms
Umgebungstemperatur:
– 10 °C … + 75 °C
0 °C … + 75 °C
– 25 °C … + 75 °C
Lebensdauer mechanisch:
min. 109
Lebensdauer elektrisch:
5 x 108, abhängig v. d. Belastung
5 x 106, abhängig v. d. Belastung
Schockfestigkeit:
60 g, sinusförmige Schwingung
max. 0,5 A
max. 30 VA/W
max. 10 VA, 8 W
> 450 VAC
Schwingungsfestigkeit:
Wiederanfahrgenauigkeit:
141
5.
5.9
Magnetschalter
Technische Daten
BN 310
Vorschriften:
IEC 60947-5-1
Bauform:
rechteckig
Gehäuse:
glasfaserverstärkter Thermoplast
Schutzart:
IP 67
BN 325
BN 65
BN 65/V
zylindrisch
IP 00, IP 40 montiert mit isol. Stecker
IP 67
nach IEC / EN 60529 / DIN VDE 0470 -1
Anschlussart:
H03VV-F2 x 0,75 mm2,
Flachsteckeranschluss 4,8 mm
H03VV-F2 x 0,75 mm2,
A03VV-F3 x 0,75 mm2,
Leitungslänge 1 m
Leitungslänge 1 m
Wirkweise:
magnetisch
Schaltzustandsanzeige:
–
Betätigungsmagnet:
siehe Kapitel 5.4
siehe Kapitel 5.5
siehe Kapitel 5.6
Schaltspannung:
max. 250 VAC/DC
max. 250 VAC
max. 250 VAC;
BN 65-rz/V, -11rz/V:
max. 220 VAC, 150 VDC
Schaltstrom:
max. 3 A
max. 3 A;
BN 65-rz/V, -11rz/V: max. 1 A
Schaltleistung:
max. 120 VA/W
Überschlagspannung:
> 600 VAC
max. 120 VA
max. 120 VA;
BN 65-rz/V,-11rz/V: max. 80 VA/W
> 600 VAC;
BN 65-rz/V, -11rz/V: > 350 VAC
Schaltgeschwindigkeit:
max. 18 m/s
Schalthäufigkeit:
max. 300/s bei BN 310-01z,-10z
max. 300/s
Schaltzeit „Schließen“:
0,3 … 1,5 ms
max. 1,5 ms
Schaltzeit „Öffnen“:
max. 0,5 ms
Prelldauer:
0,3 … 0,6 ms
Umgebungstemperatur:
– 25 °C … + 75 °C
Lebensdauer mechanisch:
min. 109
Lebensdauer elektrisch:
106 … 109, abhängig v. d. Belastung
Schockfestigkeit:
30 g / 11 ms
0,3 … 1,5 ms
0,3 … 0,6 ms, max. 3 ms
50 g / 11 ms
BN 65-rz/V, -11rz/v:
Schwingungsfestigkeit:
10 … 55 Hz, Amplitude 1 mm
Wiederanfahrgenauigkeit:
± 0,25 mm, T = konstant
142
5.
5.10
Magnetschalter
Erläuterungen
Erschütterungsfestigkeit
Obwohl die Einstellung der Raster-Schalter gegenüber
den Schließer- und Öffner-Schaltern sehr großer Genauigkeit bedarf, sind auch diese Geräte außerordentlich erschütterungsfest. Durch die Einbettung der
Schaltrohrwannen in Schaumgummi kann die Erschütterungsfestigkeit weiter erhöht werden. Stehen die
Schalter unter Einwirkung der Schaltmagnete, so ist
auch durch starke Schwingungen eine Änderung des
Schaltzustandes nicht zu erreichen. Allerdings ist
Vorsicht bei zu starken Schockbelastungen geboten.
Bei zu starker Belastung dieser Art können Magnetschalter, gleich welcher Kontaktart, funktionsuntüchtig
werden, weil die Kontaktzungen eine bleibende Verformung erhalten.
Lebensdauer
Öffnerkontakt
Es ist darauf zu achten, dass die sorgfältig abgestimmten Geräte nicht schon beim Einbau oder beim
Prüfen durch Überlast beschädigt werden. Magnetschalterkontakte neigen zum Kleben, wenn die maximal angegebene Stromstärke überschritten wird. Sie
sind zwar nach dem Wiederaufbrechen funktionstüchtig, haben jedoch in jedem Falle an Genauigkeit
verloren und können darüber hinaus vom Öffner zum
Schließer geworden sein. Werden Glühlampen oder
Wechselstrom-Magnete eingeschaltet, so können die
Einschaltstromspitzen das Zehn- bis Zwölffache vom
Nennstrom betragen. Beim Abschalten von Induktivitäten treten Überspannungen auf, die in kürzester Zeit
zur vollständigen Zerstörung der Geräte führen können. In derartigen Fällen sind geeignete Maßnahmen
zur Funkenlöschung vorzusehen. Um die Überspannung auf ein zulässiges Maß zu bringen, können VDRWiderstände parallel zur Induktivität geschaltet werden. Bei der üblichen Funkenlöschung durch Kondensatoren ist auf jeden Fall ein Dämpfungswiderstand mit
vorzusehen, da es sonst zu Verschweißungen durch
die Lade- bzw. Entladevorgänge des Kondensators
kommt. Optimale Werte der Löschmittel (R/C-Glied)
können jedoch im Einzelfall nur durch Versuche ermittelt werden. Es soll aber nicht verschwiegen bleiben,
dass eine falsche Anpassung ungünstiger sein kann
als gar keine. Im Gleichstromkreis empfehlen wir, zum
Schutz der Kontakte eine Diode parallel zur Induktivität
zu schalten. Werden Magnetschalter, wie vorher beschrieben, vor Überlast geschützt, so kann mit einer
elektrischen Kontaktlebensdauer gerechnet werden,
welche die der zu schaltenden Geräte bei weitem
übertrifft. Die berührungslos mit geringer Kraft betätigten Schalter sind auch von der Antriebsseite keinerlei
Verschleiß unterworfen und haben somit praktisch eine
unbegrenzte Lebensdauer.
Der eingebaute Vorspannmagnet ist bei dieser Schalterart so stark bemessen, dass die Kontaktzungen
geschlossen werden. Durch die zum Schaltmagneten
entgegengesetzte Polung der Vorspannmagnete bewirkt der sich nähernde Schaltmagnet das Öffnen
der Kontakte. Aus diesem Zusammenhang ist zu erkennen, dass auch hier Schaltmagnete und Schalter
in der vorgeschriebenen Lage zueinander angeordnet
sein müssen (rot auf rot und grün auf grün). Die Feldlinienbilder für Schließer und Öffner zeigen auf, das
eine Betätigung aus drei Richtungen
möglich ist und auch eine Richtungsänderung um 90°
eine einwandfreie Funktion ergibt.
N-S Magnet
Öffnerkontakt
N
S
S
N
Zusammenwirken der Magnetfeldlinien beim
Öffnerkontakt mit N-S-Schaltmagneten
Raster oder
bistabiler
Kontakt
Diese Schalterart wird durch eine genaue Bemessung
der Vorspannmagnete erreicht. Die Kraft dieser Magnete auf das Schaltrohr wird so abgestimmt, dass sie
zwischen dem Ansprech- und Abfallwert des Rohres
liegt. Um die Abstimmung zu erleichtern und um eine
sichere Schaltfunktion zu bekommen, werden spezielle
Schaltrohre mit großer Differenz zwischen den Ansprech- und Abfallwerten eingesetzt. Ohne Einwirkung
eines Schaltmagneten kann der Kontakt geöffnet oder
geschlossen sein. Vor dem Einbau ist gegebenenfalls
die gewünschte Kontaktfunktion – Öffner oder
Schließer – durch Betätigung mit einem Schaltmagneten herzustellen. Die Betätigung, das Schließen bzw.
Öffnen der Schaltzungen erfolgt durch den in Längsrichtung – und nur in Längsrichtung – am Schalter vorbei bewegten Schaltmagneten. Wird beispielsweise
der Schaltmagnet (N-Pol) in Längsrichtung von links
nach rechts am Schalter vorbei bewegt, so kommt er
schließlich in eine Stellung (siehe Abbildung), in der
sich die Magnetfelder von Schaltmagneten und Vorspannmagneten gegenseitig verstärken (Feldlinien verlaufen im Bereich der Schaltzungen in eine Richtung).
Durch diese Feldverstärkung wird der Ansprechwert
des Schaltrohrs überschritten, die Schaltzungen ziehen sich an und schließen den Kontakt. Bei Weiterfahrt des Schaltmagneten in gleicher Richtung wird
sein Magnetfeld immer schwächer und schließlich unwirksam für den Schalter. Da jedoch die Kraft der Vorspannmagnete über dem Abfallwert des Schaltrohres
liegt, bleibt der Kontakt geschlossen. Wird der Schaltmagnet wieder zurückgeführt, so dass er mit seiner
Mitte über den Schalter hinausfährt, dann kommt er in
einen Bereich, wo sich die Magnetfelder von Schaltmagnet und Vorspannmagneten im Bereich der
Schaltzungen gegenseitig schwächen (Feldlinien laufen
entgegengesetzt). Der Abfallwert des Schaltrohres
wird unterschritten, und der Kontakt öffnet. Die Vorspannmagnete allein sind nicht in der Lage, die Schalt-
143
5.
5.10
Magnetschalter
Erläuterungen
zungen zu schließen, wenn der Schaltmagnet aus dem
Bereich des Schalters bewegt wird, da ihre Kraft unter
dem Ansprechwert des Schaltrohres liegt. Der Schalter bleibt geöffnet. Noch einmal sei darauf hingewiesen, dass eine einwandfreie Funktion bei dieser Schalterart nur durch seitliches Vorbeiführen der Schaltmagnete N oder S erzielt wird. Quer zur Schalterachse
oder auf Annäherung erfolgt keine Schaltfunktion. Eine
Umkehrung der Schaltfunktion (rechts=geöffnet,
links=geschlossen) wird bei diesem Schalter durch
einen anders gepolten Magneten (S-Pol, siehe Abbildung) erreicht.
Bei Weiterfahrt des Schaltmagneten in gleicher Richtung
wird das Feld für den Schalter wieder unwirksam. Da
die Kraft der Vorspannmagnete über dem Abfallwert des
Schaltrohres liegt, bleibt der Schalter geschlossen. Wird
der Schaltmagnet wieder zurückgeführt, so dass er mit
der Mitte über den Schalter hinausfährt, dann arbeiten
die Magnetfeldlinien gegen die der Vorspannmagnete,
der Abfallwert des Schaltrohres wird unterschritten und
der Kontakt öffnet. Bei Weiterfahrt des Schaltmagneten
wird das magnetische Feld für den Schalter unwirksam.
Da die Kraft der Vorspannmagnete unter dem Ansprechwert des Schaltrohres liegt, bleibt der Schalter
geöffnet. Die beschriebene Funktion zeigt auf, dass zur
Betätigung von Raster- und Raster-Umschalter die
Schaltmagnete nur in Längsrichtung am Schalter vorbei
bewegt werden können. Entsprechend der Bewegungsrichtung und der gewünschten Schaltfunktion stehen
N- oder S-gepolte Magnete zur Verfügung. Bei quer zur
Schalterachse vorbei bewegten Schaltmagneten oder
auf Annäherung erfolgt keine Schaltfunktion.
N Magnet
Rasterkontakt
N
S
N
Zusammenwirken der Magnetfeldlinien beim Rasterkontakt
mit N-Magneten
Raster-Umschalterkontakt
S Magnet
Zusammenwirken der Magnetfeldlinien beim RasterUmschalterkontakt zum Schließen
Rasterkontakt
S
S
N
Zusammenwirken der Magnetfeldlinien beim RasterUmschalterkontakt zum Öffnen
Rasterkontakt mit S-Magneten
RasterUmschaltkontakt
144
Die Funktion dieser Kontaktart entspricht dem normalen
Rasterkontakt. Für die folgende Betrachtung wird zur
Vereinfachung nur die Schließerseite des Umschalterkontaktes berücksichtigt. Wird nun der Schaltmagnet in
Längsrichtung am Schalter vorbei bewegt, so addieren
sich die Magnetfeldlinien des Schaltmagneten mit denen
der Vorspannmagnete. Durch diese Addition wird der
Ansprechwert des Schaltrohres überschritten, die Kontaktzungen ziehen sich an und schließen den Kontakt.
Schalthysterese
Magnetschalter haben, wie mechanische Sprungschalter auch, eine Schalthysterese, d.h. Ein- und Ausschaltpunkt liegen nicht zusammen. Diese Eigenschaft
ergibt sich aus der Differenz der Ansprech- und Abfallerregung der Schaltrohre. Da jedoch die Differenz
gleichzeitig ein Maß für den Kontaktdruck und damit für
die Kontaktsicherheit ist, kann der Idealwert 0,
d.h. Ein- und Ausschalten an einem Punkt, nicht erreicht werden.
5.
5.10
Magnetschalter
Erläuterungen
Schließerkontakt
Werden die Kontaktzungen durch einen sich nähernden und damit auf sie einwirkenden Magneten (Daueroder Elektro-Magnet) magnetisiert, so ziehen sie sich
nach Überschreiten einer bestimmten Ansprechkraft
an. Durch den beim Schließvorgang kleiner werdenden
Luftspalt nimmt die Magnetkraft quadratisch zu, so
dass der Kontakt sprungartig schließt. Das Öffnen erfolgt ebenso, wenn ein bestimmter Anfallwert unterschritten wird. Der beim Schließerkontakt eingebaute
Vorspannmagnet verhindert auch bei kleinsten Schaltabständen Doppelschaltungen bis zu den Magnettypen, deren maximaler Abstand 25 mm beträgt. Die
Vorspannmagnete erfordern jedoch eine eindeutige
Lage der Schaltmagnete zum Schalter – genau nach
Vorschrift: Farbsymbole rot auf rot und grün auf grün!
Umschalterkontakt
Umschalterkontakt mit N-S-Schaltmagneten
Schließerkontakt
Schließerkontakt mit N-S-Schaltmagneten.
Umschalterkontakt
Der allgemeine Aufbau dieser Rohre entspricht den
Einheitsschaltrohren. Abweichend ist, dass der Luftspalt zwischen den Kontaktzungen grundsätzlich
etwas kleiner (0,2 mm) ist als bei dem Einheitsschaltrohr. Aus diesem kleineren Luftspalt resultiert auch die
etwas geringere Erschütterungsfestigkeit und die kleinere Überschlagspannung. Der Umschaltkontakt kann
magnetisch wie ein Arbeitskontakt (Schließer) behandelt werden, da der Ruhekontakt aus nicht magnetischem Material ist. Funktionsablauf siehe Schließerkontakt.
Vorderseitige Betätigung
Zu der vorher beschriebenen Art, die Magnetschalter
durch einen Magneten seitlich zu betätigen, können
die Schalter der Typenreihe BN 65 sowohl seitlich als
auch vorderseitig (Index "V") betätigt werden. Die
Schalter mit den Kontaktarten "Schließer", "Öffner"
und "Umschalter" werden seitlich wie üblich mit einem
N-S-Magneten betätigt. Alle Schalter sind an der gleichen Stelle mit Farbsymbolen gekennzeichnet, die zur
richtigen Paarung und Betätigungsrichtung der Schaltmagnete dienen. Hierbei gilt wieder: Rot auf rot und
grün auf grün. Die vorderseitige Betätigung für
"Schließer", "Öffner" und "Umschalter" kann nur mit
einem S-gepolten Magneten erfolgen. Deshalb befindet sich auf der Stirnseite ein rotes Symbolschild mit
Richtungspfeilen. Die Schalter mit den Kontaktarten
"Raster" und "Raster-Umschalter" sind seitlich, wie üblich, je nach Funktion mit einem N- oder S-gepolten
Magneten zu betätigen. Auch hier sind an der Seite
des Schalters Farbsymbole angebracht, die ebenfalls
die Betätigungsrichtung angeben. Die vorderseitige
Betätigung für "Raster" und "Raster-Umschalter" kann
in der auf dem stirnseitigen Symbolschild angegebenen Richtung nur mit einem N-S-Magneten durchgeführt werden. Beim Verdrehen des N-S-Magneten (Magnetachse) um 180° ändert sich die Bistabilität in die
entgegengesetzte Richtung.
Vorderseitige Betätigung
145

118 Magnetschalter 5.

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