Elektrický zvonek

Od dětství známe tlačítko nad dveřmi do bytu nebo budovy. Když na něj kliknete, majitel dostane zvukový signál - melodické vyzvánění zvonu nebo jednoduché upozornění na hudební skladbu o vzhledu hosta.

Takto funguje obyčejný elektrický zvonek. Jeho konstrukci rozložíme, aniž bychom ovlivnili elektronické modely na multivibrátorech, mikroobvodech a dalších komponentách.

Elektrický zvon existuje již dvě století, využívá energii elektromagnetického pole. Jeho struktury domácnosti jsou poháněny proudem:

1. konstantní hodnota;

2. s proměnnou sinusovou harmonickou, obvykle napájenou napětím 220 voltů.

Princip činnosti a stejnosměrný elektrický zvonek

K vytvoření zvukových vln se používají rázy malého malusu ve formě ocelové koule umístěné na konci pružné desky, která při mechanických vibracích zasáhne zvonek.

Toto kladivo je stacionární namontováno na pohyblivé kotvě, která se může pohybovat vzhledem k pevné ose. Zde jsou připojeny:

• pohyblivou část složeného magnetického jádra elektromagnetu;

• pružina se zařízením pro nastavení síly pro návrat kotvy do její původní polohy, která pracuje po otevřeném obvodu zdroje elektrického proudu

• pohyblivý kontakt přepínající přívod napětí k elektromagnetickým cívkám.

Kolem magnetického obvodu jsou dvě elektrické cívky s vinutími zapojenými do série. Když stejnosměrný proud prochází cívkami, vytvoří se v magnetickém obvodu magnetický tok, jehož velikost je sečtena z toků každé cívky a je mnohokrát vyšší než hodnoty, které vznikají v jediném drátu. Viz - Induktory a magnetická pole. 

Magnetická síla vytvářená magnetickým obvodem může dosáhnout velkého množství a provádět významnou mechanickou práci. V našem případě se používá k otáčení kotvy: zatáhněte ji do stacionární části, abyste provedli úder kladivem na zvon.

Zdrojem napětí / proudu v obvodu může být určitý galvanický článek (baterie nebo akumulátor) nebo usměrňovací zařízení, napájené ze zdroje proměnné elektrické energie.

Ve výše uvedeném diagramu není zobrazeno tlačítko s mechanickým samočinným resetem, když je stisknuto, proud ze zdroje je přiváděn do elektrického obvodu zvonu. Je znázorněno na obrázku níže.

Po stisknutí tlačítka se vytvoří uzavřený obvod pro průchod elektrického proudu I skrz pokládané dráty ze „plusového zdroje“ přes uzavřenou skupinu kontaktů do vodivé desky kotvy a vinutím cívek do „mínusového zdroje“.

V magnetickém obvodu je indukován magnetický tok.

Tvoří mechanickou sílu F, která otáčí kotvu a táhne ji k pevné části.

Současně kladivo klepe na zvonek, způsobí zvonění a pohyblivý kontakt se odchýlí od pevné polohy. Mezi nimi skočí elektrická jiskra. Současně se napíná mechanická pružina a zvyšuje se její napětí.

Po zániku jiskry otevřenou kontaktní skupinou se zastaví pohyb elektrických nábojů, proud zmizí, magnetický tok zmizí.

Pouze tažná síla P pružiny působí, pod vlivem které se vrací do své původní polohy. Současně, pokud tlačítko zvonku zůstane stisknuté, pak v obvodu opět vzniká elektrický proud pro dodávání opakovaných a následných úderů kladiva do zvonku.

V důsledku toho bude hovor znít, dokud návštěvník stiskne tlačítko. V praxi existují schémata, která omezují dobu trvání zvuku.Jsou založeny na vložení dalšího normálně sepnutého kontaktu do proudového obvodu, který je řízen spouštěcím časovačem. Tato metoda však komplikuje návrh a není vždy oprávněná.

Posloupnost dynamiky procesů probíhajících během provozu je demonstrována animovaným obrázkem.

Elektrické volání můžete ovládat z různých míst. K tomu stačí připojit další tlačítko nebo jejich skupinu pro instalaci v různých místnostech paralelně s tlačítky kontaktů. V 19. století majitelé velkých domů použili tuto metodu k tomu, aby si zavolali služebníky.

Všechny elektrické a magnetické vlastnosti cívek, vodičů, kontaktů, tlačítek a napájecích zdrojů jsou v továrně počítány a vybírány podle vznikajících tepelných zatížení a mechanických sil pro spolehlivý provoz.

DC hovory se používají ve starších telefonech, poplašné systémy, požární ochrana a další zařízení.

Zvláštní pozornost v tomto schématu má kontaktní skupina. Během provozu jím neustále prochází jiskřící výboj, který pomalu, ale záměrně ničí kov. To vyžaduje pravidelné kontroly a preventivní údržbu.

Princip činnosti a zařízení elektrického zvonku na střídavý proud

Elektromagnetická energie střídavého proudu se mění podle harmonického sinusového zákona. Magnetická a elektrická pole neustále interagují v čase, jsou zaměřena proti sobě.

Při průchodu cívkou indukuje směr a velikost proudu v magnetickém obvodu magnetický tok odpovídajícího tvaru. V případě správně vybrané konstrukce součástí může být pohyblivá část kotvy nucena provádět zpětné pohyby ve dvou směrech působením magnetické síly.

Během prvního houpání je zasažen zvon a ve druhém je kladivo zataženo zpět do své původní polohy, aby provedlo následný úder. Frekvence změn proudu 50 hertzů bude odpovídat frekvenci generovaného vyzvánění.

Podle tohoto principu je vytvořen a funguje elektrický zvonek zobrazený na fotografii.

Byl vyroben v 70. letech podle GOST 7220 66, schválen v roce 1966 a stále si zachovává svůj výkon.

Skládá se z:

• zvonek;

• navíjecí cívka;

• magnetické jádro s nárazovou deskou a nástěnnými držáky;

• dráty pro připojení k obvodu;

• šroub pro připevnění zvonku k pouzdru.

Neexistuje žádná skupina kontaktů. To zvyšuje spolehlivost systému, eliminuje potřebu časté preventivní údržby.

Po odšroubování šroubu jsou vidět všechny komponenty elektrického zvonu se střídavým sinusovým proudem.

Jejich design a vzhled lze vidět na následujících obrázcích.

Tato konstrukce využívá napětí 220 voltů. Je přítomen na všech elektrických částech obvodu, včetně tlačítka, které je považováno za nebezpečný faktor a vyžaduje monitorování stavu izolace. Připojení takového volání k síti pomocí tlačítek pro nízké napětí je nebezpečné a nepřijatelné.

V moderních hovorech je napětí vinutí a tlačítka sníženo začleněním stupňovitých transformátorů do obvodu. 220 voltů z bytové sítě je dodáváno do jejich primárního vinutí a na tlačítko a zvonek je přivedeno nízké napětí.

Návrh transformátoru na střídavý proud se nachází v telefonech, signalizačních schématech průmyslových zařízení.

Přečtěte si také:O žertech dítěte nebo o tom, jak chránit dveře bytu před ohněm