Recenze

Jak hovor funguje?

Již od dětství známe tlačítko nad dveřmi do bytu nebo budovy. Po jeho stisknutí se majiteli ozve zvukový signál – melodické zvonění zvonku nebo jednoduchá hudební skladba upozorňující na příchod hosta.

Takto funguje běžný elektrický zvonek. Rozebereme jeho konstrukci, aniž bychom ovlivnili elektronické modely na multivibrátorech, mikroobvodech a dalších součástkách.

Elektrický zvonek existuje již dvě století a využívá energii elektromagnetického pole. Jeho domácí návrhy jsou poháněny proudem:

1. konstantní hodnota;

2. se střídavými sinusovými harmonickými, obvykle napájenými napětím 220 voltů.

Obsah článku

Princip činnosti a konstrukce stejnosměrného elektrického zvonku
Princip činnosti a konstrukce elektrického zvonku na střídavý proud

Princip činnosti a konstrukce stejnosměrného elektrického zvonku

K vytváření zvukových vln se používají údery malého kladívka v podobě ocelové kuličky umístěné na konci pružinové destičky, která při mechanických vibracích naráží na zvon.

Toto kladivo je trvale připojeno k pohyblivé kotvě, která se může pohybovat vzhledem k pevnému bodu otáčení. Namontováno zde:

pohyblivá část složeného magnetického obvodu elektromagnetu;
pružinu se zařízením pro nastavení síly vracení kotvy do původní polohy, která pracuje po přerušení napájecího obvodu elektrického proudu;
pohyblivý kontakt, který spíná přívod napětí do cívek elektromagnetu.

Kolem magnetického jádra jsou dvě elektrické cívky s vinutími zapojenými do série. Když stejnosměrný proud prochází cívkami v magnetickém obvodu, vzniká magnetický tok, jehož hodnota se sčítá z toků každého závitu a je mnohonásobně větší než hodnoty, které vznikají v jediném vodiči. Viz – Induktory a magnetická pole.

Magnetická síla vytvářená magnetickým obvodem může dosahovat velkých hodnot a vykonávat významnou mechanickou práci. V našem případě se používá k otáčení kotvy: přitahování ke stacionární části, aby se udeřilo do zvonu kladivem.

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

Na výše uvedeném schématu není zobrazeno tlačítko s mechanickým samonávratem, při stisku je proud ze zdroje přiváděn do elektrických obvodů zvonku. Je to znázorněno na obrázku níže.

Po stisknutí tlačítka se vytvoří uzavřený obvod pro průchod elektrického proudu I po položených vodičích od „plus zdroje“ přes uzavřenou skupinu kontaktů k vodivému plechu kotvy a přes vinutí cívek k „mínus zdroje“.

V magnetickém obvodu se indukuje magnetický tok.

Vyvíjí mechanickou sílu F, která otáčí kotvu a přitahuje ji ke stacionární části.

V tomto případě kladivo klepe na zvonek, což způsobí zvonění a pohyblivý kontakt se vzdaluje od stacionárního. V mezeře mezi nimi přeskočí elektrická jiskra. Mechanická pružina se přitom natahuje a zvyšuje se její napětí.

Po zhasnutí jiskry se pohyb elektrických nábojů přes otevřenou kontaktní skupinu zastaví, proud zmizí a magnetický tok zmizí.

Na kotvu zbývá působit pouze tažná síla pružiny P, pod jejímž vlivem se vrací do původní polohy. Pokud v tomto případě zůstane tlačítko zvonku stisknuté, objeví se v obvodu opět elektrický proud pro opakované a následné údery kladivem na zvonek.

Přečtěte si více

Které rostliny milují kyselinu boritou?

Výsledkem je, že zvonek bude znít tak dlouho, dokud návštěvník stiskne tlačítko. V praxi existují schémata, která omezují dobu trvání zvuku. Jsou založeny na vložení přídavného spínacího kontaktu do proudového obvodu, který je řízen spouštěným časovačem. Tato metoda však komplikuje návrh a není vždy opodstatněná.

Sled dynamiky procesů probíhajících během provozu demonstruje animovaný obrázek.

Elektrický zvonek můžete ovládat z různých míst. K tomu stačí připojit další tlačítko nebo jejich skupinu paralelně ke kontaktům tlačítka pro instalaci v různých místnostech. V 19. století šlechtici a majitelé velkých domů používali tuto metodu k volání služebnictva.

Všechny elektrické a magnetické charakteristiky cívek, vodičů, kontaktů, tlačítek a napájecích zdrojů jsou vypočteny a vybrány ve výrobě v souladu s výsledným tepelným zatížením a mechanickými silami pro spolehlivý provoz.

DC zvonky se používají ve starších telefonech, poplašných systémech, protipožárních systémech a dalších zařízeních.

Zvláštní pozornost v tomto schématu vyvolává kontaktní skupina. Během provozu jím neustále přeskakuje jiskrový výboj, který pomalu, ale cíleně ničí kov. To vyžaduje pravidelné kontroly a preventivní údržbu.

Princip činnosti a konstrukce elektrického zvonku na střídavý proud

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

Když cívkou prochází proud měnící se ve směru a velikosti, v magnetickém obvodu se indukuje magnetický tok příslušného tvaru. Pokud je správně zvolena konstrukce dílů, může být pohyblivá část kotvy nucena vykonávat zpětné pohyby ve dvou směrech pod vlivem magnetické síly.

Během první vibrace se udeří do zvonu a během druhé se kladivo stáhne do původní polohy, aby provedlo další úder. Frekvence změny proudu 50 Hz bude odpovídat frekvenci generovaného vyzvánění.

Elektrický zvonek zobrazený na fotografii byl vytvořen a funguje na tomto principu.

Byl vyroben v 70. letech podle GOST 7220 66, schválen v roce 1966 a stále si zachoval svou funkčnost.

zvonek;
cívka s vinutím;
magnetický obvod s nárazovou deskou a nástěnnými prvky;
vodiče pro připojení k obvodu;
šroub připevňující zvon k tělu.

Není zde žádná kontaktní skupina. To zvyšuje spolehlivost systému a eliminuje potřebu časté preventivní údržby.

Po vyšroubování šroubu jsou vidět všechny součásti elektrického zvonku na střídavý sinusový proud.

Jejich provedení a vzhled si můžete blíže prohlédnout na obrázcích níže.

Tato konstrukce používá napětí 220 voltů. Je přítomen na všech elektrických částech obvodu, včetně tlačítka, což je považováno za nebezpečný faktor a vyžaduje sledování izolačního stavu. Připojení takového hovoru k síti pomocí tlačítek vyrobených pro nižší napětí je nebezpečné a nepřijatelné.

V moderních hovorech je napětí na vinutí a tlačítku sníženo zařazením snižovacích transformátorů do obvodu. Jejich primární vinutí je napájeno 220 volty z bytové sítě a na tlačítko a zvonek je přivedeno snížené napětí.

Konstrukce transformátoru využívající střídavý proud se nachází v telefonních přístrojích a poplašných obvodech pro průmyslové instalace.