KGE1-1型磁性开关说明书

　　KGE1-1型磁性开关原理

　　KGE1系列磁性开关

　　使 用 说 明 书

　　索    引

　　一、原理 1

　　二、产品型号规格和结构 3

　　三、主要技术参数 6

　　四、永磁铁磁场源使用方法 9

　　五、钢丝绳磁场源使用方法 11

　　六、使用注意事项 13

　　七、附图 14

　　使用本产品之前，请仔细阅读全部说明，它会帮你解决许多问题。

　　一  原理

　　KGE1系列磁性开关，由湖北杭荣电气公司所研制，用于矿井单绳和多绳提升机作井筒开关，也适用于其他机械设备作磁性接近开关。

　　KGE1系列磁性开关是非机械接触式磁性接近开关。它由磁传感器和电子电路及输出开关组成。当磁性检测体永磁铁进入KGE1开关磁传感器的感应区域，靠磁场作用，KGE1开关动作，输出开关信号。输出信号反映检测体的位置、运动方向，作控制系统的行程控制信号。

　　KGE1系列磁性开关有通用型和防爆型两类、四种型号产品:

　　KGE1-1型磁性开关；

　　KGE1-2型磁性开关；

　　KGE1-3型和KGE1-4型保持式磁性开关。

　　KGE1-1型磁性开关，当外界S极磁场作用于磁传感器时，开关动作，转换2秒。静止作用时，处于转换状态，失去磁场作用，自动复位。类似一般机械式瞬时动作型按钮开关，按压转换，释放则自动复位。故又称其为磁性按钮开关。

　　KGE1-2型磁性开关，能识别磁场运动方向。磁传感器检测到外界作用磁场N-S极方向磁场过零时，开关动作，转换2秒。静止该过零点时，处于转换状态，失去外界磁场作用，自动复位。S-N极方向磁场过零不转换。

　　KGE1-3和KGE1-4型保持式磁性开关，其作用磁场形式不同。

　　KGE1-3型保持式磁性开关有两个状态，能保持。当外界S极磁场自下而上作用于磁传感器时，开关转换动触点与上端接通，指示红灯亮，此状态被保持。即使失去外界磁场作用、开关失电、上电，仍保持此状态。当外界有S极磁场自上而下作用于磁传感器时，转换动触点与下端接通，指示绿灯亮，并一直保持这种状态。直至下次自下而上动作。S极磁场上下拨动3型磁开关，磁开关又能保持各个状态，类似用力上下拨动机械式钮子开关一下，又称其为磁性钮子开关。

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　　KGE1-4型保持式磁性开关，无论方向自上而下或自下而上，磁传感器检测到外界作用磁场N-S极方向磁场过零时，开关转换动触点与上端接通，指示红灯亮，此状态被保持。当外界作用磁场S-N极方向磁场过零时，开关转换动触点与下端接通，指示绿灯亮，并一直保持这种状态。KGE1-4型磁性开关在磁场过零点上下转换，具有准确的窄窗孔磁场过零转换特性，定位精度高。

　　KGE1磁性开关原理框图1。它们使用了先进灵敏的磁传感器和微电子器件，具有高的磁灵敏度、高的分辨率和宽的反应频率。电路设计采用了冗余结构和高抗干扰技术。全部电路由环氧树脂固化在铝或铜开关壳内，全密封、防水、抗砸。KGE1磁性开关由于综合采用了一系列先进设计和工艺技术，所以取得了较高的技术指标和性能，适用于各种矿井。能在矿井井筒中不同维修，安全可靠的工作。

　　图1   KGE1磁性开关原理框图

　　在矿井单绳和多绳提升机上使用KGE1磁性开关有两种方法:永磁铁磁场源法和钢丝绳磁场源法。这两种用法都是直接检测提升容器实际所处位置。可以同时使用这两种方法，配合电气控制设备，保障提升机安全准确动作。本说明主要介绍这两种使用方法。

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　　二 产品型号规格和结构

　　KGE1系列磁性开关产品型号规格            表1

　　KGE1系列磁性开关产品外形如图2所示。

　　磁性开关全部电路由环氧树脂固化在开关壳内。通用型磁开关为铝外壳，防爆型磁开关为铜外壳。磁性传感器装在开关壳的端面内，开关的端面中心为磁检测准点。由开关壳底部引出一根两米长十芯电缆，电缆芯线由十种颜色标记。

　　开关壳一侧面装有铭牌，名牌上标有出线图如图3所示。使用时照图接线即可。开关壳另一侧面装有两个发光二极管，分别显示电源和开关状况；开关转换时亮。3型和4型磁开关的两个红绿发光二极管，分别显示开关输出转换触点的通断状态；红色发光二极管亮表示动触点与上端接通，绿色发光二极管亮表示动触点与下端接通。

　　开关安装面开孔尺寸如图2。附图印有1:1开孔图。安装磁开关时，请复印下来贴于固定支架上，以便于钻孔。开关壳电缆出线孔旁还有一接地螺栓，安装时请牢固接好地线。

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　　图3  出线图

　　使用产品时请先认证铭牌上的名称、型号、电源电压和出线图。

　　产品订货时请按名称-型号-电源电压注明，例如:

　　通用型磁性开关              KGE1——1P——220V

　　防爆型保持式磁性开关        KGE1——4T——127V

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　　与KGE1系列磁性开关配套的还有如下产品:

　　（1）TS型和TNS型专用永磁铁

　　它们外形如图4所示。永磁铁嵌套在铸铝外壳内。TS型永磁铁凸出面为S极，安装平面为N极。TNS型永磁铁两个固定孔方向分别为N极和S极。正常使用情况下，永磁铁寿命可达十年以上。永磁铁与KGE1系列磁性开关配套选用如表2，转换特性曲线如图5所示。

　　永磁铁型号及KGE1磁性开关配套选用           表2

　　图4  专用永磁铁

　　（2） ES2000密封热缩管，150mm/根。用于密封电缆线接头。

　　（3） GCC-1型钢丝绳充磁机。

　　（4）GXC-1型 钢丝绳消磁机。

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　　三  主要技术参数                                      表3

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　　图5  转换特性曲线（重复误差小于5mm）

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　　KGE1系列磁性开关特性一览表        表4

　　注:“<”表示具有特性、配套组合

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　　四  永磁铁磁场源使用方法

　　这种用法如图6所示。把永磁铁固定在提升容器（罐笼或机斗）侧壁上。磁性开关安装在井筒抽罐道梁、井架等定点位置上，使开关端面对着永磁铁上下运行轨道空间。提升过程中，容器上的磁铁到达磁性开关位置时，开关转换，发出减速、停车等位置信号。

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　　这种用法磁场源是永磁铁，其作为动件，磁性开关作为静件。和机械式磁撞开关相类似，但无机械接触，而是靠磁场作用。一般使用是，在提升容器上装一块永磁铁，一个定点位置安装一台磁开关。使用多个磁开关可以得到准确的多点位置信号。如果安装使用保持式磁性开关，由于保持式磁性开关具有位置记忆功能，通过PC查询它们的状态，立即可知提升容器实际所处井筒的区域。使用十分方便。

　　永磁铁的选用请详见表2。根据永磁铁与磁开关间的安装距离，选用相应型号永磁铁。要求不可越档或跨档用大距离永磁铁。因为磁开关的磁场灵敏度是一定的，安装距离越大，所用的永磁铁磁场强度也就越大。越档或跨档用大距离永磁铁，不必要的强磁场会造成磁污染，而使磁开关误动作。按表2配用，能保证磁开关正常可靠工作。

　　根据磁开关的方向性，2型、3型和4型磁开关安装底面的长边、TNS型永磁铁的N、S极应沿运行方向平行安装。比如在竖井中，2型、3型和4型磁开关出线孔朝下安装，TNS型永磁铁N、S极上下安装。在井口以下位置安装使用磁性开关时，开关上部应装防护板，避免重物砸掉开关。要磁开关定位准确，开关固定支架应开双滑槽。滑槽宽9mm，间距40mm，槽长等于行程。调整如下:提升容器定位停定，安装好永磁铁。磁开关顺滑槽逆运行方向靠向永磁铁，开关转换时固定紧即可。在要求防爆的现场，请选用防爆型磁性开关。

　　一般矿井井筒中都比较潮湿，许多井筒还存在水淋现象。KGE1系列磁性开关全部电路都用环氧树脂密封，完全适合在这样的环境下使用。但电缆接头应采取密封措施。建议使用ES 2000密封热缩管。用一根长150mm ES 2000热缩管，套在电缆芯线接头中间位置，用煤气灯火焰加热。温度超过135℃，其外层直径收缩挤压芯线，内层热溶胶熔化且流动，形成密封结构。操作简便，效果极佳。

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　　五  钢丝绳磁场源使用方法

　　这种用法配套使用钢丝绳充磁机和消磁机。先选择提升机钢丝绳摆动较小的地方，如滚筒、导向轮或天轮下方。把磁性开关安装在钢丝绳旁边，使开关端面对着钢丝绳，端面距绳小于50mm。然后用钢丝绳充磁机在钢丝绳定点位置上充磁，使该点局部磁化。提升运行过程中，钢丝绳磁化段运行到达开关位置时，开关动作，发出减速等位置信号。其原理类似磁带录放机；把位置信号录在钢丝绳上，运行中磁开关检测录磁点，发出位置信号。

　　使用KGE1-1型磁性开关，在一根钢丝绳上一个定点位充磁，上下运行时，开关都转换发信号。信号继电线路要用方向选择和自保线路，如图7。要发出上下运行位置信号，必须用二台KGE1-1型磁开关，分别装在二根钢丝绳旁。使用KGE1-3型磁性开关，要求开关安装底面的长边与钢丝绳平等安装。也要用二台开关分别装在二根钢丝绳旁，发出上下位置信号。由于3型磁开关具有位置记忆功能，所以信号继电线路简单，只须方向选择即可，如图7。