Переломный момент (физика) - Tipping point (physics)

А переломный момент порог в резком гистерезис петля. Как только порог достигнут, система быстро меняет свое состояние.

В электроэнергии

Переломные моменты обычно используются в электрические переключатели для обеспечения быстрого размыкания и замыкания контактов переключателя, чтобы минимизировать электрическая дуга образование и предотвратить горение или сварка контактов переключателя.

Тумблеры

Механизм переключения спроектирован так, чтобы иметь два стабильных состояния, которые являются зеркальным отображением друг друга, при этом контактный привод всегда находится в одном стабильном состоянии или в другом. Перемещение рычага управления переключателем вызывает напряжение пружины до тех пор, пока рычаг управления не пересечет точку опрокидывания или точку равновесия контактного привода. Затем пружина толкает привод в противоположное состояние, ослабляя натяжение пружины.

Механизм опрокидывания имеет несколько преимуществ по сравнению со старомодным механизмом прямого действия. рубильники:

  • Скорость, с которой приводится в действие рычаг управления, не влияет на скорость, с которой пружина ослабляет свое натяжение. Быстрое или медленное перемещение регулятора просто сжимает пружину, и привод не перемещается, пока не будет пересечена точка опрокидывания.
  • Конструкция с точкой опрокидывания предотвращает повреждение контактов из-за медленного размыкания переключателя, приводящего к образованию дуги, или неполного и надежного замыкания контактов переключателя.
  • Точка опрокидывания также обеспечивает некоторую защиту от физических ударов, которые могут привести к открытию привода, поскольку пружина точки опрокидывания оказывает постоянное давление на контакты.

Однако большие пружины и рычаги могут издавать громкий лязг при внезапном отпускании. В домах этот шум нежелателен, в результате чего были разработаны более простые механизмы опрокидывания с малой массой, использующие рессоры и очень маленькая полоска металла в качестве контактного исполнительного механизма.

Микровыключатели

Точки перелома с очень малым расстоянием между состояниями равновесия используются в микровыключатели. В больших переключателях используются отдельные пружины, рычаги и петли для создания точки опрокидывания, а в микровыключателях используется очень маленькая изогнутая металлическая пластинчатая пружина. Полоса закреплена на одном конце очень близко к изгибу, который изгибает полоску вверх.

Давление прилагается очень близко к изгибу, в результате чего полоса переворачивает изгиб и хлопает вниз, поворачивая конец ленты вниз и перемещая контакты переключателя. Ослабление давления на пружину заставляет ее вернуться к своей исходной форме, поворачивая конец полосы вверх и возвращая переключатель в исходное состояние.

Поскольку точки шарниров устранены, а перемещение происходит из-за напряжения тонкой металлической полосы, микровыключатели чрезвычайно надежны и работают без сбоев в течение миллионов циклов. Переключатель большего размера, состоящий из отдельных пружин и рычагов, изнашивается быстрее из-за трения друг о друга точек шарнира под высоким давлением пружины точки опрокидывания.

Установочные термостаты

Электрооборудование, в котором используются системы отопления и охлаждения, часто включает в себя небольшой выдвижной диск. термостаты которые открываются или закрываются при заданной температуре, которая не может быть изменена конечным пользователем. Диск сформирован из биметаллический лист с двумя слоями металла, которые расширяются с разной скоростью, и штампуется в окончательную форму чаши. Контакты переключателя находятся в центре и по окружности чаши.

При температуре перехода металлические напряжения расширения чаши заставляют ее внезапно "хлопать" и переворачиваться. В зависимости от расположения переключающих контактов над и под чашей, инверсия может либо размыкать, либо замыкать электрическую цепь.

Перевернутая чаша удерживается под натяжением в перевернутой форме, и требуется определенное падение температуры для того, чтобы биметаллические напряжения накапливались в достаточной степени в противоположном направлении, заставляя чашу «открываться» и возвращаться в исходную форму.

Смотрите также