Электромагнитный замок

редактировать

электромагнитный замок, магнитный замок или maglock - это запирающее устройство, состоящее из электромагнит и пластина якоря. Есть два основных типа электрических запорных устройств. Запорные устройства могут быть «отказоустойчивыми» или «отказоустойчивыми». Безопасное запирающее устройство остается заблокированным при отключении питания. Отказоустойчивые запорные устройства разблокируются при обесточивании. Электромагнитные замки прямого действия по своей сути являются отказоустойчивыми. Обычно электромагнитная часть замка прикреплена к дверной коробке, а ответная пластина якоря прикреплена к двери. Эти два компонента находятся в контакте, когда дверь закрыта. Когда электромагнит находится под напряжением, ток , проходящий через электромагнит, создает магнитный поток, который заставляет пластину якоря притягиваться к электромагниту, создавая блокирующее действие. Поскольку площадь сопряжения электромагнита и якоря относительно велика, сила, создаваемая магнитным потоком, достаточно велика, чтобы держать дверь запертой даже в условиях напряжения.

Типичные электромагнитные замки для одной двери предлагаются в весах 600 фунтов. (2669 N ) и 1200 фунтов. (5338 Н ) допустимая динамическая удерживающая сила. «Отказоустойчивый» магнитный замок требует питания, чтобы оставаться заблокированным, и обычно не подходит для приложений с высоким уровнем безопасности, потому что можно отключить замок, отключив подачу питания. Несмотря на это, добавив к замку датчик магнитной связи и используя источник питания с возможностью резервного питания от батареи, можно реализовать некоторые специализированные приложения с повышенным уровнем безопасности. Электромагнитные замки хорошо подходят для использования на дверях аварийных выходов, которые используются для обеспечения пожарной безопасности, потому что у них нет движущихся частей, и поэтому вероятность их выхода из строя ниже, чем у других типов электрических замков, таких как электрические защелки.

Сила сегодняшнего магнитные замки сопоставимы с обычными дверными замками, и их эксплуатация стоит меньше обычных лампочек. В типичную электромагнитную систему запирания устанавливаются дополнительные элементы разблокировки. Поскольку электромагнитные замки не взаимодействуют с рычагами или дверными ручками на двери, обычно рядом с дверью устанавливается отдельная кнопка разблокировки, которая отключает питание замка. Эта кнопка обычно имеет таймер, который после нажатия кнопки удерживает замок разблокированным в течение 15 или 30 секунд в соответствии с пожарными кодами NFPA. Кроме того, по правилам пожарной безопасности требуется вторая версия. Для автоматического отпирания двери со стороны выхода используется либо датчик движения, либо аварийная дуга с внутренним переключателем.

Магнитный замок с электронным управлением

Содержание

  • 1 История
  • 2 Принцип
  • 3 Работа
  • 4 Уравнения
  • 5 Техническое сравнение
    • 5.1 Преимущества
    • 5.2 Недостатки
  • 6 Установка
  • 7 Удерживающая сила
  • 8 Электрические требования
  • 9 Режимы применения
  • 10 Ссылки

История

Первый современный электромагнитный замок прямого действия был разработан Самнером Ирвингом. "Saphirstein в 1969 году для первоначальной установки на двери в Montreal Forum. Обеспокоенность местных властей тем, что они запирали двери на Форуме, побудила руководство найти решение для запирания, которое было бы безопасным во время пожара. Первоначально Сафирштейн предложил использовать линейный набор дверных держателей для работы в качестве электромагнитного замка. Эти дверные держатели традиционно использовались для удержания дверей открытыми, но в этом случае Сапфирштейн полагал, что их можно упаковать и приспособить для работы в качестве отказоустойчивого замка. После успешного прототипа и установки на форуме, Сафирштейн продолжил развитие и улучшение конструкции и основал компанию Locknetics для разработки аксессуаров и схем управления для электромагнитных замков.

В сложных условиях ведения бизнеса Locknetics была позже продана компании Ives Door Hardware, а затем перепродана компании Harrow. Намного позже это подразделение было снова продано Ingersoll Rand Security Technologies в 1999 году. Это подразделение было недавно закрыто в 2007 году и переведено в другие подразделения Ingersoll Rand Security. Сотрудники, которые были связаны с деятельностью в Locknetics, сформировали другие компании по производству электромагнитных замков, включая Dynalock Corporation.

Сапфирштейн продолжил разработку технологий электромагнитных замков в других компаниях, которые он инициировал, включая Dortronics (позже приобретенную Sag Harbor Industries), Delta Controls (сначала купленная Lori Lock Company, а затем приобретенная Hanchett Entry Systems) и Delt-Rex Door Controls, все из которых были расположены в Коннектикуте. Другие инженеры также покинули эти компании, чтобы создать свои собственные фирмы-производители электронных замков, в том числе Highpower Security Products LLC в Меридене, штат Коннектикут. Позднее было создано множество других фирм как в США, Канаде, так и по всей Азии, чтобы предлагать дополнительные продукты для электромагнитных замков прямого действия.

Принцип

Принцип, лежащий в основе электромагнитного замка, заключается в использовании электромагнетизма для запирания двери под напряжением. Удерживающая сила должна быть коллинеарной нагрузке, а стопорная пластина и пластина якоря должны располагаться лицом к лицу для достижения оптимальной работы.

Эксплуатация

Магнитный замок опирается на некоторые из основных понятий электромагнетизма. По сути, он состоит из электромагнита, притягивающего проводник с силой, достаточной для предотвращения открытия двери. При более подробном рассмотрении устройство использует тот факт, что ток через одну или несколько петель провода (известный как соленоид ) создает магнитное поле. Это работает в свободном пространстве, но если соленоид обернут вокруг ферромагнитного сердечника, такого как мягкое железо, эффект поля значительно усиливается. Это связано с тем, что внутренние магнитные домены материала выравниваются друг с другом, что значительно увеличивает плотность магнитного потока.

Уравнения

Используя закон Био – Савара, можно показать, что плотность магнитного потока B {\ displaystyle B}B индуцируется соленоидом эффективной длины l {\ displaystyle l}l током с I {\ displaystyle I}I через N {\ displaystyle N}N циклы задаются уравнением:

B = μ 0 μ r IN l {\ displaystyle B = {\ frac {\ mu _ {0} \ mu _ {r} IN} {l} }}B = {\ frac {\ mu _ {0} \ mu _ {r} IN} {l} }

Сила F {\ displaystyle F}F между электромагнитом и пластиной якоря с площадью поверхности S {\ displaystyle S}S , подверженной воздействию электромагнит определяется уравнением:

F = B 2 S 2 μ 0 {\ displaystyle F = {\ frac {B ^ {2} S} {2 \ mu _ {0}}}}F = {\ frac {B ^ { 2} S} {2 \ mu _ {0}}}

В обоих уравнения, μ 0 {\ displaystyle \ mu _ {0}}\ mu _ {0} представляет проницаемость свободного пространства и μ r {\ displaystyle \ mu _ {r} }\ mu _ {r} относительная проницаемость керна.

Хотя фактические характеристики магнитного замка могут существенно отличаться из-за различных потерь (таких как утечка потока между электромагнитом и проводником), уравнения дают хорошее представление о том, что необходимо для создания сильного магнитного замка.. Например, сила блокировки пропорциональна квадрату относительной проницаемости магнитопровода. Учитывая, что относительная проницаемость материала может варьироваться от примерно 250 для кобальта до примерно 5000 для мягкого железа и 7000 для кремния - железа поэтому выбор магнитного сердечника может иметь важное значение для прочности магнитного замка. Также актуален выбор тока, количества петель и эффективной длины электромагнита.

Техническое сравнение

Магнитные замки обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными замками и электрозащелками. Например, их надежность и быстрая работа могут сделать их ценными в офисной среде с интенсивным трафиком, где необходима электронная аутентификация.

Преимущества

  • Дистанционное управление: магнитные замки можно включать и выключать дистанционно, регулируя источник питания.
  • Простота установки: магнитные замки обычно легче устанавливать, чем другие замки, поскольку они не являются соединяющимися частями.
  • Быстро работать: магнитные замки открываются мгновенно при отключении электроэнергии, что позволяет быстро открывать их по сравнению с другими замками.
  • Прочные: магнитные замки также могут иметь меньше повреждений от нескольких ударов, чем обычные замки. Если магнитный замок открыть с помощью лома, он часто почти не повредит дверь или замок. В электромагнитном замке нет движущихся частей, которые можно сломать.

Недостатки

  • Для обеспечения безопасности требуется постоянный источник питания.
  • Может обесточиться в случае отключения электроэнергии, что приведет к отключению безопасности.
  • Дорого по сравнению с механическими замками.
  • Требуется дополнительное оборудование для безопасной работы.

Установка

Магнитный замок подходит как для открывания, так и для открывания. распашные двери. Скобы (L-образная скоба, LZ-скоба, U-образная скоба) используются для ориентации арматуры для использования в обоих случаях. Заглушки также используются для обеспечения большой плоской монтажной площади на дверной коробке, когда электромагнит больше, чем доступное монтажное пространство на дверной коробке из-за геометрии коробки.

Магнитный замок всегда следует устанавливать на защищенной стороне двери. Большинство установок устанавливаются на поверхность. В целях безопасности магнитный замок, кабели и провода следует проложить через дверную раму или установить заподлицо с помощью молдинга.

Установка проста. В приложениях с вращающимся механизмом электромагнит обычно устанавливается в открывающемся углу двери в верхней части двери. Маглоки также могут быть установлены вертикально в дверном проеме, если они укомплектованы полноразмерным корпусом. В этой конфигурации якорь прикручен к двери и ориентирован так, чтобы сопрягаться с лицевой стороной электромагнита. Пластина якоря и электромагнит должны соприкасаться, чтобы обеспечить удерживающую силу блокировки.

В приложениях с откидным верхом электромагнит обычно устанавливается сбоку от дверной перемычки. В этой конфигурации якорь установлен на Z-образном кронштейне, который ориентирует якорь для сопряжения с электромагнитом.

Магнитные замки почти всегда являются частью полной электронной системы безопасности. Такая система может просто состоять из прикрепленного считывателя карт-ключей или может быть более сложной, включая подключение к центральному компьютеру, который контролирует безопасность здания. Независимо от выбора системы запирания, пожарная безопасность является важным фактором.

Были разработаны другие варианты и усовершенствования электромагнитных замков. Самым замечательным является блокировка сдвига, где якорь не отрывается напрямую от забоя, а вместо этого действует сдвигающая нагрузка, как механический упор. Сдвиговый магнитный замок позволяет двери поворачиваться в обоих направлениях, в отличие от оригинального (и теперь повсеместного) типа прямого вытягивания, который обычно работает либо в раскачивающейся, либо в раскачивающейся конфигурации. Чтобы придать сдвиговому магнитному замку соответствующую удерживающую силу, два штифта фиксируют якорь на самом магните и обеспечивают фиксацию магнита на месте.

Усовершенствованный «сдвигающийся» электромагнитный замок был запатентован 2 мая 1989 года Артуром, Ричардом и Дэвидом Герингер из компании Security Door Controls, производящей оборудование для контроля доступа. Устройство, обозначенное в их конструкции, в принципе было таким же, как и современный магнитный замок, состоящий из электромагнита и пластины якоря. В патенте не упоминались методы изготовления электромагнита и подробно описаны несколько вариантов конструкции, в том числе один, в котором использовалась подпружиненная пластина якоря для приближения пластины якоря к электромагниту. Срок действия патента истек 2 мая 2009 года.

Удерживающая сила

Магнитный замок имеет металлическую пластину, окруженную катушкой с проволокой, которая может быть намагничена. Количество витков определяет удерживающую силу, которая характеризует замок:

  • Micro Size: 275 lbf (1,220 N ) удерживающая сила.
  • Mini Size: 650 фунт-сила (2900 Н) удерживающая сила
  • Размер Midi: 800 фунтов (3600 Н) удерживающая сила
  • Стандартный размер: 1200 фунтов (5300 Н) удерживающая сила.
  • Блокировка сдвига : 2 000 фунтов-силы (8 900 Н) удерживающая сила

Электромагнитный замок стандартного размера используется в качестве замка для ворот.

Требования к электричеству

Электромагнитный замок имеет постоянный ток (постоянный ток), около 5-6 Вт. Ток составляет около 0,5 А при напряжении 12 В постоянного тока и 0,25 А при использовании 24 В постоянного тока (зависит от производителя и наличия одной или двух катушек в блоке). Также рекомендуется убедиться, что магнитный замок имеет знак UL. Как правило, электромагнитный замок имеет двойное напряжение 12/24 В постоянного тока. При использовании выпрямителя для преобразования переменного тока следует использовать двухполупериодный мостовой выпрямитель .

Режимы применения

В целях безопасности электрические замки и электрические защелки могут быть разработаны для работы в одном из двух режимов:

отказоустойчивый - для защиты людей: блокировка снимается при отключении электроэнергии.. Отказоустойчивый (также известный как отказоустойчивый) - для защиты собственности: Замок остается закрытым при отключении питания. Этот тип замка имеет цилиндр, аналогичный тем, что используются в обычных замках. Цилиндр позволяет замку оставаться в безопасности даже при отключении питания.

Электромагнитные замки обычно отказоустойчивы и должны соответствовать применимым правилам пожарной безопасности, чтобы быть безопасными в чрезвычайных ситуациях.

Ссылки

На Викискладе есть материалы, связанные с Магнитными замками.
Последняя правка сделана 2021-05-18 11:30:11
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте