스테핑 스위치
Stepping switch |
전기제어공학에서 스테핑스위치 또는 스테핑릴레이는 유니셀렉터라고도 하며 입력신호경로를 전기펄스열로 지시되는 여러 가능한 출력경로 중 하나로 전환하는 전기기계장치입니다.
스테핑 스위치를 사용하는 주된 용도는 전화 통화를 라우팅하기 위한 초기 자동 전화 교환기였습니다.나중에, 그것들은 종종 산업 통제 시스템에 사용되었다.제2차 세계대전 중에는 미국에서 CORAL, JADE, PURPLE로 알려진 일본의 사이퍼 머신에 포함되어 있었다.Bletchley Park의 코드 브레이커는 독일 [1]로렌츠 암호를 해독하기 위해 골로소스의 일련의 펄스가 아닌 연속 회전 모터로 구동되는 유니셀렉터를 사용했습니다.
유니셀렉터에서 스테핑 스위치는 한 축을 따라 또는 한 축을 중심으로만 작동하지만 여러 세트의 접점이 동시에 작동되는 경우가 많습니다.1888년 Almon Brown Strowger에 의해 발명된 Strowger 스위치와 같은 다른 유형에서는 접점 그리드에 걸쳐 두 가지 방향으로 기계적 전환이 발생합니다.
단일 축 스테핑 스위치
스테핑 스위치는 전기 기계 기술이 가장 중요할 때 전화 및 산업 제어 시스템에 널리 사용되었습니다.
기본 스테핑 스위치는 단일(일반적으로 입력) 단자와 여러(일반적으로 출력) 단자를 가진 전기적으로 작동하는 로터리 스위치입니다.다른 일반적인 로터리 스위치와 마찬가지로 단일 단자는 접점 암(와이퍼라고도 함)을 원하는 위치로 회전시켜 여러 단자 중 하나에 연결합니다.한 위치에서 다음 위치로 이동하는 것을 스테핑이라고 하며, 따라서 메커니즘의 이름이 됩니다.기존 용어로는 단극 멀티 포지션 스위치입니다.
일부 스테핑 스위치에는 극(접점 층)이 하나만 있는 반면, 일반적인 스위치에는 극(접점 층)이 더 있습니다. 후자의 경우 모든 와이퍼가 정렬되어 있습니다.따라서 단일 펄스 세트의 수신을 기반으로 여러 와이어가 있는 하나의 입력을 여러 출력 중 하나에 연결할 수 있습니다.이 구성에서 회전 접점은 최신 하드 디스크 드라이브의 헤드 지지 암과 유사합니다.멀티폴 스위치는 일반적이었습니다.일부 스위치는 아마 12개의 극을 가지고 있었지만, 그다지 흔하지는 않았습니다.
대부분의 스위치에는 실린더의 3분의 1밖에 없는 고정 접점 뱅크가 있으며, 일부 스위치에는 실린더의 3분의 1만 있습니다.일반적인 "하프 실린더" 스위치에는 두 세트의 와이퍼 접점이 서로 마주보고 있는 반면, "세 번째 실린더" 유형에는 세 세트의 와이퍼 접점이 균일한 간격으로 있습니다.어느 레벨에서나 와이퍼 3개 모두 또는 둘 다 연결되므로 두 개(또는 세 개) 중 어느 것이 연결되든 상관 없습니다.더 많은 출구에 접근해야 할 경우 로터에는 두 세트의 와이퍼가 서로 마주보고 있지만 수직으로 오프셋됩니다. 즉, 전반 회전 시 한 세트의 출구에 접근하고 후반 회전 시 두 번째 세트의 출구에 접근합니다.
직류 펄스가 공급되면 전자석이 와이퍼를 다음 위치로 전진시킵니다(스텝).자석의 전기자(스프링 장착)는 래칫을 전진시키는 폴을 작동시킵니다.폴이 최대 스트로크에 도달하면 래칫을 차단하여 래칫과 와이퍼가 오버슈팅되지 않도록 합니다.코일의 전원이 차단되면 스프링이 폴을 수축시킵니다.프레임에서 회전하는 또 다른 폴(일명 디텐트 스프링)은 와이퍼가 뒤로 이동하지 않도록 하며, 접촉 마찰로 인해 와이퍼가 제자리에 고정됩니다.일부 유니셀렉터 설계는 작동 펄스를 적용하는 단계이며, 다른 설계는 펄스를 제거하는 단계입니다.
텔레포니 등 대부분의 용도에서는 와이퍼를 "홈" 위치로 되돌리는 것이 좋습니다. 와이퍼는 고정 접점 배열의 한쪽 끝에서 회전 시작 위치에 있습니다.일부 스위치에는 와이퍼 샤프트에 캠이 부착되어 있습니다.이 캠은 와이퍼가 원점, 즉 회전 스팬의 시작 위치에 있을 때 접점 세트를 작동시킵니다.다른 회로 설계에서는 와이퍼를 호밍하기 위해 접점의 한 수준(극)을 사용했기 때문에 별도의 호밍 접점이 필요하지 않았습니다.
일반적인 스테핑 스위치에는 스테핑 자석의 전기자에 의해 직접 작동하는 접점이 있습니다. 이러한 접점은 전원이 공급되는 한 자석 사이클("셀프 스텝")을 수행하고 와이퍼를 전진시키는 역할을 할 수 있습니다.외부 컨트롤 회로는 와이퍼가 원하는 위치(원점 위치일 수 있음)에 도달하면 전원을 차단합니다.
대부분의 스테핑 스위치는 와이퍼를 한 방향으로만 회전시키지만, 일부는 양방향이며, 후자는 와이퍼를 다른 방향으로 회전시키는 두 번째 자석이 있습니다.제3종은 와이퍼가 전진하면서 스프링을 '감아' 와이퍼가 원점 복귀하는 것을 래칫으로 유지한다.회로가 더 이상 필요하지 않게 되면 다른 전자석이 고정 폴을 해제하고 스프링이 와이퍼를 원점 위치로 되돌립니다.
스테핑 스위치는 작동 시간을 최소화하기 위해 메커니즘이 빠르게 가속 및 정지되었기 때문에 작동 시(특히 셀프 스테핑 시) 소음이 매우 컸습니다.스냅액션 메커니즘의 소리와 비교할 수 있습니다.그럼에도 불구하고, 그것들은 장기간에 걸쳐 설계되었고, 주기적인 유지보수가 주어졌습니다. 꽤 신뢰할 수 있었습니다.
단일 축 스테핑 스위치는 유니셀렉터라고도 합니다.
타입 206A 스테핑 릴레이의 몇 가지 그림
배선 단자, 유닛은 22개소의 6층 스위치입니다.
내부 연락처
솔레노이드 및 와이퍼 암
좌측 상단 뷰, 래칫 휠, 폴 및 디텐트 스프링
2축 스테핑 스위치
조금 더 복잡한 것은 2축 스테핑 스위치(영국에서는 Strowger 스위치 또는 2개의 모션 셀렉터라고도 불린다)였다.일반적으로 단일 소형 와이퍼 그룹은 10개 레벨의 100개(또는 200개)의 다른 고정 접점 중 하나에 연결할 수 있습니다.스위치가 공회전 상태일 때 와이퍼가 고정 접점에서 분리되었습니다.와이퍼는 수직축을 따라 위아래로 움직이며 접점 뱅크 안으로 회전하여 연결되었습니다.수직축 내부의 스프링이 와이퍼를 하단의 원점 위치로 되돌렸습니다.
이 유형에는 2개의 스테핑 코일이 있으며, 하나는 와이퍼를 원하는 접점 뱅크까지 올리고 다른 하나는 와이퍼를 뱅크 안으로 회전시킵니다.이들은 일반적으로 10개의 연락처를 가진 10개의 뱅크를 가진 전화 교환에서 사용되었습니다.코일은 일반적으로 회전식 전화 다이얼에서 나오는 전기 펄스에 의해 구동됩니다.2모션 셀렉터에서는 숫자를 누르면 와이퍼가 뱅크를 밟은 후 다음 스위치 단계로 가는 "사용되지 않은" 콘센트가 발견될 때까지 선택한 뱅크로 자동 회전(셀프 스텝)합니다.다이얼 된 마지막 2 자리수로 커넥터 스위치(영국에서는 최종 셀렉터)가 동작합니다.두 번째 자리부터 마지막 자리까지 와이퍼가 위로 이동하고 마지막 자리까지 와이퍼가 뱅크 내부로 회전하여 고객으로부터 호출된 라인 아웃렛으로 이동합니다.회선이 아이돌 상태일 경우 호출 전압이 착신 회선에 인가되어 호출음이 발신 회선으로 송신됩니다.
2축 스위치의 또 다른 변형은 Stromberg-Carlson X-Y 스위치로, 미국 서부의 전화 교환에서 매우 일반적이었습니다.그것은 평탄한 메커니즘이었고, 움직이는 접점이 좌우로 움직일 뿐만 아니라 앞뒤로 움직였다.그것은 꽤 믿을 만했고 최소한의 훈련으로 유지 할 수 있었다.
적용들
스테핑 스위치는 전화 시스템 외에 다양한 용도로 사용됩니다.하나의 출력이 가장 높은 여러 개를 다음 스테핑 접점으로 직렬로 연결함으로써 카운터를 구성할 수 있습니다.또는 릴레이를 통해 엔드리스 펄스열과의 스테핑 접점을 공급하고 스위치의 자체 출력에서 릴레이를 제어함으로써 첫 번째 전원 공급되지 않은 회선을 자동으로 헌팅할 수 있습니다(또는 릴레이가 정상적으로 열려 있는지 또는 통상적으로 닫혀 있는지 여부에 따라 전원 공급).디멀티플렉서로서도 사용할 수 있기 때문에, 2개의 입력 라인이 다수의 출력 디바이스를 제어할 수 있습니다.올바른 디바이스가 선택될 때까지 한쪽 입력 행이 스위치를 밟고 다른 한쪽 입력 행이 해당 디바이스에 전력을 공급합니다.그 밖에도 많은 어플리케이션이 가능합니다.
이러한 스위치는 제2차 세계대전 중 일련의 일본 사이퍼 머신에 사용되었습니다: CORAL, JADE, PURPLE (이름은 미국)영국의 암호 해독기 Colosus는 독일의 로렌츠 암호를 해독하기 위해 사용된 회전식 스텝 스위치를 사용했다.
레퍼런스
- ^ "Colossus - The Equipment". lightstraw.co.uk.
