Относительно новым агрегатом, ограничивающим доступ посторонних лиц на частную территорию, будь-то квартира или огражденный земельный участок, является электромагнитный замок (ЭМЗ). Принцип его работы заключается в использовании мощного электромагнита, который удерживает дверь в закрытом состоянии до тех пор, пока по его обмотке протекает ток. Возможно управление таким запирающим устройством с любого расстояния, а также полная автоматизация открытия и закрытия доступа на объект.
Данное оборудование имеет существенные отличия от традиционных механических агрегатов:
Электромагнитный замок на дверь обладает несколькими важными характеристиками, о которых нужно знать, прежде чем приобретать его. Речь идет о силе удержания двери и остаточной намагниченности.
Любой агрегат такого рода имеет достаточно большую механическую нагрузку на отрыв, измеряемую в килограммах. Она обычно варьирует от 100 до 1000 кг и более. Продукция практически всех производителей имеет шаг между отдельными моделями в 50 - 100 кг.
Иногда случается так, что даже дверь с отключенным замком бывает трудно открыть. Происходит это по той причине, что остаточная намагниченность электромагнитного замка, установленного на ней, слишком велика из-за нарушения производителем технологии или неправильного подбора параметров магнитного материала. В норме данный показатель не должен превышать 1,5-2 килограмма.
Монтаж данного оборудования производится в соответствии с инструкцией производителя, входящей в комплект поставки. Обычно это делается таким образом:
ВНИМАНИЕ! Устанавливая электромагнитный замок на дверь своими руками, не следует излишне сильно затягивать гайку на ответной планке, у нее должна оставаться возможность немного пружинить за счет резиновой прокладки, обеспечивая тем самым наиболее плотный контакт с магнитом!
Электромагнитный замок на калитку, где в набор, комплект поставки не включен домофон, может работать с этим аппаратом в единой схеме, собрать которую можно и самостоятельно. Вызывная панель монтируется на уличной стороне входных дверей. Схема подключения домофона с электромагнитным замком предполагает получение питания и передачу видео/аудио сигнала по одному и тому же комбинированному кабелю.
Установка монитора видеодомофона производится в помещении, а его питание осуществляется от сети в 220 В. Электромагнитный замок врезной или накладной монтируется на калитку, сделанную либо из дерева, либо из металла. Его питание обеспечивается управляемыми контактами, которые расположены на вызывной панели. Собственный блок питания ЭМЗ располагается в помещении и берет энергию из бытовой электросети с напряжением в 220 В. От него до ЭМЗ проводят кабель с сечением в полквадрата, если расстояние не превышает пары десятков метров, или по полтора квадрата, если оно больше.
Схема подключения видеодомофона с электромагнитным замком:
Все без исключения такого рода устройства, вне зависимости от того, куда они будут устанавливаться, имеют общий принцип действия и конструкцию. Единственное, чем отличаются электромагнитные замки для металлических дверей, является их большая мощность. Учитывая прочность дверного полотна, имеет смысл применять в этом случае модели, обладающие силой удержания двери от 500 кг.
Автономные контроллеры применяются совместно с ЭМЗ для ограничения доступа в жилые многоквартирные дома, административные учреждения и на промышленные объекты. Электромагнитный замок с контроллером можно использовать в единой системе с таким оборудованием:
Также ЭМЗ, оснащенный контроллером, совместим с ПК, который ведет базу ключей, а также производит их оперативную смену как выгрузку, так и загрузку.
Существует очень большое количество разнообразных моделей данного оборудования, вот некоторые из них, пользующиеся популярностью на рынке нашей страны, с кратким перечнем их характерных особенностей.
Замок электромагнитный ML400 применяется с целью запирания входных дверей, толщина полотна которых 30 - 50 мм. Его установка производится на внутреннюю поверхность открывающейся наружу двери, оснащенной доводчиком. Сила удержания агрегата составляет 400 кг, питание подается к нему под напряжением в 9 - 15 В, при этом мощность потребления не превосходит 7.2 Вт. Отпирание происходит при отключении тока.
Миниатюрный ML-180K, электромагнитный замок, применяемый преимущественно на межкомнатных дверях и шкафах учреждений и офисов. Он обладает силой удержания в 180 кг, получая питание от источника с напряжением в 12 В, потребляя при этом не более 0.4 А тока. Важной особенностью данной модели является то, что ее остаточная намагниченность - нулевая.
Замок электромагнитный универсальный сдвиговый AL-400SH обладает силой удержания на уровне 400 кг, питается от 12 либо 24 В, при этом потребляя 0.9 А тока. Оборудование устанавливается скрытно, оснащается герконом, а также датчиком, контролирующим блокировку двери. Существует возможность вывода данных о состоянии двери на охранный пульт.
Где можно устанавливать электромагнитный замок, устройство и принцип работы, преимущества и недостатки, основные технические параметры, типы и виды, что входит в комплект, инструкция по установки и схемы подключения, управление.
Установка электромагнитного замка - надежный способ защитить жилище, обеспечив при этом эстетичность его внешнего вида и удобство управления.
Современный рынок предлагает множество подобных изделий, отличающихся ценой, характеристиками, функциональными возможностями и особенностями установки.
Ниже рассмотрим:
Каждый их этих вопросов требует детального рассмотрения.
Главной особенностью электромагнитных замков является универсальность. Они применяются почти на всех типах конструкций - на входных и межкомнатных дверях, на калитках и на распашных воротах.
При выборе места для монтажа стоит учитывать актуальность и особенности работы изделия.
Так, установка электромагнитного замка на двери в туалете или в ванной не имеет смысла - это дорогое удовольствие. Кроме того, при монтаже замка на улице стоит предусмотреть защиту от попадания в механизм влаги.
Неоспоримое преимущество электромагнитного замка - простота конструкции. В основе изделия лежит сердечник с обмоткой, спрятанный в специальном корпусе.
Отдельного внимания заслуживает сердечник. Он состоит из множества листов электротехнической стали, отличающихся небольшим намагничивающим эффектом. Для снижения остаточного напряжения используется лакокрасочное покрытие.
Сердечник, сформированный из пластин, чаще всего имеет Ш-образную форму. Обмотка представляет собой катушку с намотанным на ней медным проводом. Сверху проводник покрывается специальным изоляционным составом.
Корпус изделия изготовлен из алюминия или стали. Иногда применяется и пластик, но его недостатком является более низкий ресурс и меньшая надежность конструкции.
Принцип действия построен на действии электричества и магнита. Он срабатывает после подачи напряжения на обмотку и активации магнитных элементов. Как правило, достаточно 5 Вт мощности, чтобы надежно зафиксировать массивные двери с массой до 150 кг.
При включении и отключении ЭМЗ образуется электромагнитный контур, на который воздействует переменный ток. С помощью конденсатора производится зарядка через обмотку, благодаря чему меняется полярность магнита. При этом остаточный ток направляется на перемагничивание.
Одним из главных элементов электромагнитного замка является конденсатор. В случае его поломки возможны сложности с открытием дверей.
Решением в этом случае является только замена неисправного элемента и его подключения параллельно клеммам.
Как и любые другие запорные механизмы, электромагнитные замки имеют свои плюсы и минусы.
Преимущества:
Недостатки:
Электромагнитный замок напрямую зависит от электричества. Без подачи питания он перестает выполнять поставленные задачи. Эту особенность можно причислить к преимуществам и недостаткам устройствам.
С позиции пожарной безопасности это плюс, ведь при отключении напряжения двери в комплексах с большим скоплением людей должны открываться.
Если исходить из условий безопасности, отключение электромагнитного запирающего устройства при потере напряжения - минус, ведь упрощается задача для злоумышленника, планирующего пробраться в квартиру или дом.
Вот почему при монтаже таких устройств часто применяются ИБП (источники бесперебойного питания).
Электромагнитный замок обладает рядом характеристик, которые стоит учесть в процессе выбора и покупки устройства.
Среди них:
Все электромагнитны замки условно делятся на два вида:
Также существует и ряд подвидов, отличающихся по принципам запирания:
Электромагнитные замки делятся и по типу управления:
По способу крепления ЭМЗ может быть:
Все большую популярность получают ЭМЗ с автономным контроллером. Устройства монтируются в многоквартирных домах, на входных дверях в промышленные объекты и административные учреждения.
ЭМЗ с контролем может применяться в комплексе со следующими устройствами:
Преимущество ЭМЗ с контроллером и в том, что он совместим с компьютером, где хранится база ключей. Также с помощью ПК можно выполнить быструю загрузку и выгрузку упомянутой информации.
Чтобы произвести монтаж устройства, потребуется не только замок, но и ряд дополнительных механизмов.
Комплект электромагнитного замка - набор элементов, которые устанавливаются в различных помещениях и соответствуют заявленным требованиям.
Комплект электромагнитного замка состоит из следующих элементов:
Стоит отметить, что в продаже можно встретить не только готовые комплекты, но и отдельные модели замов.
Вот некоторые варианты:
В процессе монтажа к электромагнитному замку могут подключаться дополнительные устройства, повышающие его функциональность и надежность.
Вот некоторые из них:
Доводчик обеспечивает плавное закрытие тяжелого дверного полотна, что снижает скорость износа деталей и способствует продлению срока службы.
Если монтаж ЭМЗ производится на калитке или воротках, вместе с устройством устанавливается домофон.
Он не включается в комплект, но при желании его легко купить отдельно, а после объединить в одну схему с электромагнитным замком. Панель вызова монтируется на внешней стороне (со стороны улицы), а монитор - в помещении.
При покупке электромагнитного замка и последующем монтаже стоит помнить о ряде особенностей, характерных для различных видов дверных полотен. Ниже рассмотрим основные варианты.
Перед началом работ подготовьте и разложите подходящий инструмент. Вам потребуется рулетка, строительный уровень, пассатижи, молоток, кусачки. Также подготовьте карандаш, дрель и шуруповерт.
В зависимости от типа короба могут потребоваться крепежные уголки. Хорошо, если под рукой будет керн, метчик и другие изделия, необходимые для монтажа электромагнитного замка в металлические двери.
Главным крепежным элементом ЭМЗ является цилиндр, имеющий специальную шляпку, упирающуюся в дверную плоскость с наружной стороны.
В процессе монтажа требуется разметить место монтажа, просверлить отверстие под диаметр винта, а с внешней стороны двери рассверлить отверстие под диаметр втулки.
Важно сделать так, чтобы втулка входила в отверстие большего диаметра с наружной части дверей и упиралась в металлический лист с другой стороны. Отверстия на втулке и внутренней части дверей должны четко совпадать друг с другом.
Бывает, что даже при правильной разметке возникают сложности. Они часто вызваны несоответствием длины втулки толщине дверного полотна.
Следовательно, если втулка имеет большую длину, полностью спрятать ее не получится. В ином случае винт для крепления может не достать до резьбы.
Варианты могут быть следующими:
Между полотном дверей и «утюгом» желательно поставить шайбу из резины, обеспечивающую надежный контакт и необходимый люфт.
Чтобы избежать вращения ответной части вокруг винта, под шпильками на тыльной части стоит просверлить отверстия.
Сначала крепится ответная часть, после чего устанавливается сам ЭМЗ. Это связано с тем, что для монтажа «утюга» отведено ограниченное пространство, а вот с самим электромагнитным замком можно «играть».
Крепление ЭМЗ к полотну производится с помощью уголка (может идти в комплекте). Для начала изделие крепится к раме, а после ставится сам замок.
Чтобы закрепить уголок, пригодится дрель, винты и метчик. Если крепление уголка к раме невозможно, просверлите отверстия в раме так, чтобы они совпадали с отверстиями в ЭМЗ. Далее выполняйте крепление с помощью винтов.
Учтите, что после завершения работы возможности регулирования не будет, поэтому к разметке стоит отнестись со всем вниманием. В ином случае придется высверливать дополнительные отверстия.
Стоит отметить, что многие двери уже комплектуются электромагнитными замками. Если же устройство еще не установлено, работу можно сделать самостоятельно или пригласить мастера.
Как правило, просверливание или подготовка ниши для потайной части не вызывает проблем, а вот с отверстием под личинку придется повозиться.
Монтаж электромагнитного замка в пластиковые двери имеет свои особенности. Причиной установки механизма является большой ресурс изделия.
При частом открытии и закрытии дверей электромагнитный замок почти не изнашивается. Кроме того, устройство можно связать с домофоном, считывающим элементом или блоком управления, что повышает эффективность защиты помещения и упрощает процесс эксплуатации.
Но есть и недостатки. Монтаж ЭМЗ может производиться в верхнем или нижнем углу двери. Это связано с тем, что в процессе притягивания полотна возможна его деформация и повреждение стекла.
Вот почему важно придерживаться следующих правил:
Для пластиковых дверей подходит множество моделей замков. Один из вариантов - SOCA SL-100B.
Особенность изделия заключается в отличном дизайне, высоком уровне безопасности и наличии в комплекте дополнительного оборудования (деталей для установки, магнитных карт, блока питания).
Еще один вариант - модель SL-180L, которая имеет прижимную силу в 180 кг.
Этого хватает для удержания пластиковой двери и защиты помещения от проникновения злоумышленников.
Отдельное внимание уделяйте параметрам ЭМЗ. Если остаточная намагниченность слишком высокая, ставить такую модель на пластиковую дверь нельзя.
Что касается монтажа замка в дверь из ПВХ, здесь стоит выделить следующие моменты:
Рассмотрим нюансы установки электромагнитного замка на межкомнатные дверные полотна.
Алгоритм действий:
Выделяется несколько типов электромагнитных замков, которые можно поставить на двери из стекла. Наиболее востребованные варианты - сдвиговые или врезные механизмы.
В основе конструкции лежит якорь, работающий только в направлении сдвига. После срабатывания зубцы входят в гнездо, а их фиксацию обеспечивает магнитное поле. Благодаря удобной конфигурации, врезать замок не составляет труда.
Еще один вариант ЭМЗ для стеклянных дверей - удерживающие модели. Их особенность заключается в фиксации на поверхности якоря запорного механизма.
Принцип действия построен на отрыве при снижении напряжения. После соединения механизмов удерживание производится за счет магнитного поля.
Могут применяться и специализированные типы замков - влагозащитные, жаро- и влагоустойчивые.
Узкие электромагнитные замки, как правило, устанавливаются на мебели, на витринах в торговых точках, на почтовых ящиках и на дверцах пожарных шкафов.
Монтаж ЭМЗ в стеклянную дверь - сложный и кропотливый труд. Проблема кроется в особенностях материала, обладающего повышенной хрупкостью и однородностью. Вот почему при установке электромагнитного замка толщина полотна стеклянной двери должна быть не меньше 5 мм.
В случае применения врезного механизма полотно придется сверлить с помощью специальных устройств и алмазной режущей кромки. Простые инструменты в такой работе не помогут. Как вариант, подойдут сверла с алмазным напылением.
При проделывании отверстия используйте специальные эмульсии, обеспечивающие охлаждение двери и инструмента.
При монтаже накладного механизма проблем меньше. Устройство крепится на специальных винтах, которые вводятся в планку через сделанные ранее отверстия.
После этого запорный механизм прижимается к плоскости. Чтобы изделие прилегало к дверям, необходимо использовать прокладки из пластика.
Для установки на распашные ворота можно использовать ЭМЗ с удерживающей силой в 280 кг. Если нет возможности купить изделие для наружной установки, можно использовать и внутренний электромагнитный замок.
В последнем случае необходимо обработать изделие силиконом, чтобы избежать попадания внутрь влаги. Питается изделие от блока питания ворот. ЭМЗ подключается через нормально замкнутое реле на 12 Вольт. После срабатывания реле активируется запорный механизм.
Замок и ответная часть устанавливаются на створки распашных ворот с применением обычных винтов. Управление ЭМЗ производится с помощью пульта дистанционного управления.
Как отмечалось в начале статьи, электромагнитные замки часто устанавливаются на калитки.
Применяемые механизмы бывают двух типов:
Второй вариант имеет более простую конструкцию и чаще применяется на калитках. Это обусловлено легкостью установки и надежностью.
При выборе изделия стоит учесть характеристики ЭМЗ. Он должен иметь удерживающую силу, равную 150-200 кг.
Монтаж производится следующим образом:
Теперь уделим внимание подключению электромагнитного замка. Здесь достаточно иметь базовые знания в электрической части и следовать инструкции, которая поставляется с устройством.
При отсутствии мануала можно обратиться к производителю или найти схему в Интернете.
Главным элементом устройства является контроллер, к которому коммутируется оборудование.
Подключение ЭМЗ производится с помощью 2-жильных проводов, имеющих сечение не меньше 0,5 мм. Соединительные провода прячутся внутрь стены или в гофрированный шланг, не портящий дизайна помещения.
Управление ЭМЗ производится через контроллер, выполняющий следующие функции:
После первого подключения все ключи необходимо запрограммировать. Для этого следуйте такому алгоритму:
Электромагнитный замок требует особого подхода в обслуживании. Так, специалисты рекомендуют:
Электромагнитный замок является надежным помощником в вопросе защиты дома, квартиры, офиса или любого другого помещения. Главное - внимательно подойти к вопросу его выбора и установки.
При отсутствии необходимых знаний и времени для рассмотрения темы лучше довериться профессионалам.
5 / 5 ( 1 голос )
Одним из вариантов защиты двери помещения или ограждения от несанкционированного открытия является установка электромагнитного замка. Такое устройство устанавливают непосредственно на дверь, а управление им осуществляется дистанционно при помощи электрического сигнала. Электромагнитные замки пользуются большой популярностью благодаря своей высокой надёжности и отлично работают как внутри помещения, так и снаружи.
Хотя электромагнитные замки разных производителей могут отличаться по конструкции, принцип действия у них одинаковый. Дверь закрывается и открывается благодаря наличию внутри устройства электромагнита. Управлять таким запорным устройством можно при помощи нажатия на кнопку или путём введения специального кода.
Качество и надёжность замка будет зависеть от силы используемого электромагнита. Чем она будет больше, тем надёжнее фиксируется металлическая пластина, удерживающая двери.
При внезапном отключении электропитания электромагнитный замок не сможет выполнять своё непосредственное назначение, поэтому рекомендуется дополнительно устанавливать автономный источник питания или обычный механический замок.
Надёжность фиксации двери электромагнитным замком зависит от силы удержания встроенного магнита
Чтобы обеспечивать надёжную защиту дома, промышленного предприятия или территории, для управления электромеханическим замком должен быть обязательно установлен независимый источник энергии. В случае отключения основного питания система автоматически переходит в автономный режим, поэтому безопасности дома ничего угрожать не будет.
Принцип работы электромагнитного замка прост и понятен. Основная часть с магнитным устройством закрепляется непосредственно на дверной коробке и запитывается от источника постоянного напряжения. Запорная пластина крепится на дверное полотно. Когда подаётся питание, срабатывает электромагнит и к нему притягивается пластина ответной планки, благодаря чему обеспечивается надёжное запирание двери. При нажатии на кнопку, которой управляется замок, происходит отключение электропитания, после чего пластина отодвигается, позволяя двери открыться.
Электромагнитный замок состоит из следующих элементов:
Для питания практически любого электромагнитного замка необходимо постоянное напряжение 12 В . Оно может незначительно меняться, но это нежелательно. Если происходит снижение напряжения, уменьшается удерживающая сила электромагнита и надёжность замка также снижается. При повышении напряжения происходит перегрев обмотки, что может привести к её выходу из строя. Качественные современные электромагнитные замки потребляют всего несколько ватт, поэтому их установка не очень сильно отразится на общем потреблении электроэнергии.
У электромагнитных замков много преимуществ, чем и объясняется их большая популярность:
Как и у любого другого типа замка, есть у этого запорного устройства и свои недостатки:
По типу конструкции электромагнитные замки бывают:
Принцип работы сдвигового замка основан на поперечном сдвиге запирающего элемента
Удерживающий замок работает за счёт прилегания пластины к основанию корпуса и удерживания её электромагнитом
В зависимости от способа открывания двери замки могут быть:
Выбор силы удержания электромагнита будет зависеть от типа дверного полотна:
По типу применения электромагнитные замки бывают:
Для обеспечения управления электромагнитным замком и получения возможности подключать к нему дополнительное оборудование, такое как считыватель, карточка или брелок, кнопка открывания, зуммер, на него устанавливается контроллер. Чтобы защитить контроллер от негативного воздействия внешних природных факторов, его необходимо поместить в специальный защитный корпус.
Электромагнитные замки с контроллером отличаются высокой надёжностью, поэтому обычно устанавливаются в помещениях, где к замку предъявляются высокие требования. Это могут быть входные двери в любое помещение, пожарные и запасные выходы и т. д.
Электромагнитный замок с контроллером устанавливают в помещении, где к запирающему устройству предъявляются высокие требования
Современные замки с контроллером имеют следующие характеристики:
Особенность удерживающих замков в том, что при их установке не требуется особой точности и их легко регулировать. Главное преимущество удерживающих электромагнитных замков в том, что на их работу практически не влияет состояние двери. Благодаря своему простому устройству и надёжности, такие замки получили широкое распространение и обычно используются в местах массового присутствия людей, когда необходимо часто закрывать/открывать двери.
Обычно удерживающие замки устанавливают в верхней части двери, что на лёгких и непрочных полотнах может привести к нежелательным деформациям. Кроме того, их конструкция подвержена такому явлению, как остаточная намагниченность. Поэтому устройства удерживающего типа специалисты не рекомендуют использовать на полотнах, открывающихся внутрь или в обе стороны.
При установке удерживающего замка не требуется высокая точность и его легко регулировать
Такой замок работает за счёт сдвигания плоского якоря. Основным преимуществом подобных моделей является то, что они могут устанавливаться внутрь дверного короба или полотна. А недостаток таких конструкций заключается в необходимости точно соблюдать зазор между взаимодействующими частями замка.
Сдвиговый замок можно устанавливать внутрь дверной рамы
Существует несколько основных параметров, на которые необходимо обращать внимание при выборе и эксплуатации сдвигового электромагнитного замка:
Основным их отличием от других типов замков является наличие кодовой клавиатуры, которая также может иметь считыватель карт/брелоков. Благодаря такому устройству открывать замок можно несколькими способами:
Кодовый замок, как и другие электромагнитные модели, отвечает правилам пожаробезопасности, так как при отключении питания происходит автоматическое открывание двери. Так как в конструкции такого замка нет трущихся деталей, он имеет большой срок службы и обычно устанавливается в помещениях, которые посещают 20 и более человек в день.
Кодовый электромагнитный замок имеет клавиатуру для ввода кода идентификации пользователя
При выборе электромагнитного замка надо обращать внимание на следующие критерии:
Если у вас есть элементарные слесарные навыки и вы умеете работать с электрическими цепями, то установить такой замок самостоятельно несложно. Перед тем как приступить к выполнению работ, необходимо определиться с такими параметрами:
Наиболее распространённым является вариант, когда дверная коробка имеет выступ от края полотна в закрытом состоянии шириной 5–6 см и она открывается наружу. В таком случае проблем с самостоятельным монтажом электромагнитного замка не возникает, но сначала надо приобрести все необходимые инструменты:
Процесс установки электромагнитного замка делится на два этапа: монтаж ответной планки и самого магнита. Последовательность выполнения работ будет следующей:
Ответная планка должна точно приходить на электромагнит при закрывании двери, поэтому её устанавливают на резиновые шайбы для возможности регулировки
Крепёжная планка служит для фиксации замка на двери при помощи болтов, она поставляется прикрученной к корпусу
На планку, установленную на коробе, фиксируют электромагнитный замок, а затем вкручивают блокирующие болты
Все подключения компонентов системы контроля доступа, под управлением которой будет работать замок, производятся по схеме, находящейся в комплекте
В том случае когда двери открываются внутрь и полотно находится заподлицо с коробом, для монтажа замка надо использовать специальные монтажные уголки.
Хотя электромагнитный замок и имеет длительный срок службы и высокую надёжность, как и любое другое оборудование, через некоторое время он может выйти из строя. Основные факторы, которые могут привести к поломке замка:
Основные поломки электромагнитного замка связаны с ослаблением или пропаданием удерживающего усилия или с появлением остаточной намагниченности. Усилие может исчезать в связи с обрывом проводов, обеспечивающих питание замка, поломкой источника питания или с выходом из строя катушки электромагнита.
Основные неисправности электромагнитного замка и способы их устранения:
Если электромагнитный замок был правильно установлен, то в процессе его эксплуатации обычно никаких проблем не возникает.
Необходимо лишь придерживаться несложных правил по уходу за оборудованием:
Электромагнитные замки являются дистанционно-управляемыми запорными устройствами и используются в качестве «устройств исполнительных» по классификации ГОСТ Р 51241-98 в системах контроля и управления доступом в помещениях различного назначения.
Основное назначение этих замков - ограничение прохода и обеспечение максимальной безопасности при использовании в общественных и жилых помещениях.
Электромагнитные замки обладают высокой надежностью, стойкостью к агрессивным средам, а также устойчивостью к температурным перепадам, что является необходимым требованием для уличной установки в климатических условиях нашей страны.
Устройство электромагнитного замка
Конструкция замка
Электромагнитный замок состоит из сердечника, обмотки (катушки) и корпуса. Сердечник с обмоткой являются электромагнитом.
Сердечник электромагнитного замка выполняется из магнитномягких материалов (без эффекта памяти, как у постоянных магнитов). Большинство производителей замков изготавливают сердечник в виде набора сваренных между собой Ш-образных пластин из электротехнической (трансформаторной) стали. Встречаются замки с сердечником из цельного «куска» электротехнической стали. Их достоинством являются меньшие размеры, т.к. для такого сердечника не требуется корпус (все крепежные элементы можно выполнить на самом сердечнике). Недостаток таких замков — очень большая остаточная намагниченность (до десятков кгс), так как электромагнитные свойства цельного куска хуже свойств ленты электротехнической стали (это связано с технологией производства электротехнической стали).
Обмотка представляет собой катушку из 300-1000 витков эмалированного медного провода. При подаче напряжения в обмотке возникает электрический ток, создающий магнитное поле в сердечнике.
Корпус замка обычно выполняется из немагнитных материалов: алюминий, нержавеющая сталь. В последнее время на рынке стали появляться магнитные замки с корпусом из пластмассы, однако большого распространения они не получили. В корпусе замка крепится сердечник и обмотка. Корпус имеет элементы крепления замка к уголку или планке (деталь для крепления электромагнитного замка на дверной коробке).
Электрическая схема магнитного замка
В самом простом виде электромагнитный замок представляет из себя обмотку L с сердечном.
При отключении питания замка из-за самоиндукции в нем продолжает течь затухающий ток в прежнем направлении. Это приводит к появлению повышенного напряжения (до 30 В) на управляющем элементе (реле или транзисторный ключ). В случае если управление замком (разрывом цепи) осуществляется с помощью реле, возникает искрение контактов, что приводит к ускоренному износу реле. Для уменьшения влияния самоиндукции в схему замка иногда включают двунаправленный защитный диод VD, который гасит кратковременные повышения напряжения при размыкании цепи.
После отключения питания замка в сердечнике сохраняется некоторая остаточная намагниченность (явление остаточной индукции), и связанная с этим остаточная сила удержания. Чтобы снизить остаточную намагниченность, в схему электромагнитного замка добавляют емкость C, которая вместе с индуктивностью катушки L образуют колебательный контур. При отключении питания замка в цепочке LC возникают затухающие колебания, которые приводят к значительному снижению остаточной намагниченности и связанной с ней остаточной силой удержания.
В конструкции электромагнитного замка отсутствуют трущиеся металлические детали, что значительно повышает его износоустойчивость, делая этот тип замка практически единственным решением для закрывания дверей на объектах с высокой проходной способностью (заводы, учебные заведения, жилые дома).
Электромагнитные замки могут быть использованы для установки на пожарные выходы, так как соответствуют основному требованию пожарной безопасности: при снятии напряжения питания замок должен автоматически открываться. Механический замок, например, в любом случае останется закрытым.
Электромагнитные замки нельзя открыть с помощью отмычки, что во много раз повышает их надежность по сравнению с другими типами замков.
Для правильного выбора замка для дверей существует множество параметров: тип использования (общественное или индивидуальное), алгоритмы пропускного режима, конструкция дверного полотна, возможность использования замков в составе охранной сигнализации, требования пожарной безопасности и многое другое. Остановимся на некоторых из них. И прежде всего, определимся — от каких действий, должен защищать замок.
Два вида проникновения.
Основным параметром электромагнитных замков является усилие удержания запорной планки (якоря). Все электромагнитные замки отличаются высокой механической нагрузкой на отрыв, которую называют силой удержания двери. Она измеряется в килограммах. Обычно в модельном ряде производитель делает шаг между моделями замков в 50-100 кг. Например, в номенклатуре производителей можно встретить модели на 100, 150, 200, 300, 400, 500 кг.
Для легких внутренних дверей используются электромагнитные замки с силой удержания от 150 кг. Для тяжелых и стальных дверей необходимо усилие на отрыв, превышающее 1000 кг. Для стандартных уличных дверей весом около 100 кг нужны электромагнитные замки с силой удержания 300-500 кг.
В настоящее время действует государственный стандарт «Замки для защитных конструкций. Требования и методы испытаний на устойчивость к криминальному открыванию и взлому», ГОСТ Р 52582-2006. Согласно стандарту, максимальное нормируемое усилие удержания запорной планки для электромагнитных замков составляет 5000Н(500кгс), что соответствует высшему классу устойчивости U4 замков к криминальному открыванию. Больше нет смысла, учитывая основное назначение замков. К тому же, чем выше это усилие, тем больше геометрические размеры, потребление тока и тем дороже замок.
Виды электромагнитных замков
По принципу взаимодействия плоского якоря с электромагнитом эти замки делятся на две группы: удерживающие, в которых якорь работает на отрыв, и сдвиговые, в которых якорь работает в поперечном направлении – на сдвиг.
Удерживающие замки (прилипалы) выпускаются, как правило, в накладном варианте. Они удобны тем, что их можно быстро и легко смонтировать на двери. Специальных требований по точности размещения на двери нет. При закрывании двери не создается дополнительных усилий на доводчик, и его проще отрегулировать. Основное их преимущество заключается также в том, что функционирование замка не зависит от состояния двери. На дверь в процессе эксплуатации могут действовать различные неблагоприятные факторы. Например, ее может защемлять в дверной коробке из-за осадки фундамента здания, просадки дверных петель, деформации полотна и элементов коробки и т.д. Все это на удерживающих замках никак не сказывается и замок не создает проблем при аварийном открывании дверей. В любом случае достаточно отключить питание. Даже после взлома двери, замок остается полностью работоспособным. Учитывая, эти особенности, а также то, что эти замки имеют весьма высокую надежность и долговечность они предпочтительны для применения в дверях пожарных и аварийных выходов, дверях лестничных клеток, входных дверях общественных и жилых зданий, а также везде, где может иметь место скопление людей. Основные недостатки: занимают дверной проем, монтируются в основном только в верхней части двери, что вызывает деформацию дверного полотна в легких дверях, со временем может появляться остаточная намагниченность, для дверей, открывающихся вовнутрь применение ограничено, для дверей, открывающихся в обе стороны применять нельзя. Остановимся на способах борьбы с одним из перечисленных недостатков — компенсации остаточной намагниченности. Чаше всего для этого рабочие поверхности магнитопровода и якоря покрывают специальным покрытием (никель, цинк), которые одновременно выполняют функцию антикоррозийного покрытия. Однако такой способ снижения остаточной намагниченности нестабилен, поскольку с течением времени эти покрытия деградируют, как следствие, увеличивается магнитный поток в магнитопроводе и остаточная намагниченность растет.
Для уменьшения влияния деградации покрытия на компенсацию остаточной намагниченности существует механический и электрический способы компенсации остаточной намагниченности. При этом гальваническое покрытие выполняет функцию исключительно антикоррозийного и его деградация не оказывает никакого влияния на компенсацию остаточной намагниченности. Механический способ заключается в размещении в якоре замка миниатюрного толкателя с пружиной, так называемого «отскока». Электрический способ размагничивания основан на «перевороте» полярности питающего напряжения в момент размагничивания замка и является более надежным, нежели механический способ. Однако следует отметить, что в этом случае при аварийном отключении питания остаточное намагничивание не компенсируется и для открывания дверей может потребоваться преодолеть усилие до 10 кгс. В большинстве случаев это не является препятствием для экстренного выхода из помещения, а в некоторых случаях может использоваться для удержания дверей от самопроизвольного распахивания при пропадании питания.
Сдвиговые электромагнитные замки перечисленных недостатков не имеют и могут применяться для любых типов дверей. Выпускаются как для врезного (скрытого), так и для накладного вариантов монтажа. Основной их недостаток – критичны к зазору между дверью и дверной коробкой и имеют повышенные требования к точности размещения на двери. Последнее следует рассмотреть подробнее.
Как известно, основное усилие удержания запорной планки (якоря) в этих замках, достигается за счет небольших выступов на корпусной части. При закрывании двери эти выступы попадают в соответствующее гнездо на запорной планке и удерживают дверь. При монтаже замка важно обеспечить не только геометрическое совпадение выступа и гнезда, но и зазоры между удерживающими кромками, а также свободное перемещение запорной планки при закрывании и открывании двери.
Узкие удерживающие замки относятся к классу электромагнитных замков с плоским якорем и предназначены для использования в качестве запирающего устройства дверей, витрин, мебели, люков, пожарных шкафов, технологических заглушек и т.д. Они имеют ряд преимуществ. При установке на двери практически не занимают дверной проем, а установка одного замка в средней части тонкой и легкой двери позволяет избежать изгиба дверного полотна при эксплуатации. Возможна установка нескольких замков на одной двери, что увеличивает усилие удержания.
Влагостойкие удерживающие замки предназначены для работы на открытом воздухе в условиях повышенной влажности и при перепадах температуры от -25 до +35° С, а также для блокирования дверей в холодильных и морозильных камерах.
Сдвиговые электромагнитные замки. В данных замках действует усилие не на отрыв, а на сдвиг в поперечном направлении. Преимущество таких замков состоит в том, что его можно скрыть внутри двери и дверной коробки, тем самым уменьшив площадь дверного проема. В некоторых случаях это важно.
Электромагнитные замки со встроенными датчиками.
В настоящее время электромагнитные замки выпускаются в различных вариантах исполнения: без датчиков, со встроенными датчиками Холла и со встроенными магнитоконтактными датчиками (герконами). В одном замке могут быть несколько различных датчиков. В связи с этим, нередко возникает вопрос, в каком случае лучше применять тот или другой вариант замка.
Встроенные датчики имеют возможность реализации двух дополнительных функций: контроль срабатывания замка и контроль закрытия двери. Обе функции полностью определяют все варианты состояния двери и замка.
Датчики Холла реагируют на магнитное поле, создаваемое катушкой намагничивания замка.
В качестве датчика обычно используются микросхемы Холла с цифровым выходом. Такие микросхемы дают два выходных напряжения: состояние включено и состояние выключено и имеют открытый коллектор. В качестве нагрузки микросхемы используется малогабаритное герконовое замыкающее реле, которое также встроено в корпус замка. При притягивании якоря к магнитопроводу магнитное поле резко увеличивается, что приводит к срабатыванию реле. Таким образом, контакты реле замыкаются, когда дверь закрыта на замок и размыкаются, когда замок разблокирован. Особенностью датчика Холла является его полная скрытость в теле замка. Внешне невозможно определить есть датчик в замке или нет. Холл весьма помехоустойчив, толстый слой металла окружающий микросхему (ее размеры не превышают 5х5мм) является прекрасным экраном. Следует отметить еще одну особенность Холла – чувствительность к остаточной намагниченности замка. Для нормальной работы датчика остаточная намагниченность должно быть минимальна. Достигнуть этого можно различными способами, однако лучше всего перемагничивать магнитопровод при открывании замка.
Датчик Холла реализует функцию «контроля запирания двери». Эта функция позволяет идентифицировать фактическое блокирование или разблокирование двери замком и обеспечивает выполнение п. 5.4.6 ГОСТ Р 51241-98 в части «защиты от принуждения и саботажных действий». В этом варианте исполнения используется микросхема, реагирующая на магнитный поток, проходящий через магнитопровод замка. Встроенное в корпус реле (является нагрузкой микросхемы) срабатывает при наличии магнитного потока, т.е. когда дверь закрыта и якорь притянут к магнитопроводу. «Сухие» контакты реле могут включатся в тревожную сеть внешней системы сигнализации, сигнал с этих контактов информирует также о пропадании напряжения или повреждении линии питания. Это особенно важно для систем группового питания замков или когда источник напряжения питания помещается вне контролируемого помещения. Такое устройство сигнализируют также о снижении усилия прижима якоря к магнитопроводу (усилия взлома). Снижение возможно, в частности, из-за криминальных действий, например путем умышленного повреждением рабочей поверхности якоря и, таким образом, облегчения проникновения в помещение когда там никого нет. Встроенные датчики Холла позволяют существенно упростить схему управления дверьми в шлюзе, которые работают по алгоритму – если одна дверь открыта, другая всегда закрыта. Все это расширяет функциональные возможности управляющих контролеров и систем контроля доступа.
Магнитоконтактный датчик (геркон) реализует функцию «контроля положения двери» (открыто – закрыто). Сигнал с датчика не зависит от работы замка и от напряжения питания. Эта функция широко используется, для тревожной и пожарной сигнализации, для фиксации числа проходов через дверь и т. д. Основной эффект от применения замков со встроенным герконом – упрощение монтажа. Не надо сверлить отверстия диаметром до 20мм и обеспечивать их соосность, не надо опасаться возможности изменения зазора между дверью и дверной коробкой и нарушения функционирования из-за нестабильных свойств магнита геркона. В самих замках все это обеспечивается за счет применения энергоемкого магнита из спец. сплава (встроен в якорь) и высокочувствительного магнитоконтактного датчика (встроен в корпус).
Дверные магнитоконтактные датчики на базе герконов с управляющим постоянным магнитом получили очень широкое распространение, особенно в системах охранной и пожарной сигнализации. Герметичность магнитоуправляемого контакта геркона обеспечивает безотказную работу в условиях повышенной влажности, запыленности, в среде активных жидкостей и газов, срок службы достигает 15 лет, количество срабатываний до10 8 , низкое электрическое сопротивление, стабильные электрические характеристики, все это во многих случаях и предопределяет его применение.
К недостаткам дверных датчиков можно отнести возможность нарушения работоспособности при увеличении зазора между управляющим магнитом и самим герконом, или при уменьшении коэрцитивной силы магнита. Зазор меняется из-за смещения дверного полотна относительно дверной коробки, осадки фундамента здания и т.д. Коэрцитивная сила уменьшается из-за старения, воздействия повышенной температуры или недостаточной энергоемкости материала магнита (что характерно для дешевых датчиков). При монтаже цилиндрических датчиков в металлические двери сверление посадочных отверстий увеличенного диаметра достаточно трудоемко, здесь легко ошибиться в части совмещения магнитной и контактной частей датчика, а исправить эту ошибку, потом бывает трудно.
Встраивание датчика в электромагнитный замок имеет целью хотя бы частично компенсировать указанные недостатки. Постоянный магнит, который создает управляющее поле встраивается в якорь замка, геркон встраивается в корпус замка. Контакты геркона замыкаются, когда дверь закрыта и размыкаются когда дверь открыта (или приоткрыта). Как правило, в замках применяются высокоэнергоемкие малогабаритные магниты из спец. сплавов (например, сплав КС37 на базе кобальта и самария) и чувствительные герконы. Зазор между магнитом и герконом определяется положением якоря и весьма стабилен. Монтаж замка на двери, автоматически определяет и монтаж датчика. Защита геркона от воздействия собственных магнитных полей замка обеспечивается за счет экранирования колбы геркона.
В целом, встроенные датчики можно определить так: Холл следит за состоянием замка, а геркон за состоянием двери. Косвенно Холл следит также и за состоянием двери, геркон следить за состоянием замка не может.
Функционально, основное отличие Холла от геркона заключается в том, что Холл это активный датчик, геркон – пассивный, т.е. для работы Холла необходимо напряжение питание, а для геркона нет.
Встроенный датчик Холла удобно использовать по прямому назначению: контролю срабатывания замка. Изменение состояния рабочих поверхностей замка приводит к срабатыванию датчика и хотя замок может при этом нормально удерживать дверь, это является сигналом к проведению профилактического или регламентного обслуживания. Во многих случаях только Холл может сигнализировать о том что усилие удержание двери снизилось, например из-за того, что на рабочие поверхности попала вода, образовалась масляная пленка или возникла коррозия. Особенно это удобно для профилактики скрытых сдвиговых электромагнитных замков.
Если датчик используется в системе охранной сигнализации можно применять любой датчик. Однако, если замок используется для помещений где хранятся материальные ценности, имеются опасные вещества, подведено высокое напряжение или работают автоматические механизмы и при этом важен контроль за срабатыванием замка, то лучше использовать замки с Холлом. Если помещение в ночное время обесточивается, а дверь закрывается на механический замок, то очевидно должен применяться замок с герконом. Если необходимо контролировать еще состояние источника питания замка, то надо применять замок с датчиком Холла. Нужно учитывать, что тревога от датчика Холла еще не означает «взлом» двери, возможно, прошел сбой по питанию или человек своим законным ключом разблокировал замок, но раздумал входить. Очевидно, для таких целей лучше всего подходят замки, где имеются оба датчика.
Если замок с датчиком предполагается использовать в системе контроля доступа, вариант датчика зависит от функций самой системы. Часто в самой системе уже программно заложено использование датчика положения двери. Например, если выполняется функции контроля числа проходов, учета рабочего времени, поиска сотрудников, т.е. фиксируется открытие двери после срабатывания замка. Здесь без геркона не обойтись. Во многих других случаях фиксация положения двери не требуется и можно использовать замки с датчиком Холла. Если в системе контроля доступа используется шлюз, (т.е. в системах с двумя дверьми, где одна дверь всегда закрыта), использование замков с датчиками Холла позволяет существенно упростить алгоритм работы схемы. В простейшем виде можно обойтись без внешнего контроллера путем перекрестного включения управления замка.
Встроенные датчики используются и для управления самим замком и целью создания различных задержек. По сигналу геркона напряжение с замка может автоматически сниматься, если дверь слишком долго открыта или наоборот повышаться при закрывании двери с целью обеспечения уверенного притягивания якоря (в сдвиговых замках). Схемы управления могут как быть внешними, так и встроенными в замок.
Встроенный датчик может использоваться и для управления, каким либо внешним оборудованием. Это могут быть автоматические электроустановки, щиты электропитания, транспортеры и т.д. которые необходимо отключать при открывании двери. Для этих целей необходимо использовать сигнал разблокирования замка, т. е. датчик Холла.
Криминальный взлом и криминальное открывание замка
Для оценки криминального взлома нормируется устойчивость к взлому воздействием ручного, механического, ударного и других инструментов. Взлом замка не обязательно является криминальным, он вполне может быть санкционированным (разрешенным). Например, при необходимости спасения людей (пожар, задымление) или аварии коммуникаций (водопровод, электрические щиты и т.д.). В этом случае время взлома, наоборот, должно быть как можно меньше, а замок должен, безусловно, открываться при отключении электропитания. Как правило, для повышения стойкости двери к криминальному взлому электромагнитный замок используется как дополнительный (для повседневного использования), а основным запорным механизмом является один или несколько замков механического типа. Номенклатура выпускаемых электромагнитных замков охватывает диапазон усилий от 40 до 500 кгс. и часто встает вопрос, какой замок целесообразнее применить для конкретной двери. Как показывают многочисленные эксперименты, пытаясь открыть дверь, первоначально тянут за ручку двери с усилием до 10-20 кгс. Если дверь не поддается – значит, она закрыта. Часто и этого усилия достаточно. Однако максимальное усилие, которое может приложить к ручке двери тренированный человек, составляет 120-170 кгс. Это если дверь открывается на себя. Если дверь открывается вовнутрь можно приложить к двери усилие до 400 кгс и более (с разбегу – плечом или ногой). Максимальное усилие для открывания сдвижной двери рукой – 90-100 кгс. Многие легкие офисные межкомнатные двери при усилии 100-150 кгс разрушаются. Особенно это относится к дверям с пластмассовым или алюминиевым профилем, а также стеклянным. Поэтому нет смысла применять замок на усилие больше чем усилие, при котором разрушаются элементы двери (стекло, профиль и т.д.).
Полотно легких дверей имеет невысокую жесткость и может остаточно деформироваться даже при небольшом усилии. При размещении электромагнитного замка на таких дверях вверху нижняя часть полотна отходит, образуя щель между полотном и дверной коробкой. Эта щель со временем растет, а усилие взлома падает, так как на якорь замка действует не только усилие отрыва, но и вращающий момент из-за потери зазоров в элементах крепления якоря. Здесь можно рекомендовать применение узких замков: врезных сдвиговых в средней части двери или накладных удерживающих – один вверху, один внизу.
Для оценки криминального открывания замка нормируется время открывания без разрушения его конструкции путем манипуляций нештатным носителем кодовой информации, например при помощи отмычек. Это время можно также определить уровнем секретности замка. Электромагнитные замки могут иметь очень высокий уровень секретности. Это определяется возможностью скрытой установки, отсутствием замочной скважины.
Наибольшей секретностью обладают сдвиговые врезные замки при размещении их в верхней части дверной коробки – там их труднее разглядеть даже при открытой двери, да и манипулировать с замком вверху менее удобно, чем в традиционных местах. В хороших дверях корпусная и якорная части замка защищаются закаленными пластинами, чтобы не было возможности повредить элементы замка методами высверливания. Часто дверная коробка полностью скрыта в стене, в этом случае подобраться к корпусной части вообще проблематично. Значительно повышают секретность встроенные в замок датчики. При любой попытке отжать запорную планку немедленно срабатывает датчик Холла, что инициирует сигнал тревоги в системе контроля доступа или системе управления замком. Тоже происходит при несанкционированном отключении напряжения питания замком. Если сигнал тревоги выводится на пульт охраны, использовать для блокирования двери дополнительные замки в большинстве случаев не приходится. Встроенные датчики положения двери (герконы) срабатывают при открывании двери, когда замок уже разблокирован. Эти датчики пассивные, т.е. функционируют независимо от электропитания. Использование для инициирования тревоги сразу двух датчиков максимально повышает защищенность помещения.
Удерживающие замки .
По своим функциональным характеристикам, удерживающие электромагнитные замки отличаются от замков других типов, прежде всего повышенной надежностью, простотой монтажа. Они исключают люфт двери в закрытом состоянии, а само закрывание двери происходит без каких либо дополнительных усилий. Они хорошо обеспечивают пожарную безопасность, не разрушаются при взломе.
Корпус замков покрывается высокопрочной краской, цвет определяется заказчиком. Основная цветовая гамма покрытия включает белый, серый, коричневый и серебристый цвета.
Описание работы электромагнитного замка
Принцип работы электромагнитного замка
При подаче напряжения на замок в обмотке возникает электрический ток, создающий магнитное поле в магнитной цепи сердечник-якорь (вспомните правило буравчика). Для разрыва магнитной цепи (отрыва якоря) необходимо приложить силу P = 4.06 x B2 x S кгс, где
B — магнитная индукция, тл;
S — площадь полюса, см2.
Таким образом усилие отрыва якоря замка не имеет прямой зависимости от напряжения и силы тока. Магнитная индукция B является нелинейной функцией и зависит от магнитной характеристики материалов сердечника и якоря замка (магнитная проницаемость μ), силы тока и количества витков в обмотке. Также на силу удержания влияют механические характеристики замка: жесткость конструкции, шероховатость полюсов.
Теоретически достижимая удельная сила удержания равна 20 кгс/см2 полюса сердечника замка.
Влияние зазора на силу удержания
При неправильной установке замка, деформации двери или при плохой работе доводчика между сердечником и якорем может образоваться воздушный зазор. Этот зазор является большим сопротивлением для магнитного поля замка и приводит к значительному снижению силы удержания. Для правильной работы замка необходимо обеспечить соприкосновение рабочих поверхностей сердечника и якоря.
Влияние напряжения питания на силу удержания магнитного замка
Зависимость силы удержания магнитного замка от напряжения питания представлена на графике слева. При напряжении менее 10 В начинается резкое падение усилия удержания (желтая область графика). При повышении напряжения выше 12 В наблюдается незначительное увеличение силы удержания, однако при напряжении более 14-15 В выделяемая на обмотке мощность может привести к перегреву обмотки, нарушению изоляции и повреждению магнитного замка (красная область графика).
Поэтому, когда монтируете электромагнитный замок следует внимательно относиться к напряжению питания — после установки следует проверить соответствие напряжения питания диапазону 10-14 В. Если напряжение питания (на выводах ЭМ замка, а не источника питания) менее 10 В, следует проверить соответствие источника питания и сечение питающих проводов. Если напряжение питания превышает 14-15 В, следует принять меры для понижения напряжения — например установить мощный резистор в цепь питания замка.
Для примера рассчитаем балластный резистор для понижения напряжения с 16 до 14 В на ЭМ замке М1-300:
Сопротивление балластного резистора R = U / I = 2 В / 0.33 А = 6.06 Ом,
Мощность, выделяемая на резисторе, составит P = U x I = 2 В x 0.33 А = 0.66 Вт, где
U — требуемое падение напряжения 2 В,
I — рабочий ток магнитного замка М1-300 0.33 А.
Из таблицы номиналов подбираем номинал резистора — 6,8 Ом, максимальная рассеиваемая мощность балластного резистора должна быть не менее 1 Вт.
Для расчета параметров резистора очень удобен онлайн-расчет на портале Мост Безопасности.
Модификации удерживающих замков имеют три варианта исполнения – без встроенных датчиков, с встроенным датчиком Холла или с встроенным магнитоконтактным датчиком (герконом).
Сдвиговые замки.
Сдвиговые замки относятся к классу электромагнитных замков с плоским якорем. При открывании двери на якорь действует усилие не на отрыв, как в традиционных электромагнитных замках, а на сдвиг в поперечном направлении. Это позволяет полностью скрыть все элементы конструкции замка внутри двери и дверной коробки, тем самым устраняется один из основных недостатков электромагнитных замков — уменьшение площади дверного проема и необходимость крепления только в верхней части двери.
Даже в дверях со стандартной высотой в 2 метра уменьшение дверного проема нежелательно т.к. это может привести к травме при проходе высокого человека. Если дверь недостаточно жесткая, то все попытки ее открывания (с заблокированным замком) приводят к деформации дверного полотна (часто необратимого) и образования щели снизу. Если дверь открывается наружу, дверной проем не уменьшается, зато значительно усложняется монтаж замка, т.к. якорь на двери необходимо монтировать на специальных угольниках или кронштейнах, создающих нагромождение над дверью, а место для такой “неэстетичной” конструкции часто отсутствует.
Все эти недостатки отпадают при применении сдвиговых электромагнитных замков.
Такие замки позволяют полностью скрыть все элементы своей конструкции внутри двери и дверной коробки, т.е. при закрытой двери они невидимы как снаружи, так и изнутри. Их можно и без всяких изменений и дополнительных деталей использовать для левых или для правых дверей, для дверей, открывающихся вовнутрь или наружу, а также для “распашных“ дверей. Различные модификации замков позволяют их монтировать в любой части двери.
Принцип действия сдвигового замка
При закрытии двери якорь подходит под магнитопровод и притягивается к нему, при этом удерживающие выступы на корпусе магнитопровода входят в соответствующие гнезда якоря. Допустимый зазор между рабочими поверхностями магнитопровода и якоря от 1,0 до 4,0 мм. Усилие удержания двери при попытке взлома первоначально определяется усилием сдвига якоря относительно магнитопровода, а затем (после преодоления этого усилия) конструктивными размерами удерживающих выступов.
Электронное разблокирование замков осуществляется подачей управляющего напряжения на цепь размагничивания замка при поданном напряжении питания. При подаче управляющего напряжения якорь резко отбрасывается в исходное состояние за счёт перемагничивания магнитопровода, при этом удерживающие выступы выходят из гнёзд на якоре, дверь разблокируется и может быть открыта.
При отключении питающего напряжения происходит аварийная механическая разблокировка замка.
Возможности применения сдвиговых замков в жилом секторе
В жилом секторе сдвиговые замки могут быть рекомендованы для использования в качестве дополнительного (второго) замка в металлических квартирных дверях. Основную защиту от взлома в таких дверях создает основной замок – врезной, сувальдный, запирающий на три стороны, он в основном используется, когда в квартире никого нет длительное время. В остальных случаях удобен второй замок, для которого используется электронный ключ и который не надо искать в связке ключей и вынимать из кармана. Особенно это удобно для детей и пожилых людей с ослабленным зрением. Криминально вскрыть этот замок, подобрав электронный код, под силу только весьма квалифицированному специалисту. Просверлить в двери отверстия, через которые пытаться провести разблокировку — достаточно проблематично. Если все же замок разблокирован силовым путем, немедленно включается локальная система сигнализации (через датчик Холла), отключить которую посторонний человек быстро не сможет. После этого противоправные действия взломщиков становятся затруднительными.
Остаточная намагниченность
Одним из существенных параметров электромагнитных замков является величина остаточного намагничивания (из-за ненулевой коэрцитивной силы), создающего некоторое усилие при открывании двери. Эта величина зависит от материала якоря и магнитопровода, от технологии их обработки и толщины антикоррозионного покрытия рабочих поверхностей. При неправильно выбранных параметрах магнитного материала и ошибках в технологии остаточная намагниченность может достигать десятков килограммов. Важно, чтобы данный параметр во время эксплуатации существенно не менялся в сторону увеличения. Чтобы не было проблем с открытием двери, остаточная намагниченность должна быть на уровне 1,5-2 кг после снятия напряжения питания.
Для компенсации остаточной намагниченности рабочие поверхности магнитопровода и якоря покрывают специальным покрытием (никель, цинк), которое одновременно выполняет функцию антикоррозийного покрытия. Однако такой способ снижения остаточной намагниченности нестабилен, поскольку с течением времени эти покрытия нарушаются, к тому же такое покрытие уменьшает магнитный поток в магнитопроводе, что приводит к уменьшению силы удержания замка.
Для уменьшения влияния покрытия на остаточную намагниченность в электромагнитных замках, например серии ALer, используется электрический способ компенсации остаточной намагниченности. При этом гальваническое покрытие выполняет функцию исключительно антикоррозийного и его изменение не оказывает никакого влияния на компенсацию остаточной намагниченности. Электрический способ размагничивания основан на «перевороте» фазы питающего напряжения в момент размагничивания замка и является более надежным, нежели механический способ. Однако следует отметить, что в этом случае при аварийном отключении питания остаточное намагничивание не компенсируется и для открывания дверей может потребоваться преодолеть усилие до 10 кгс. В большинстве случаев это не является препятствием для экстренного выхода из помещения, а в некоторых случаях может использоваться для удержания дверей от самопроизвольного распахивания при пропадании питания.
Качество – залог успеха
Особое внимание хотим обратить на то, что электромагнитные замки относятся к типу устройств, работающих в сложных условиях. Если замок установлен на входной двери, то он подвергается всевозможным агрессивным факторам, таким как повышенная влажность, перепады температур за сутки, разница температуры внутри помещения и снаружи, которая может достигать в зимний период десятков градусов, а также постоянное механическое воздействие. Вследствие этого при выборе нужно учитывать тип покрытия как рабочей поверхности электромагнита, так и якоря.
Покрытие рабочих поверхностей
Так как рабочие элементы замка (сердечник и пластина-якорь) изготавливаются из малолегированных сталей, они подвержены коррозии. Для защиты от коррозии (ржавчины) на рабочие поверхности наносится защитное покрытие. Обычно используется лакирование, цинкование или никелирование.
Рассмотрим различные типы обработки поверхностей замка и якоря:
1. Лакирование
При лакировании поверхностей срок службы замка значительно уменьшается, так как вышеуказанное воздействие не позволит продержаться достаточно долго такому покрытию. А при утере либо повреждении лака резко повышается вероятность появления коррозийного слоя на рабочих поверхностях и, как следствие, уменьшение усилия удержания. Лакирование позволяет существенно сэкономить на цене изделия, но при этом сохранение заявленных производителем параметров на продолжительный период ставится под вопрос.
2. Оцинковка и никелирование
Оцинковка рабочих поверхностей гарантирует работоспособность электромагнитного замка на очень длительный срок. Никелирование позволяет еще больше увеличить срок службы рабочих поверхностей, но это значительно сказывается на цене изделия. При наличии покрытия из цинка и никеля влияние вышеперечисленных агрессивных и разрушающих факторов сводится к минимуму, что позволяет пользователю быть уверенным в сохранении первоначальных характеристик, и существенно увеличивает срок службы электромагнитного замка.
Если в результате длительной эксплуатации замок утратил защитное покрытие, и началась коррозия рабочих поверхностей сердечника и якоря (появилась ржавчина) — это не повлияет на работу замка — сила удержания не изменится. А для восстановления внешнего вида можно удалить ржавчину мелкой шкуркой и затем покрыть рабочие поверхности тонким слоем лака.
Вопросы монтажа
Удерживающие замки удобны тем, что их можно быстро и легко смонтировать на двери. Специальных требований по точности размещения на двери нет. При закрывании двери не создается дополнительных усилий на доводчик, его проще отрегулировать. Основное преимущество таких замков заключается также в том, что функционирование замка не зависит от состояния двери. На дверь в процессе эксплуатации могут действовать различные неблагоприятные факторы. Например, ее может защемлять в дверной коробке из-за осадки фундамента здания, просадки дверных петель, деформации полотна и элементов коробки и т.д. Все это на удерживающих замках никак не сказывается, и замок не создает проблем при аварийном открывании дверей. В любом случае достаточно отключить питание. Даже после взлома двери замок остается полностью работоспособным.
Учитывая эти особенности, а также то, что эти замки имеют весьма высокую надежность и долговечность, можно отметить, что они предпочтительнее для применения в дверях пожарных и аварийных выходов, дверях лестничных клеток, входных дверях общественных и жилых зданий, а также везде, где может иметь место скопление людей. Основные недостатки: занимают дверной проем, монтируются в основном только в верхней части двери, что вызывает деформацию дверного полотна в легких дверях (см. выше), со временем может появиться остаточная намагниченность, для дверей, открывающихся во внутрь, применение ограничено, для дверей открывающихся в обе стороны, их применять нельзя. Использование дверных доводчиков при эксплуатации удерживающих замков весьма желательно, так как доводчики, снижая скорость двери при закрывании, исключают возможность повреждения рабочих поверхностей замка от их сильного соударения.
Сдвиговые электромагнитные замки перечисленных недостатков не имеют и могут применяться для любых типов дверей. Выпускаются как для врезного (скрытого), так и для накладного варианта монтажа. Основной недостаток – критичны к зазору между дверью и дверной коробкой и имеют повышенные требования к точности размещения на двери. Последнее следует рассмотреть подробнее. Как известно, основное усилие удержания запорной планки (якоря) в этих замках достигается за счет небольших выступов на корпусной части. При закрывании двери эти выступы попадают в соответствующее гнездо на запорной планке и удерживают дверь (рис. 1).
При монтаже замка необходимо обеспечить геометрическое совпадение выступа и гнезда в продольном и поперечном направлениях, расстояние между рабочими поверхностями, а также зазоры между удерживающими кромками выступа и гнезда.
Сложнее дело обстоит с точностью монтажа в поперечном направлении. В момент, когда замок блокируется, в зоне удерживающей кромки выступа должен сохраняться зазор, необходимый для свободного перемещения запорной планки. При монтаже замка важно обеспечить этот зазор. Он получается автоматически, если блокирование замка происходит, когда между закрытой дверью и ее упором в дверной коробке также обеспечен зазор (рис. 2).
Однако это не всегда получается. В закрытом положении упором двери может быть мягкое уплотнение или амортизатор; полотно двери может иметь коробление или деформацию, дверные петли установлены не точно, дверь наклонена. Если монтаж корпусной и якорной части выполнен без учета этих особенностей конкретной двери, замок может не блокироваться (рис. 3), а если при этом выступ и попадет в гнездо, то запорная планка может защемляться и замок не будет работать стабильно. Защемление запорной планки может происходить и при правильном монтаже замка, например когда тянут за ручку двери и одновременно нажимают кнопку выхода. Однако это не влияет на работу замка, так как защемление сразу исчезает, если перестать тянуть дверь. Сама величина защемления в сдвиговых замках нормируется усилием, которое прикладывается к двери перед подачей команды на разблокировку замка. Защемления не должно происходить, если это усилие составляет не менее 3-4 кгс.
Для сдвиговых замков использование дверных доводчиков необходимо в тех случаях, когда скорость закрывания двери имеет значение для работы замка. Это важно для дверей, открывающихся в обе стороны, если имеется мягкое уплотнение или зазор между дверью и ограничителем слишком большой. В этом случае при большой скорости движения двери выступ и гнездо замка могут проскочить нейтральное положение и замок не заблокируется (рис. 4).
Установка и эксплуатация сдвиговых замков
Для скрытого монтажа замков в дверях и в дверной коробке необходимо выполнить соответствующие гнезда. Глубина гнезд не более 25-28мм. В некоторых дверях гнезда выполнить невозможно (например, в стеклянных или слишком тонких). Для облегчения этой задачи в каждой модификации предусмотрен накладной вариант крепления, понятно, что при этом «невидимость» замка обеспечивается только с одной стороны. Крепление осуществляется на кронштейне, который закрывается защитно-декоративным кожухом под цвет двери.
В части подключения и управления, все сдвиговые замки не отличаются от удерживающих. Дополнительная обмотка используется не только для компенсации остаточной намагниченности, но и для уменьшения времени разблокировки замка. Для аварийного открывания на поверхности якоря выполнены подпружиненные кнопки которые принудительно отталкивают якорь от магнитопровода при разблокировке.
В каждой группе замков имеются модификации для горизонтального расположения якоря (предназначены для монтажа в гнезде на верхней полке дверного полотна), и вертикального расположения (предназначены для монтажа в гнезде на боковой грани дверного полотна).
В процессе эксплуатации корпус магнитопровода может нагреваться, что в целом не сказывается на работоспособности замка, однако при повышении окружающей температуры выше 35°С может потребоваться подрегулировка рабочего зазора в сторону его уменьшения.
При появлении на рабочей поверхности магнитопровода и якоря ЗАМКА темной оксидной пленки, не ухудшающей рабочие параметры, допускается обработать их мелкозернистой шкуркой.
Установка и эксплуатация накладных электромагнитных замков
Особое внимание стоит уделить правильности установки электромагнитных замков. Здесь могут возникнуть две проблемы. Первая – ошибки неграмотных установщиков. Вторая – некачественные двери. При неправильной установке замок с силой удержания двери в 500 кг можно открыть плечом (в случае, если из-за длинных шлейфов и малого сечения проводов от блока питания на замок приходится, например, 8 В вместо 12 В). Второй проблемой являются сами двери. Не секрет, что индустрия производства дверей в России пока далека от совершенства. Изготовители часто экономят на ребрах жесткости или на толщине стали, из которой изготавливают, вернее, сваривают двери. В итоге, каким бы мощным ни был замок, эффект сводится к нулю.
Электромагнитный накладной замок состоит из следующих частей (рис. 5):
Рис.5.
1 – замок
2 – уголок (планка)
3 – винт крепления замка
4 – якорь
5 – ключ
6 – винт якоря
7 – резиновая шайба
8 – стальная шайба, 2 шт
9 – пятка якоря
10 – спецгайка, 2 шт
11 – фиксатор, 2 шт
12 – заглушка, 2 шт
13 – гровер, 2 шт
Крепление корпуса замков осуществляется, при помощи угольников, переходных пластин, планок или непосредственно, через свои крепежные отверстия. Крепление корпуса замка на угольнике во многих случаях существенно упрощает монтаж и регулировку за счет наличия на угольнике удлиненных овальных пазов. Для крепления якоря в комплект поставки придается стандартный комплект, ориентированный на крепление через сквозное отверстие в двери. Возможно использование специального комплекта для крепления якоря через переходную пластину (без сквозного отверстия в двери).
Схематично процесс монтажа отображен на рисунках 6 и 7.
Рис. 6 и 7
Крепление якоря замка на двери производится с помощью специальной втулки, которая устанавливается с наружной стороны двери (рис.1). Под втулку сверлится отверстие на глубину 30 мм. Соосно с этим отверстием сверлится также сквозное отверстие под винт крепления якоря
Рис. 8
Резиновая амортизирующая шайба одевается на промежуточную проходную втулку.
Стальная упорная шайба, при монтаже якоря на металлическую дверь, может не устанавливаться.
Винт крепления якоря рассчитан на толщину двери от 35 до 45 мм. Для дверей имеющих толщину от 45 до 65 мм поставляется удлиненный винт.
В процессе эксплуатации якорь должен плотно прилегать к рабочей поверхности магнитопровода замка при закрывании двери. Для этого необходимо при монтаже якоря обеспечить его свободный осевой люфт в пределах 0,5-1 мм и угловой не менее 2-3 град.
Корпус замка имеет высокопрочное лакокрасочное покрытие. Для исключения коррозионного повреждения рабочих поверхностей якоря и магнитопровода необходимо исключить прямое попадание на них воды, масел или агрессивных жидкостей. При проведении строительных или ремонтных работ в помещении, на двери которого установлен замок, якорь и корпус должны быть защищены от попадания побелки, лака, краски или их растворителей.
Образование конденсата влаги на замке, например из-за перепада температур, может приводить к появлению темных пятен на рабочих поверхностях, которые не влияют на усилие удержания и работоспособность замка. Длительное воздействие влаги может приводить к появлению бурых пятин и раковин, в этом случае рекомендуется зачистить рабочие поверхности мелкозернистой шкуркой
Схема подключения.
Управление ЗАМКОМ осуществляется подачей "положительного" или "нулевого" потенциала на управляющую обмотку.
Схема подключения ЗАМКА при управлении по "+12В." показана на рис. 9.
Схема подключения ЗАМКА при управлении по "земле" показана на рис. 10.
Монтаж электромагнитных замков на двери пониженной механической прочности
При монтаже электромагнитного замка на металлические двери невысокого качества (внутренняя сторона двери оргалитная с наклеенным дермантином или декоративной плёнкой) возникает проблема, так как эти замки рассчитаны для работы на жёстких поверхностях (рис.11)
Рис. 11.
Рис. 12.
Для качественного монтажа необходимо применить два дополнительных устройства-пластину и втулку (рис.12)
Пластина делается из металла толщиной 2-3 мм (лучше из дюраллия — он имеет необходимую жёсткость и легко обрабатывается) таким же размером, как и якорь замка с необходимыми крепёжными и технологичными отверстиями. Металлическая втулка делается длиной, соответствующей глубине двери.
Рассмотрим крепление замка с дополнительными устройствами (шайбу 6 можно не устанавливать). Теперь при стягивании специального болта 5 внутренняя часть двери 3 не продавится, а усилие болта через дополнительную пластину и втулку будет приложено к внутренней части металлической обшивке 1. Одно из технологических отверстий пластины не позволит крутиться замку вокруг оси (рис.12).
Рис. 13.
Для усиления дверей, имеющих с двух сторон обшивку оргалит (лёгкие офисные двери) необходимо применить ещё одно приспособление — спец шайбу. Она должна быть больших размеров, крепкая и иметь красивый внешний вид (никелированная, белая и т. п.)(рис.13)
При написании данной статьи использованы в том числе авторские материалы производителя электромагнитных замков —
На данный момент широкое использование, как запорного устройства дверей, получил электромагнитный замок . Ведь мы уже живем в 21 веке и должны использовать все новые технологии для сохранения безопасности нашего жилья и промышленной зоны. Именно электромагнитные замки и являются тем устройством, которое обеспечит нам полную гарантию от проникновения посторонних лиц на наш объект.
Чем же такие замки лучше обычных - механических? Прежде всего, это простота этих замков в эксплуатации, а также легкость при их установке на любую дверь. Если еще учесть, что электромагнитные замки стоят, не так уж и дорого, а срок их службы очень большой, то любой из нас отдаст предпочтение именно таким замкам.
Принцип действия любого электромагнитного замка очень прост. Такой замок держит дверь закрытой благодаря электромагниту. Электромагнит притягивает железную пластину, которая закреплена на двери, и ваша дверь будет надежно заперта. Управлять таким замком можно с помощью специальной кнопки или использовать специальную систему контроля, которая будет срабатывать при введении специального кода.
Качество электромагнитного замка в первую очередь зависит от силы притяжения электромагнита, и чем она больше, тем крепче будет ваш замок. Не стоит забывать и о том, что при внезапном отключении электроэнергии такие замки не выполняют свою основную функцию, так что вам нужно позаботиться о независимом источнике электропитания или об установке дополнительных механических замков.
Учитывая, что электромагнитные замки получили широкое распространение при строительстве и оборудовании так называемого "умного дома" все-таки лучшим вариантом будет предусмотреть независимый источник питания в вашем доме. При наличии такого источника, вся энергосистема вашего дома автоматически перейдет на автономное питание в случае отключения основного.
Как и любые другие замки, электромагнитные имеют различные конструкции, а в частности они могут работать на сдвиг или на отрыв. Ну и конечно они могут быть, как и механические, накладными или врезными. Выбирать только вам, но не забывайте при этом учесть место установки таких замков.
Срок службы электромагнитных замков очень большой благодаря их простой конструкции. Ведь такие замки не имеют в своей конструкции движущихся частей, что позволяет им работать в любой климатической зоне.
Такие замки очень удобны при установке их на входных дверях своего дома или участка. Ведь вы можете открыть дверь, не выходя из дома ожидаемым гостям, а после их входа, дверь автоматически будет закрыта.
Сама работа электромагнитного замка очень проста и каждый из нас может сам установить и разобраться в работе такого запорного устройства. На дверной коробке вы закрепляете электромагнит, который должен быть запитан от постоянного напряжения, а на самой двери крепится железная пластина. При срабатывании электромагнита пластина притягивается, и дверь автоматически запирается. Все очень просто и надежно. При нажатии на кнопку выхода вы отключаете электромагнитное поле, и ваша дверь открывается.
