Коммутационное устройство

 

1. КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО , содержащее геркон и два постоянных магнита, расположенные по разные стороны баллона герконп, разноименными полюсами один навстречу .другому, а своими осями намагничи .вания направленные перпендикулярно к плоскости-.контактирования сердечников геркона, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено управляющим источником магнитодви :су1дей силы (м.д.с. , расположенным по крайней мере у одного из сердечников геркона его полюс, ближайший к области перекрытия сердечников, одноименен полюсу постоянного магнита - ближайшего к сердечнику, у которого размещен управляющий источник М.Д.С., а постоянные магниты установлены неподвижно над областью перекрытия сердечников геркона. С (0 2. Устройство по П.1, о т лйчающееся тем, что/с целью .расширения функциональных возмо :{ностей и повышения надежности, сердечС ники геркона выполнены из полужесткого из полу кесткого магнитного мате риала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

g(5y) Н 01 Н 3 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3274824/24-07 (22) 01. 04. 81 (46) 30. 07. 83- Вюл. Р 28 (72) С.А.Добряков, В.К.Шибанов и В.Н.Шоффа (71) Московский ордена Ленина знергетический институт (53) 621.318.562(088.8) (56) Хазаров К.И. Переключатели с магнитоуправляемыми контактами. М., "Энергия", 1978, с.61,рис.39а.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2890737/24-07, кл. Н 01 Н 36/00, 03.03.80 (прототип) . .(54)(57) 1. КОММУТАПИОННОВ УСТРОЙСТВО, содер>кащее геркон и два постоянных магнита, расположенные по разные стороны баллона геркона, разноименными полюсами один навстречу другому, а своими осчми намагничи,вания направленные перпендикулярно

„„БО„„10324 Д к плоскости контактирования сердечников геркона, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено управляющим источником магнитодвижущей силы (м.д.с.), расположенным по крайней мере у одного из сердечников геркона так что его полюс, ближайший к области перекрытия сердечников, одноименен полюсу постоянного магнита; ближайшего к сердечнику, у которого размещен управляющий источ ник м.д.с., а постоянные магниты уг.— танавлены неподвижно над областью перекрытия сердечников геркона.

2. устройство по п. 1, о т л и- 9 ч а ю щ е е с я тем, что с целью .расширения функциональных возможностей и повышения надежности, сердечники геркона выполнены из полужест- 4, кого из полу>кесткого магнитного мате риала.

1032493

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным устройствам на герконах, и может быть использовано в системах автоматики, контроля и регулирования, связи, а также в технике измерений.

Известно коммутационное устройство, содержащее геркон, управляемый перемещением параллельно расположенно. го ему магнита 1 j.

Однако данное устройство требует приложения механического усилия для срабатывания и, соответственно, непос

: редственного контактирования с источ, ником управляющего воздействия, кроме того устройство не имеет воэмож- 15 ности дистанционного управления, в устройстве невозможно использование достоинств герметизированных запоминающих контактов — ферридов и гезако нов, так как в нем не создано ус, повий для отключения указанных элементов.

Недостатками так же являются .Низкая. виброударостойкость в отключенном состоянии из-за дейст25 вия остаточного потока от магнита при требовании уменьшения габаритов коммутационного устройства и наличии механических вибраций, ударов, относительно невысокие коммутируемые напряжения из-за малой величины зазо- 30 ра геркона в момент срабатывания.

Все это снижает надежность устройства.

Известно также устройство, содержащее геркон и два магнита, располо- 35 женные с разных сторон баллона разно* именными полюсами друг навстречу другу, а своими осями намагничивания направленные перпендикулярно плоскос. ти контактирования сердечников.гер- 40 кона.

Более высокие вибро- и Ударостой- кость в отключенном состоянии и воз-, можность коммутировать повышенные на- 45 пряжения достигнуты здесь за счет действия растягивающих сердечники геркона электромагнитных сил от обоИх магнитов и получения более высоких значений зазоров после отключения и в момент срабатывания12 ).

Недостатками этого устройства являются необходимость механического контактирования с источником управляющего воздействия, отсутствие возможности дистанционного управления ,и использования гезаконов и ферридов.

Применение гезаконов и ферридов в последнем иэ известных коммутационных устройств оказывается неоправданным так как в нем магниты после 60 снятия усилия со штока снятия сигнала) под действием пружин устанавливаются в положение отключения и размыкают сердечники гезакона (феррида). Таким образом, функция "Па- б5 мять" в известном устройстве не обеспечивается.

Цель изобретения — расширение области применения устройства.

Указанная цель достигается тем, что коммутационное устройство, со° держащее геркон и два постоянных маг нита, расположенные по разные стороны баллона геркона, разноименными полюсами один навстречу другому, а своими осями намагничивания направ.ленные перпендикулярно к плоскости контактирования сердечников геркона снабжено управляющим источником

) магнитодвижущей силы (м.д. с..), расположенным, по крайней мере у одного из сердечников геркона так, . что его полюс, ближайщий к области перекрытия сердечников, одноименен полюсу постоянного магнита, ближайшего к сердечнику, у которого размещен управляющий источник м.д.с., а постоянные магниты установлены неподвиж,но над областью перекрытия сердечников.

Кроме того, сердечники геркона могут быть выполнены иэ полужесткого магнитного материала.

Управляющий источник м.д.с. выполняется в виде катушки с обмоткой управления или в виде подвижного постоянного магнита. Неподвижные "=.аг. ниты и предлагаемом коммутационном устройстве встроены в каркас катушки с обмоткой управления.

Устройство может быть снабжено внешним магнитопроводом в виде скобы или рамки, схватывающей геркон, катушку с обмоткой управления, неподвижные магниты и примыкающей к свободным полюсам последних.

На фиг.1 показано расположение элементов коммутационного устройства и направления основных магнитных потоков при включении от катушки с обмоткой управления, на фиг.2 — то же, при включении от подвижных постоянных магнитов, на фиг.3 - направление поляризующего потока неподвижных магнитов, на фиг ° 4 — направления основных магнитных потоков при отключении коммутационного устройства с геэаконами (ферридами) от обмотки управления; на фиг.5 — то же, от подвижного постоянного магнита.

Устройство состоит иэ геркона 1 с сердечниками 2 и 3 из магнитномягкого или полужесткого магнитного мате« риала. С противополджных сторон баллона геркона над.областью перекрытия сердечников 2 и 3 установлены два магнита 4 и 5 разноименными полюсами навстречу друг другу так, что их оси намагничивания перпендикулярны плоскости контактирования сердечников. Источник управляющей м.д.с. может быть выполнен в виде катушки с обмоткой б управления (фиг.1 и 4

1032493 или подвижного постоянного магнита 7 (фиг1, 3 и 5).

Обмотка Б управления может быть односекционной, охватывающей лишь один из сердечников 2 или 3, и днухсекционнсй, охватывающей оба сердечника (фиг.1 и 4). В последнем случае секции обмотки упранления соединены последовательно и согласно и конструктивно размещены на общем каркасе {не представлены), в который встроены магниты 4 и 5. Подвижный магнит 7 может иметь различную конфигурацию и занимать различные положения, показанные на фиг.2, в качестне примера, штриховой линией. i5 С целью повыаекия чувствительности и снижения влияния посторонних внешних магнитных полей коммутационное устройство особенно для варианта упранления обмоткой, снабжено внешним ,магнитопроводом 8, охватывающим геркон 1, катушку с обмоткой б управления, неподвижные магниты 4 и 5 и примыкающим к свободным полюсам магнитов 4 и 5. Иагнитопровод 8 выполняется в виде рамки или скобы (фиг.1 и 3 ), составленных, например, из нескольких частей.(фиг.3).

Для включения коммутационного устройства (замыкания герконом 1 цепи нагрузки) в случае выполнения

<пранляющего ис". .-. и".-. ка м.д.с. в ви;qe катушки с обмо:.; ой б управления (фиг.1), направление тока в ее левой и правой секцйях, охватывающих соответственно сердечники 2 и. 3, 35 выбирается такж, тобы полюс, наведенный на торцах каждой из сек" ций обмотки управления, ближайший к области перекрытия сердечников

2 и 3, был одноименек полюсу магнита, ближайшего к сердечнику, на котором размещена соответствующая секция. Так, согласно фиг.1 упомянутый наведенный полюс Н лавой секции обмотки б управления, охватывающей сердечник 2, одноименен полюсу магнита 4, ближайшего к этому сер . дечнику, и полюс Я правой секции обмотки б управления одноименен полюсу магнита 5, ближайшего к сердечнику 3, охваченному этой секцией.

В случае выполнения управляющего источника м.д.с. в ниде подвижного постоянного магнита 7 на фиг.2, он для обеспечения включения,. дол- 55 жен быть приближен к тому или другому сердечнику 2 или 3 геркона i определенным полюсом: при подведении магнита 7 к сердечнику 3 его полюс, блих<айший к этому сердечки- ц) ку и области перекрытия геркона 1, должен быть одноименен полюсу Я магнита 5, также ближайшего к этому сердечнику 3 (полюс Я магнита 7 на фиг.2). При подведении магнита

7 к сердечнику 2, его полюс, ближайший к этому. сердечнику и области перекрытия геркона 1, одноименен полюсу Й неподвижного магнита 4, ближайшего к сердечнику 2. Обозначения полюсов N и 5 магнита 7 для некоторых случаев его подведения к геркону 1, соответствующих включению на фиг.2 лишены скобок.

Расположение полюсов упранляющего источника м.д.с. описанным образом обеспечивает протекание через область перекрытия сердечников геркона 1 магнитного потока, совпадающего н ней по направлению с поляризующим магнитным потокм ф (фиг. 3) от неподвижных магнитов 4 и 5. Это приводит к замыканию сердечникон 2 и 3 геркон включает цепь нагрузки.

Увеличенный зазор между сердечниками 2 и 3 обеспечивает нозможность коммутации повышенных напряжений.

После выключения тока в обмотке б управления (фиг.1) или удаления подвижкого магнита 7 геркон 1 с сердечниками из магнитномягкого материала выключается — разрывает цепь нагрузки. При этом под действием растягивающих сил от магнитов 4 и 5 сердечники 2 и 3 расходятся, но-первых, с большей скоростью, облегчая условия отключения нагрузки, во-вторых, зазор между сердечниками 2 и 3 после отключения превосходит номинальный начальный за:-ср, что обеспечивает повышение вибро» ударостойкости н отключенном состоянии, При использонании в коммутационном устройстве герконов с сердечниками из полужесткого магнитного материала,гезаконов, ферридов — для отключения недостаточно устранить действие магнитного поля управляющего источника м.д.с. - отключить ток в обмотке 6 управления или удалить подвижный магнит 7. Для этого меняется полярность управляющего источника м.д.с., изменяя на противоположное направление тока в обмотке б управления (фиг.4 ) илп изменяя на противоположную ориентацию полюсон подвижного магнита 7 (фиг.1, 3 и 5 ). Обозначения полюсов управляющего источника м.д.с. при отключении коммутационного устройства с геэаконами (ферридами) на фиг.2,3, 4,5 снабжены скобками.

Выполнение сердечников геркона 1 н предлагаемом коммутационном устройстве иэ полужесткого магнитного материала расширяет область его применения и функциональные возможности— коммутационное устройство приобретает воэможность выполнять функцию памяти, управления коротким импульсным воздейстнием магнитного поля управляюtgera источника м.д.с. При этом от устройств, выполняющих подобные функции, предлагаемое устройство выгодно отли1. 032493

Г, Х. а

) 3)l

i,!f eJ

\ гг «гг 1

-- ---- — 1 г Д.:-.г )

1 г "-""1 -

li!

i 5INJ ЯУ

-1 1(Ф"

) !

М(Я"1, г 611;: гг г = г-

1! 1 г- + Г У1 !. .3 г ," „

1

5

Фиг.,1

1, 1Ф 1г1

) ) гг —. р

lii

I/

1.г1

1 — -, (Nj 1ф

Гг

Ягг

ВН11ИПЫ Заказ 54 10г 5 4 Тираж 703 Подписное филиал ППП "Патент", г,::::.--npc;!, ул.Проектная,4 г

ЯаЕтСЯ тЕМг Чтс В НЕМ ПРаКтИЧЕСКИ С=1Лты требования по огранив-.нию ампл .т;г-дЫ МаГНИтНОГО ПОЛЯ унраВЛПЮ1г1ЕГО ИСточника м.д.c. .при отключении, Таким образом „предлаг .емое ко11,:у"тационное устройство обладает расл;:.-РЕННЫМИ фУНКЦИОНаЛЬНЬГ1"1И ВО-.: . ОжНОС 1-:-Мн г обусловл иными введением,гп1завляю.11-:. го источника м.,ц.с. в виде кат..-,11к.. с обМоткой управлени:1 или подв11жного г:остояйного магнита„ может управлятьс:я 1О дистанционно без меха;к =-еского, о:.;так та с источником упрагляющего во=.дей ствия. Выполнение сердечников г.="p1;она из пОлужесткогО материала также расширяет область применения и функ- ) циональ ные возможности устройства ог.о может применяться как импульсно упгавляемсе реле, обеспечивая функцию памяти и обладая при этом повышенной надежностью в том числе и за счет установки неподвижно постоянных магнитов над областью перекрытия сердеч-, ников rеркона (гезакона, феррида).

Встраивание указанных неподвижных магнитов в каркас катушки с обмоткой управления делает конструкцию (ОММУтаЦгИОННОГО УСтРОйотВа ПРОСтОй технологичной.

Кроме того, устройство просто з наладке и обладает высокой надежностью.