Бесконтактный электромагнитный переключатель

 

БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий электромагнитное устройство возбуждения, внутри которого установленрелейный элемент, от ли чающий ся тем, что, с целью упрощения конструк ции, релейный элемент выполнен из гиперпроводящего металла, например высокочистого алюминия, с общим токовводом с одной стороны и разделенными токовыводами с другой и установлен в плоскости Перпендикулярной полю электромагнитного устройства возбуждения. (Л о: 4;: О) ел f t Фи.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПжЛИН

М59 Н 03 К .17 92

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY CBNQETEllbCTBV .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3410472/18-21 (22) 09.03.82 (46). 30 12.83. Бюл. Р 48 (72) В.И.Гостищев, В.Н.Хазов, A.A.Äðîsä, С.Е.Демьянов и О.Й.Мазуренко (53) 621.382(088.8) (56) 1. Бабиков М.A. и др. Элементы и устройства автоматики. М., Высшая школа, 1975„ с. 282.

2. Моносзон Н.A.. и Мозолевс-: кий И.A. Сверхпроводящие магнитные системы ускорителей и индуктивных накопителей энергии. Сверхпроводимость. -Сб. Труды конференции.по техническому использованию сверхпроводности, т.1, йтомиздат, 1977, с. 91 (прототип).

„„SU„„1064465 А (54) (57) SECKOHTAFTHER ЭЛЕК1РОИАГНИТННА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий электромагнитное устройство возбуждения, внутри которого установлен релейный элемент, отличающийся тем, что., с целью упрощения конструкции, релейный элемент выполнен Hs гиперпроводящего металла, например высокочистого алюминия, с общим токовводом с одной стороны и разделенны» ми токовыводами с другой и установлен в плоскости, перпендикулярной полю электромагнитного устройства возбуждения.

1064465

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления сильноточными электрическими цепями.

Известен бесконтактный переключатель, содержащий полупроводниковые 5 устройства диоды, транзисторы (1(.

Однако данное устройство не обеспечивает необходимой стабильности характеристик, особенно при коммута. ции малых токов и напряжений. 10

Наиболее близким к предлагаемому является бесконтактный электромагнитный переключатель, содержащий электромагнитное устройство возбуждения, внутри которого установлен релейный элемент (2 J.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и его дороговизна .

Цель изобретения — упрощение кон20 струк ции °

Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактном электромагнитном переключателе, содержащем электромагнитное устройство возбуждения, внутри которого установлен релейный элемент, последний выполнен из гиперпроводящего металла, например высокочистого алюминия, с общим токовводом с одной стороны и разделенными токовыводами с другой и установлен в плоскости, перпендикулярной полю электромагнитного устройства возбуждения.

На фиг.1 представлено предлагаемое.устройство, вид сбоку с катушкой 35 электромагнитного устройства возбужденияуна фиг.2 — то же вид сверху„ без катушки.

У тройство содержит электромагнитное устройство возбуждения с обмотками 40

1 и сердечником 2, который не является обязательным, и релейный элемент3 в виде плоского проводника из гиперпроводящего металла в криостате 4, ориентированного перпендикулярно по- 45 лю Н и снабженного по торцам токосъемными контактами таким образом, что на одном торце (токовводе) контакт 5 занимает весь торец а на другом торце (токовыводе) два контакта б и 7 50 разделены и вынесены к боковымграням.

Кроме того, имеется источник 8 тока и коммутируемые нагрузки 9 и 10.

Устройство работает следующим образом. 55

Электромагнитному устройству возбуждения с обмотками создаются условия шунтирования тока в релейном элементе 3. Затем изменением направ.ления управляющего тока в обмотках вызывается поперечное перемещение (перекидывание) токового шнура и соответственно обеспечивается прохождение тока, либо через контакт б и нагрузку 10, либо через контакт 7 и нагрузку 9.

Предпочтительно материалом релейного элемента 3 является высокочистый алюминий, в частности промышленно выпускаемый алюминий особой чистоты

А999 ГОСТ 11069-74 ТУ 48-5-24-72 чистотой 99,999%, электросопротивление которого при охлаждении до температуры жидкого гелия 4,2 К снижается до р 4> с 4 10 "2 Ом м, что более чем в 7000 раз ниже обычного уровня (практически отмечаются значения р 293/p 4 2 - 7000-20000).

Необходимое для создания эффекта шнурования тока сильное магнитное поле должно иметь порядок 10-30. кЭ (этому соответствует известное условие оз 77.1, где o/ — циклотронная частота, а Т вЂ” время бесстолкновительного движения электрона).

При применении алюминия необходимая неоднородность магнитного поля должна иметь порядок не менее 1% на

1 см длины, что легко достигается, в частности подбором соответствующей конфигурации сердечника, прежде всего его полюсных наконечников.

Ширина релейного элемента 3 должна быть с больше длины свободного пробега электронов, чем повышается надежность работы устройства.

Малые размеры релейного элемента облегчают его криостатирование при уровнях температур жидкого гелия или водорода, наиболее целесообразных для практики. Вместе с тем этим определяется и компактность устройства в целом, и небольшие затраты мощности на его работу. В то же время коммутируемые токи могут быть крайне велики — на уровне килоампер при устойчиво поддерживаемых плотностях (1 5) кА/мм2

Предлагаемое устройство характеризуется отсутствием контактов, что обеспечивает исключительно высокую надежность и быстродействие, возможностью коммутации токов в широком диапазоне значений — от долей ампера до килоампер,,простотой конструкции и ее дешевизной.

ВНИИПИ Заказ 10361/59

Тираж 936 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4