Магнитогидродинамическое реле

 

(19) (11) СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3600376/24-07 (22) 06.06.83 (46) 07.10.84. Бюл. ¹ 37 (72) Б.М.Михайлович, В.Г.Олейник, М.К.Погодин и С.Л.Русов (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический инстнтут (53) 538. 4:621.318.5(088.8) (56) 1 . Авторское свидетельство СССР № 179382, кл. Н 01 Н 53/08, 1966.

2. Баринберг А.Д. Магнитогидродинамические аппараты защиты, контроля и управления. М., "Энергия", 1978, с. 10. (54)(57) 1. МАГНИТОП1ДРОДИНАМИЧЕСКОЕ

PEJIE, содержащее приемный и расходный сосуды, частично заполненные электропроводящей жидкостью и гидравлически соединенные в нижней части при помощи магнитогидродинамического насоса, выводы для подключения к источнику питания н электроды управляемой цепи, размещенные в приемном сосуде, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и эк1 д "1118Õ

31Ю Н О! Н 53/08, Н 01 Н 29/00 сплуатации, приемный сосуд снабжен подпружиненным штоком, катушкой электромагнита и осью, подпружиненный шток охвачен катушкой электромагнита, .4 которая подключена последовательно с магнитогидродинамическим насосом к выводам для подключения к источнику питания, причем один конец катушки электромагнита подсоединен непосредственно к одному выводу, а другой, через магнитогидродинамический насос к другому выводу, верхняя часть подпружиненного штока выполнена иэ ферромагнитного материала и расположена перед катушкой электромагнита, нижняя часть подпружиненного штока выполнена из неферромагнитного материала и.шарнирно соединена с одним из электродов управляемой цепи, который установлен с воэможностью поворота относительно оси, выполнен чашеобразной формы с внутренней вогнутой поверхностью и обращен вогнутой поверхностью к установленному над ним неподвижному электроду управляемой цепи.

1117730

2. Реле по п.l о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью исключений ложных срабатываний, внутренняя вогнутая поверхность электрода управляемой цепи в зоне соединения с подпружиненным штоком и в противо- . положной ей зоне r окрыта электроиэоляционным материалом.

3. Реле по пп.l или 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что внутренняя вогнутая поверхность выполнена в виде конуса.

4. Реле по п.l, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что ось расположена перпендикулярно продольной оси кону!

Изобретение относится к электротехнике, в частности к магнитогидродинамическим(МГД I реле для систем контроля, защиты и управления.

Известно МГД реле, содержащее приемный и расходный сосуды, частично заполненные электропроводящей жидкостью (ЭПЖ) и гидравлически сое- диненные в нижней части посредством

МГД насоса, и электроды управляемой 10 цепи, помещенные в приемный сосуд.

При подаче напряжения на МГД насос

ЭПЖ перекачивается иэ расходного сосуда в приемный, в результате чего в последнем уровень ЭПЖ повышается и происходит замыкание электродов управляемой цепи jig .

Недостатком данного МГД реле является самовозврат ЭПЖ в исходное состояние при отключении МГД насоса от источника питания, так как при обесточивании МГД насоса ЭПЖ под действием силы тяжести начинает перетекать из приемного сосуда в расходный до тех пор, пока уровни ЭПЖ в этих сосудах не выравниваются. При этом происходит размыкание электродов управляемой цепи, т.е. ложное срабатывание реле, что снижает надежность функционирования реле.

Наиболее близким к предлагаемому

30 по технической сущности является

МГД реле, содержащее приемный и расходный сосуды, частично заполненные

ЭПЖ и гидравлически соединенные в са и размещена со стороны его вершины.

5. Реле по п.4, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что ход подпружиненного штока выбран по меньшей мере равным высоте конуса.

6. Реле по п 4, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, угол при вершине конуса выполнен тупым, а неподвижный электрод управляемой цепи выполнен в виде стержня, продольная ось которого смещена относительно продольной оси конуса в сторону подпружиненного штока на величину, превышающую радиус стержня.

2 нижней части при помощи ИГД насоса, и электроды, связанные с выводами источника питания. Для исключения самовозврата ЭПЖ сосуды соединены в верхней части трубкой с отростком, в котором размещены электроды управляемой цепи, опущенные ниже уровня, на котором этот отросток соединен с приемным сосудом. Таким образом ЭПЖ, затекая в отросток, замыкает электро. ды и остается в нем даже в том случае, когда МГД насос отключен от источника питания. Для возвращения реле в исходное состояние производят его наклон, в результате чего

ЭПЖ из отростка сливается через трубку в расходный сосуд. Для этого реле устанавливается с возможностью поворота f2(.

Недостатками известного МГД реле являются неудобство эксплуатации и сложность его конструкции, обусловленные необходимостью установки ре-. ле с возможностью поворота и предусмотрения различного рода блокировок, исключающих повторное его включение до тех пор, пока оно не возвращено в исходное состояние.

Цель изобретения — упрощение эксплуатации и конструкции МГД реле, Поставленная цель достигается тем, что в МГД реле, содержащем приемный и расходный сосуды, частично заполненные ЭПЖ и гидравлически соединенные в нижней части при помощи МГД

11177 насоса, выводы для подключения к источнику питания и электроды управ- ляемой цепи, размещенные в приемном сосуде, последний снабжен подпружиненным штоком, катушкой и осью, подпружиненый шток охвачен катушкой

weктромагнита, которая подключена последовательно с ИГД насосом к выводам для подключения к источнику питания, причем один конец катушки lp электромагнита подсоединен непосредственно к одному выводу, а другой — череэ ИГД насос к другому выводу, верхняя часть подпружиненного штока выполнена из ферромагнитного материала и расположена над катушкой электромагнита, нижняя часть подпружиненного штока выполнена иэ неферромагнитного материала и шарнирно соединена с одним из электродов управляемой цепи, который установлен с возможностью поворота относительно оси, выполнен чашеобразной формы с внутренней вогнутой поверхностью и обращен вогнутой поверхностью к установленному над ним неподвижному электроду управляемой цепи.

С целью исключения ложных срабатываний внутренняя вогнутая поверхность электрода управляемой цепи вза зоне соединения с подпружиненным штоком и в противоположной ей зоне покрыта электроизоляционным материалом.

Внутренняя вогнутая поверхность может быть выполнена в виде конуса.

При этом ось расположена перпендикулярно продольной оси конуса и размещена со стороны его вершины.

Ход подпружиненного штока выбран по меньшей мере равным высоте конуI са.

С целью повышения надежности в работе угол при вершине конуса выполнен тупым, а неподвижный электрод 45 управляемой цепи выполнен в виде стержня, продольная ocb которого смещена относительно продольной оси конуса в сторону подпружиненного штока на величину, превышающую радиус стержня.

На фиг.l показано МГД реле, общий вид, на фиг.2 — конструкция контактного узла; на фиг.3 — положение контактного узла при включенном МГД на- 55 сосе; на фиг.4 — то же, прн отключении ИГД насоса от выводов источника питания.

30 4

ИГД реле содержит приемный I u расходный 2 сосуды, частично заполненные ЭПЖ 3 и гидравлически соединенные в нижней части при помощи

ИГД насоса 4. В приемном сосуде E размещены электроды 5 и 6 управляе" мой цепи. Неподвижный электрод 5 выполнен в виде стержня, а электрод 6 укреплен с возможностью поворота относительно оси 7 при помощи подпружиненного штока 8 и выполнен в виде чаши (в .данном .случае конусообразной с тупым углом при вершине), обращенной к неподвижному электроду 5 вогнутой поверхностью. Шток 8, аерхняя часть 9 которого выполнена из ферромагнитного материала, а нижняя часть IO — иэ неферромагнитного (например, из диэлектрика), подпружинен пружиной 11 и охвачен катушкой элек-тромагнита !2, подключенной к выводам для соединения с источником питания последовательно с ИГД насосом. В нижней части шток 8 соединен шарнирно с осью 13, перемещающейся между направляющими 14, укрепленными на вогнутой поверхности электрода 6 и выполненными иэ электроизоляционного материала. На поверхности электрода 6 нанесены тонкие слои 15 электроизоляционного материала, ширина которых равна диаметру стержня 5.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на МГД насос 4 одновременно с ним получает питание и катушка электромагнита !2. В результате того, что в исходном положении внутри катушки электромагнита

12 размещена неферромагнитная часть !

0 штока 8, а ферромагнитная часть 9 расположена над ней, шток 8, втягиваясь частью 9 в катушку электромагнита 12, перемещается вниз, преодоле" вая сопротивление пружины I!. При этом электрод 6, поворачиваясь относительно оси 7, занимает положение

У 9 показанное на фиг.3. Одновременно с этим 3ID!(3 начинает перекачиваться

МГД насосом 4 иэ расходного сосуда

2 в приемный сосуд I. Уровень ЭПЖ 3 в приемном сосуде 1 повышается и замыкает электроды 5 и 6 (фиг.3 ). При исчезновении напряжения на ИГД насосе 4 вместе с ним обесточивается и катушка электромагнита 12 и шток 8 под действием пружины ll возвращается в исходное положение, увлекая за собой электрод 6 (фиг.4). Посколь1117730 ку электрод 6 обращен к электроду 5 вогнутой частью, прн своем движении он зачер ывает часть ЭНЖ 3, которая при возвращении этого электрода в горизонтальное положение не вылива- . ется и обеспечивает замкнутое состояние управляемой цепи (электродов 5 и 6). При повторном включении ИГД . насоса 4 электрод 6 опять поворачивается и зачерпнутая им часть ЭПЖ

3 сливается в приемный сосуд !.

Для исключения деформации штока 8 при перемещении электрода 6 предусмотрено шарнирное соединение его с электродом 6 при помощи оси !3,. свободно перемещающейся между направляющими !4.

%аким образом, при обесточивании

ИГД насоса исключается размыкание электродов управляемой цепи эа счет части ЭПЖ 3, остающейся в электроде

6, в то же время при подаче питания на МГД насос обеспечивается слив

ЭПЖ 3 из электрода 6 в приемный сосуд 1, и замыкание электродов управляемой цепи происходит лишь при определенной (заданной)силе тока. Это позволяет упростить конструкцию реле, так как не требуется предусмотрения различного рода блокировок, исключающих включение МГД насоса до тех пор, пока ЭПЖ не слита в приемный (расходный) сосуд, поскольку слив

ЭПЖ происходит автоматически сразу же после подачи напряжения питания на МГД насос. Кроме того, реле не требует установки его с возможностью поворота, что упрощает его эксплуатацию.

З Благодаря тому, что ход штока 8 превышает высоту конуса, обеспечивается возможность поворота электрода

6 до такого положения, при котором

I часть ЭПЖ,.З находящаяся s электроде

1О 6, свободно стекает под действием собственного веса в приемный сосуд

Поскольку угол при вершине конуса выполнен тупым, а продольная ось электрода 5 смещена относительно

iS продольной оси конуса, поверхности электродов 5 н 6 в процессе поворота .последнего не соударяются одна с другой, что повышает надежность работы реле.

Электроиэоляцнонные покрытия !5 необходимы для исключения ложных срабатываний, чтобы в случае, если при нарушении соединения штока 8 с электродом 6 последний по какой-либо причине (например, в результате колебаний) занимает положение 0 (фиг.2), замыкание управляемой цепи не произошло, так как электроды 5 н 6 изолированы один от другого.

30 ИГД реле также сокращает время подготовки реле к повторному включению, так как ЭПЖ сливается в сосуд не через соединительную трубку, как в известном устройстве, а непосредственно.

1117730

ВНИИПИ Заказ 7266/38 Тираж .682 Подиисно»

Филиаа ПОП "Патент", г.Уагород, ул.Проектная, 4