Многоканальный переключатель

 

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики. Может-быть использовано в многоканальных селекторах, пультах управления вычислительных устройств. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей переключателя. В устройство, содержящее п управлякэгцих магнитопроводов И, 12, 13 с обмотками возбуждения 8, 9, 10 и выходами 25, 26, 27, компенсационный зьеда (Л ЬшА Гч5 о:

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СО!.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„2 7 08 (59 4 Н 03 К 7 80 — — ——

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AG ДЕЛА14 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАИИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

30 г3ггггггг гггрг ггтг,гг г гаг3 fd ЮггггП гг (2l) 3879733/24-21 (22) 08,04.85 (46) 30.10.86. Бил. Н 40 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева (72) А. Е, Дубинин и В. И. Бережной (53) 621.382(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

Ф 603293 кл. Н 03 K 17/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1!57683, кл. Н 03 К 17/00, 10.05.83 (54 ) И!1ОГОКАИЛЛЬНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области автоматики и телемеханики. Мохет- быть использовано в многоканальных селекторах, пультах управления вычислительных устройств. Целью нзобретения является расширение функциональных возможностей переключателя.

В устройство, содержащее и управляющих магнитопроводов llу 12, 13 с обмотками возбуждения 8, 0 10 и выходами 25, 26, 27, компенсационный магнитопронод 15 с обмоткой возбуждения 14, контурные конденсаторы 16, 17, 18, 19, генератор переменного напряжения 1, нЪжимные пла астины 22

23, 24, корпус переключателя 21, для достижения цели эа счет коммутации нескольких электрических цепей вве32 3.3 и дены и выпрямителей 31, 32,, и блоков дифференцирования з, 6 7 . логический элемент ИЛИ 4, формирователь импульсов управления 3, блок управления 2, п дополнительных выходных обмоток 28, 29, 30 на компенсационном магнитопроводе. ащи

3 тные ны 20 исключают возможность раэпружины

11 12 13 рушения магнитопронодов 11, 1 и черезмерном усилии, прилагаемом при к нажимным пластинам 22, 23, полнение нажимной части пл астин 22

23, 24 в виде полусферы позволяет стабилизировать усилие сжатия магнитопронодов 11, 12, 13 н, следователь" но, параметры срабатывания переклю" чателя. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может. быть использовано, например, в многоканальных селекторах, пультах управления вычислительных устройств.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей переключателя за счет коммутации нескольких электрических цепей, На чертеже изображена принципиальная схема переключателя.

Переключатель содержит генератор

1 переменного напряжения, выход которого подсоединен к одному из нходон блока 2 управления ° К другому !

5 входу блока 2 управления подключена цепь обратной снязи переключателя, состоящая иэ формирователя 3 импульса управления, логического элемента ИЛИ 4, блоков 5-7 ди ференцирования. К выходу блока 2 управления подключены последовательно-согласно обмотки 8-10 возбуждения управляемых магнитопроводон 11 — 13 и обмотка 14 возбуждения компенсационного магнитопронода 15. Параллельно обмоткам

S - 10 и 14 нозбу>щения подключены контурные конденсаторы 16 - 19 соответственно. Каждый из управляемых магнитопронодов 11 — 13 через одну иэ защитных пружин 20, с одной стороны соединен с корпусом переключателя 21, а с дрязгой стороны - с одной из нажимных пластин 22 - 24. Каждая из выходных обмоток 25 — 27 управля- З5 емых магнитопроводон 11 - 13 соединена последовательно-встречно с одной их ныходных обмоток 28 — 30 компенсационного магнитопровода 15 и

2 вместе с ней подключена к входу одного из выпрямителей 3!.- 33 Выход каждого ныпрямнтеля подключен к соответствующей нагрузке 34 переключателя. Параллельно каждой нагрузке к выходу каждого выпрямителя 31 - 33 присоединен соответствующий блок

5 - 7 дифференцирсвания, выход которого подсоединен к одному нх входов логического элемента ИЛИ 4. Выход логического элемента ИЛИ 4 через формирователь 3 импульса управления подключен к одному из нходон блока 2 управления.

Многоканальный переключатель работает следующим образом.

Поступающее с генератора l переменное напряжение управляется блоком 2 управления таким образом, что выходной ток блока управления, протекающий через последовательно включенные резонансные контуры, образованные обмотками 8 - 10 возбуждения управляемых магнитопронодов 11 - 13

% обмоткой 14 возбуждения компенсационного магнитопронода 15 и контурными конденсаторами 16 — 19, не зависит от изменения нагрузки блока 2 управления и постоянен по величине н течение всего периода работы переключателя между моментами переключения. Вследствие нелинейности B f(H) характеристик магнитопроводов 11

l3 и 15, выполненных, например, из феррита, выходные резонансные амплитудно-частотные характеристики контуров имеют нелинейный характер. т.е. зависят от величины амплитуды возбуждающего их блока 2 упранления.

Отличительной особенностью нелинейных резонансных систем является возможность перевода их из возбужденного резонансного состояния в невозбужденное и обратно не только путем изменения частоты задающего генератора или в результате изменения частото-задающих элементов — емкостей и индуктивностей, но также с помощью изменения величины амплитуды возбуждающего их напряжения или тока. Резонанснь е амппитудно-частотные характеристики контуров трансформируются во вторичные цели контуров выходных обмоток 25 — 27 управляемых магнитопроводов 1! — 13 и обмоток

28 — 30 компенсационного магнитопровода 15 и вследствие встречного . включения обмоток 25 и 28, 26 и 29, 7 и 30 взаимно вычитаются. При усилии на нажнмных пластинах 22 — 24 равном нулю сигналы на входе выпрямителей 31 — 33, а следовательно, и на каждой иэ нагрузок 34 равны нулю вследствие идентичности электрических цепей переключателя, а также одинаковости динамических состояний контуров, которые. при начальном включении генератора 1 и блока 2 управления находятся в невозбужденном устойчивом состоянии, т.е. вне резо нанса.

При приложении усилия к одной из нажимных пластин, например к пластине 22, это усилие передается на управляющий магнитопровод 11. Под действием сжимающей силы магнитная про, ницаемость магнитопровода 11 уменьшается, что приводит. к уменьшению индуктивности обмотки 8 возбуждения резонансного контура, образованного этой обмоткой и контурным конденсатором 16, что, в свою очередь, приводит к увеличению резонансной частоты контура, и при совпадении ее с частотой переменного напряжения генератора 1 напряжение на контуре, а следовательно, и на выходной обмотке 25 скачком возрастает и контур переходит в устойчивое возбужденное состояние "Включена". Скачок нескомпенсированного высокочастотного напряжения на входе выпрямителя 31 вы-зывает появление скачка постоянного напряжения на нагрузке 34 выпрямителя 31. После снятия усилия с нажимВ0Н пластины 22 контур, образованный индуктивнастьв обмотки 8 возбуждения и контурным конденсатором 16, I 267608 остается в возбужденном резонансном состоянии, TQK как в силу нелиней,ности амплитудно †частотн характе ;ристики контура и наличия гистереэисногоп участка на этой характерисI тике это состояние также устойчиво.

Перевод контура из устойчивого воэбужденчого состояния (состояние Включено ) в устойчивое невозбужден1Â ное состояние (состояние Выклвченд ) осуществляется путем кратковременного уменьшения амплитуды переменного тока блока 2 управления. Это достигается при нажатии на другую нажим15 ную пластину переключателя, например о

23. Возникающий по аналогичным причинам скачок постоянного напряжения на выходе выпрямителя 32 дифференцируется блоком 6 дифференцирования и

2п через логи-recKnfs элемент ИЛИ 4 запускает формирователь 3 импульса управления, который кратковременно запирает блок 2 управления. Запирающий импульс напряжения вызывает кратко25 временное уменьшение выходного така блока 2 управления, что и приводит к переводу контура, образованного индуктивностью обмотки 8 возбуждения и контурным конденсатором 16, из усЗо тойчивого возбужденного состояния в устойчивое невозбужденнае состояние.

Это приводит к снятии напряжения с нагрузки 34 выпрямителя 31. Переходные процессы при переводе контуров из одного устойчивого состояния в другое заканчиваются задолго до снятия усилия нажатия на нажимную плас1 тину 23 и после снятия усилия нажатия в возбужденном резонансном состоянии остается контур, образованный

40 индуктивностью обмотки 9 возбуждения и контурным конденсатором 17, а на нагрузке 34 выпрямителя 32 сохраняется отличное от нуля постоянное напряжение — состояние Включено".

Многоканальный переключатель обладает высокой надежностью, так как генератор 1 не используется в качестве переключающего и запоминающего элементов переключателя, а полностью развязан от цепей управления переключателя и работает в стационарном динамическом режиме. Функции переключателя и запоминания выг.ол лют нелинейные резонансны халтуры, обра55 заванные индуктивностнми обмоток 8

10 возбуждения. уиравллемык магllHTo— проводов 11 — 13 и контурнымп конденсаторами 16 — 1Б с д| умл уcòoé÷í.:ы1267608

$ ми состояниями - возбуждениям резонансным состоянием !!Включено!! и не-!! !!! возбужденным состоянием i Выключено, Введение в конструкцию переключателя компенсационно"o контура, щ ентичного по параметрам чувствительным контурам, позволяет полностью скомпенсировать до нулевого уровня выходные напряжения многоканального переключателя в положениях "Выключено". Это позволяет отказаться в многоканальном переключателе от пороговЫх функциональных элементов и дополнительно повысить различимость состояний переключателя и его надежСоставитель Л, Багян

Редактор E. Конча Техред И.Попович Корректор Е. Рашко

Заказ 5833/57 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государстненного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производстве !!!о — 1!о!!игра!1! !еское предпр!!лтие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ность.

При этом в результате встречного

-включения обмоток 25 и 28, 26 и 29, 27 и 30 исключается влияние дестабилизирующих .факторов (температуры внешних магнитных полей, колебаний параметров высокочастотного питания !! и т.п.), что особенно важно для нулевого состояния переключателя.

Это также повьппает надежность переключателя. Использование магнитоупругого эффекта в сердечнике магнитопроводов

ll — 13 совместно с нелинейными свойствами индуктивности, реализуемой на том же магнитопроводе, позволяет использовать резонансный контур, собранный на этом магнитопроводе, одновременно в качестве переключающего и запоминающего элемента переключателя, чем достигается значительное упрощение его схемы и конструкции, особенно при большом числе переключаемь!х цепей. Необходимость приложения небольшого усилия к нажимным пластинам 22 — 24 исключает возможность случайного переключения канала при легком касании пажи !ых пластин > что также поз!а!п(ает надеж ность предлагаемого многоканального

;переключателя.

Выполнение нажимной части иажнмных плас"ин 22 — 24 в виде полусферы позволяет стабилизировать усилие сжатия магнитопроводов ll — 13 и, следовательно, параметра срабатывания переключателя.

Защитные пружины 20 исключают возможность разрушения магнитопроводов ll — l3 при черезмерном усилии, lg прилагаемом к нажимным пластинам 22 — 24. формула и з о б р е т е и и Я

Многоканальный переключатель содержащий п управляемых магнитопроводов и один компенсационный магиитопровод с обмотками возбуждения, соединенными последовательно-согласно и параллельно которым включены контурные компенсаторы, и входными обмотками, прн этом, управляемые магнитопроводы с одной стороны жестко " соединены с основанием корпуса пере. ключателя, а с другой стороны " с нажимными пластинами, генератор переменного напряжения, о т л и ч в в шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены и выпрямителей, и блоков дифференцирования, логический элемент ИЛИ, формирователь импульса управления, блок управления и и дополнительнь!х выходных обмоток на компенсационном магнитопроводе, каждая из которых соединена последовательно-встречно с выходной обмоткой каж35 дого управляющего магнитопровода и через выпрямитель и блок дифференцирования присоединена к логическому элементу ИЛИ, выход которого через

4Q формирователь импульса управления соединен с первым входом блока-управления, второй вход которого соединен с генератором переменного напряжения, а выход блока управления соединен с обмотками возбуждения xar45 нитопроводов,