Феррид

 

Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике и может найти применение в системах автоматического управления, контроля, измерения и связи в качестве импульсного электромагнитного коммутационного устройства с памятью, управляемого кратковременными импульсами. Целью изобретения является повышение быстродействия, надежности функционирования и коммутируемого напряжения. В ферриде, содержащем два неподвижных контактных сердечника из реманентного материала и один подвижный сердечник, неподвижные контактные сердечники установлены без взаимного перекрытия, а часть подвижного сердечника в зоне контактирования выполнена из реманентного материала. Кроме того, обмотки управления выполнены в виде трех секций, включенных последовательно согласно, причем средняя секция расположена вокруг реманентного участка подвижного сердечника. Начало первой и конец третьей секции подсоединены к общей шине,а переключение осуществляется при подаче управляющего импульса произвольной полярности в клемму, соединенную с началом второй и концом первой секции, либо в клемму, соединенную с концом второй и началом третьей секции. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51)4 Н 01 Н 51/27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 43045! 3/24-07 (22) 06.07.87 (46) 23.04.89. Бюл. N - 15 (71) Московский энергетический институт (72) С.В.Хромов-и А.С.Пучков (53) 621.318.56 (088.8) (56) Денисов А.Г., Зинаков В.К., Капралов И.И., Шоффа В.Н. Ферриды.

M. Информэлектро, 1972, с. 44, рис. 47.

Там же, с. 46, рис. 50. (54) ФЕРРИД (57) Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике и может найти применение в системах автоматического управления, контроля, измерения и связи в качестве импульсного электромагнитного коммутационного устройства с памятью, управляемого кратковременными импульсами. Целью изобретения является повышение быстИзобретение относится к области автоматики и коммутационной техники и может найти применение в системах автоматического управления, контроля, измерения.и связи различных отраслей техники в качестве импульсного электромагнитного коммутационного устройства с памятью, управляемого кратковременными импульсами тока.

Целью изобретения является повышение быстродействия, надежности фун . кционирования и коммутируемого напряжения. родействия, надежности функционирования и коммутируемого напряжения. В ферриде, содержащем два неподвижных контактных сердечника из реманентного материала и один подвижный сердечник, неподвижные контактные сердечники установлены без взаимного перекрытия, а часть подвижного сердечника в зоне контактирования выполнена из рема- . нентного материала. Кроме того, обмотки управления выполнены в виде трех секций, включенных последовательно согласно, причем средняя секция расположена вокруг реманентного участка подвижного сердечника. Начало.первой и конец третьей секции подсоединены к общей шине, а переключение осуществляется при подаче управляющего импульса произвольной полярности в клемму, соединенную с началом второй и концом первой секций, либо в клемму, соединенную с концом второй и началом третьей секций.6 ил.

На фиг.1 представлен предлагаемый феррид, разрез; на фиг.2 — схема соединения управляющих обмоток феррида; на фиг.3 — феррид с замкнутым состоянием одной из двух замыкаемых контактных пар и направление остаточных магнитных потоков контактных сердечниках; на фиг.4 — направление токов в управляющих обмотках, соответствующее состоянию сердечников феррида, представленному на фиг.3; на фиг.5 — феррид с замкнутым состоянием второй замыкаемой контактной па1474754 ры и направление остаточных магнитных потоков в контактных сердечниках для этого случая; на фиг.б — направление токов в управляющих обмотках, соответствующее состоянию сердечников феррида, представленному на фиг.5.

Феррид содержит (фиг.1) герметизированный баллон 1, неподвижные кон- 10 тактные сердечники 2 и 3, выполнен- . ные из реманентного материала и закрепленные в противоположных торцах

;баллона 1. Часть подвижного контакт ного сердечника 4, выполненная из не-,15 ферромагнитного:электропроводного ма- териала, укреплена в торце баллона

1 на расстоянии двойного зазора d от. сердечника 3, имекщем место в исход" ном состоянии между сердечником 3 и 20 другой частью 5 подвижного контактного сердечника выполненной иэ реманентного материала. Секции управляющих обмоток 6-8 включены последовательно и согласно (фиг.2), при этом 25 средняя секция 7 расположена вокруг реманентного участка подвижного кон- тактного сердечника 5 (фиг.1). Начало секции 6 и конец секции 8 подсоединены к общей шине, конец секции 6 >0 и начало секции 7 подключены к выводу 9 генератора управляющих импульсов (не показан) напрямую либо через полупроводниковый диод. 10. Конец секции 7 подключен к началу секции 8 и к выводу 11 генератора управляющих импульсов напрямую либо через полупроводниковый диод 12.

Феррид работает следующим образом.

В исходном состоянии контактные сердечники полностью раэмагничены, ни одра иэ контактных, пар не замкнута (фиг.1). При этом рабочий зазор между .сердечниками 2 и 5 и сердечки-45 ками З.и 4 в данном случае может быть меньше :.или равен критическому. При подаче управляющего импульса, например, на вывод 9 (фиг.4) ток i> проходит по двум параллельным: цепям: ток 50 идет по цепи от конца секции 6 к общей шине, а ток i идет по цепи от начала секции 7 к ее концу, затем к началу секции 8 и к общей шине. Такое распределение токов в обмотках 55 вызывает появление магнитных потоков ф, и Ф1(фиг.3 ), секции 7 и 8 совместным действием развивают -поток Ф .

Потоки Ф, и Ф<в области перекрытия контактных сердечников 2 и 5 направлены встречно, концы этих сердечников намагничиваются одноименно и в силу этого между ними начинает действовать электромагнитная сила отталкивания, под действием которой сердечник 5 начинает перемещаться вверх к сердечнику 3. Одновременно поток,+g, проходя с сердечника 5 на сердечник 3, намагничивает их в области их перекрытия разноименно,что ведет к появлению между ними электромагнитной силы притяжения, также стремящейся переместить сердечник 5 вверх. Под суммарным воздействием двух укаэанных сил контактная пара 3 и 5 замыкается, включая внешнюю электричес-. кую цепь. При этом расстояние между контактной парой 2 и 5 в области их перекрытия оказывается равным двум зазорам д . После снятия управляющего импульса контактная пара 3 и 5 остается в замкнутом состоянии.

Переключение контактных пар осуществляется при подаче управляющего импульса на вывод 11 (фиг.б). При этом. ток i распределяется. на два. тока 1.„, и i по двум параллельным цепям: ток i „„ проходит от конца секции 7 к ее началу, далее к концу секции 6 и к общей шине; ток проходит от начала секции 8..к..общей шине. Такое распределение. токов в об-. мотках вызывает появление магнитных потоков Ф, и ф (фиг.5), которые. на" правлены встречно s .области перекрытия сердечников. 5 и 3, что приводит к одноименному их намагничиванию в области их перекрытия и к появлению между. ними электромагнитной сипы отталкивания. Одновременно лод действием потока Ф, сердечники 2 и 5 намагничиваются разноименно, что ведет к появлению между .ниии электромагнитной силы притяжения. Переключение осуществляется .в два этапа;, сначала под действием электромагнитной, силы отталкивания. расходятся,.сердечники 3 и 5..Затем после того, как расстояние между сердечниками 2.и 5. станет

1. равным или меньше критического зазора, они замыкаются .пад совместным действием двух указанных .электромагнитных сил.. После снятия. управляющеro импульса сердечники 2 и.5 остаются в замкнутом положении. При этом расстояние между сердечниками 3 и 5 по всей длине оказывается не меньше уд1 474 754 б обуславливают . высокую надежно сть .. функцинирования феррида .в целом.

Наличйе двух указанных электромаг5 нитных сил, действующих на.подвижный сердечник, обуславливает повышенное значение силы контактного. нажатия в этой паре контактов, что .способствует уменьшению переходного электрического сопротивления .и повышению его стабильности. Это дополнительно обуславливает.повышенную надежность функционирования феррида.

5 военного з азора .d что исключает воэможность электрического пробоя между их выводами.

Таким образом, переключение контактных сердечников осуществляется при подаче импульса управления на со ответствующий вывод обмотки управления. Это обуславливает возможность использования феррида в качестве ло гического.элемента. Полупроводниковые диоды IO и 12 служат для защиты выходов генератора управляющих импульсов в случае, если его внутреннее сопротивление мало (режим источника напряжения). Дпя случая большого внутреннего сопротивления генератора (режим источника тока) использование диодов необязательно.

Зазор, равный двойному d, между разомкнутыми сердечниками обуславливает возможность коммутации цепи с повышенным напряжением. Переключение контактных сердечников феррида осуществляется по мере их перемагничи- 25 вания и не связано с длительностью управляющего импульса,. что обуславливает повышенное быстродействие по

Ф сравнению с известным устройством. Минимальная длительность управляюще- зп го импульса также ограничивается временем перемагничивания подвижного и неподвижных. сердечников.. После процесса перемагничивания сердечников переключение произойдет независимо

35 от того, какое положение будет занимать часть подвижного сердечника 5: в момент снятия управляющего .импуль-. са, что обуславливает повышенную надежность нереключения. Электромагнит- 4О ная сила отталкивания, действующая между разомкнутыми. сердечниками и действующая в том же направлении,что электромагнитная сила притяжения между замкнутыми сердечниками, обуслав- 45 ливает повышенную виброударостой-. кость феррида. Повышенная надежность переключения и виброударостойкость

Формула изобретения

Феррид, содержащий герметизироваиный баллон,охватывающие его управлякл

; щие обмотки,два неподвижных контактных сердечника,выполненныйиз реманентного материала, установленных в противоположных торцах баллона, подвижный контактный сердечник, выполненный-из электропроводного материала, установленный в одном из торцов гер" метизированного баллона, противоположный конец которого расположен с перекрытием обоих неподвижных контактных сердечников, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, надежности функционирования и коммутируемого напря« кения, неподвижные контактные сердечники установлены таким образом, что их концы не перекрывают друг друга, контактирующий с ними участок подвижного контактного сердечника выполнен из реманентного материала, остальная

его часть — их неферромагнитного матЕриала, управляющие обмотки выполнены в виде трех последовательно и согласно соединенных секций, крайние выводы которых подкпючены к общей шине, а средние — к выводам, предназначенным для подключения источника управляющих импульсов, причем средняя секция расположена вокруг реманентного участка подвижного сердечника.

1474754

1474754

7 °

Состайитель М.Трофимова

Редактор Л.Гратилло Техред А.Кравчук Корректор М. Васильева

Заказ 1903/52 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям,при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101