Быстродействующее жидкометаллическое коммутационное устройство

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании быстродействующих коммутационных аппаратов с жидкометаллическим контактом. Целью изобретения является экономия жидкого металла, повышение быстродействия, КПД и расширение области применения. Выполнение дополнительного электрода в виде мембраны 9 с двумя устойчивыми положениями, состоящей из неподвижного 10 и подвижного 11 участков, позволяет создать устройство с легким подвижным контактом, обладающим свойством самофиксации как в разомкнутом, так и в замкнутом положениях. При пропускании тока мембрана 9 самоподжимается под действием электродинамических сил, что способствует повышению надежности устройства. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 Н 01 Н 29/22

ГОСУДАРСТВЕ HHblй КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! 7

9 10 (21) 4333979/24 — 07 (22) 10,11.87 (46) 07,07.90,Бюл. М 25 (71) Ленинградский политехнический институт им. М,И. Калинина (72) В.Г. Бакута и Л.Н. Карпенко (53) 621.316.542(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 902090, кл. Н 01 Н 29/22, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1108526, кл. Н 01 Н 29/22, 1982. (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧ ЕСКОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании.., 5U „„1576921 А1 быстродействующих коммутационных аппаратов с жидкометаллическим контактом.

Целью изобретения является экономия жидкого металла, повышение быстродействия, КПД и расширение области применения. Выполнение дînолнительного электрода в виде мембраны 9 с двумя устойчивыми положениями, состоящей из неподвижного 10 и подвижного 11 участков позволяет создать устройство с легким подвижным контактом, обладающим свойством самофиксации как в разомкнутом, так в замкнутом положениях. При пропускании тока мембрана 9 самоподжимается под действием электродинамических сил, что способствует повышению надежности устройства, 2 ил.

1576921

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано при создании быстродействующих коммутационных устройств с жидкометаллическим контактом.

Целью изобретения является экономия жидкого металла, повышение быстродействия КПД и расширение области применения устройства.

На фиг. 1 изображено устройство (слева от оси в разомкнутом, справа в замкнутом положениях); на фиг. 2 — подвижный участок мембраны с контактным кольцом, Устройство содержит два твердометаллических электрода 1 и 2, которые разделены изолятором 3, Электроды 1 и 2 неподвижны и установлены между собой с зазором 4. Электрод 1 имеет выступ 5, направленный в сторону противолежащего электрода 2. Жидкий металл 6 частично заполняет зазор 4 и контактируе с электродом 2, По обе стороны зазора 4 установлены две катушки 7 и 8 индукционно-динамического привода, соединенные с накопителями энергии (не показаны), В качестве накопителей энергии чаще всего используются емкостные накопители. В зазоре 4 установлен дополнительный электрод, выполненный из упругого электропроводного материала в виде мембраны 9 с двумя устойчивыми положениями, Мембрана 9 состоит из двух участков, а именно неподвижного 10 и подвижного 11, причем неподвижный участок 10 расположен в центре мембраны 9, а подвижный — вокруг него, Мембрана 9 закреплена на выступе 5 электрода 1 так, что ее неподвижный участок образует с выступом 5 неразъемное электрическое соединение, а подвижный участок

11 с жидким металлом 6 — замыкающую контактную пару. Подвижный участок 11 мембраны 9 для повышения надежности контакта может быть снабжен контактным кольцом 12. Мембрана 9 имеет два устойчивых положения и, установленная указанным образом, она выполняеттакже функции подвижного элемента индукционно-динамического привода и фиксирующего узла, Устройство работает следующим образом.

При разряде накопителя энергии по катушке 7 протекает переменный ток, который индуцирует в мембране 9 ток противоположного направления, В результате электродинамического взаимодействия токов в катушке 7 и мембраны 9 на подви>кную часть 11 мембраны 9 действует отталкивающая сила, Происходит перемещение только подвижного участка 11, так как участок 10 закреплен неподвижно. В процессе движения подвижный участок 11 мембраны 9 сначала преодолевает уменьшающееся по ходу усилие мембраны 9, затем проходит нейтральное положение, а после нейтрального положения движение свободного края происходит как по инерции, так и под действием электромагнитной отталкивающей силы и под действием возрастающего по ходу усилия мембраны 9, Происходит перехлоп мембраны 9, При перехлопе мембраны при контакте подвижного участка 11 (или контактного кольца 12) с жидким металлом 6 происходит замыкание электрической цепи, При этом образуется электрическая цепь электрод 2 — жидкий металл 6 — подвижный участок 11 мембраны 9 (или контактное кольцо 12 )- неподвижный участок 10 мемб20 раны 9 — выступ 5 — электрод 1. Так как мембрана 9 имеет два устойчивых положения надежный электрический контакт жидкого металла 6 и подвижного участка 11 мембраны 9 сохраняется сколь угодно дол25 го. Этому способствуют как силы упругости мембраны 9, действующие в течение всего времени нахождения мембраны 9 в данном положении, так и электродинэмические силы, возникающие при прохождении тока по

30 устройству (путь тока через устройство в замкнутом положении и электродинамическая сила F д показаны на фиг. 1 справа от оси), Для отключения устройства и перевода

его в исходное положение необходимо

35 включить катушку 8. При разряде накопителя энергии на катушку 8 между ней и мембраной 9 возникает отталкивающая электромагнитная сила. В результате подвижный участок мембраны 9 возвращается

40 в исходное положение и происходит размыкание жидкометэллического контакта.

Формула изобретения

Быстродействующее жидкометаллическое коммутационное устройство, 45 содержащее два неподвижных твердометаллических электрода, разделенных изолятором, жидкий металл и две катушки индукционно-динамического привода, неподвижные твердометаллические электро50 ды установлены с зазором друг относительно друга, причем один из неподвижных твердометаллических электродов снабжен выступом, обращенным в сторону противоположного неподвижного твердоме55 таллического электрода. жидкий металл расположен в зазоре между неподвижными твердометаллическими электродами, что образует с одним из них контактную пару, катушки индукционно-динамического привода предназначены для соединения с нако157692 1

Составитель М,Трофимова

Техред М,Моргентал Корректор И.Муска

Редактор И. Шулла

Заказ 1848 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 пителями энергии и установлены по обе стороны зазора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью экономии жидкого металла, повышения быстродействия, КПД и расширения области применения, оно снабжено 5 дополнительным электродом из упругого электропроводного материала, укаэанный дополнительный электрод выполнен в виде мембраны с двумя устойчивыми положениями, состоящей из неподвижного и подвиж- 10 ного участков, причем неподвижный участок является центром мембраны, а подвижный расположен вокруг него, мембрана установлена в зазоре между неподвижными твердометаллическими электродами так, что ее неподвижный участок закреплен на выступе неподвижного твердометаллического электрода и образует с ним неразъемное электроприводное соединение, а подвижный участок образует с жидким металлом замыкающую контактную пару.