Электромеханическое реле

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАЫИЕ

ИЗОБРЕТЕЫ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 5 64667 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.03.76(21) 2334358/07 (51) М. Кл, Н 01 1 39/00

Н 01 F 7/22

H H 51/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет 06.11.73 (43) Опубликовано05.07.77Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания25.08.77

Государственный намнтет

Совета Министров СССР по делам изобретений и атнрытий (53) УДК 621.318.5 (088.8) В, А. Алексеенко, А. Я. Байков, Н. П. Герасимов и Е. Н. Лузе (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к криогенной электротехнике и может быть использова- но для коммутации сверхпроводящих цепей.

Известны сверхпроводящие контактные устройства, обеспечивающие в положении замкнуто" сопротивление контактного пе-8 рехода до 10 ома (1, 2)

Разработаны сверхпроводящие цепи с кт остаточным сопротивлением менее 10 ома.

Коммутация таких цепей упомянутыми при- тп борами не представляется возможной.1Уменьшить сопротивление контактного перехода

-то до величины 10 ома и менее сопряжено с созданием удельного давления íà KoHT&KTQ» ре порядка 40 кг/см, достижение кото-, 11 рого возможно лишь с применением сильноточной цепи управления. Для этого создено переключающее устройство, содержащее сверхпроводящий контактор, обмотку управления и экран (31

Однако в этом устройстве положительный.эффект сопровождается большим теплопритоком по электрическим вводам к гелиевой ванне, обеспечивающей низкотемпературный режим, что в конечном итоге приводит к большой потерМ дорогостоящего хладагента. Заметим, что при рациально рассчитанных электровводах, например с использованием испаряющегося гелия, каждый ампер передаваемого тока вызывает в ванне с жидким гет.ием выделение мощности 0,004 Вт, которая испаряет гелий со скоростью 0,1 мл в мин, Кроме того, из-за низких коэффициентов магнитострикции из-б вестных материаловвнапример с 6 ° 10 при

Т 4,2К.(549o Рт., 467о ге ), перемещение подвижного элемента контактора имеет малую величину, предопределяя этим боль» шую проходную емкость контактора, Цель изобретения — расширение области применения реле и повышение его эффективности путем снижения теплопритоков по электрическим вводам цепи управления и уменьшения проходной емкости контактора.

Для этого устройство снабжено циклическим сверхпроводящим трансформатором и сверхпроводяшим соленоидом, и в качестве обмотки управления электромеханического реле,, использована обмотка цик-. лического сверхпроводящего трансформата-, 564667 ра, нагруженного на обмотку с >ерхпрэвэдящего сэленэида, причем кэнтактэр отделен от элементов цепи управления сверхпроводящим экраном, На фиг. 1 изображена конструкция предложенного электрэмеханического реле для сверхпроводящих цепей, на фиг. 2 дана ег принципиальная схема.

Электромеханическ е реле, расположен.ное в криостате 1, состоит нз контактора в виде сверхпроводящих штырей 2 и мембраны 3, обмотки управления в виде циклического сверхпроводящего трансформатора, нагруженного на сверхпроводящий соленоид 4 и сверхпроводящего экрана 5.

Циклический сверхпроводящий трансформатор отделен от нагрузки сверхпроводящим экраном 6 и содержит повышающий транс форматор 7 постоянного тока, во вторичную обмотку 8 которого,, включены две пере- 26 мычки 9, 10 "магнитных ключей. Первичная обмотка 11 трансформатора 7 и обмотки 12, 13 перемычек 9, 10 через ключи 14, 15, 16 подключены к источникам

l7, 18, 19 постоянного тока. .25

Замыкание, штырей 2 мембраной 3 происходит после многократной подачи импульсов малой мощности в обмотку 1 1 в результате чего в соленоиде 4, замкнутом накоротко перемычкой 10 образуется не- ЗО затухающий ток, магнитный поток которого наводит ток на поверхности мембраны

3 (глубина проникновения порядка сотен о

А ). Этот ток создает магнитное поле, направленное навстречу магнитному полю 35 соленоида 4, и в итоге их взаимодействия

1 возникает сила, преодолевающая силу упругости мембраны 3 и прижимающая ее к штырям 2. После уничтожения "незатухающего" тока мембрана 3 возвращается в первоначаль;Ф ное положение под действием силы упругости.

Принцип работы циклического сверхпрэ водящего трансформатора следующий:

1, Ключ 16 разомкнут, Ключ 15 замыкается, подключая обмотку 12 к источнику

18. Под действием!протекающего тока в обмотке 12 образуется магнитный поток, который выводит перемычку 9 из состояния сверхпроводимости, 2, Ключ 14 замыкается, подключая обмотку 11 к источнику 17. Протекающий по обмотке 11 ток создает магнитный поток который практически не вызывает возникновение тока в контуре обмотка 8 — перемычка 9 — перемычка lu, так как перемычка 9 находитсявнормальном состоянии.

3. Ключ 15 размыкается, образуя контур обмотка 8 — перемычка 9 — перемычка 10, с которым оказывается сцепленным магнитный поток.

4. Кгцоч 14 размыкается, отключая обмотку 11 эт источника 17, так как магнитный поток должен сохраниться неизменным, то в контуре обмотка 8 — перемычка

9 - перемычка 10 по закону Ленца наводится ток. Ток в контуре обмотка 8— перемычка 9 — соленоид 4 мал вследствие большой величины индуктивности соленоида 4.

5. Ключ 16 замыкается, подключая обмотку 13 к источнику 19. Под действием протекающего тока в обмотке 13 образуется магнитный поток, ликвидирующий сверх проводимость в перемычке 10. Поскольку поток не может исчезнуть в контуре об- мотка 8 — перемычка 9 — соленоид 4 наводится ток, 6. Ключ 16 размыкается, сверхпроводимость в перемычке 10 восстанавливается и в контуре соленоид р 4 — перемычка

10 оказывается "пойманн4м незатухающий" ток.

7. Ключ 14 включается, и реле оказывается вновь подготовленным к следующему циклу.

Предложенное устройство позволяет осу- ществить какое угодно число циклов. Максимальный магнитный поток, который можно получить в контуре соленоид 4 — перемычка 10 при бесконечном числе циклов равен произведению тока, наводимого в обмотке 8, на индуктивность соленоида 4.

Отделение соленоида 4 от циклического сверхпроводящего трансформатора сверхпроводящим экраном 6 способствует уменьшению прямого прохождения тепла и радиоизлучений последнего к контакту.

Предложенное электромеханическое .ре. ле для сверхпроводящих цепей создает существенный экономический эффект за счет использования в криогенных системах рефрижераторных установок меньшей холод опроизв одительн ости.

Формула изобретения

Электрэмеханическое реле для сверхпроводящих цепей, содержащее сверхпроводящие контактэр, обмотку управления и экран, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения реле и повышение его эффективности путем снижения теплопритокэв пэ электрическим вводам цепи управления и уменьшение проходной емкости контактора, устройство снабжено циклическим сверхпроводящим трансформатором и сверкпроводящим соленоидом, и в качестве обмотки управления использована обмотка циклического сверх564667

Ф/Г 2

Составитель Е. Сафонова

Редактор И. Марковская Техред А. Богдан, ".Корректор Е. Панп

Заказ 2186/214 Тираж 976 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР пэ делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4, проводяшегэ трансформатора, нагруженного на обмотку cBBpxtlpýüîïÿøàãо соленоида, причем контактор отделен эт элементов цепи управления сверхпроводящим экраном.

Источники информации, принятые вэ внимание при ;!экспертизе:

1. Патент США ¹ 3096421 ° 2001 субд

2. Г!атент ФРГ № 1615599, 21 с, Э/04

1971.

3. Авторское свидетельство № 454624, И 01 I 39/12 1974.