Коммутационное устройство Советский патент 1983 года по МПК H01H36/00 

00

го

4

СО Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным устройствам на герконах, и может быть использовано в системах автоматики, контроля и регулирования, связи, а также в технике измерений. Известно коммутационное устройст38О, содержащее геркон, управляемый перемещением параллельно расположенн го ему магнита р. 1. Однако данное устройство требует приложе ния механического усилия для срабатывания и, cooTBeiiCTBeHHO, непо редствённого контактирования с источ,Ником управляющего воздействия, кроме того устройство не имеет возможности дистанционного управления, в устройстве невозможно использование Достоинств герметизированных запоминающих контактов - ферридов и гезако Нов, так как в нем не создано для отключения указанных элементов. Недостатками так же являются .Низкая виброударостойкость в от ключенном состоянии из-за дейст Вия остаточного потока от магнита ври требовании уменьшения габаритов коммутационного устройства и наличии механических вибраций, ударов, относительно невысокие коммутируемые напряжения из-за малой величины заз ра геркона в момент срабатывания. Все это снижает надежность устройства. Известно также устройство, содер жащее геркон и два магнита, располо женные с разных сторон баллона разн именными полюсами друг навстречу др гу, а своими осями намагничивания направленные перпендикулярно плоско ти контактирования сердечников; геркона. Более высокие вибро- и ударостойкость в отключенном состоянии и воз можность коммутировать повышенные на пряжения достигнуты здесь за счет действия растягивающих сердечники геркона электромагнитных сил от обо их магнитов и получения более высок значений зазоров после отключения и в момент срабатывания . Недостатками этого устройства я:вляются необходимость механическог контактирования с источником управл надего воздействия, отсутствие возможности дистанционного управления .,и использования гезаконов и ферридо Применение гезаконов и ферридов в последнем из извеетных коммутационных устройств оказывается неоправданным, так как в нем магниты после С:нятия усилия со штока (снятия сигнала) под действием пружин устанавливаются в положение отключения и размыкают сердечники гозакона (феррида.Таким образом, функция Память в известном устройстве не обеспечивается. . Целн изобретения - расширение области применения устройства. Указанная цель достигается тем, что коммутационное устройство, содержащее геркон и два постоянных маг нита, расположенные по разные стороны баллона геркона, разноименными полюсами один навстречу другому, а своими осями намагничивания направленные перпендикулярно к плоскости контактирования сердечников геркона снабжено управляющим источником магнитодвижУщей силы (м.д.с. , расположенным, по крайней мере у одного из сердечников геркона так, . что его полюс, ближай1и 1й к области перекрытия сердечников, одноименен полюсу постоянного магнита, ближайшего к сердечнику, у которого размещен управляющий источник М.Д.С., а постоянные магниты установлены неподвижно над областью перекрытия сердечни- . ков. Кроме того, сердечники геркона могут быть выполнены из полужесткого магнитного материала. Управляющий источник м.д.с. выполняется в виде катушки с обмоткой управления или в виде подвижного постоянного магнита. Неподвижные магниты в предлагаемом коммутационном устройстве встроены в каркас катушки с обмоткой управления. Устройство может быть снабжено внешним магнитопроводом в виде скобы или рамки, охватывающей геркон, катушку с обмоткой управления, неподвижные магниты и примыкающей к свободным полюсам последних. На фиг.1 показано расположение элементов коммутационного устройства и направления основных магнитных потоков при включении от катушки с обмоткой управления, на фиг.2 - то же, при включении от подвижных постоянных магнитов на фиг.З - направление поляризующего потока неподвижных магнитов; на фиг,4 - направления основных магнитных потоков при отключении коммутационного устройства с гезаконами (ферридами от обмотки управления; на фиг.5 - то же, от подвижного постоянного магнита. Устройство состоит из геркона 1 с сердечниками 2 и 3 из магнитномягкого или полужесткого магнитного материала. С противоположных сторон баллона геркона над.областью перекрытия сердечников 2 и 3 установлены два магнита 4 и 5 разноименными полюсами навстречу друг другу так, что их оси намагничивания перпендикулярны плоскости контакт и ования сердечников. Источник управляющей м.д.с. может быть выполнен в виде катушки с обмоткой б управления ( фиг.1 и 4 )

или подвижного постоянного магнита 7 СфигЛ, 3 и 5).

Обмотка б управления может быть односекционной, охватывающей лишь один из сердечников 2 или 3, и двухсекционной, охватывающей оба сердечника (фиг.1 и 4. В последнем случае секции обмотки управления соединены последовательно и согласно и конструктивно размещены На общем каркасе (не представлены), в который Ю встроены магниты 4 и 5. Подвижный магнит 7 может иметь различную конфигурацию и занимать различные положения, показанные на фиг.2, в качестве примера, штриховой линией. 15

С целью повышения чувствительности и снижения влияния посторонних внешних магнитных полей коммутационное устройство особенно для варианта управления обмоткой, снабжено внешним -jn магнитопроводом 8, охватывающим геркон 1, катушку с обмоткой б управления, неподвижные магниты 4 и 5 и примыкающим к свободныг- полюсам магнитов 4 и 5. Магнитопровод 8 25 выполняется в виде рамки или скобы (фиг.1 и 3 ), составленных, наприер, из нескольких частей (фиг.3).

Для включения коммутационного устройства (замыкания герконом 1 цепи нагрузки) в случае выполнения ят разляющего ист:т-пмка м.д.с. в вие катушки с обмот;-:ой б управления (-||иг.1), иаправлекке тока в ее левой и правой секциях, охватываюих соответственно сердечники 2 и-3, 35 выбирается такт-, чтобы цолюс, наведенный на торцах каждой из секций обмотки управления, ближайший к области перекрытия сердечников 2 и 3, был одноименан полюсу магни- дО та, ближайшего к сердечнику, ка котором размещена соответствующая секция. Так, согласно фиг.1, упомянутый наведенный полюс N лавой -секции обмотки 6 управления, охватываю- j, ей сердечник 2, одноименен полюсу магнита 4, ближайшего к этому сер- ечнику, и по.таос S правой секции обмоткк б управления одноименен полюсу магнита 5, ближайшего к сердечнику 3, охваченному этой сек- 50 циеЯ.

В случае выполнения управляющего источника м.д.с. в виде подвижного постоянного магнита 7 на фиг.2, он для обеспечения включения,- дол- 5э жен быть приближен к тому или другому сердечнику 2 или 3 ,гёрконв 1 определенным полюсом; при подведении магнита 7 к сердечнику 3 его полюс, ближайший к этому сердечни- 50 ку и области перекрытия геркона 1, должен быть одноименен полюсу S магнита 5, также ближайшего к этому сердечнику 3 (полюс S магнита 7 i на фиг.2). При подведении магнита

7 к сердечнику 2, его полюс, ближайший к этому.сердечнику и области перекрытия геркона 1, одноименен полюсу К неподвижного магнита 4, лижайшего к сердечнику 2. Обозначения полюсов N и S магнита 7 для некоторых случаев его подведения к геркону 1, соответствующих включению на фиг.2 лишены скобок.

Расположение полюсов управляющего источника м.д.с. описанным образом обеспечивает протекание через область перекрытия сердечников геркона 1 магнитного потока, совпадающего в ней по направлению с поляризующим магнитным потокм ( (фиг.З) от неподвижных .магнитов 4 и 5. Это приводит к замыканию сердечников 2 и 3 геркон включает цепь нагрузки.

Увеличенный зазор между сердечниками 2 и 3 обеспечивает возможност коммутации повышенных напряжений.

После выключения тока в обмотке 6 управления (фиг.1) или удаления подвиного магнита 7 геркон 1 с сердечниками из магнитномягкого материала выключается - разрывает цепь нагрузки. При этом под действием растягивающих сил от магнитов 4 и 5 сердечники 2 и 3 расходятся, во-первых, с большей скоростью, облегчая условия откл очения нагрузки, во-вторых, зазор между сердечЕшками 2 и 3 после отключения превосходит номинальный начальный зазср, что обеспечивает повышение виброударостойкости в отключенном состоянии.

При использовании в коммутационном устройстве герконов с сердечниками из полужесткого магнитного материала;гезаконов, ферридов - для отключения недостаточно устранить действие магнитного поля управляющего источника м.д.с.- отключить ток в обмотке 6 управления или удалить подвижный магнит 7. Для этого меняется полярность управляющего источника м.д.с., изменяя на противоположное направление тока в обмотке б управления ( фиг.4) или изменяя на противоположную ориентацию полюсов подвижного магнита 7 (фнг.1, 3 и 5 ). Обозначения полюсов управляющего источника м.д.с. при отключении ко1.1мутационного устройства с гезаконами (ферридамиу на фиг.2,3, 4,5 снабжены скобками.

Выполнение сердечников геркона 1 Б пре1цлагаемом коммутационном устройстве из полужесткого магнитного материала расширяет область его применения и функциональные возможности коммутационное устройство приобретает возможность выполнять функцию па1«1яти, управления коротким импульсным воздействием магнитного поля управляющего источника м.д.с. При этом от устройств, выполняющих подобные функции, предлагаемое устройство выгодно отли

1. КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее геркон и два постоянных магнита, расположенные по разные стороны баллона герконп, разноименными полюсами один навстречу .другому, а своими осями намагничи.вания направленные перпендикулярно к плоскости-.контактирования сердечников геркона, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено управляющим источником магнитодви :су1дей силы (м.д.с. , расположенным по крайней мере у одного из сердечников геркона его полюс, ближайший к области перекрытия сердечников, одноименен полюсу постоянного магнита - ближайшего к сердечнику, у которого размещен управляющий источник М.Д.С., а постоянные магниты установлены неподвижно над областью перекрытия сердечников геркона. С (0 2. Устройство по П.1, о т лйчающееся тем, что/с целью .расширения функциональных возмо :{ностей и повышения надежности, сердечС ники геркона выполнены из полужесткого из полу кесткого магнитного мате риала.