Двухпозиционный переключатель Советский патент 1984 года по МПК H01H51/27 

Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике и может найти применение в автоматических системах управления, контроля, измерения и связи в качестве импульсного двухпозиционного переключателя электрических цепей. Известны импульсные переключатели электрических цепей на электромагнитных реле 1. Такие переключатели имеют сложную структуру, состоят из многих компонентов и, кроме того, теряют информацию при сбоях напряжения питания. Известны импульсные переключатели электрических цепей на ферридах-импульсных электромагнитных коммутационных устройствах с памятью на герконах-герметизированных магнитоуправляемых контактах. Устройства состоят из ферромагнитного сердечника из материала средней магнитной жесткости, управляющих обмоток и магнитоуправляемых контактов 2. Данные устройства конструктивно более просты, чем указанные, однако они обладают сравнительно большими габаритами и массой ввиду наличия сердечника и сложны в управлении, что ограничивает их применение. Они управляются либо от одного источника биполярных импульсов, либо от двух источников однополярных импульсов. Наиболее близким является двухпозиционный переключатель, содержащий две ячейки, каждая из которых состоит, по меньшей мере из одного, гезакона с расположенными на нем тремя управляющими обмотками и диодами, две указанные управляющие обмотки намотаны параллельно, начало одной из указанных управляющих обмоток соединено с концом другой, а к точке их соединения подключено начало третьей управляющей обмотки 3. Однако для работы данного двухпозиционного переключателя требуется источник биполярных импульсов. Целью изобретения является упрощение управления устройством путем обеспечения возможности управления от одного источника однополярных импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в двухпозиционном переключателе, содержащем две ячейки, каждая из которых состоит, по меньщей мере из одного, гезакона с расположенными на нем тремя управляющими обмотками и диодами, две указанные управляющие обмотки намотаны параллельно, начало одной из указанных управляющих обмоток соединено с концом -другой, а к точке их соединения подключено начало третьей управляющей обмотки, начало другой из параллельно намотанных уЬравляющих обмоток первой ячейки соединено с катодом одного из диодов первой ячейки, анод указанною диода соединен с контакт-деталью гезакона второй ячейки и через диод в прямом направлении второй ячейки соединен с концом одной из параллельно намотанных управляющих обмоток второй ячейки, конец другой параллельно намотанной управляющей обмотки первой ячейки соединен с катодом другого диода первой ячейки, анод указанного диода соединен с контакт-деталью гезакона первой ячейки и через другой диод в прямом направлении второй ячейки соединен с началом другой из параллельно намотанных управляющих обмоток второй ячейки, две других контактдетали гезаконов обеих ячеек соединены с выводом, предназначенным для подсоединения к плюсовой клемме источника управляющих импульсов, а концы третьих управляющих обмоток обеих ячеек соединены с выводом, предназначенным для подключения к минусовой клемме источника управляющих импульсов. На фиг. 1 представлена схема двухпозиционного переключателя, коммутирующего нагрузку постоянного тока; на фиг. 2 - то же, коммутирующего нагрузку как постоянного, так и переменного тока. Двухпозиционный переключатель состоит из двух идентичных ячеек, каждая из которых коммутирует свою нагрузку. Каждая ячейка включает гезакон Г, (Г ) или два гезакона П ,1 ( , ), на котором установлены три управляющие oбмoткиWJ ,V/i HWj (W ,W,j ,Wj ) соответственно. Две обмотки Wi и Wj намотаны параллельно друг другу и имеют одинаковое число витков. Общая точка этих двух обмоток соединена с началом третьей управляющей последовательной обмоткой Wj, конец которой соединен с минусовой (общей) точкой схемы. Начало первой параллельной управляющей обмотки Wj соединено с катодом диода Dj, анод которого соединяется с контактом-детолью гезакона fj второй ячейки и через диод DJ второй ячейки в прямом направлении с концом ее параллельной управляющей обмотки . Конец второй параллельно намотанной управляющей обмотки Wj первой ячейки соединяется с катодом второго диода Dj первой ячейки, анод которого соединяется контакт деталью гезакона FI первой ячейки и через другой диод Dj второй ячейки в прямом направлении с началом другой параллельной намотанной управляющей обмотки второй ячейки. Другие контакты-детали гезаконов обеих ячеек Г и Ц соединены между собой и подключены к плюсовой клемме генератора однополярных управляющих импульсов (ГОИ). Нагрузки обоих ячеек R и RHJ через диоды D и подключаются к источникам постоянного тока UH и UH

контактами соответствующих гезаконов FI и . Таким образом,коммутация нагрузок осуществляется гезаконами, а разделительные диоды не пропускают импульсы тока управления в нагрузку. Для коммутации нагрузок переменного тока используется аналогичный переключатель, но с двумя гезаконами в каждой ячейке (фиг. 2).

Исходное состояние двухпозиционного переключателя осуществляется посредством подачи установочного импульса (импульса начала преобразований 1нп в управляющую обмотку W или Wj соответствующей ячейки. Двухпбзиционный переключатель осуществляет включение одной нагрузки при одновременном выключении другой под действием каждого рабочего однополярного управляющего импульса, поступающего на вход переключателя от одного ГОИ.

Работа двухпозиционного переключателя осуществляется следующим образом.

Установка двухпозиционного переключателя в исходное состояние осуществляется подачей импульса начала преобразований 1ип (установочный импульс) на установочный вход соответствующей ячейки. Пусть этот импульс подан на вход ячейки 1 (1нп, ). Он проходит через управляющие обмотки Wz и Ws первой ячейки и обеспечивает срабатывание первой ячейки, т. е. замыкание гезаконов Г (Г) и включение нагрузки RHJ . В таком состоянии двухпозиционный переключатель, находится до поступления первого рабочего управляющего импульса ly,. Первый рабочий управляющий импульс lyf от генератора однополярных импульсов (ГОИ) проходит через замкнутые контакты гезакона Г и следует по двум цепям. Импульс тока проходит через диод D/ второй ячейки и поступав в обмотки и W , и производит ее срабатывание, при этом срабатывают гезаконы (Г ), что обеспечивает включение нагрузки RH.J. Другая составляющая импульса тока через диод Dj поступает в обмотки Wa и Wj первой ячейки. Происходит компенсация магнитных потоков в контакт деталях гезаконов П (Fj), размагничивание контакт-деталей и их отпускание. Это приводит к выключению нагрузки первой ячейки RHJ . Такое состояние переключателя также является устойчивым.

Следующий управляющий импульс ly ГОИ через замкнутые контакты гезакона Г) второй ячейки через диод D поступает в обмотки Wj и Wj , что приводит к размагничиванию кон такт-дета лей гезаконов FI (Г, ) и их отпусканию - выключению нагрузки RHJ , через диод D/ поступает в обмотки Wj и Wz первой ячейки и обеспечивает срабатывание гезаконов Г (Fj ) и включение нагрузки Rjj первой ячейки. Таким образом, схема возвращается в исходное состояние, закончив полный цикл работы. Далее циклы работы повторяются аналогичным образом. Длительность управляющих импульсов не должна превыщать времени срабатывания гезакона.

Технико-экономический эффект предложенного рещения состоит в том, что ,оно позволяет реализовать экономичное импульсное управление от одного генератора однополярных импульсов, упростив схему управления устройством, и снизить затраты на их реализацию. В промышленности в качестве устройства, реализующего аналогичные функции, используются дистанционные переключатели (ДП)типа РПС. Они имеют ферромагнитный сердечник, обмотки управления, подвижные и неподвижные контакты (контактная система) и механические фиксаторы положения. Управляются импульсами от двух ГОИ. В сравнении с ДП предложенный дистанционный переключатель имеет на 30-40% меньшие габариты и массу, так как отсутствует сердечник и фиксаторы положения, более высокую надежность и срок службы, так как герметизированные магнитоуправляемые контакты в 50-100 раз имеют большее число коммутаций в сравнении с обычными контактами системами.

Я1

Д1

ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий две ячейки, Каждая из которых состоит, гго меньшей мере из одного, гезакона с расположенными на нем тремя управляющими обмотками и диодами, две указанные управляющие обмотки намотаны параллельно, начало одной из указанных управляющих обмоток .соединено с концом другой, а к точке их соединения подключено начало третьей управляющей обмотки, отличающийся тем, что, с целью упрощения управления устройством путем обеспечения возможности управления от одного источника однополярных импульсов, начало другой из параллельно намотанных управляющих обмоток перво ячейки соединено с катодом одного из диодов первой ячейки, анод указанного диода соединен с контакт-деталью гезакона второй ячейки и через диод в прямом направлении второй ячейки соединен с концом одной из параллельно намотанных управляющих обмоток второй ячейки, конец другой параллельно намотанной управляющей обмотки первой ячейки соединен с катодом другого диода первой ячейки, анод указанного диода соединен с контакт-деталью гезакона первой ячейки и через другой диод в прямом направлении второй ячейки соединен i с началом другой и параллельно намотанных управляющих обмоток второй ячейки, (Л две других контакт-детали гезаконов обеих ячеек соединены с выводом, предназначенным для подсоединения к плюсовой клемме источника управляющих импульсов, а концы третьих управляющих обмоток обеих ячеек соединены с выходом, предназначенным Для подключения к минусовой клемме источника управлякзщих импульсов. ,

I;.

.

фиг.2