Жидкометаллический магнитоуправляемый контакт Советский патент 1984 года по МПК H01H29/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации в сильноточных электрических цепях.

Известен жидкометаллический магнитоуправляемый контакт, содержащий герметизированный баллон с установленными в нем с торцов подвижным и неподвижным контактными электродами, выполненными из магнитного материала, и жидкий металл 1.

Недостатком такого устройства является малая коммутируемая мощность и низкая надежность контактирования из-за наличия вибрации контактов. Кроме того, при отпускании в таком коммутаторе имеют место слабозатухающие колебания подвижного электрода с собственной частотой, что приводит к повторному замыканию контактов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является жидкометаллический магнитоуправляемый контакт, содержащий герметизированный баллон с установленными в нем с противоположных торцов трубкой и контактным электродом, выполненными из магнитного материала, якорь, плоскую пружину и жидкий металл, якорь прикреплен к трубке с помощью указанной плоской пружины и установлен с зазором и перекрытием по отношению к контактному электроду, причем контактный электрод установлен по отношению к якорю с той же стороны, что и плоская пружина 2.

Недостатками известного устройства являются малый пропускаемый ток и низкая надежность контактирования.

Цель изобретения - увеличение пропускаемого тока и повышение надежности контактирования.

Поставленная цааь достигается тем, что в жидкометаллическом магнитоуправляемом контакте, содержащем герметизированный баллон с установленными в нем с противоположных торцов трубкой и контактным электродом, выполненными из магнитного материала, якорь, плоскую пружину и жидкий металл, причем якорь прикреплен к трубке с помощью указанной плоской пружины и установлен с зазором и перекрытием по отношению к контактному электроду, а контактный электрод установлен по отношению к якорю с той же стороны, что и плоская пружина, якорь установлен так, что имеет взаимное перекрытие с трубкой, плоская пружина установлена между якорем и трубкой и прикреплена к трубке по всей длине перекрытия якоря и трубки, а к якорю - вне этого перекрытия.

На чертеже показан жидкометаллический магнитоуправляемый контакт, продольный разрез.

Жидкометаллический магнитоуправляемый контакт состоит из герметизированного баллона 1, выполненного из изоляционного материала, например из стекла, с торцов

которого впаяны ферромагнитные трубки 2 и контактный электрод 3. Якорь 4, выполненный из магнитного материала, прикреплен к трубке 2 с помощью плоской пружины 5. К контактному электроду 3 г рикреплена контактная накладка 6 с возможностью ее контактирования с якорем 4, причем последний и контактная накладка 6 в избытке смочены жидким металлом 7.

Якорь 4 установлен с взаимным перекрытием с трубкой 2 и прикреплен, вне этого перекрытия к плоской пружине 5, скрепленной с трубкой 2 по всей длине перекрытия. При этом якорь 4 может поворачиваться на пружине 5 своим свободным концом в сторону контактного электрода 3 и практически не имеет возможности для перемещения в противоположном направлении, так как в исходном положении он упирается своим нижним концом в плоскую пружину 5. При возбуждении источником м. д. с.

0 (не показано) магнитного потока, проходяшего по трубке 2, якорю 4 и контактному электроду 3, якорь 4 притягивается к контактному электроду 3, замыкая электрическую цепь. Нижний конец якоря 4 при этом несколько отходит от пружины 5, перемещаясь в жидком металле 7, что способствует демпфированию свободных колебаний якоря. В результате этого снижается вибрация контактов при коммутации из-за увеличения затухания колебаний якоря и устраняются

Q повторные замыкания контактов при-отпускании. Последнему также способствует тот факт, что якорь 4 имеет возможность отклоняться практически только в сторону контактного электрода 3 из своего нейтрального положения, в котором он находится в исходном положении коммутатора.

За счет того, что якорь 4 имеет взаимное перекрытие с трубкой 2, получено малое магнитное сопротивление неферромагнитного участка трубка - якорь магнитной цепи магнитоуправляемого контакта, что, в свою очередь, повышает чувствительность.

Предложенный магнитоуправляемый контакт может выдерживать повышенный пропускаемый ток, так как нижний конец якоря 4 опущен в жидкий металл 7, при этом ток

5 проходит через трубку 2, жидкий металл 7 и якорь 4, не загружая плоскую пружину 5, которая в известном устройстве, имея малое сечение, ограничивает максимальное значение пропускаемого тока.

Таким образом, при наиболее рациональ0 ном взаимном расположении трубки, якоря и плоской пружины в предложенном устройстве одновременно обеспечивается повышенный пропускаемый ток за счет того, что якорь своим нижним концом опущен в жидкий металл, при этом плоская пружина, имеющая малое сечение, и в случае пропускания по ней тока, ограничивающая его величину, в данном устройстве практически не загружена током; повышенная надежность контактирования за счет устранения вибрации и повторных замыканий контактов при отпускании, что достигается демпфированием колебаний якоря, так как его нижний конец находится в жидком металле, а также тем, что якорь 4 имеет возможность отклоняться только в сторону контактного электрода; повышенная чувствительность за счет того, что якорь имеет взаимное перекрытие с трубкой; простота конструкции, так как для обеспечения всех указанных параметров нет необходимости введения дополнительных элементов, таких как демпфер, упор, дополнительный магнитопровод.

Предложенное устройство имеет улучшенные технико-экономические показатели, которые при ориентировочной оценке по сравнению с жидкометаллическим магнитоуправляемым контактом типа МКАР 15101 составляют: пропускаемый ток не менее 200%, м. д. с. срабатывания около 90-100%, уменьшение брака при изготовлении из-за наличия вибрации и повторных замыканий примерно в 2 раза, снижение материалоемкости примерно 10%.

ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫЙ КОНТАКТ, содержащий герметизированный баллон с установленными в нем с противоположных торцов трубкой и контактным электродом, выполненными из магнитного материала, якорь, плоскую пружину и жидкий металл, якорь прикреплен к трубке с помощью указанной плоской пружины и установлен с зазором и перекрытием по отношению к контактному электроду, причем контактный электрод установлен по отношению к якорю с той же стороны, что и плоская пружина, отличающийся тем, что, с целью увеличения пропускаемого тока и повышения надежности контактирования, якорь установлен так, что имеет взаимиое перекрытие с трубкой, плоская пружина установлена между якорем и трубкой, и прикреплена к трубке по всей длине перекрытия якоря и трубки, а к якорю - вне этого перекрытия. 00 05 QO :о