Контактная система электромагнитного реле Советский патент 1984 года по МПК H01H1/66 

со

4 1 Изобретение относится к автомати ке и связи и предназначено, в частности, для устройств телефонии и спецтехники, испытывающих повышенные вибрационные нагрузки в широкой области частот. При работе герконовых или гезаконовых реле важно обеспечить надежность замыкания цепи, а также важно иметь высокую стабильность сопротивления контактного соединения, которая обеспечивает малый уровень динамических шумов, и, тем самым, более высокое качество связи. Недостатком герконов в этом случае является малое контактное давление замкнутых контакт-деталей, и при внешних Механических воздействиях на аппаратуру возникает вибрация кон тактной системы, в результате чего возможно появление нестабильности со противления контактов, их самопроизвольное размыкание, а кроме того, вибрирующие контакты вносят динамические помехи (шумы) в установленное соединение. Особенно страдают от это го вредного явления устройства спецтехники связи, которые часто работают в специфических условиях, связанных с механическим перемещением, тряской и т.д. Известно, что при воздействии вне них вибрационных нагрузок плоские пружины контакт-деталей герконов начинают вибрировать. Вибрация эта тем сильнее, чем больше ускорение вибрации а также тем больше, чем ближе частота вибрационной нагрузки к собственной частоте колебаний контактдеталей герконов в замкнутом состоянии. При совпадении указанных частот имеет место явление механического резонанса. В момент резонанса (при резонансной частоте) в коммутируемую цепь вносится напряжение дийамического шума, в 10-40 раз превьппающее обычное напряжение шума, всегда присутствующее в цепи. Качество связи при этом становится абсолютно недопу стимым. Б то же время в коммутируемой цепи наблюдается небольшая неста бильность сопротивления контактов и при значительных ускорениях вибрации возможно самопроизвольное размыкание замкнутых контакт-деталей герконов т.е. нарушение коммутационных функций. 80 Известны амортизационные прокладки, на которых крепят выводы контакт-деталей герконов Г 1 3, Однако эластичные прокладки не обеспечивают достаточной виброустойчивости работы реле. Наиболее близким к предлагаемому является релейное устройство с магнитоуправляемьгми контактами, в котором пара герконов соединена параллельно, плоскости контактирования ориентированы взаимно перпендикулярно, а сами магнитоуправляемые контакты имеют сложн по конструкцию на переключение с тремя контакт-деталями и дополнительными упорами, успокаивающими вибрацию, т.е. сложную контактную систему. Указанные особенности контактной системы и реле обеспечивают высокую виброустойчивость замкнутых контактов (отсутствие ложных размыканий) и надежное контактирование. Для повышения виброустойчивости разомкнутых контактов (отсутствие ложных замыканий) в описанном решении подбираются одинаковыми частоты собственных колебаний (равные резонансные частоты) двух подвижных контакт-деталей : замыкающей и переключающей pj. Недостатком такой системы является сложная конструкция используемых в реле герконов (на переключение, с упорами) и необходимость взаимно перпендикулярно ориентировать герконы при монтаже реле. В настоящее время герконы, изготавляемые отечественной промьшшенностью, имеют круглые (проволочные) выводы, поэтому ориентировать такие контакты в пространстве взаимно перпендикулярно относительно друг друга представляется затруднительным. Целью изобретения является уменьшение уровня динамических помех, вносимых в коммутируемую цепь замкнутыми контактами при воздействии внешних вибрационных нагрузок, при сохранении высокой виброустойчивости и упрощение конструкции контактной системы. Для достижения указанной цели в контактной системе электромагнитного реле, выполненного в .виде параллельного соединения пары герметизированных магнитоуправляемых контактов, в качестве указанной пары герметизированных магнитоуправляемых контактов

3 10940804

использованы замыкающие герконы или ,ноге геркона (график а и для случая

гезаконы с различными значениями ре--их параллельного соединения (графики),

зонансных частот собственных колеба--Из приведенной диаграммы видно,

НИИ контактов, различные в значениичто для включения в параллельное соерезонансных частот собственных коле-5 динение выбраны герконы, у которых

баний выбрано не менее ширины резо частоты собственных колебаний f и

нансной кривой.f2 отличаются друг от друга.

На чертеже приведена диаграмма

зависимости уровня динамических по-. В таблице приведены результаты измех, вносимых замкнутыми контактами10 мерения максимального напряжения шув коммутируемую цепь при воздействиима, вносимого в коммутируемую цепь

внешних вибрационных нагрузок, отзамкнутыми контактами реле на резочастоты вибрации для каждого отдель-нансной частоте. Как видно из приведенной таблицы в трех первых случаях в параллельное соединение объединяются герконы и ге законы с равными частотами собственных колебаний (или очень близкими). В этом случае максимальное напряжение динамического шума не удовлетворяет норме, хотя и снижается (допус,тимое напряжение шума равно 0,1 мВ). I При параллельном соединении контактов, у которых резонансные частоты разнесены так, чтобы резонансные кривые не перекрывались (на диаграмме) , напряжение шума резко снижается даже по сравнению с параметрами лучшего из пары контактов и становится допустимым во всей полосе рабочих частот, при этом не обязательно.отбраковывать по их характеристикам. При выборе герконов с разными резонансными частотами целесообразно руководствоваться следующими соображениями. Можно выбрать контакты одного типа, с одинаковой геометрией (случаи 4,6). При этом необходимо промерить резонансные кривые каждого контакта и отобрать те контакты, у которых резонансные частоты отличаются, как минимум, на пшрину резонансной кривой, т.е. на 60-100 Гц. 806 Можно также выбрать контакты разных типов, с разной конфигурацией контакт-деталей, но имеющие одинаковые магнитодвижущие силы (т.е. одинаковые токи управления) (случаи 5, 7 и 8). Эти случаи объединения контактов дают особенно хорошие результаты, ибо резонансные частоты у таких контактов заведомо значительно отличаются друг от друга и можно не подбирать индивидуально каждый кон такт, Кроме того, возможен выбор контактов одинакового типа с разной геометрией, т.е. сочетание контактов типа МКА 27101 и ГК 27 или контактов КЭМ-6 и ГКИ. По сравнению с базовым объектом, в качестве которого взято двухконтактное реле типа РГЗ, выпускавшееся с 1970 г. экспериментальными мастерскими предприятия (паспорт 4а4.500. 058-02Д), обладающее виброустойчи востью 40 м/с в области частот до 200 Гц, предлагаемое реле вьщерживает . ускорение вибрации до 50 м/с в пределах частот до 2000 Гц. Кроме того, предлагаемое реле обеспечивает низкий уровень динамических шумов ниже 0,05 мВ в широком диапазоне частот до 2000 Гц.

КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОМАгаИТНОГО РЕЛЕ, выполненная в виде параллельного соединения пары герметизированных -магнитоуправляемых контактов, отличающаяся тем, что, с целью снижения уровня динамических шумов при высокой виброустойчивости и упрощения конструкции контактной системы, в качестве пары герметизированных магнитсуправляемых контактов использованы заъа 1кающие герконы или гезаконы с различными значениями резонансных частот собственных колебаний контактов, причем 1 различие в значении резонансных частот собственных колебаний выбрано не менее ширины резонансной кривой.