Магнитогидродинамическое реле Советский патент 1984 года по МПК H01H53/08 H01H29/00 

2.Реле по п.1, отличающее с я тем, что, с целью исключений ложных срабатываний, внутрення вогнутая поверхность электрода управляемой цепи в зоне соединения

с подпружиненным штоком и в противоположной ей зоне i окрыта электроизоляционным материалом.

3.Реле по пп.1 или 2, отличающееся тем, что внутренняя вогнутая поверхность выполнена в виде конуса.

4.Реле поп.1,отличающ е е с я тем, что ось расположена перпендикулярно продольной оси конуса и размер(ена со стороны его вершины.

5.Реле по п.4, отличающее с я тем, что ход подпружиненного штока выбран по меньшей мере равным высоте конуса.

6.Реле по п.4, отличающее- с я тем, что, с целью повьшения надежности в работе, угол при вершине конуса выполнен тупым, а неподвижный электрод управляемой цепи выполнен в виде стержня, продольная ось которого смещена относительно продольной оси конуса в сторону подпружиненного штока на величину, превышающую радиус стержня.

Изобретение относится к .электротехнике, в частности к магнитогидродинамическим(МГД) реле для систем контроля, защиты и управления. Известно МГД реле, содержащее приемный и расходный сосуды, частично заполненные электропроводящей жидкостью (ЭГга) и гидравлически сое диненные в нижней части посредством МГД насоса, и электроды управляемой цепи, помещенные в приемный сосуд. При подаче напряжения на МГД насос ЗПЖ перекачивается из расходного сосуда в приемный, в результате чег в последнем уровень ЭПЖ повьш1ается и происходит замыкание электродов управляемой цепи 1J . Недостатком данного МГД реле является самовозврат ЭПЖ в исходное состояние при отключении МГД насоса от источника питания, так как при обесточивании МГД насоса ЭПЖ под действием силы тяжести начинает перетекать из приемного сосуда в расходный до тех пор, пока уровни ЭПЖ этих сосудах не ВБ равниваются. При этом происходит размыкание электродов управляемой цепи, т.е. ложное срабатывание реле, что снижает надежность функционирования реле. - Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является КГД реле, содержащее приемный и рас ходный сосуды, частично заполненные ЭПЖ и гидравлически соединенные в нижней части при помощи МГД насоса, и электроды, связанные с выводами источника питания. Дпя исключения самовозврата ЭПЖ сосуды соединены в верхней части трубкой с отростком, в котором размещены электроды управляемой цепи, опущенные ниже уровня,, на котором этот отросток соединен с приемным сосудом. Таким образом ЭПЖ, затекая в отросток, замыкает электроды и остается в нем даже в том слу- , чае, когда МГД насос отключен от источника питания. Для возвращения реле в исходное состояние производят его наклон, в результате чего ЭШК из отростка сливается через трубку в расходный сосуд. Для этого реле устанавливается с возможностью поворота (2J. Недостатками известного МГД реле являются неудобство эксплуатации и сложность его конструкции, обусловленные необходимостью установки реле с возможностью поворота и предусмотрения различного рода блокировок, исключающих повторное его включение до тех пор, пока оно не возвращено в У1сходное состояние. Цель изобретения - упрощение эксплуатации и конструкции МГД реле. Поставленная цель достигается тем, что в МГД реле, содержащем приемный и расходный сосуды, частично заполненные ЭПЖ и гидравлически соединенные в нижней части при помощи МГД

31

насоса, выводы для подключения к источнику питания и электроды управляемой цепи, размещенные в приемном сосуде, последний снабжен подпружиненным штоком, катушкой и осью, подпружиненый шток охвачен катушкой электромагнита, которая подключена последовательно с МГД насосом к выводам для подключения к источнику питания, причем один .конец катушки электромагнита подсоединен непосредственно к одному выводу, а другой через МГД насос к другому выводу, верхняя часть подпружиненного штока выполнена из ферромагнитного материала и расположена над катушкой электромагнита, нижняя часть подпружиненного штока выполнена из неферромагнитного материала и шарнирно соединена с одним из электродов управляемой цепи, который установлен с возможностью поворота относительно оси, выполнен чашеобразной формы с внутренней вогнутой поверхностью и обращен вогнутой поверхностью к установленному над ним неподвижному электроду управляемой цепи.

С целью исключения ложных срабатываний внутренняя вогнутая поверхность электрода управляемой цепи в зоне соединения с подпружиненным штоком и в противоположной ей зоне покрыта электроизоляционным материалом .

Внутренняя вогнутая поверхность может быть выполнена в виде конуса.

При этом ось расположена перпендикулярно продольной оси конуса и размещена со стороны его вершины.

Ход подпружиненного штока выбран по меньшей мере равным высоте конуса.

С целью повышения надежности в работе угол при вершине конуса вылолнен тупым, а неподвижный электро управляемой цепи выполнен в виде стержня, продольная ось которого смещена относительно продольной оси конуса в сторону подпружиненного штока на величину, превышающую радиус стержня.

На фиг.1 показано МГД реле, общи вид, на фиг.2 - конструкция контактного узла; на фиг.З - положение контактного узла при включенном МГД насосе ; на фиг.4 - то же, при ртключении МГД насоса от выводов источника питания.

77304

МГД реле содержит приемный I и расходный 2 сосуды, частично заполненные ЭПЖ 3 и гидравлически соеди- , ненные в нижней части при помощи 5 МГД насоса 4. В приемном сосуде I размещены электроды 5 и 6 управляемой цепи. Неподвижньй электрод 5 выполнен в виде стержня, а электрод 6 укреплен с возможностью поворота от(0 носительио оси 7 при помощи подпружиненного штока 8 и выполнен в виде чаши (в данном .случае конусообразной с тупьм углом при вершине), обращенной к неподвижному электроду 5

J5 вогнутой, поверхностью. Шток 8, верхняя часть 9 которого выполнена из ферромагнитного материала, а нижняя часть 10 - из неферромагнитного /например, из диэлектрика), подпружинен

2Q пружиной и охвачен катушкой электромагнита 12, подключенной к выводам для соединения с источником питания последовательно с МГД насосом. В нижней части шток 8 соединен шарнирно

5 с осью 13, перемещающейся между направляю.щими 14, укрепленными на вогнутой поверхности электрода 6 и вы. полненными из электроизоляционного материала. На поверхности электрода 6 нанесены тонкие слои 15 электроизоляционного материала, ширина которых равна диаметру стержня 5.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на МГД иа5 сое 4 одновременно с ним получает питание и катушка электромагнита 12. В результате того, что в исходном положении внутри катушки электромагнита 12 размещена не.ферромагнитная часть

0 10 штока 8, а ферромагнитная часть 9 расположена над ней, шток 8, втягиваясь частью У в катушку электромагнита 12, перемещается вниз, преодолевая сопротивление пружины 1. При

5 этом электрод 6, поворачиваясь относительно оси 7, занимает положение, показ аниое иа фиг.З. Одновременно с этим ЭШ( 3 начинает перекачиваться МГД насосом 4 из расходного сосуда

0 2 в приемный сосуд I. Уровень ЭПЖ 3 в приемном сосуде 1 повышается и замыкает электроды 5 и 6 (фиг.З). При исчезиовении напряжения на МГД iiaсосе 4 вместе с ним обесточивается

55 и катушка электромагнита I2 и шток 8 под действием пружины I1 возвращается в исходное положение, увлекая . за собой электрод 6 (фиг.4). Поскольку электрод 6 обращен к электроду 5 вогнутой частью, при своем движении он зачерпывает часть ЭПЖ 3, которая прч возвращении этого электрода в горизонтальное положение не выпивается и обеспечивает замкнутое состояние управляемой цепи (электродов 5 и 6). При повторном включении МГД насоса 4 электрод 6 опять поворачивается и зачерпнутая им часть ЭПЖ 3 сливается в приемный сосуд 1.

Для исключения деформации штока 8 при перемещении электрода 6 предусмотрено щарнирное соединение его с электродом 6 при помощи оси 13,, свободно перемещающейся между направляющими 14.

Таким образом, при -обесточивании МГД насоса исключается размыкание электродов управляемой цепи за счет части ЭПЖ 3, остающейся в электроде б, в то же время при подаче питания на МГД насос обеспечивается слив ЭПЖ 3 из электрода 6 в приемный сосуд 1, и замыкание электродов управляемой цепи происходит лишь при определенной (заданной)силе тока. Это позволяет упростить конструкц яо реле , так как не требуется предусмотрения различного рода блокировок, исключающих включение МГД насоса до тех пор, пока ЭПЖ не слита в приемны (расходный) сосуд, поскольку слив ЭПЖ происходит автоматически сразу же после подачи напряжения питания

на МГД насос. Кроме того, реле не требует установки его с возможностью поворота, что упрощает его эксплуатацию.

Благодаря тому, что ход штока 8 превышает высоту конуса, обеспечивается возможность поворота электрода 6 до такого положения, при котором часть ЭШК,.3 находящаяся в электроде

6, свободно стекает под действием собственного веса в приемный сосуд I Поскольку угол при бёршине конуса выполнен тупым, а продольная ось электрода 5 смещена относительно

продольной оси конуса, поверхности электродов 5 и 6 в процессе поворота .последнего не соударяются одна с другой, что повышает надежность работы реле.

0 Электроизоляционные покрытия 15 необходимы для исключения ложных срабатываний, чтобы в случае, если при нарушении соединения, штока 8 с электродом 6 последний по какой-либо

5 причине (например, в результате колебаний) занимает положение а (фиг.2), замыкание управляемой цепи не произошло, так как злектроды 5 и 6 изолированы один от другого.

0 МГД реле также сокращает время подготовки реле к повторному включению, так как ЭПЖ сливается в сосуд не через соединительную трубку, как в известном устройстве, а непосредственно.

/4

Фиг. 2