Магнитогидродинамическое реле Советский патент 1984 года по МПК H01H53/08 

электродов ромагкита, насоса и сердечника элект- верхнего основания для вертикальиспользована в качестве 1128302 ньк периферийных каналов.

1. МАГНИТОГИДРОДИНАЙИЧЕСКОЕ РЕЛЕ, содержащее частично заполненные электропроводящей жидкостью приемнь1й сосуд с выходными электродами и расходные сосуды с электродами насоса, а также вьтолненный из ферромагнитного материала электромагнит с сердечником, размещенный в корпусе, и крышку из ферромагнитного материала, соединяющую в -верхней части корпус и сердечник, от л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения наделг ности работы,в корпусе размещен пакет горизонтально расположенных диэлектрических пластин, в котором выполнены вертикальные центральный и гидравлически соединенные в нижней части полостью Т-образного горизонтального сечения периферийные каналы,, в центральный канал помещен сердечник электромагнита, периферийные каналы, соединенные горнзонтальньм участком полости, который распоясасен под центральным каналом, образуют расходные сосуды перифер ийньШ канал, соединенный с каналами вертикальным участком полости, образует приемный сосуд, проекхщя торца сердечника электромагнита на полость с Т-образным горизонтальным сечением полностью перекрывает участок полости, находящийся на пересечении горизонтального и вертикального участков, основания каналов и полости образованы пластинами, зазор между пакетом горизонтально расположенных диэлектрических пластин и корпусом и зазор между пакетом и сердечником заполнен клеящим составом. 2.Реле по п. 1, отличающееся тем, что горизонтально распоиоленньк диэлектрических пластин составлен из установленных одна йад другой пяти пластин:сплошной плас- I тины, образующей нижнее основание поW лости Т-образного горизонтального сес чения, пластины, имекнцей полость Тобразного горизонтального сечения, § пластины, имеющей отверстия для соединения полости Т-образного горизонтального сечения с вертикальными периферийными каналами и обра цкнцей верхнее основание указанный полости, N9 X) пластины с вертикальными центральным и периферийными каналами и пластины, имеющей отверстия для электродов насоса .и сердечника электроС магр1та. 3.Реле по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пластина,имеющая отверстие для соединения полости Тобразного горизонтального сечения с вертикальными периферийными каналами и образующая верхнее основание полости, использована в качестве основания вертикального центрального канала и нижнего основания вертикальных периферийных каналов, а пластина, имеющая отверстие для

Изобретение относится к электроте нике, а именно к магнитогидродинамическим реле, и может быть использовано в различных областях промьшшенности, например в схемах элёктрооборудования, электроснабжения для защиты аппаратуры от перегрузок, для контроля работы аппаратуры и т.д.

Известно магнитоги родинамическое реле, содержащее сосуды с электропроводящей жидкостью, сообщающиеся между собой соединительным каналом, индукционньй электромагнитный насос для перекачивания электропроводящей жидкости из одного сосуда в другой и контакты упранпяемой цепи, причем индукционный насос выполнен в виде двух плоских линейных статоров с обмотками, между котор.ыми размещен соединительный канал. Комплект из двух статоров и соединительного канала составляют индукционный электромагнитный насос lj .

Известно мaгнитoгидpoдинa ичecкoe реле, содержащее основную камеру с выкодшлми электродами, частично заполненную электропроводящей жидкостью, дополнительную .камеру, диэлектрическую перегсфодку с отверстием, помещенную в основную камеру, магнитную систему и электроды насоса, причем дополнительная и основная камеры и крыпжа основной камеры выполнены из ферромагнитного материала. Дополнительная камера установлена с зазором по отношению к задней стенке основной камеры. Обмотка элекромагнита, выпопнякнцего роль магнитной системы, размещена в зазоре между дополнительной и основной камерами. Имеется также дополнительная диэлектрическая перегсфодка, размещенная над обмоткой между Дсшолнитель,ной камерой и задней стенкой основной камеры, высота дсшолнительной пе 1 егородки равна глубине основной камеры за вычетом высоты обмотки. Внещняя поверхность дополнительной камеры, внутренняя поверхность основной камеры и. поверхность обмотки электромагнита покрыты изоляционным: слоем.

Расходные сосуды устройства представляют .собой объемы, образованные стенками основной камеры, поверхностью сэбмотки электромагнита и перегородками. Электроды насоса установлены в расходных сосудах, а выходные электроды - в приемном сосуде устройства, который отделен от расходных сосудов перегородкой, установленной между боковыми стенками основной камеры, канал насоса образован дном основной и дном дополнительной камеры.,

Корпус устройства образован стенками основной камеры и крышкой, соединякицей в верхней части корпус и сердечник. Сердечник электромагнита, размещенного в корпусе, также выполнен из ферромагнитного материала 2j .

Недостатком известного реле является сравнительно низкая надежность работы. Поскольку отдельные поверхности приемного и расходных сосудов образованы металлическими (ферромагнитными) стенками корпуса и сердечника, последние для обеспечения работоспособности реле и предотвращения появления на корпусе электрического потенциала покрьшают слоем электроизоляционного материала (эмалью). Однако как в процессе транспортирования, так и в процессе эксплуатации, реле могут подвергаться различного рода механическим ударам. В результате этого в соответствующих местах происходит деформация корпуса и скол эмалированного слоя. Поэтому металлическая поверхность корпуса в этих местах оголяется, что может повлечь за собой либо появление электрического потенциала на корпусе реле, либо вообще сделает невозможным нормальную его работу. Кроме того, сколотые части эмали, попадая в каналы насоса, высота которогр мала, являются причиной преждевременного В1лхода реле из.строя. Целью изобретения является повышение надежности работы магнитогидро динамического реле. Поставленная цель достигается тем что в магнитогидродинамичёском реле, содержащем частично заполненные элек ропроводящей жидкостью приемный сосу с вькодш 1ми электродами и расходные сосуды с электродами .насоса, а также выполненные из ферромагнитного материала электромагнит- с сердечником, размещенный в корпусе, и крышку из ферромагнитного материала, соединяющую в верхней части корпус и сердечник, в корпусе размещен пакет горизонтально располоокенных диэлектрических пластин, в котором выполнены вертикальные центральный и гидравлически соединенные в нижней части полостью Т-образного горизонтального сечения периферийные каналы, в центральный канал: помещен сердечник электромагнита, периферийные каналы, соедининенные горизонтальным участком полости, который расположен .под центральным каналом, образуют расходные сосуды, периферийный канал соединенный с каналами вертикальным участком полости, образует приемный сосуд, проекция торца сердечника электромагнита на полость с Т-образ ным Горизонтальньш сечением полностью перекрывает участок полости, находящ1 1ся на пересечении горизонталь ного и вертикал| ного участков, основания каналов и полости образованы пластинами, зазор мехзду пакетом горизонтально расположенньж диэлектрических пластин и корпусом и зазор между пакетом и сердечником заполнен клеящим составом. При этом пакет горизонтально ра сположенных диэлектрических .пластин может быть составлен из установленных одна над другой пяти пластин: сплошной пластины, образующей нижнее основание полости Т-образного го- рйзонтального сечения, пластины, име(оцей Полость Т-образного горизонтального-сечения, пластины, имеющей отверстия для соединения полости Тобразного горизонтального сечения с вертикальными периферийными каналами и образующей верхнее основание указанной полости, пластины с вертикальными центральным и периферийными

ферийные каналы, необходима для . обеспечения перемещения жидкости из прямоугольного участка полости через ответвленную часть полости в приемный канал с одновременным пополнением жидкости в зазор между полюсами сердечника, исходящей из периферийных каналов. каналами и п 1астины, имеющей отверстия для электродов насоса и сердечника электромагнита. Кроме того, пластина, имеющая отверстие для соединения полости Тобразного горизонтального сечения с вертикальными периферийными каналами, и образующая верхнее основание полости, использована в качестве основания вертикального центрального канала и нижнего основания вертикальных периферийных каналов, а пластина, имеющая отверстие для электродов насоса и рердечника электромагнита, использована в качестве верхне- г то основания для вертикальных периферийных каналов. Такая конструкция реле обладает повышенной надежностью в работе, так как электропроводя1цая жидкость изолирована от корпуса и сердечника не слоем электроизоляционного материала, нанесенного на их металлические поверхности, а диэлектрическими пластир нами (по боковой поверхности - стенками каналов и полости, а по торцам пластинами), вероятность разрушения которых значительно меньше. Кроме того, поломка пластин уменьшается за счет размещения в зазоре между пакетом, корпусом и сердечником клеящего состава, который не только фиксирует положение пакета в корпусе, но и, амортизируя деформацию последнего, снижает силу удара, прикладываемую непосредственно к пластине, а также благодаря тому, что диэлектрическое заполнение гьшолнено в виде пакета пластин и сила,.прикладываемая к нему, направлена в первую очередь на сь1ещёние соответствующей пластины (пластин) относительно других, чем обеспечивается дополнительная амортизация удара. Это особенно сказывается при использовании клеящего состава с повьш1енной упругостью. Т-образность горизонтального сечения полости, выполняющей функции 50.; канала насоса и соединяющей периНа фиг, 1 изображена конструкция магнитогидродинамического реле, разрез; на фиг. 2 - разреэ А-А на фиг. 1J на фиг. 3 - верхняя крайняя диэлектрическая пластина пакета с отверстиями под электродыи с центральным .отверстием для сердечника электромагнита; на фиг. 4 - диэлектрическая пластина с вертикальными пе1тферийными и центральным каналами; на фиг. 5 - диэлектрическая плас тина с отверстиями для гидравлического соединения периферийных каналов с полостью Т-образного горизонтального сечения, являющаяся верхним основанием этой полости на фиг. 6 - диэлектрическая пластинас полостью Т-образного горизонтального на фиг. 7 - шосняя кра няя диэлектрическая пластина, являющаяся инжвим основанием полости с Т образньо4 горизонтальным сечением на фиг. 8 - располоясение электродов в приемном сосуде. : , .: . / Магнитогидаодинамическое реле содержит ферромагнитный корпус 1, в котором размещен пакет 2 дйэлектричес ких пластин из , снабженный вертикальными центральшш 3 и периферийными 4-6 каналами, которые образованы путем совмещения соответствукщ4х прорезей 7-9, выполненных в пластинах. В нижней час:ти периферийные каналы 4- гидравлически соединены посредств м4 полости 10, верхним К нижним основания ее слу жат керамические пластины 11 и 12, ЛерифехжЙные каналы частично заполнены электропроводящей дкостью 13- ртутью и представляют собой сосуды (каналы 4 и 5 - расход1ше сосуды а канал 6 - приемный сосуд), В каналах 4 и 5 размещены электроды 14насоса,а в канале 6 - выходные элек троды 15. В центральном канале 3 установлен сердечник 16 электромагнита выполненный из ферромагнитного материАпа исоединенный с корпусом 1 в части ферромагнитной крышкой 17. Электромагнит размещен в корпусе 1 и состоит из сердечника 16 и обмот ки f8. Зазор между пакетом 2 из кера мических пластин л kopnycoMi 1, а также между пакетом 2 и сердечникой 16 заполнен упругим клеящим составом 19 - эпоксидной смолой. Полость 10 с Т-образным горизонтальным сечением имеет горизонтальный 20 и вертикальный 21 участки. Горизонтальный участок 20 полости 10 размещен под центральным каналом 3, проекция торца сердечника 16 на полость 10 полностью перекрывает участок 20 полости 10, находя|цийсй на пересечении горизонтального 20 и вертикального 21 участков. Участок 20 полностью перекрывает ширину а участка 21 и ширину о участка 20.. Такое условие необходимо для нормальной работы насоса и перемещения ртути 13 в каналах 4-6 и полости 10. Верхняя керамическая пластина 22 пакета 2 имеет отверстия 23-27 под электроды 14 и- 15 и для сердечшка 16. Керамическая пластина 28 имеет центральный и периферийные каналы 36. Керамическая пластина 11 с отверстиями 7-9 служит для гидравлического соединения периферийных каналов 4-6.с полостью 10, расположенной в пластине 29. Периферийные каналы 4 и 5 соединены участком 20 полости периферийный канал 6 соединен с каналами 4 и 5 участком 21 полости. Диэлектрические пластины 11, 12, 22, 28 и, 29 .могут иметь не только круглую форму, но И;например, прямоугольную треугольную и т.д. Необходимьм условием является лишь наличие вертикальных каналов, полос-, ти с Т-образным горизонтальным сечением, требуемых отверстий. Пластина 11 служит верхним основанием понбсти 10 и имеет отверстия 7-9 для гидравлического соединения периферийных каналов 4-6 с полостью 10, пластина 11 является также нижни.м основанием для вертикальных пе1«фёрийных каналов 4-6. Пластина 22, име юцая отверстия 23-26 для. электродов и сердечника электромагнита, является верхним основанием для вертикальных периферийных каналов 4-6. Пластина 28 с вертикальными централь-- ным и периферийным-каналако 3-6 разделена через пластину 11, образующую верхнее основание полости 10 с Т-образным горизонтальным сечением и имеющую отверстия 7-9 дЛя соединения ее с вертикальными периферийными каналами 4-6, с пластиной 29, имеющей полость 10 с Т-образным горизонтальным сечением. Нижней крайней пластиной является пластина 12, образующая нижнее основание полости 10, а верхней крайней пластиной пластина 22, имеющая отверстия для электродов и сердечника электромагнита. Реле работает следующим образом. При подаче напряжения на электроды 14 насоса и электромагнит в элект ропровОдящей жидкости 13, которая ;находится в полости 10, образукщей канал насоса, в результате взаимодействия электрического тока с магнитным потоком, который замыкается по цепи сердеиник 16 - полость 10 корпус 1 - крышка 17 - сердечник 16, возникает давление, направленное в сторону приемного сосуда 6. В результате этого уровень жидкости 13 в сосудах 4 и 5 понижается, а в сосу.де 6. повышается и при достижении жидкостью определенного уровня происходи замыкание выходных электродов 15. Преимущество изобретения по сравнению с известным устройством, содер жащим, в частности, магнитную систему, приемный и расходные сосуды, выходные электроды, магнитогидродинами ческий насос, заключается в том, что значительно повышается надежность работы реле. Вибрации на вибростенде были под-вергнуты десять реле по известной конструк1щи,и десять реле предпагаемой конструкции.После проведенных не- пытаний выяснилось,что реле,изготовленные по предлагаемой конструкции, удовлетворяют требованиям нормальной работы. Реле, изготовленные по известной конструкции, не все удовлётворяют требованиям нормальной работы в трех из них произошел скол эмалированного слоя, Тое. электроизоляционного материала, который покрывал стенки корпуса и сердечника. Таким образом, произошло повьш1ение надежности на 30% (в 1,5 раза). При этом предлагаемое реле имеет лучшее качество. При использовании предлагаемьйс реле шоадается экономический эффект. „ ч. , равный примерно 12 тыс .руб. Этот результат получен с учетом выпуска ре7 ле 10 тыс. штук в год и стоимости одного реле, равной 4 руб. (как предлагаемого, так и известного устройств). При испытаниях реле на надежность около 3 тыс.реле, изготовленных по известной конструкции, уходит в брак при вьптуске 10 тыс. штук в год, а из реле предлагаемой конструкции практически все остаются годными.

ФигЛ Фиг.З Фиг.6

iS

Фиг 7

fS

Фиг.В