Магнитоуправляемый контакт Советский патент 1985 года по МПК H01H1/66 

1 Изобретение относится к коммутационным устройствам и может найти применение в аппаратуре автоматического или программного управления Известны магнитоуправляемые контакты, содержащие две пары неподврш ньк ферромагнитных электродов, расположенных в противоположных торцах баллона, и шарообразный подвижный ферромагнитный электрод lj . Недостатки таких реле - низкие чувствительность и быстродействие из-за большой массы подвижного электрода. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является магнитоуправляемый контакт, содержа щий герметизированный баллон, в ко тором расположен подвижный электрод выполненный в виде металлической нити, закрепленной в противоположных торцах герметизированного баллона, и неподвижный ферромагнитный электрод, также закрепленный в противоположных торцах герметизированного баллона 2J . Недостатком известного устройства является то, что оно работает только Б определенном частотном диа пазоне возбулсдения. Даже при второй ;резонансной частоте магнитоуправляе мый контакт перестает коммутировать так как узловая неподвижная точка второй гармоники находится посредин нити и не достигает изогнутой конта тирующей поверхности неподвижного электрода. Целью изобретения является расши рение коммутационных возможностей путем обеспечения возможности управ ления определенными резонансными частотами. Поставленная цель достигается что магнитоуправляемый контакт, содер жащий герметичный баллон, в котором расположен подвкншый электрод, выпол ненный в виде металлической нити, закрепленной в противоположных торцах герметизированного баллона, и неподвижный ферромагнитый электрод, также закрепленный в противоположны торцах герметизированного баллона, снабжен дополнительными ферромагнит ными электродами, каждый из которых закреплен в противоположном торце баллона и имеет фиксированные конта тирующие поверхности. (92 На фиг. 1 показан магнитоупраилясмьгй контакт, осевой разрегз: на фиг.2форма трех основных гармоник колебаний металлической нити магнитоуправляемого контакта. Магнитоуправляемый контакт содержит герметизированный баллон 1, неподвижный ферромагнитый электрод 2, подвижньш, вьтолненный в виде металлической нити, электрод 3, натянутый и закрепленный в торцах баллона. Неподвижный ферромагнитный электрод 2 также закреплен в торцах баллона. Он содержит две изогнутые части, образующие контактирующие поверхности. Дополнительно введенные неподвижные ферромагнитные электроды 4 и 5 установлены в разных торцах баллона и находятся в одной осевой плоскости, проходящей через подвижньш электрод 3 и неподвижный электрод 2. Дополнительные неподвижные электроды А и 5 расположены симметрично электроду 2 и находятся на одинаковом расстоянии от нити электрода 3, как и электрод 2. На дополнительном электроде 4 есть одна изогнутая часть, а на электроде 5 - две изогнутые части, образующие контактирующие поверхности. Положение изогнутых частей неподвижных электродов 2, 4 и 5 строго фиксировано в осевом направлении. Как видно из фиг. 2, изогнутые контактирующие части на электродах 4 и 5 находятся на расстоянии Р/5 от . соответствующих торцов баллона. Изогнутые контактирующие части на дополнительном неподвижном электроде 5 и основном неподвижном электроде 2 находятся на расстоянии Р/4 от соответству7ощих торцов баллона. И, наконец, средняя изогнутая контактирующая часть неподвижного электрода 2 находится посредине на расстояНИИ f/2 от каждого торца, так как длина подвижного электрода 3 равна . Контактирующие поверхности всех неподвижных электродов обращены в сторону подвижного электрода. На фиг. 2 путгктирными линиями представлены формы колебаний нити электрода 3 трех основных гармоник а , S и Ь Соответственно видны и контактирующие поверхности на неподвижных электродах, которые контактируют с подвижным электродом. к.огда он изгибается в процессе колебаний и принимает omiv и-ч гЬорм,

предсгар}ле нну1о пунктирными линиями, В связи с эт1тм расстояние контактируюп(их поверхностей неподвижных электродов от оси баллона регламентируется амплитудами изгибных колебаний подвижного электрода и зависит от натяга и силы возбуждения.

Устройство работает следующим образом.

Магнитоуправляемый контакт помещается в магнитное поле. Это поле может быть образовано постоянным магнитом, помещенным у баллона, или электромагнитом. По подвижному электроду 3 пропускается ток управления реле. Между выводами подвижного электрода 3 и неподвижных электродов 2, 4 и 5 включается управляемая цепь. При прохождении тока по подвижному электроду он, взаимодействуя с магнитным полем, отклоняется перпендикулярно направлению магнитного поля и замыкается с изогнутыми контактирующими участками неподвижных электродов.

Когда частота сигнала управления меняется от минимальной до первой резонансной частоты, подвижный элекрод 3 в процессе колебаний изгибается по гармонике а- и контактирует с участком, расположенным на расстоянии 2/2 на неподвижном электроде 2. Увеличивая частоту сигнала управления, при определенной частоте подвижный электрод начинает изгибаться по гармонике q и контактирует с участками, расположенными на расстояних f/4 на неподвижных электродах 2 и 5.

При такой частоте сигнала управления контактирования подвижного электрода 3 с неподвижным 2 на учаске 1/2 не происходит, так как эта точка подвижного электрода является узловой для гармоники Я и неподвижной.

Увеличивая частоту сигналя упранления, получается, что в процеггс колебаний подвижный электрод изги;бается по гармонике Ь и контакти. рует с участками неподвижных электродов 4 и 5, расположенными на расстоянии /6. Контактирование с участками, расположенными на расстоянии С/4, невозможно из-за их отделенQ ности от подвижного электрода.

Расширение коммутационных возможностей предлагаемого устройства обусловлено тем, что в процессе колебаний подвижного электрода по высшим гармоникам имеется возможность подключить цепь нагрузки не только между подвижным 3 и неподвижным 2 электродами, но и между самими неподвижными электродами 2, 4 и 5, создавать разные схемы коммутации. Благодаря упругому натягу подвижного электрода при отсутствии сигнала управления он возвращается в исходн ое положение.

Кроме рассмотренных трех основных г гармоник изгибных колебаний подвижного электрода, выполненного в виде металлической нити,- конструкцию можно дополнить конструктивными элементами, позволяющими коммутировать ток более высокими частотами, так как металлическая нить обладает бесконечным числом гармоник колебаний. С ростом номера гармоники уменьшаются амплитуды изгиба и требуется более точное расположение контактирующих поверхностей.

Увеличить количество схем коммутации возможно расположением неподвижных ферромагнитных электродов не в одной осевой плоскости, а в разных плоскостях вокруг подвижного электрода. Ком 1утационные возможности в этом случае расширяются при изменении положения магнитов или электромагнитов вокруг оси баллона.

V i

/// б fl

t /у t

МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫЙ КОНТАКТ, содержащий герметизированный баллон, в котором расположен подвижньй электрод, выполненный в виде металлической нити, закрепленной в противоположных торцах герметизированного баллона, и неподвижный ферромагнитный электрод, также закрепленный в противоположных торцах герметизированного баллона, отличающийс я тем, что, с целью расширения коммутационных возможностей путем обеспечения возможности управления определенными резонансными частотами, он снабжен дополнительными ферромагнитными электродами, каждый из которых закреплен в противоположном торце баллона и имеет фиксированные контактирующие поверхности. (Л / Л I / / У1 Г 3 / 2 I I I СП Ю О 4 СО