Переключатель Советский патент 1985 года по МПК H01H36/00 

сд ю

о ел ю Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к переключателям, и.может быть использова но в автоматике, телемеханике, вычислительной технике и средствах связи для коммутации электрических цепей. По основному авт.св. № 1032492 известен переключатель, используемы для коммутации электрических цепей, содержащий баллон с контактными электродами, расположенное внутри баллона коммутирующее ферромагнитно тело, имеющее возможность перемещат ся только вдоль продольной оси указанного баллона, подвижную систему постоянных магнитов, имеющую распре деление модуля магнитной индукции вдоль продольной оси указанного бал лона в виде кривой с чередующимися максимальными и минимальными значениями, причем указанное ферромагнит ное тело выполнено из предварительн ненамагниченного материала и расположено так, что центр его тяжести находится между точками минимальног и одного из соседних максимальных значений модуля магнитной индукции, баллон с контактными электродами выполнен так, что возможное перемещ ние указанного ферромагнитного тела внутри баллона меньше, чем расстояние между точкой минимального и наи более близко расположенной к ней |точкой максимального значений модуля магнитной индукции, а подвижная система постоянных магнитов выполне на так, что величина ее возможного перемещения больше, чем расстояние от точки указанного минимального зн чения модуля магнитной индукции до центра тяжести указанного ферромагнитного тела l . Для повьппения надежности такого переключателя необходимо увеличить электромагнитную силу, действующую на коммутирующее ферромагнитное тел Это улучшит четкость срабатывания контактов, а также повысит контактн нажатие. Для увеличения элек- ромагнитной силы обычно используют посто янные магниты, выполненные из материала с большой энергией намагничив ния, или увеличивают размеры постоя ных магнитов. Однако это повышает стоимость, либо габариты и вес пере ключателя . Целью изобретения является повышение надежности. Цель достигается тем, что в переключателе подвижная система постоянных магнитов выполнена в виде двух одинаковых постоянных магнитов, имеющих форму цилиндров или прямоугольных призм, установленных соосно с противоположных сторон баллона осями намагничивания перпендикулярно его продольной оси и одноименными полюсами один навстречу другому, причем указанные постоянные магниты установлены с возможностью перемещения вдоль продольной оси баллона в обе стороны от его поперечной оси. Такое 8:онструтивное решение позволяет повысить надежность переключателя без увеличения его сток 1ости, габаритов и веса. На фиг. 1 схематично показан предложенный переклк1чатель,. на фиг. 2 .график зависимости Электромагнитной силы, действующей на коммутирующее фeppoмaгнитVIoe тело, от перемещения подвижной системы потоянных магнитов. Переключатель содержит баллон 1 с установленными в нем контактными электродами 2. Внутри баллона 1 расположено коммутирующее ферромагнитное тело 3, выполненное из заранее ненамагниченного материала. Ферромагнитное тело 3 имеет возможность перемещаться только вдоль продольной оси 4 указанного баллона 1. Переключатель также содержит подвижную систему постоянных магнитов, выполHBHHjno в виде двух магнитов 5 и 6. Эти магниты вьтолнены в форме цилиндров или прямоугольных призм, установлены соосно, одноименными полюсами один навстречу другому и осями намагничивания перпендикулярно продольной оси 4 баллона 1. Магниты 5 и 6 установлены с возможностью пере.мещения вдоль продольной оси 4 на равные расстояния в обе стороны от поперечной оси 7 баллона 1. Система постоянных магнитов 5 и 6 создает в пространстве нерав номерное:. магнитное поле, со стороны которого на ферромагнитное тело 3 действует электромагнитная сила, пропорциональная величине магнитной индукции и ее градиенту в направлении перемещения ферромагнитного тела, ля увеличения электромагрштной сшш нужно либо увеличить индукцию, либо ее градиент. Увеличение индукции осуществляется выбором более энергоемкого магнитного материала или магнитов с большими размерами. В изобретении градиент увеличивают путем размещения двух постоянных магнитов соосно одноименными полюсами один навстречу другому. При этом получается значительное возрастание электромагнитной силы без увеличения общих размеров переключателя и с применением базового материала для постоянных магнитов.

На фиг. 2а показано pacnpeAene ние модуля магнитной индукции вдоль продольной оси 4 баллона 1. Как видно из графика, в исходном поло гении на. ферромагнитное тело 3 действует сила, направленная-в точку А. При этом замкнута левая (по фиг. 1) пара контактов.f Если постоянные магниты 5 -и 6 переместить влево (в сторону центра тяжести ферромагнитного тела 3), .так, чтобы точка О с минимальньм значением модуля магнитной индукции переместилась ленее центра тяжести ферромагнитного тела 3, то оно скачком перейдет в крайнее правое положение и замкнет другую пару контактов. Поскольку ферромагнитное тело 3 может перемещаться внутри баллона 1 на равные расстояния в обе стороны от поперечной оси 7 баллона 1 (в силу симметрии баллона относительно этой оси), то постоянные магниты 5 и 6 должны иметь возможность перемещения также на равные расстояния в обе стороны от поперечной оси 7.

Постоянные.магниты 5 и 6 могут иметь форму цилиндров или прямоугол ных призм. В обоих случаях характер магнитного поля в пространстве одинаков. Следовательно, как цилиндрические, так и призматические магниты обеспечивают нормальную работу переключателя.

На фиг. 26 показана зависимость электромагнитной силы, действующей на ферромагнитное тело 3, от перемещения магнитов 5 и 6. Кривая 8 построена для переключателя, содержащего лишь один магнит 5, ферромагнитное тело 3, выполненное в виде шара с диаметром 1 мм и расположен.ное на расстоянии 1 мм от полюсной грани магнита 5, Этот магнит вьтолнен из феррита бария марки 7БИЗОО

и имеет размеры: 6-6 мм (полюсная грань) и 10 мм в направлении оси намагничивания. Кривая 9 построена для аналогичного переключателя, но с двумя магнитами 5 и 6, имеющими размеры

вдвое меньше ( мм). Переключатель с двумя магнитами имеет те же общий объем и вес. Однако, как видно из графика на фиг. 2а, максималь- ная электромагнитная сила возросла

примерно вдвое,

Из этого графика также видно, что максимальная электромагнитная сила имеет место при перемещении магнитов 5 и 6 в сторону от поперечной

оси баллона на расстоянии 0,25-0,45 от размера магнитов в направлении продольной оси 4 баллона 1,

Использование изобретения позволит повысить надежность переключателя, поскольку обеспечивается увеличение контактного нажатия. Указанный положительный эффект достигается без ухудшения других параметров переключателя. Повьш1ение контактного нажатия в переключателях особенно важно для надежной работы контактов в условиях вибраций и ударов.

ПЕРЕКгаоЧАТЕЛЬ по авт.св. № 1032492, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности, подвижная система постоянных магнитов в нем выполнена в виде двух одинаковых постоянных магнитов, имеющих форму цилиндров или прямо5аольнык призм, установленных соосно с противоположных сторон баллона осями намагничивания перпендикулярно его продольной оси, одноименными полюсами один навстречу другому, причем указанные постоянные магниты установлены с возможностью перемещения вдоль продольной оси баллона в обе стороны от его поперечной оси.