Поворотный переключатель Советский патент 1986 года по МПК H01H36/00 H01H37/58 

«

Изобретение относится к электротехнике, в частности к тепловым по- воротным переключателям.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения адресной коммутации электрических цепей при угловом пермещении источника тепловой энергии.

На фиг, 1 представлен поворотный переключатель, продольный раз- рез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.- .

Поворотный переключатель состоит из статора 1, выполненного в виде полого диска из. немагнитного материала, например дюралюминия, с Зак- репленньми на его наружной поверх- ности пластинами 2 термочувствительного элемента, выполненныг и из- термомагнитного сплава, например железо-20 тояние,, В результате этого на стародиевого сплава. В отверстиях плаг.- тин 2 размещены магнитоуправляемые контакты (герконы) 3, а в пазах, расположенных между отверстиями пластин размещены стержни 4 из ферромагнитного материала.

На статоре 1 закреплена теплозащитная бленда 5. Внутри статора установлен ротор 6 из немагнитного материала, на котором закреплен дополнительный постоянный магнит 7., выполненный в виде полукольца, и противовес 8, выполненньтй в виде полуколь из немагнитного материала. Посредине дополнительного постоянного магнита 7 расположен управ5 яющий постоянный магнит 9, намагниченный вдоль оси, перпендикулярной плоскости намагниченности дополнительного постоянного магнита 7. Ротор 6 закреплен на оси 10, установленной в подшипниках П .

11о.воротный переключатель работает следующим образом,

В исходном-положении, когда температура ниже критической Т перехода антиф ерромагнетик - ферромагнетик термомагнитного материала пластин. 2 последние находятся в антиферромагнитном состоянии. Под действием магнитных сил взаимодействия между дополнительным постоянным магнитом 7 и стержнями 4 дополнительный постоянный магнит 7 вместе с ротором 6 и управляюп м .постоянным магнитом 9 совершают угловое перемещение до совмещения концов дополнительного постоянного магнита 7 с бл1-гжайшими от них стержнями 4, При этом упр.ав

241297

ПОСТОЯННЫЙ магнит 9 также оказывается напротив стержня 4 и все герконы 3 выключены.

При нагреве поворотного переклю- 5 чателя источником тепловой энергии (источник тепловой .энер гии должен -- находиться от поворотного переклю чателя на расстоянии, значительно превышающем его диаметр) пластины 2 термочувствительного элемента, расположенные на половине повогЮтного переключателя, обращенной к.источнику .тепловой энергии, нагреваются

его тепловыми лучами,, при этом зона нагрева пластин 2 составляет 180 . При нагреве пластин 2 до температуры

Т

, ранной критической, температуре ц перехода термомагнитного сплава., они переходят в ферромагнитное сос5

0

5

торе 1 из пластин 2 образуется ферромагнитный участок, равный зоне нагрева 180°. Рото р .6 в результате магнитного силового .взаимодействия дополнительного постоянного магнита 7 с пластинами 2, перешедшими в фер- ромагнитное состояние, совершает угловое перемещение до совмещения дополнительн.ого постоянного магнита ,

7с ферромагнитным участком5 при этом управляющий постоянный магнит 9, ось намагниченности которого направлена вд,оль контактов герконов 3., оказывается .напротив геркока 3, расположенного посредине зоны нагрева, пластин 2, и под действием магнит- ного поля управляющего постоянного магнита 9 этот геркон 3 срабатывает (его контакты замыкаются), :

При перемещении источника т.епло- вой энергии .относительно поворотного ггереключателя Hja угол, р авный угловому .размеру пластины 2, в плоскости вращени.я ротора 6 в зону .нагрева попадает пластина, находившаяся в тени, которая, нагреваясь до критической температуры Т,,., переходит в ферромагнитное состояние. Одновр еменно на противоположном конце зоны нагрева другая пластина 2 выходит из зоны нагрева и, охлаждаясь, возвращается в антиферромагнитное состояние.

8результате происходит нарушение- баланса магнитных сил и ротор 6 совершает угловое перемещение на одну

5 пластину 2.

При угловом перемещении источника тепловой энергии относительно поворотного переключателя с дискрет0

0

3

ностью, равной, угловым размерам пластин 2, ротор вместе ,с постоянными магнитами 7 и 9 также отслеживает это .угловое перемещение, последовательно включая герконы 3., -рас- положенные напротив управляющего. пос тоянного магнита 9..

Таким образом осуществляется адресная коммутация электрических цепей в зависимости от углового пе- ремещения источника тепловой энергии относительно поворотного переклю- чателя,.,

Поворотный переключатель устанавливается в нейтральное положение из любого последнего рабочего положения при уменьшении температуры до величины ниже критической Т. При этом пластины 2 переходят в антиферромагнитное, состояние, а стержни А оста- ются в ферромагнитном состоянии. В результате магнитного силового взаи модействия дополнительного постоянного магнита 7 и стержней 4, расположенных о.коло концов этого магии- та, ротор совершает угловое переме- -щение на половину углового размера пластины 2 и концы дополнительного постоянного магнита 7 и управляющий постоянный магнит 9 оказываются напротив стержней 4 и все герконы ,3 будут выключеньт. В таком состоянии поворотный переключатель находится до момента достижения пластинами 2 критической температуры Т.

. В рабочее положение поворотный переключатель устанавливается из любого нейтрального положения при достижении пластинами 2 температуры, . равной критической-Ту, так как угловые размеры- зоны нагрева и дополнительного постоянного магнита 7 равны 180°, а стержни 4 имеют массу, значительно меньшую массы пластин 2, и всегда существует дисбаланс магнит ных сил между дополнительным постоянным магнитом 7 и пластинами 2, находящимися в зоне нй рева,которые устанавливают ротор 6 в рабочее положение.

Ротор 6 имеет возможность неограниченного вращения в двух противопо ложных направлениях, значит и герконы 3 срабатывают в двух противоположных последовательностях.

Теплозащитная бленда 5 ограничивает зону нагрев а поворотного пере- ключателя в плоскости оси вращения 10 и-защищает поворотньй переключатель от нагрева других его частей.

,

- 5

10и .

15я 20. - 25 . . , - 55

30

55

15

50

297 . . 4 , , .

Ротор .6 сбалансирован противове-. сом 8 относительно оси 10, что защищает ротор от внещних возмущающих моментов и повьщ1ает точность работы поворотного переключателя.

. Предложенный поворотный переклю- чатель позволит измерить температуру различных тепловых объектов, определяемую критической температурой Т« перехода термомагнитного матери- ала термочувствительного элемента .. из антиферромагнитного состояния в ферромагнитное, и одновременно определить угловое- положение тепловых объектов относительно поворотного переключателя. ..

i

Фо р мула из О;б ре тения

ч

Поворотный переключатель, содержащий статор с.расположенными по об- рЪзующей цилиндра магнитоуправляемы- ми контактами, внутри которого на оси установлен ротор с управляющим постоянным магнитом, ось намагниченности которого параллельна про- . дольным осям магнитоуправляемых контактов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения адресной коммутации электрических цепей при угловом перемещении источника тепловой энергий, он снаб- жен термочувствительным элементом, дополнительным постоянным магнитом и ферромагнитными стержнями, термо- чувствительньш элемент выполнен в виде пластин из термомагнитного материала с отверстиями и пазами и зак- реплен н а наружной поверхности статора, в отвергстиях термочувствительного элемента установлены магнито- управляемые контакты, пазы-выполнены на внутренней поверхности .термо- .чувствительного элемента между отверстиями и параллельно им, в указанных пазах установлены ферромагнитные стержниJ дополнительный постоянный магнит выполнен в виде полукольца и закреплен на ротбре, на внешней поверхности дополнительного постоянного магнита выполнен паз« в кЬ-- тором установлен управляющий постоянный магнит, а плоскость намагниченности дополнительного постоянно- го магнита перпендикулярна оси намагниченности управляющего постоянного магнита.

Редактор М.Дылын

Составитель В,Кокосов Техред Н.Бонкало

3604/47

Тираж 643 Подписное ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,, Раушская наб. , д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

(pus. 2

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к поворотным переключателям, используемым в тепловых устройствах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения ад ресной коммутации электрических цепей при угловом перемещении источника тепловой энергии. Поворотный переключатель снабжен термочувствительным элементом в виде пластин 2 из термочувствительного материала с отверстиями и пазами. Пластины 2 закреплены на наружной поверхности статора 1, внутри которого установлен ротор 6 с управляющим постоянным магнитом (УПМ) 9. На роторе 6 закреплен дополнительный постоянный магнит (ДИМ) 7, выполненный в виде полукольца, на внешней поверхности которого выполнен паз и в нем располо жен УПМ 9, намагниченный вдоль оси, перпендикулярной плоскости намагниченности ДПМ 7. Переключатель снабжен также ферромагнитными стержнями 4, которые установлены в пазах пластин 2, выполненных на внутренней стороне между отверстиями, а в отверсти-. ях пластин 2 установлены магнитоуп- равлямые контакты (герконы) 3. 2 ил. с (О (Л