Коммутационное устройство Советский патент 1987 года по МПК H01H57/00 H01H1/66 

1

ИчоГфетсние (глоситс я к электромеханическим переключающим устройствам и может найти применение для коммутации элекгпических цепей в ситемах автоматики, телемеханики и связи, в измерительной технике.

Целью изобретения является ИОБЫ- шение быстродействия, чувствительности и {.асширение эксплуатационных возможностей.

На фиг. 1 изображено iiperunai ae- мое коммутационное устройсгво, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Ризммутационное устро11ство содержит герметизированный баллон 1, в одном торце которого консо.пьно закреплены пьезокерамическая пластинка 2, соединенная с в,1иодами 3 и Д поляризованного электрического сигнала. Иеподв1шньи1 контактньи : сердечник 5 и ненодвижЕ1ый ферромагнитный сердечник 6. Пьезокерамическая платинка 2 через диэлектрическую прок- ладку 7 соединена с подвижным ферромагнитным контактным сердечником 8, выполненным Г-образно11 формы и имеюяу1М две части - короткую 9 и длинную 10. Подвижный ферромагнит- ньш контактны сердечник 7 закреплен на оси 11, расположенной перпендикулярно продольной оси Iермети зированного бадлона и имеет возможность поворота вокру: нее: свободный конец длинной подвижного ферромагнитного контактног о сердечника 8 расположен параллельно пье- зокерамической пластинке 2 и составляет с контактным сердечником 5 и неподвижным ферромагнитным контактным сердечником 6 замыкаюл1ие контактные пары. Вблизи свободног О конца длинной части 10 подвижного ферромагнитного контактного сердечника 8 через диэлектрическую прокладку 12 к его внутренней поверхности прикреплен дугообразный упругий элемен 13, выполненный из отрезка плоской пружины и расположенной в плоскости перемещения длинной части 10 подвижного ферромаг нитног о контактног о седечника 8. Дугообразный элемент 13 соединен с выводом 1А.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии поляризованног-о электрического сигнала на выводы 3 и 4, например на вывод 3 и -

5

5 ,

6622

па )зын.)д -, л 1,.езоке ; амическая пластинка 2 удлиняется на определенную величину, передавая усилие и поворачивая по часовой CTjjejiKe короткую

часть 9 пo вижнoгo срромаг нитног о контактнЬго сердечника 8, закрепленного на оси 11, одновременно служащей выводом. Тем самьп поворачивается г д. гинная часть 10 сердечника 8

до замыкания ее с неподви;-кным контактным сердечником 5, таким образом образуется электрическая цепь между деталями 5 и 11. При зтом следует заметить, что перемещение свободного конца длинной части 10 подвижного ферромагьпггнси о контактного сердечника 8 пропорционально перемещению ег о коротког о конца 9, умноженного на соотношение длины частей 10 и 9. В случае, когда длинная часть 10 в десять раз больше короткой час- ти 9 подвижного ферромаг нитног о контактного сердечника 8, перемещение свободногч конца длинной части 10 будет в десять раз больше, чем перемещение короткой части 9.

При снятии управляющего поляризо- i-iii}iHoro сигнала с выводов 3 и 4 пье- зокорамическая пластинка 2 приобретает СВОН1 первоначальную длину, тем самым возвращая подвижный ферромагнитный контактный сердечник S в исходное состояние и разрывая электрическую Jierib между деталями 5 и 11.

5 При подаче поляризованного сиг на- ,ла друг()11 полярности, например - на вывод 3 и + на вывод 4, устройство работает анадог ичньсм образом, замыкая электрическуЕо цепь между деталями 6 и 11. Однако при этом образуется еще одна электрическая цепь между выводом 14 и осью 11. благодаря деформации упруг-ого дуг-ооб- разного элемента 13. Эта цепь может

0

5

использоваться в качестве цепи индикации о состоянии деталей 6 и 10.

,

При снятии поляризованного электрического сиг нала устройство возвращается в исходное состояние.

Устройство работает также при наличии маг нитного потока (цепь управления не показана). При воздействии маг нитного поля, конец длинной части 10 подвижного феррома - НИТНО1-О контактного сердечника 8 идет на сближение с неподвижньим ферромагнитным контактным сердечН1гком 6. При этом происходит деформация

3

1.3

и пе1)елиижение дуI ooopayншч) уггруго- го члсмепта 13 1змес;те с подвижным ферромагнитным сердечником 8. В нш ледующии момент времени происходит замыкание конца дугообразного упругого элемента 13 с ферромагнитным контактным сердечником 8 и образуется электрическая цепь между деталями 14 и 11. Данная цепь может слуткить цепью индикации о состоянии контактов. После соприкосновения конца ду1 ообразного упругог о элемента 13 с контактного сердечника 8 начинает уменьшатся в сяязи с возрастанием силы реакций деформируемого дуг ообразного упруго: о члемеита 13, которая направлена против направления перемещения длинной 10 контактног о сердечника 8. В конечный момент времени происходит безударное замыкание Г1одви :ног(1 и неподвижног о ферромагнитного контактных элементов и образуется г-к трическая цепь между деталями f- и 11.

Подобрав необходимую величину зазора между свободным концом дугообразного упруг ого элемента 13 и контактным сердечником 8, длину дугообразного элеме1гга, кривизну и точку крепления можно достичь значитель- ног о увеличения виброустойчивости и практически исключить дребезг-.

. Быстродействие , тационного устройства при наличии гтоляризоваи- ного электри 1еског о сигнала повышается благ одаря большой уг ловой скорости поворота свободног о конца под вижного контактного сердечника,при чем угловая скорость пропорциональна линейному размеру дли}1ной части Г-образного подвижног о ферромагнитного контактного сердечника. Время срабатывания не превышает 10 гпс,вре мя отпускания - 13 тс. Устройство также отличается повышенной виброустойчивостью благодаря большому расстоянию между контактирующими элементами, а также расположению дугообразного упругого элемента.

)5

25

126624

Ф о р t- . у л а изобретения Коммутационное устройство, содержащее герметизирока)) баллон, под- рзижли.1Й и неп(здв гжный ферромагнитные

5 контактные сердечники, две диэлектрические црокладки и дут ообразный упруги11 элемент, выполненный из отрезка плоской пружины и размещенный в плоскости перемещения подвиж - ного ферромаг нитного сердечника , причем один ет о конец закреплен на подвижном ферромагнитном контактном сердечнике через диэлектрическую прО1 ,ла11ку и электрически соединен с ныводс м для подключения элекчричес- Koi o СИ) нала, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью повышения быстрод.ействия, чувстшггельности и расширешш эксплуатационных возмож20 HocTeii, оно снабжено пьезокерами- ческой ггпастинко, неполвижным контактным сердечником li осью, распо- ложс шк- 1 Е1М1ендикуля1)но продольной оси 1 ерметизирован11ого баллона, подвижный феррома нитный контактный сердечник выполнен Г-образной формы и установлен на указанной оси с возможностью поворота, пьезокс рамичес- кая пластинка и неподвижный контактный сердечник консольно закреплены в том же торце баллона, в котором установлен неподвяжньш ферромаг ит- ны15 контактный сердечник, причем пьезокерамическая пласти)ка одним

35 концом электрически соедине}1а с выводом .для подключения электрического сп нпла, а ее второй конец через диэлектрическую прокладку жестко связан с короткой частью подвижного фер- ромаг1И5тного контактного сердечника, расположенного параллельно пьезокера- мической пластинке и образуете непод- вижным ферромагнитным контактным сердечником замыкающие контактные пары,

5 незакрепленный конец дут-ообразного упруг ог о элемента расположен с зазором по отношению к обращенной к ней грани подвижног о ферромагнитного кои- тактног о сердечника, а выпуклая часть

50 дугообразног о упруг ого элемента с натягом опирается на стенку г ермети- зированнот о баллона.

30

40

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации электрических цепей от различног о рода управляющих сиг налов, а также при воздействии интенсивных внешних механических возмущений. Цель изобретения - повышение чувствительности, быстродействия и расширение эксплуатационных возможностей. Устройство содержит герметизированный баллон 1, в одном торце которог О консольно закреплена пьезокерамическая пластинка 2,соединенная с подвижным Г-образным ферромагнитным контактным сердечником (КС) 8, установленным с возможностью поворота на оси 11. Длинная часть подвижно1 о Г-образног о ферромагнитного КС 8 через диэлектрическую прокладку 12 соединена с дугообразным, упруг им элементом (ДУЭ) 13, позволяющим осуществлять безударное замыкание контактов, повысить виброустойчивость.ДУЭ 13 является также элементом дополнительной сиг нальной электрической цепи. Повышение быстродействия осуществляется благодаря большой угловой скорости поворота свободного конца 10 длинной части подвижного Г-образного ферромагнитного КС 8. 2 ил. ю (Л Фиг.1