Многопозиционный переключатель Советский патент 1987 года по МПК H01H51/27 

Изобретение относится к коммутационной технике и может найти применение в системах автоматического управления, контроля, измерения и связи различных отраслей техники в качестве многопозиционного коммутатора последовательного действия, управляемого кратковременными однополяр- ными импульсами.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и массы переключателя, повышение надежности его работы, а также обеспечение циклического режима работы.

На фиг. 1 представлена схема перек-чю- чателя; на фиг. 2 - циклограмма функционирования переключателя; на фиг. 3 - то же, в циклическом режиме.

Переключатель (фиг. 1) состоит из п разрядов (ячеек) по числу позиций (внешних коммутируемых нагрузок) и представляет собой п-разрядный регистр сдвига. Каждая ячейка переключателя выполнена в виде двухобмоточного феррида с внутренней памятью и состоит из трех замыкающих гезаконов - герметизированных магнито- управляемых контактов с памятью Г| , Г и РЗ , на которых размещены две управляющие обмотки: срабатывания и отпускания Wo.,n . Обмотки намотаны встречно и каждая из них размещена на половике колбы гезаконов. Гезаконы Г, и Г в каждой ячейке предназначены для коммутации внутренних цепей пеоеключателя. Гезакон П, коммутирует внешнюю цепь ячейки. Концы обмоток срабатывания всех ячеек соединены между собой с выводами для подключения нулевого потенциала, соединенного с минусовой клеммой генератора однопо- лярных управляющих импульсов (ГИ). Одна из контакт-деталей гезаконов Ц всех ячеек соединены и подключены к выводу для подключения нулевого потенциала. Другая контакт-деталь гезакона Ц в каждой ячейке соединена с началом обмотки отпускания УОТП собственной ячейки. Одни из контакт-деталей гезакона Гг всех ячеек соединены друг с другом и образуют вход «Вх переключателя, который подключается к плюсово.му выводу для подключения ГИ. Другая контакт-деталь гезакона Г, каждой ячейки соединена с концом обмотки отпускания собственной ячейки и через диод Д собственной ячейки в прямом направлении с началом обмотки срабатывания собственной ячейки. Помимо этого указанная контакт-деталь каждой ячейки, кроме последней, соединена с началом обмотки срабатывания Wcp последующей ячейки. Начало обмотки срабатывания первой ячейки подключено к выводу для подключения плюсовой клеммы генератора запускающих импульсов (установочного импульса). Обеспечение циклического режима работы

5

0

0

5

0

5

0

переключателя достигается соединением конца обмотки отпускания Wom.n цоследней ячейки через дополнительный диод Д в прямом направлении с началом обмотки срабатывания WCP первой ячейки.

Каждая ячейка выполнена в виде отдельного конструктивно законченного элемента (модуля) в отдельном корпусе с выводами, соединение которых осуществляется описанным способом. Число ячеек переключателя может быть неограниченно большим. Управление устройством осуществляется кратковременными однополярными импульсами длительностью, меньше времени срабатывания гезаконов с интервалами, больше времени срабатывания гезаконов.

Переключатель работает следующим образом.

В начальном состоянии схема переключателя обесточена, контакты-детали гезаконов всех ячеек разомкнуты, нагрузки выключены. Работа переключателя начинается с подачи импульса начала преобразования 1цнп) , подаваемого в обмотку срабатывания WCP первой ячейки. Он производит намагничивание контакт-деталей гезаконов ячейки Г, . Гг и Гз до насыщения и обеспечивает их срабатывание. Гезаконы Г, , Гг и первой ячейки, сработав, за.мыкают свои контакты и устанавливают переключатель в исходное состояние. При этом гезакон Г; подключает начало обмотки отпускания W(,-,n собственной ячейки к нулевому потенциалу, гезакон Гг подключает к входу «Вх переключателя конец и начало обмоток отпускания WoTn и срабатывания соответственно собственных ячеек, а также обмотку срабатывания Wcp второй ячейки, гезакон Гз включает внешнюю нагрузку ячейки Я„ (фиг. 2). Такое состояние переключателя является устойчивым и длится до поступления первого управляющего импульса от ГИ.

Первый управляющий импульс iy, от ГИ через замкнутые контакт-детали гезакона Г, первой ячейки поступает в обмотку отпускания - WoTan, собственной ячейки, через диод Д, первой ячейки в обмотку срабатывания WCP, собственной ячейки и в обмотку срабатывания ., второй ячейки. При этом в первой ячейке обмотка срабатывания WCP, развивает в своих контакт-деталях, на которых она расположена, гезаконов Г, , Гг и Гз подтверждающий первоначальный магнитный поток. Обмотка отпускания V(,i, намотанная встречно, развивает в своих контакт-деталях (на которых она расположена) указанных гезаконов встречный магнитный поток и перема1нкчивает свои контакт-детали, т. е. их концы в зоне рабочего зазора намагничены одноименно, что вызывает их отталкивание, т. е. надежное размыкание. Описанный процесс размыкания контакт-деталей гезаконов не зависит от отклонения управляющих импульсов от номинала и таким образом снимаются «жесткие требования к величине импульсов отпускания, что повышает надежность переключателя. Контакт-детали гезаконов первой ячейки размыкаются, возвращая ячейку в начальное состояние, нагрузка RHI выключается (фиг. 2). Поступление управляющего импульса iyt в обмотку срабатывания Wcp второй ячейки вьрывает намагничивание контакт-детали ее гезаконов и их срабатывание. При этом гезакон П второй ячейки подключает к нулевому потенциалу начало обмотки отпускания Womz собственной ячейки, гезакон Fj подключает к входу «Вх конец обмотки отпускания Wo-mi через диод Д в прямом направлении начало обмотки срабатывания Wcpj , а также начало обмотки срабатывания третьей ячейки. Гезакон Fj второй ячейки включает свою нагрузку Н„г (фиг. 2).

Второй управляющий импульс FM iy поступает через гезакон 1 второй ячейки в ее обмотки срабатывания Wopj и отпускания Шотлг . 3 также в обмотку срабатывания третьей ячейки. Обмотка срабатывания аналогично описанному случаю, подтверждает существующую намагниченность своих контакт-деталей (на которых она расположена) гезаконов второй ячейки. Обмотка отпускания WOTOZ перемагничивает свои контакт-детали гезаконов П , F и Г второй ячейки, что приводит к их размыканию (выключению). Ячейка возвращается в исходное состояние, а ее нагрузка R обесточивается (фиг. 2). Поступление управляющего импульса 1уг в обмотку срабатывания Wcpj третьей ячейки приводит к намагничиванию контакт-деталей гезаконов F, , F и F третьей ячейки и их срабатыванию (замыканию). При этом включается нагрузка RHJ третьей ячейки. Таким образом, каждый j-й управляющий импульс FH iyj выключает j-ю ячейку и ее нагрузку RHJ и включает (J + 1)-ю ячейку и ее нагрузку RHJ+I соответственно, п-й импульс ГИ iyn выключает п-ю ячейку и ее нагрузку . Переключатель возвращается в начальное состояние. Цикл работы на этом заканчивается. Для начала нового цикла работы необходимо подать следующий установочный импульс 1ннл2 в обмотку срабатывания первой ячейки (фиг. 2). Возможен кольцевой непрерывный режим работы переключателя с одним установочным импульсом. Для этого необходимо конец обмотки отпускания Wom«n последней ячейки через дополнительный диод Д в прямом направлении соеди

5

0

5

0

5

0

5

0

нить с началом обмотки срабатывания первой ячейки Wc,, . После подачи установочного импульса начала преобразований 1ннп и включения первой ячейки переключатель производит последовательное многократное включение и выключение своих ячеек и их нагрузок под воздействием управляющих импульсов FH. В этом случае после отработки п-го импульса iyn и выключения п-й ячейки происходит не остановка работы, а выключение первой ячейки и автоматический переход на новый очередной цикл работы (фиг. 3).

Формула изобретения

1.Многопозиционный переключатель, содержащий несколько разрядных ячеек по количеству позиций переключателя, каждая из которых выполнена в виде феррида, включающего в себя обмотку срабатывания, обмотку отпускания и по крайней мере три магнитоуправляемых контакта, два из которых предназначены для коммутации внутренних цепей управления, а третий для коммутации внещней нагрузки, отличающийся тем, что, с целью уменьщения габаритов и массы и повышения надежности, в качестве разъединенных ячеек использованы ферри- ды с внутренней памятью по крайней мере с тремя замыкающими гезаконами каждая, причем первая контакт-деталь первого геза- кона каждой ячейки соединена с выводом для подключения нулевого потенциала, вторая контакт-деталь этого гезакона соединена с началом обмотки отпускания собственной ячейки, первые контакт-детали вторых гезаконов, всех ячеек соединены между собой и с выводом для подключения положительного вывода источника питания, вторая контакт-деталь второго гезакона каждой ячейки соединена с концом обмотки отпускания собственной ячейки и через дополнительно введенный диод в прямом направлении - с началом обмотки срабатывания собственной ячейки, причем вторая контакт-деталь второго гезакона каждой ячейки, кроме последней, соединена с началом обмотки срабатывания последующей ячейки, а начало обмотки срабатывания первой ячейки соединено с выводом для подключения плюсового вывода источника выпускающего сигнала.

2.Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения циклического режима работы, вторая контакт-деталь второго гезакона последней ячейки, кроме того, соединена через второй дополнительно введенный диод в прямом направлении с началом обмотки срабатывания первой ячейки.

Изобретение касается коммутационной техники и может найти применение в системах автоматического управления, контроля, измерения и связи. Целью изобретения является умножение габаритов и массы переключателя и повышение надежности. Многопозиционный коммутатор выполнен в виде многоразрядного регистра сдвига, каждый разряд (ячейка) которого представляет собой двухобмоточный феррид с внутренней памятью по меньшей мере с тремя замы- каюшими гезаконами, два из которых коммутируют внутренние цепи, а третий внешнюю нагрузку. Соединение между компонентами коммутатора (об.мотками и гезаконами) таково, что позволяет производить после установки начального состояния последовательное поочередное включение и выключение ячеек и их нагрузок. Конструктивно каждый разряд выполнен в виде отдельного модуля (элемента), число которых в переключателе может быть любым и выбирается из требуемого числа последовательно коммутируемых нагрузок. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. $ W оо ;о со