Переключатель Советский патент 1988 года по МПК H01H36/00 

(21)4163016/24-07

(22)18.12.86

(46) 30.05.88. Бюл, № 20

(71)Московский энергетический институт и Институт повышения квалификации специалистов народного хозяйства ЛитССР

(72)В.Н.Чичерюкин, В.Н.Шоффе, В.С.-С.Зарецкас и Г.В.Пикутис

(53)621.316.546(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1072131, кл. Н 01 Н 36/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР 1164804, кл. Н 01 Н 36/00, 1983.

(54)ПЕРЕКЛОЧАТЕЛЬ

(57)Изобретение Относится к электротехнике, более конкретно к переключателям и может быть использовано в устройствах автоматики, средствах связи, вычислительной техники для коммутации электрических цепей. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и повьпие- ние надежности. Переключатель содержит баллон с контактными электродами, коммутирующее ферромагнитное тело и систему постоянных магнитов (ПМ), включающую в себя четыре ПМ, установленных по паре с противоположных сторон баллона, ПМ в каждой паре установлены разноименными полюсами друг навстречу другу, а пары ПМ установлены разноименными полюсами друг навстречу другу. При перемещении одной из пар ПМ (подвижной) вдоль продольной оси баллона происходит изменение распределения магнитного поля, создаваемого системой ПМ, приводящее к скачкообразному движению коммутирующего тела. Взаимное расположение ПМ обеспечивает самовозврат подвижной пары ПМ в исходное (нейтральное) положение и повышеиие контактного нажатия . 1 ил.

i

(Л

ее со

QD 00 СО .

Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к переключателям, и может быть использовано в устройствах автоматики, средствах связи, вычислительной технике для коммутации электриг1ес. цепей.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности.

На чертеже схематически показан переключатель.

Переключатель содержит баллон 1 с контактными электродами 2, коммутирующее ферромагнитное тело 3, вынол- ненное из заранее ненамагниченного (магнитомягкого) материала, имеющее возможность перемещения внутри баллона 1 только вдоль продольной оси баллона 1, систему постоянных магнитов 5-8 с распределением модуля магнитной индукции В вдоль оси X Б виде кривой с чередующимися максимумами и минимумами, причем центр тяжести тела 3 расположен между точкой минимального (точка О) и точкой макси-. мяльного (точка А) значений модуля магнитной индукции. Баллон выполнен так, что возможное перемещение тела 3 меньше, чем расстояние между точкой О минимального и точкой А максимального значений модуля магнитной индукции. Постоянные магниты 5-8 установлены по паре 5, 6 и 7,8с противоположных сторон баллона I относительно продольной оси X. Все магниты 5-8 установлены своими осями М намагничивания перпендикулярно оси Х4, причем оси М магнитов и ось Х4 лежат в одной плоскости, магниты в парах 5,6 и 7,8 установлены разноименными полюсами друг навстречу другу, а пары магнитов 5,6 и 7,8 установлены разноименными полюсами друг навстречу другу. Магниты в каждой паре установлены предпочтительно вплотную друг к другу. Одна пара магнитов 7,8 установлена неподвижно относительно баллона 1 и симметрично относительно его поперечной оси 9, а другая пара магнитов 5,6 имеет возможность перемещаться в направлении оси Х4 в обе стороны от оси 9 на расстояние, которое вызывает смещение точки О минимального значения модуля магнитной индукции в сторону центра тяжести тела 3 на расстояние, большее, чем расстояние от точки О до центра тяжести тела 3. В предложенном переключателе смещение подвижной пары магнитов 5,6 вызывает смещение точки О с минимальным значением модуля индукции на расстояние, равное половине смещения магнитов 5,6. Поэтому возможное смещение магнитов 5,6 в обе стороны от оси 9 больше, чем удвоен ное возможное смещение тела 3 в соответствующие стороны от оси 9. В случае симметричного баллона I относительно оси 9 это расстояние должно быть больше, чем возможное перемещение коммутирующего ферромагнитного

тела 3. Необходимое расстояние смещения магнитов 5,6 обеспечивается нап- равлякяцей 10, которая ограничивает возможное перемещение этих магнитов вдоль оси Х4 в заданных пределах.

Переключатель работает следующим образом.

В исходном положении, как показано на чертеже, коммутирующее ферромагнитное тело 3 смещено в одну сторону баллона 1 (например, вправо). При этом на него действует электромагнитная сила, направленная в сторону увеличения индукции (в точку А, вправо), что приводит к замыканию

правой пары контактных электродов 2. За счет взаимного притяжения магнитов 5,6 к магнитам 7,8 подвижные магниты 5,6 удерживаются в исходном (нейтральном) положении.

При перемещении подвижных магнитов 5,6 внешней силой в сторону тела 3 (вправо) на расстояние, большее удвоенного смещения центра тяжести

тела 3 от точки О (точки минимального значения индукции в исходном положении) , точка минимального значения индукции оказывается правее центра тяжести тела 3. При этом электромагнитная сила, направленная в сторону увеличения индукции, изменяет знак (направление влево). Коммутирующее ферромагнитное тело перескакивает влево, размыкая при этом правую пару контактных элементов и замыкая левую. После снятия внешней силы под действием магнитной силы притяжения магниты 5,6 возвращаются в исходное положение. При этом положение тела 3 не изменяется так как сила, действующая

на него, направлена влево.

Для переключения контактных элементов в исходное положение необхо

3П

днмо сместить магниты 5,6 влево лил- ЛОГ1Г1ИО описанному.

Переключатель обладает повьтгенной надежностью, поскольку магнитная система создает повышенную электромагнитную силу, действующую на коммутирующее ферромагнитное тело. Расположение постоянных магнитов в переключателе обеспечивает самовозврат маг- нитов в исходное положе ие, что создает расширение эксплуатационных характеристик в области применения.

Повьш1ение надежности в переключателе путем увеличения электромагнит- ной силы, действующей на коммутир то- щее ферромагнитное тело, обеспечивается расположением постоянных магнитов разноименными полюсами друг навстречу другу, поскольку при этом не только увеличивается градиент магнитной индукции в области расположения коммутирующего ферромагнитного тела, но и значения индукции. В переключателе может быть достигнута максималь мая электромагнитная сила, действующая на коммутирующее ферромагнитное тело, в 2 раза выше, чем в прототипе fолее.

Расширение эксплуатационных воз- можностей в области применения предложенного переключателя обеспечивается за счет того, что переключатель имеет-фиксированное устойчивое состояние в среднем, нейтральном положе нии также благодаря расположению постоянных магнитов разноименными полюсами друг навстречу другу.

Формула изобретения

Переключатель, содержащий баллон с контактными электродами, расположенное внутри баллона коммутирующее ферромагнитное тело, выполненное из цредваригельно ненамагниченного материала и имеющее возможность перемещения только вдоль продольной оси указанного баллона, систему постоянных магнитов в виде прямоугольных призм, имекяцую распределение модуля магнитной индукции вдоль продольной оси указанного баллона в виде кривой с чередующимися максимальными и минимальными значениями, причем указан-

4

ное коммутируюи ее ферромагнитное тело расположено так, что его центр тяжести находится между точками минимального и одного из соседних макс и- мальных значений модуля магнитной индукции, баллон с контактными электродами выполнен так, что возмпжг{ое перемещение указанного коммутирующего ферромагнитного тела внутри баллона меньше, чем расстояние между точкой минимального и наиболее близко расположенной к ней точкой максимального значения модуля магнитной индукции. Причем постоянные магниты установлены с противоположных сторон баллона своими осями намагничивания перпендикулярно его продольной оси, постоянные магниты, расположенные с одной стороны баллона, установлены неподвижно и симметрично относительно его поперечной оси, а постоянные MHI- питы, расположенные с другой стороны баллона, установлены с возможностью перемещения вдоль продольной оси баллона в обе стороны от его поперечной оси на расстояние, которое вызывает смещение точки указанного минимального значения модуля магнитной индукции в сторону центра тяжести указанного коммутирующего ферромагнитного тела на расстояние, большее чем расстояние от точки указанного минимального значения модуля магнитной индукции до центра тяжести указанного коммутирующего ферромагнитного тела, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повьшаения надежности, указанная система постоянных магнитов выполнена в виде четырех постоянных магнитов, установленных по паре с противоположных сторон баллона относительно его продольной оси, причем постоянные магниты в каждой из указанных пар установлены разноимен- ньми полюсами друг навстречу другу, пары магнитов установлены разноимен- полюсами друг навстречу другу, а указанные подвижные постоянные магниты установлены с возможностью перемещения в обе стороны от поперечной оси баллона на расстояние, большее, чем возможное перемещение указанного коммутирующего ферромагнитного тела.

Ф ФО « Х 9$ 5 Я9Я5$е К В