Ключевой магнитный элемент Советский патент 1988 года по МПК H03K17/00 H03K17/80 

Ь 9

U

NJ

со х М

Изобретение относится к областям импульсной и тэьтчислительной техники, в частности к устройствам коммутации на магнитных сердечниках. .

Целью изобретения является умень- шерше потребляемой элементом энергии, габаритов и.веса.

На фиг,1 лредстявлена конструкция ключевого элемента; на фиг. 2 - раз- рез Л-А на фиг.1.

Ключевой элемент содержит магнито- провод 1 со средним стержнем 2 с отверстиями 3 на- оси стержня, В отверстия 3 стержня 2 магнитопровода 1 уложена обмотка 4 импульсного управления На боковых стержнях 5 и 6 магнитопровода 1 расположены обмотка 7 возбуждения и выходная обмотка 8, Боковая поверхность среднего стержня 2 магнитопровода I связана с нажимными пластинами 9, закрепленными в корпусе 10. Нажимные пластины 9 скреплены между собой через пружину I1 регулировочным винтом 12 и представляют собой нажимной узел. Одна из нажимных пластин 9 имеет возможность линейного перемещения вдоль оси регулировочного винта 12, установленного во втулке 13

Ключевой элемент работает следую- щим образом.

Перед включением ключевого элемента в электрическую схему поворотом регулировочного винта 12 устанавливается определенная величина сжатия пружины 11, Усилие сжатия пружины 11 передается через нажимную пластину 9, имеющую возможность линейного перемещения, на средний стержень 2 магнитопрояода 1, Средний стержень 2 магнитопровода 1 оказывается под действием сил сжатия и в нем возникают внутренние механические напряжения , Эти напряжения фиксируют магнит ные моменты доменов вдоль оси стержня 2, что приводит к повышению магнитной проницаемости среднего стержня 2 магкитопровода 1 в направлении его оси. Далее ключевой элемент вклю

чается в электрическую схему путем подачи переменного напряжения на обмотку 7 возбуждения,, Выходная обмотка 8 включается на нагрузку. При этом вектор напряженности магнитного поля обмотки 7 возбуждения совпадает по направлению с вектором намагниченности среднего стержтш 2 магнитопровода 1 ,

Q

0

5

Указанное магнитное со стояние среднего стержня 2 приводит к тому, что его магнитное сопротивлени е оказывается значительно меньше магнитных сопротивлений боковых стержней 5 и 6, Поэтому практически весь магнитный поток обмотки 7 возбуждения заьяыкается через средний стержень 2 магнитопровода I и сигнал с выходной обмотки 8 равняется нулю (имеет минимальное значение). Путем подачи кратковременного импульса напряжения определенной величины и полярности на обмотку А импульсного управления в среднем стержне 2 магнитопровода I создается импульсное магнитное поле определенной величины и перпендикулярного направления относительно вектора намагниченности среднего стержня 2 и поля возбуждения. Магнитные моменты доменов резко изменяют свое направление и переходят из одного устойчивого состояния в другое. При этом вектор намагниченности стержня 2 совпадает с направлением вектора напряженности импульсного магнитного поля обмотки 4 импульсного управления. Фиксация этого состояния осуществляется усилием сжатой пружины 11, которое сохраняется после снятия импульсного напряжения, В результате перехода доменов в новое устойчивое состояние магнитная проницаемость среднего стержня 2 в направлении его

оси уменьшается и магнитный поток возбуждения перераспределяется между

средним и боковым стержнями 2 и 6 магнитопровода 1, На выходе обмотки 8 появляется сигнал большого уровня, что соответствует включению ключевого элемента. Для выключения ключевого элемента (возвращения в исходное состояние) необходимо подать на обмотку 4 импульсного управления импульс противоположной полярности и той не величины. При этом магнитные моменты доменов и вектор намагниченности стержня 2 резко изменяют свое направление, возврап1аясь в первоначальное состояние, магнитная проницаемость среднего стержня 2 резко увеличивается, и на выходе обмотки 8 сигнал уменьшается до нуля. Ключевой элемент выключается. Величина импульса срабатывания ключевого элемента определяется величиной сжатия регулировочной пружины 11 и устанавливается поворотом регулировочного винта

3

12 с последующей его фиксацией. Максимальное усилие сжатия пружины I 1 ограничивается втулкой 13,

Использование в предлагаемом ключевом элементе одного магнитопровода с предварительно сжатым средним стержнем и обмотки импульсного управления, размещенной в отверстиях, расположенных на оси среднего стержня, позволяет по сравнению с известным устройством снизить расход электроэнергии не менее чем в 2 раза и уменьшить габариты и вес устройства не менее чем на 20 - 30%,

Формула изобретения

Ключевой магнитный элемент, содержащий замкнутый магнитопровод, на бо

39732

ковых стержнях которого расположены обмотки возбуждения и выходная,обмотка импульсного управления, нажимной узел в виде регулировочного винта с пружиной, управляющего нажимными пластинами, закрепленными в корпусе, отличающийся тем,что, с целью уменьшения потребляемой элементом энергии, габаритов и веса, замкнутьй магнитопровод выполнен со средним стержнем, имеющим два отверстия на оси в разных концах среднего стержня, в которых уложена обмотка импульсного управления, ось которой перпендикулярна оси среднего стержня, причем боковая поверхность среднего стержня расположена вплотную между нажимными пластинами.

5

10

15

Изобретение относится к импульсной, и вычислительной технике, в частности к устройствам коммутации на магнитных сердечниках. Цель изобретения - уменьшение потребляемой энергии, габаритов и веса. Замкнутый маг- нитопровод выполнен с предварительно сжатым средним стержнем 2, имеющим два отверстия, В последних уложена обмотка импульсного управления. Ключевой элемент содержит магнитопро- вод 1 со средним стержнем 2 с отверстиями 3 на его оси, в которые уложена обмотка 4 импульсного управления. На боковых стержнях 5,6 расположены обмотка возбуждения 7 и выходная обмотка 8. Кроме того, имеются нажимные пластины 9, закрепленные в корпусе, пружина, регулировочный винт, установленный во втулке. Предложенное выполнение замкнутого магнитопровода 1 со средним стержнем 2 позволяет умень шить потребление энергии, снизить га- баритЪ и вес, 2 ил. (Л

Фиг, 2