Импульсный многопозиционный переключатель Советский патент 1989 года по МПК H01H51/27 

(puz.i

Изобретение относится к актомати- ке и коммутационной технике и может найти применение в системах автоматического управления, контроля, измерения и связи в качестве многоканального коммутатора, импульсного переключателя последовательного действия шагового переключателя.

Цель изобретения - повышение надежности функционирования.

На фиг, 1 изображена принципиальная схема импульсного многопозицион-- ного переключателя; на фиг. 2 - циклограмма его функционирования во времени.

Импульсный многопозиционный пере- kлючaтeль состоит из однотипных ячеек - разрядов. Каждый разряд представляет собой сердечник 1 из ферромагнитного материала средней магнитной жесткости, выполняющего роль элемента магнитной памяти, на котором симметрично относительно его поперечной оси симметрии установлены две управлякщие обмотки 2 и 3, включенны последовательно одноименными выводами в общую точку (на фиг, 1 - концами) , У сердечника 1 также установлены герконы 4 и 5, один из которых переключающий 4 и обеспечивает коммутацию собственных цепей переключателя, а другой - замыкаиций 5, обеспечивает коммутацию внешней нагрузки, В случае необходимости таких герко- нов может быть несколько, в том числе переключающих. Размыкающий контак переключающего геркона 4 всех разрядов соединен с общей отрицательной шиной источника управляющих импульсов. Переключающий контакт переключающего геркона 4 всех разрядов соединен с началом одной из управляющих обмоток 3 собственного разряда,и, кроме переключающего контакта геркона 4 последнего разряда, через диод 6 - с общей точкой соединения управляющих обмоток следующего разряда. Замыкающий контакт переключакхцего геркона 4 всех разрядов подключен к положительной шине 7 источника управляющих импульсов, к отрицательной шине которого подключено начало второй управлякщей обмотки 2 всех разрядов, К общей точке соединения управляющих обмоток 2 и 3 первого разряда подсоединена клемма 8 для подключения к источнику ус тановочного импульса, 11д1я обесг(ечения циклического режима работы переключающий контакт переключающего геркона 4 последнего разряда через коммутатор. 9 и полупроводниковый диод 6 может быть соединен с общей точкой управляюш тх обмоток первого разряда.

Переключатель управляется кратковременными импульсами тока длительностью, меньшей или равной времени отпускания герконов.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии сердеч5 НИКИ всех разрядов размагничены, обмотки обесточены, а состояние контактов герконов всех разрядов соответствует фиг, 1 .

Для подготовки устройства к рабоQ те необходимо от источника установочного импульса подать импульс тока iист D общую точку 8 соединения- управляющих обмоток первого разряда (фиг. 1), В этом случае ток iUCT

5 /растекается по двум параллельным

0

5

0

5

0

5

цепям: первая цепь - из конца обмотки 3 в ее начало и далее через размыкающие контакты геркона 4 к отрицательной шине, вторая цепь - из конца обмотки 2 в ее начало и далее к отрицательной шине. Диод 6 препятствует шунтированию обнотки 3 через коммутатор 9 (в случае, если он замкнут) и размыкающие контакты геркона 4 последнего разряда. Указанное направление токов в обмотках приводит к тому, что обмотки своим совместным действием развивают магнитный поток, под действием которого сердечник 1 намагничивается до насыщения. По окончании действия импульса герконы первого разряда под действием остаточного магнитного потока сердечника 1 срабатывают: геркон 4 подключает начало обмотки 3 первого разряда и общую точку управляющих обмоток второго разряда через диод 6 к шине 7 источника управляющих им- пульсов, а замыкакщий геркон 5 коммутирует нагрузку 1ц, (фиг,1,фиг,2).

Первый управляющий импульс iunp от источника управляющих импульсов через замкнувшиеся переключакщий и замыкающий контакты геркона 4 первого разряда растекается по двум параллельным цепям: первая цепь - из начала в конец обмотки 3 и далее из конца в начало обмотки 2 первого разряда к отрицательной шине. При этом

51

диод 6 препятствует шунтированию обмотки 2 через коммутатор 9 (п случае, если он замкнут) и разм1лкаю1цие контакты переключающего геркона 4 последнего разряда. Вторая цепь - через диод 6 второго разряда к общей точке управляющих обмоток второго разряда, от которой ток растекается из конца в начало обмотки 2 второго разряда и к отрицательной шине, и из конца в начало обмотки 3 второго разряда через размыкающие контакты геркона 4 второго разряда к отрицательной шине. Благодаря указанному направлению тока управляющие обмотки первого разряда развивают магнитные потоки, направленные встречно друг другу. Каждый из этих потоков замыкается по соответствующему контакту герконов и возвращается из зоны перекрытия контактов герконов в соответ- ствукщую часть „сердечника 1 . При это в силу того, что потоки в контактах геркона имеют встречное направление, в зоне перекрытия контактов они взаи мовычитаются, в результате чего суммарный поток в этой зоне равен нулю, электромагнитная сила притяжения исчезает и после окончания действия управляющего импульса герконы первого разряда отпускают: геркон 5 разрывает нагрузку (фиг. 2), а геркон 4 блокирует поступление управляющих Сигналов по описанным цепям. Одновременно благодаря указанному направлению токов в управляющих обмотках второго разряда сердечник этого разряда намагничивается до насыцения в одном направлении, и по окончании управпяю- щего импульса вместе с отпусканием герконов первого разряда срабатывают герконы второго разряда: геркон 5 включает нагрузку, , а геркон 4 аналогично такому геркону первого разряда подготавливает цепь отпускания второго разряда и цепь срабатывания третьего.

Второй управляЕощий импульс через замкнувшиеся переключающий и замьжаю- щий контакты геркона 4 второго разря- да поступает в управляющие обмотки второго и третьего разрядов. Диод 6 второго разряда препятствует шунтированию обмотки 2 этого разряда через размыкающие контакты геркона 4 первого разряда. При этом симметричные части сердечника второго разряда намагничиваются встречно, а сердечник

2 3 fJ )6

тротьег о рячрнл.ч иамат пичив.т тгя п одном напрппчении до насьоцриия. ведет к отгтусканию г(ркокон второго разряда и к срабатыванию i-epKoiuiR третьего разряда, нагрузка i цг. ключается, а i, включается. Лнало- г ичным образом при поступлении очередных управляющих импульсов отпус10 кают герконы предыдущего разряда и срабатывают герконы последующего (п-2)-й импульс приводит к отгтуска- нию герконов предпоследнего разряда и к срабатыванию герконов последнег о

15 разряда. При вьгключенном коммутаторе 9 (п-1)-й импульс приводит лишь к отпусканию герконов последнего разряда и цикл работы переключателя на этом заканчивается. Для обеспечения

0 очередного цикла работы необходимо подать импульс от источника установочных импульсов, после чего работа устройства повторится в описанном порядке (фиг. 2).

5 Для обеспечения непрерывного циклического режима работы необходимо замкнуть коммутатор 9. В этом случае (п-1)-й импульс от источника управляющих импульсов приведет к отпуска0 нию герконов последнего разряда и срабатыванию герконов первого разряда, после чего устройство подготовлено к поступле41ию очередных управляющих импульсов,и алгоритм его функционирования повторится.

Таким образом, в предлагаемом устройстве магнитный поток, проходящий через зону перекрытия контактов разомкнутых герконов, не участвующих

0 в коммутации нагрузки и собственных цепей, независимо от ампли уды импульсов управления всегда равен нулю. Это oбycлaвJП вaeт повышенную надежность функционирования устройства и снимает требования по точной калибровке амплитуды импульсов управления.

Формула изобретения

01 . Импульсньв многопозиционный переключатель, представляющий собой многоразрядный сдвиговый регистр, каждый разряд которого вьптолнен в виде феррита, содержащего элемент

5 магнит ной памяти, две управляющие обмотки, соединенные R общую точку своими одноименными выводами и рас- положенные на элементе магнитной памяти симметрично отипси гельио

5

5

поперечной оси симметрии, замыкающий и переключающий герконы, середина межконтактных зазоров которых совпадают с поперечной осью симметрии элемента магнитной памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования, в каждый разряд,кроме первого, введены диоды, второй вьшод одной из управляющих обмоток предназначен для подсоединения к общей отрицательной птне источника управляющих импульсов, а второй вывод второй обмотки подсоединен к переключающему контакту пе- реключающего геркона своего разряда, переключающий контакт переключающего геркона всех разрядов, кроме последкатод которого подсоединен к общей точке управляющих обмоток следующего разряда, размыкающий контакт всех переключающих герконов предназначен для подсоединения к общей отрицатель5

0

ной шине, а замыкающий контакт - к положительной шине источника управляющих импульсов, а общая точка управляющих обмоток первого разряди соединена с выводом, предназначенным для подключения к источнику установочного импульса.

2. Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения циклического режима работы, введены дополнительный диод и коммутатор, включенные последовательно между переключающим контактом переключающего геркона последнего разряда и общей точкой управляющих обмоток первого разряда, причем дополнительный диод включен так, что его прямая проводимость соответствует направлению тока от переключающего контакта переключающего геркона к общей точке ,управляющих обмоток.

Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике и может найти применение в системах автоматического управления, контроля, измерения и связи в качестве многоканального коммутатора, импульсного переключателя последовательного действия, шагового переключателя последовательного действия, шагового переключателя. Целью изобретения является повышение надежности функционирования устройства. Для подготовки устройства к работе необходимо от источника установочного импульса подать импульс тока в точку 8 соединения управляющих обмоток 2 и 3 первого разряда. Обмотки 2 и 3 своим совместным действием развивают магнитный поток, под действием которого сердечник 1 намагничивается до насыщения. По окончании действия импульса герконы первого разряда под воздействием остаточного магнитного потока сердечника 1 срабатывают. Геркон 5 коммутирует нагрузку, а геркон 4 подготавливает цепь включения герконов второго разряда. При поступлении на вывод 7 первого управляющего импульса срабатывают герконы второго разряда и отпускают герконы первого разряда. При поступлении следующих импульсов устройство работает аналогичным образом. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Фиг.1