Способ управления гезаконом, установленным симметрично относительно управляющих обмоток Советский патент 1991 года по МПК H01F7/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления герметизированными запоминающими магнитоуправляемыми контактами - гезакона- ми при их применении в реле, матричных соединителях и других устройствах автоматики и коммутационной техники.

Целью изобретения является повышение надежности за счет устранения дребезга при размыкании.

На фиг. I изображена конструкция реле на гезаконе в разрезе с трехобмоточной схемой управления при симметричном расположении гезакона относительно обмоток; на фиг. 2 - электрическая схема соединения обмоток; на фиг. 3 -- фиг. 6 изображены временные зависимости управляющего импульса тока iy для размыкания, расстояния между контактами 6 и тока через контакты

и (нагрузка активная) при разных значениях tu длительности управляющего импульса.

Способ управления осуществляется следующим образом.

Для замыкания контакт-деталей гезакона 1, установленного внутри каркаса 2 в положение, симметричное или близкое к нему относительно управляющих обмоток 3-5 (фиг. 1), управляющий импульс тока подают в согласно включенные обмотки 3 и 4 (фиг. 2), При этом контакт-детали гезакона 1 намагничиваются согласно, замыкаются и останься в таком состоянии после снятия управляющего импульса на неограниченно длительное время. Для размыкания управляющий импульс тока, длительность которого установлена из приведенного выше сшгно- шения, подают во встречно включенные об0

сл

00 ГчЭ N3

мот км 5 и 4. В этом случае контакт-детали намагничиваются встречно и размыкаются без дребезга.

Сущность физических процессов, приводящих к появлению дре.безга при указанном расположении гезакона, и физические основы возможности устранения этого дребезга заключаются в следующем.

Рассмотрим процесс размыкания контакт деталей во времени для разных значений

дующего схождения контакт-деталей в процессе их колебательного движения после размыкания, то из-за действия размагничивающего фактора произойдет перераспределение электромагнитных сил в сторону уменьшения с возможностью изменения знака, причем в силу разомкнутости магнитной системы и вышеуказанных причин это пере: распределение произойдет достаточно быстро. В этом случае запасенная при расхождлительности управляющего импульса при 10 дении контакт-деталей потенциальная энеруказанном расположении гезакона.

1ц С перем 1 /

где „ср,м - время окончания переходных процессов перемагничивания. В этом случае гезакон может либо не разомкнуться вообще, либо процесс размыкания происходит без дребезга, поскольку при такой длительности управляющего импульса между контакт-деталями остаются электромагнитные силы притяжения. Эти

силы не позволяют контакт-дет ал и разои- 20 ними продолжают действовать электромаг- тись на значительное расстояние и, следо- нитные силы отталкивания, препятствующие вательно, они не могут запасти такую по- их касанию (см, фиг. 4). С другой стороны, тенциальную энергию, которая способство- перераспределение этих сил при сбросе им- вала бы их касанию при последующем сбли- пульса на начальных стадиях второго пе- жении в процессе затухающих колебаний. риода собственных колебаний не позволяет Однако, несмотря на отсутствие дребезга 25 управлять гезаконами с помощью импульсов указанной длительности нецелесообразно ввиду опасности неразмыкания или снижения пробивного напряжения и виброудароконтакт-деталям при их расхождении на этом периоде запасти такую потенциальную энергию, которая способствовала бы их касанию по окончании указанного периода, т. е. дребезг не наблюдается.

устоичивости.

перем С и С чтп г ( )

где t,,mn - время с подачи управляющего импульса на размыкание до первого размыкания контакт-деталей (фиг. 3).

В гезаконовых реле время окончания переходных процессов перемагничивания как правило значительно меньше периода Т собственных колебаний контакт-деталей из- за сравнительно малых постоянных времени

30

35

tomn + T tu tomn- -2T(4)

В этом случае (фиг. 5) после первого периода собственных колебаний контакт- деталей дребезг отсутствует из-за наличия между ними электромагнитных сил отталкивания как в (3). Однако в связи с указанной длительностью импульса на втором периоде колебаний контакт-детали получают дополнительное ускорение в их движении на расхождение. Это способствует возможности появления дребезга по окончании второго периода собственных колебаний в слууправляющих обмоток, небольших ферро- 40 чае, если управляющий импульс тока будет

дующего схождения контакт-деталей в процессе их колебательного движения после размыкания, то из-за действия размагничивающего фактора произойдет перераспределение электромагнитных сил в сторону уменьшения с возможностью изменения знака, причем в силу разомкнутости магнитной системы и вышеуказанных причин это пере: распределение произойдет достаточно быстро. В этом случае запасенная при расхож дении контакт-деталей потенциальная энер

гия окажется достаточной для того, чтобы способствовать их соприкосновению после первого периода собственных колебаний, т. е. будет наблюдаться их дребезг (фиг. 3).

tu tomn+T(3)

В этом случае контакт-детали первоначально расходятся так же, как и в (2), однако дребезг не происходит, так как к моменту последующего сближения контакт- деталей на минимальное расстояние между

ними продолжают действовать электромаг- нитные силы отталкивания, препятствующие их касанию (см, фиг. 4). С другой стороны, перераспределение этих сил при сбросе им- пульса на начальных стадиях второго пе- риода собственных колебаний не позволяет

контакт-деталям при их расхождении на этом периоде запасти такую потенциальную энергию, которая способствовала бы их касанию по окончании указанного периода, т. е. дребезг не наблюдается.

tomn + T tu tomn- -2T(4)

В этом случае (фиг. 5) после первого периода собственных колебаний контакт- деталей дребезг отсутствует из-за наличия между ними электромагнитных сил отталкивания как в (3). Однако в связи с указанной длительностью импульса на втором периоде колебаний контакт-детали получают дополнительное ускорение в их движении на расхождение. Это способствует возможности появления дребезга по окончании второго периода собственных колебаний в случае, если управляющий импульс тока будет

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления герметизированными запоминающими магнитоуправляемыми контактами - геза- конами при их применении в реле, матричных соединителях и других устройствах автоматики и коммутационной техники. Целью изобретения является повышение надежности за счет устранения дребезга при размыкании. Согласно способу для замыкания контакт-деталей осуществляют их согласное намагничивание, а для размыкания - встречное. При этом длительность управляющего импульса /в, подаваемого на размыкание, устанавливают из соотношения tu t,,nn-{-nT, где tnmn - время с подачи управляющего импульса на размыкание до первого размыкания контакт-деталей; и --- целое положительное число; Т - период собственных колебаний контакт-деталей. Способ справедлив для симметричного или близкого к нему расположения гезакона относительно управляющих обмоток. 6 ил. Ј (Л

магнитных масс и относительно высокого удельного электрического сопротивления контакт-деталей. В связи с указанным расположением гезакона относительно обмоток между контакт-деталями после окончания процессов перемагничивания появляются электромагнитные силы отталкивания, причем в зависимости от конструктивных особенностей и схемы управления реле эти силы появляются не позднее начальной стадии расхождения контакт-деталей. Указанные силы придают контакт-деталям дополнительное ускорение в их движении на расхождение под действием сил упругости и разводят их на большие расстояния, чем в предыдущем случае, т. е. контакт-детали

снят до окончания указанного периода аналогично (2).

tu tonn- -2T(5)

В этом случае (фиг. 6) дребезга по окон- 45 чании второго периода собственных колебаний контакт-деталей не происходит из-за наличия электромагнитных сил отталкивания к моменту их наибольшего сближения после указанного периода аналогично (3), С другой стороны, перераспределение этих сил при сбросе импульса на начальных стадиях третьего периода собственных колебаний не позволяет контакт-деталям при их расхождении на этом периоде запасти такую потенциальную энергию, которая способ50

приобретают дополнительный запас потен- 55ствовала бы их касанию по окончании третьциальной энергии к моменту первого наи-его периода аналогично (3). большего расхождения. Если в таких уело-Дальнейшее увеличение длительности

виях управляющий импульс тока будет снятуправляющего импульса вызывает процессы,

с обмоток до момента наибольшего после-аналогичные (2) - (5). Однако из-за затуснят до окончания указанного периода аналогично (2).

tu tonn- -2T(5)

В этом случае (фиг. 6) дребезга по окон- чании второго периода собственных колебаний контакт-деталей не происходит из-за наличия электромагнитных сил отталкивания к моменту их наибольшего сближения после указанного периода аналогично (3), С другой стороны, перераспределение этих сил при сбросе импульса на начальных стадиях третьего периода собственных колебаний не позволяет контакт-деталям при их расхождении на этом периоде запасти такую потенциальную энергию, которая способ

ствовала бы их касанию по окончании третьхающего характера колебательного движения контакт-деталей вероятность появления дребезга уменьшается.

Таким образом, для полного исключения

1500 мкс, 2200-2280 мкс, свыше 2950 мкс. Следовательно, ориентируясь на приведенную формулу, для гезаконов любого типа всегда можно подобрать такую длительность

дребезга при рассматриваемом расположе- 5 управляющего импульса, которая для указанного расположения гезакона с учетом разброса параметров будет обеспечивать полное отсутствие дребезга при размыкании, небольшую потребляемую энергию, а также максимальное пробивное напряжение и виб- 1( роудароустойчивость в разомкнутом состоянии. Таким образом, предложенный способ повышает надежность в целом.

нии гезакона относительно управляющих обмоток в режиме размыкания необходимо ориентироваться на следующие значения длительности управляющего импульса на размыкание:

1ц - lomn П t ,

где п - целое положительное число.

В этом случае при наличии импульса электромагнитные силы отталкивания не дают возможности контакт-деталям соприкасаться при их сближении на минимальное 15 расстояние в процессе колебательных движений после размыкания. С другой стороны, перераспределение этих сил при сбросе импульса на начальных стадиях последующего расхождения контакт-деталей не позволяет

занного расположения гезакона с учетом разброса параметров будет обеспечивать полное отсутствие дребезга при размыкании, небольшую потребляемую энергию, а также максимальное пробивное напряжение и виб- 1( роудароустойчивость в разомкнутом состоянии. Таким образом, предложенный способ повышает надежность в целом.

Формула изобретения

Способ управления гезаконом, установленным симметрично относительно управляющих обмоток, включающий согласное намагничивание его контакт-деталей при замыкании путем подачи управляющего

им запасти в процессе указанного расхож- 0 импульса на замыкание встречное намаг- дения такую потенциальную энергию, кото-ничивание контакт-деталей при размыкании

рая способствовала бы их касанию при по-путем подачи управляющего импульса на

следующем движении на сближение.размыкание, отличающим я т ем, что, с целью

В качестве примера можно привести ре-повышения надежности за счет устранения

зультаты исследований режима размыкания 25 Дребезга при размыкании, длительность уп- для партии гезаконов типа МКА-27601. Вравляющего импульса на размыкание устаиспользованных для исследования катушках при управлении МДС, равной 250 А, время tomn в среднем составило 50 мкс. Период собственных колебаний Т в среднем составил 720 мкс. Длительность импульса, при кото- 30 рой отсутствовал дребезг при размыкании для всех исследованных гезаконов, составила: 40-150 мкс, 740-790 мкс, 1440-

навливается из соотношения:

i

где /от„- время с подачи управляющего импульса на размыкание до первого размыкания контакт-деталей п - целое положительное число; т - период собственных колебаний контакт-деталей.

-Н-Ргт+Ч-& 1чпл Чпп

1500 мкс, 2200-2280 мкс, свыше 2950 мкс. Следовательно, ориентируясь на приведенную формулу, для гезаконов любого типа всегда можно подобрать такую длительность

управляющего импульса, которая для ука

занного расположения гезакона с учетом разброса параметров будет обеспечивать полное отсутствие дребезга при размыкании, небольшую потребляемую энергию, а также максимальное пробивное напряжение и виб- роудароустойчивость в разомкнутом состоянии. Таким образом, предложенный способ повышает надежность в целом.

Формула изобретения

Дребезга при размыкании, длительность уп- равляющего импульса на размыкание устанавливается из соотношения:

i

где /от„- время с подачи управляющего импульса на размыкание до первого размыкания контакт-деталей; п - целое положительное число; т - период собственных колебаний контакт-деталей.

8г

::::::::::: IHHI

.«. WWVA.

Фиг. 7

фиг-. Ь

- Ln

Фиг.г

Фиг.З

Фиг. S