Переключатель для коммутации электрических цепей Советский патент 1992 года по МПК H01H36/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации электрических цепей.

Известен переключатель с магнитоуп- равляемыми контактами, содержащий постоянный магнит и герконы,

Однако указанный переключатель не может быть использован для поочередной коммутации электрических цепей.

Известен переключатель с магнитоуп- равляемыми контактами, содержащий герконы, обмотки управления с катушками подмагничивания и управляющий постоянный магнит, подвижный в тангенциальном относительно герконов направлении, который при перемещении последовательно воздействует на герконы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является переключатель, содержащий корпус, установленные в

нем по замкнутому контуру герконы и постоянный магнит, установленный с возможностью перемещения по контуру относительно герконов. Между герконами устанавливаются ферромагнитные экраны для предотвращения одновременного воздействия магнита на герконы.

Однако такая конструкция переключателя предусматривает только последовательную коммутацию цепей, при этом последующая цепь подключается только после отключения предыдущей. В ряде случаев, например при коммутации цепей управляющих сигналов, такая конструкция переключателя не обеспечивает плавного управления: возможны скачки управляющих сигналов, что снижает эффективность управления, а в ряде случаев делает его невозможным. Это позволяет сделать вывод о невысокой надежности переключателя при

vj Ю О

§

работе в указанном режиме. Кроме того, такая конструкция переключателя не обеспечивает произвольную коммутацию любой цепи, а только в соответствии с последовательно размещенными геркона- ми, что ограничивает возможности применения переключателя и его надежность,

Цель изобретения - повышение надежности переключателя.

Поставленная цель достигается тем, что в переключателе для коммутации электрических цепей, содержащем корпус, установленные в нем по замкнутому контуру герконы и постоянный магнит, установленный с возможностью перемещения по кон- туру относительно герконов, постоянный магнит расположен в центре замкнутого контура с возможностью перемещения в радиальных направлениях, при этом в каждую коммутируемую цепь включено параллель- но между собой по крайней мере три геркона, расположенные друг за другом, а расстояния между герконами выбраны из условия

а h b,

где h - диаметр зоны действия магнита;

а - максимальное расстояние между соседними герконами;

b - минимальное расстояние между герконами, расположенными через один.

На фиг.1 показано сечение А-А на фиг.2; на фиг.2 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.З - электрическая схема переключателя.

В варианте исполнения для коммутации четырех электрических цепей переключатель состоит из герконов 1-12, расположенных по замкнутому кольцу. В центре на оси 13 расположен постоянный магнит 14, который при помощи шарового шарнира 15 и шарового вкладыша 16 имеет возможность свободного перемещения в любом из радиальных направлений Переключатель собран в корпусе 17. Магнит удерживается в центральном положении конической пру- жиной 18, находящейся в нормально растянутом состоянии.

В каждую из четырех коммутируемых цепей (фиг.З) параллельно включены три геркона.

Первая цепь - герконы 1,2,12, вторая цепь - герконы 3-5, третья цепь - герконы 9-11. Диаметр di, на котором размещены герконы, их взаимное расположение (углы #и/3), марка и диаметр постоянного магнита 1-4 выбраны таким образом, чтобы выполнялось соотношение

а h b, гд е h - диаметр зоны действие магнита;

а - максимальное расстояние между соседними герконами;

b - минимальное расстояние между герконами, расположенными через один.

Переключатель работает следующим образом.

Когда магнит 14 расположен в центральном положении, герконы разомкнуты. При перемещении с помощью оси 13 магнита 14 в крайнее радиальное положение, например в область геркона 1 (фиг.2), перемещается также зона действия магнита 14, в результате чего геркон срабатывает и замыкает первую цепь (фиг.З).

Перемещением магнита от геркона 1 к геркону 2 добиваются срабатывания геркона 2 при еще замкнутом герконе 1 благодаря тому, что выполняется неравенство h а. Перемещение магнита 14 далее к геркону 3 приводит к тому, что сначала размыкается геркон 1, а уже при дальнейшем перемещении замыкается геркон 3, замыкая тем самым вторую цепь (фиг.З). Это происходит благодаря тому, что выполняется соотношение

а h b

При этом геркон 2 замыкает первую цепь.

Перемещение магнита 14 дальше в направлении геркона 4 приводит к тому, что сначала геркон 2 размыкает первую цепь, а потом срабатывает геркон 4.

Таким образом, когда магнит 14 находится в крайнем радиальном положении, всегда замкнуты либо одна цепь, либо две. Магнит 14 можно перемещать также через центральное положение в любой сектор.

В конкретном варианте переключатель (фиг.1,2) выполнен на 12 герконах МКА- 10104 Б, коммутирует четыре цепи (фиг.З) и имеет следующие геометрические размеры: a 38°; мм; мм.

В переключателе используется постоянный магнит МПП - 6.303.1745. Зона срабатывания герконов МКА-10104 (диаметр зоны действия магнита) равняется мм.

Предлагаемый переключатель может быть эффективно использован при коммутации управляющих сигналов, например в компьютерных играх. За счет обеспечения плавной регулировки управляющих переключатель обладает высокой надежностью в данном режиме.

Предлагаемый переключатель обеспечивает также грубую коммутацию любой цепи, т.е. подключение любой необходимой цепи независимо от предшествующего положения магнита. Плавная регулировка наряду с грубой коммутацией и обеспечивает высокую надежность переключателя.

Испытание опытной партии переключателей подтвердили его высокую надежность. На 1 млн. коммутаций не было зафиксировано ни одного отказа. Формула изобретения Переключатель для коммутации электрических цепей, содержащий корпус, герко- ны, установленные в нем по замкнутому контуру, и постоянный магнит, установленный с возможностью перемещения по контуру относительно герконов, отличающийся тем, что, с целью повышения

0

5

надежности, постоянный магнит расположен в центре замкнутого контура с возможностью перемещения в радиальных направлениях, при этом в каждую коммутируемую цепь включено параллельно между собой по крайней мере три геркона, расположенных друг за другом, расстояния между герконами выбраны из условия

а h b, где h - диаметр зоны действия магнита;

а - максимальное расстояние между соседними герконами;

b - минимальное расстояние между герконами, расположенными через один.

Использование: электротехника, конкретно коммутация электрических цепей. Сущность изобретения: герконы расположены в линию вокруг периметра зоны действия магнита, установленного в центре с возможностью перемещения в радиальных направлениях, при этом в каждую цепь параллельно включены по крайней мере три геркона, расположенные друг за другом, а расстояния между герконами выбраны из условия а h b, где h - наибольший поперечный размер зоны действия магнита, а - максимальное расстояние между соседними герконами, b - минимальное расстояние между герконами, расположенными через один. За счет обеспечения плавной регулировки управляющих сигналов переключатель обладает высокой надежностью. 3 ил. (/) С

-Л

ФчЪ.1 .

/3

15

17

фигЗ

/L sL