РЕЛЕ ФИКСИРУЮЩЕЕ ФЕРРОМАГНИТНОЕ Советский патент 1972 года по МПК H01H53/04 

Предложенное реле относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для построеиия широкого класса дискретных устройств управления и контроля.

Известны реле, используюи 1,ие магнитоуправляемый контакт в сочетании с ферромагнитным сердечником, обладающим остаточной намагниченностью и служаи им элементом памяти. Такие реле позволяют определять состояние контактов косвенным методом по направлению остаточной намагниченности половины элемента памяти.

Однако в известных конструкциях реле требуется относительно мощные опрашивающие импульсы тока, разрушающие информацию, хранящуюся в элементе памяти, и, следовательно, состояние реле.

Целью предложенного изобретения является осуществление опроса без разрушения информации, позволяющее повысить иадежность и экономичность реле.

Поставленная цель достигается путем введения двух дополнительных обмоток - возбуждения и подмагничивания, подключенных соответственно к источникам переменного и постоянного напряжения. В основу предложенной конструкции реле положен принцип взаимодействия поперечных магнитных полей: поля обмотки подмагничивания и изменяющегося по величине поля остаточного потока элемента памяти реле. Состояние реле определяется фазой выходного сигнала, снимаемого с обмотки подмагничивания (выходной), а не его амплитудой, что значительно повыщает надежность устройства.

Конструкция реле изображена в различных проекциях на фиг. 1-4; фиг. 5-8 поясняют работу устройства.

Рядом с магнитоуправляемым контактом / вдоль него располагается элемент памяти 2 из магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса и большой остаточной индукцией.

Элемент памяти и магнитоуправляемый контакт разделены на две равные части магнитным шунтом 3, имеюшил отверстие для магнитоуправляемого контакта и паз 4 для элемента памяти. На элементе памяти, по обе

стороны магнитного шунта, размещены на изоляции четыре бескаркасные обмотки: 5 - поддерживающая; 6 - включения реле; 7 - выключения реле и 8 - возбуждения с соответствующими выводами для включения

в схему.

Каждый вывод магнитоуправляемого контакта соединен с соответствующим торцом элемента памяти реле фигурным ярмом 9 из феррита так, что помимо механической связи Оба ярма выполнены конструктнвно одинаково в виде Г-образной фигуры со сквозным отверстием для вывода магнитоуправляемого контакта, углублением для торца элемента памяти, сквозным отверстием, перпендикулярным плоскости углубления. В это отверстие ярма, расположенное со стороны обмотки возбуждения, помещена обмотка подмагничивания (выходная) 10. Ярмо с выходной обмоткой названо модулирующим (11). Витки выходной обмотки уложены в две канавки. Канавки в плоскости углубления для торца элемента памяти предохраняют витки от повреждения со стороны элемента памяти и одновременно уменьщают нерабочий воздушный зазор магнитопровода реле. Канавка в теле ярма со стороны магнитоуправляемого контакта предохраняет витки выходной обмотки от повреждения их баллоном контакта. Все реле заливаются специальной заливочной массой (не показана на фиг. 1-4) так, ч го снаружи остаются лишь выводы. Предложенное реле работает следующим образом. а) Режим «Включить, «Выключить. На фиг. 5 изображена упрощенная магнитная цепь реле и схема включения всех обмоток, кроме выходной. При подаче импульса тока Б цепь, состоящую из включенных согласно обмоток 5 и 6, в магнитопроводе возпикает поток Фь под действием которого разо.мкнутые ферромагнитные пружины 12 и 13 магнитоуправляемого контакта притягиваются, образуя электрический контакт. После окончания импульсов тока электрический контакт сохраняется за счет остаточного потока памяти. Для того чтобы реле выключить, посылается импульс тока по обмоткам 5 к 7, включенным встречно. Возникающие потоки Ф и Фз размыкают контакт, ибо теперь концы ферромагнитных пружин приобретают один и тот же знак намагниченности. б) Режим опроса состояния. Если по виткам обмотки подмагничивания (выходной) 10 модулирующего ярма 11 (см. фиг. б, 7) пропустить постоянный ток подмагничивания, то в теле ферритового ярма возникает поток Флод, возможное направление которого показано на фиг. 6 крестиком и точкой, а на фиг. 7 - контуром. Одновременно по ярму перпендикулярно потоку подмагничивания проходит остаточный поток элемента памяти 2 Фь направление которого соответствует включенному состоянию реле, или Фз, соответствующий выключенному состоянию реле. Пусть на гистерезистой кривой (фиг. 8) правой половины (по фиг. 5) магнитопровода реле точка «а определяет плотность BI остаточного потока - Фь а точка «0 - плотность Вз остаточного потока - Фз. В зоне взаимодействия поперечных полей ярма вектор Впод, плотность потока Фпод, будет направлен по оси X в случае нулевого остаточного потока. В противном случае под действием вектора напряженности, обеспечивающего проведение потока Ф1 (либо Фз) через тело ярма, вектор Ваоц, повернется на угол а (либо р) и примет ...... положение равновесия Впод (либо ). Одно (либо другое) равновесное положение вектора Впод в зависимости от состояния реле может сохраняться сколь угодно долго при /под const. Если теперь обмотку возбуждения 8 подключить к источнику напряжения синусоидальной формы, то магнитное состояние элемента памяти, а следовательно, и магнитопровода реле, будет изменяться по частным циклам, что потребует сравнительно небольшой энергии от источника возбуждающего напряжения. При достаточно малых величинах такого напряжения информация, хранящаяся в элементе памяти в виде остаточного потока Ф1 (Фз), не будет разрушаться, но будет изменяться на ДФ (АФз). Следовательно, будет меняться величина BI (83) на AS (ASa). В соответствии с этим вектор Впод () будет отклоняться от своего равновесного положения (фиг. 8), а его проекция на ось X изменяется на АВпод (). В выходной обмотке 10 наведется э.д.с., фаза которой определится магнитным состоянием элемента памяти, а следовательно, и состоянием реле. Например, под действием положительной полуволны напряжения возбуждения вектор Виод или повернется в направлении против часовой стрелки. Проекция Впод на ось X уменьшится, а проекция - увеличится, Предмет изобретения Реле фиксирующее ферромагнитное, содержащее магнитоуправляемый контакт, элемент памяти с обмотками управления и возбуждения, магнитный шунт, расположенный между магнитоуправляемым контактом и элементом памяти, и два ярма, замыкающих магнитопровод реле, отличающееся тем, что, с целью осуществления опроса без разрушения информации и повышения надежности и экономичности, оно содержит дополнительно обмотку возбуждения, размещенную на одной половине элемента памяти и подключенную к источнику переменного напряжения, и обмотку подмагничивания, расположенную в теле ярма со стороны обмотки возбуждения и подключенную к источнику постоянного напряжения. /

fuze