[ВСЕСОЮЗНА)PITEIaTH^-IEXK^'iL'--:?^:! П Советский патент 1973 года по МПК H01H51/28 

1

В настоящее время в системах управления различными технологическими процессами, например для закрытия и открытия различного рода клапанов на гидромагистралях, широко применяются трехпозиционные манипуляторы, т. е. устройства, имеющие два стабильных состояния - закрытое и открытое и одно нестабильное промежуточное состояние. Манипуляторы содержат две управляющие обмотки закрытия и открытия. При подаче электрического сигнала в обмотку закрытия манипулятор переходит в закрытое состояние, а в обмотку открытия - в открытое. При этом необходимо обеспечить превалирование одного сигнала над другим, например сигнала закрытия над сигналом открытия, с тем, чтобы при подаче сигнала закрытия манипулятор переходил в закрытое состояние, даже если одновременно имеется сигнал открытия. Однако больщое число контактов снижает надежность устройства, приводит к увеличению количества реле, особенно в схемах для одновременного управления несколькими манипуляторами, и затрудняет резервирование и контроль.

Известны релейные устройства управления, содержащие магнитоуправляемые контакты, управляющие обмотки и замкнутый трехстержневой магнитопровод из магнитомягкого материала. Такие устройства не могут быть использованы для управления трехпозиционным манипулятором.

В предлагаемом устройстве на каждом из стержней магнитопровода расположены но две управляющие обмотки, из которых две обмотки одного крайнего стержня и по одной обмотке двух других стержней подключены к источнику одного управляющего сигнала, а две другие обмотки стержней - к источнику другого управляющего сигнала. В магнитную цепь каждого из стержней включено, по крайней мере, по одному магнитоуправляемому контакт}, а все обмотки включены согласно.

Такое выполнение устройства позволяет использовать его для управления трехпозиционным манипулятором, сократить число контактов Б схеме и повысить надежность в работе. Для управления одним манипулятором требуется всего три магнитоуправляемых контакта, при этом аппаратура для открытия и закрытия манипулятора выполняется в виде

единого устройства.

На фиг. 1 дана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема устройства при подключении: а - к источнику сигнала закрытия объекта управления, б -

к источнику сигнала открытия объекта управления, в - к источникам обоих сигналов.

Трехстержневой замкн тый магнитопровод / устройства выполнен из магнитомягкого материала. На каждом из стержней 2-4 магнитопровода расположены по две управляющие обмотки 5-10. Магнитоуправляемые контакты 11-13 магнитно подключены к каждому из стержней при помощи ответвлений от верхней 14 и нижней 15 перемычек магнитопровода и стержней, соединяющих эти перемычки. Конструктивно контакты могут быть подключены различными путями при обеспечении максимального подвода управляющего магнитного потока, создаваемого обмотками, к зоне перекрытия контактных пластин магнитоуправляемых контактов, что обуславливает оптимальный режим работы устройства и уменьшение его габаритов. Число магнитоуправляемых контактов и обмоток при необходимости может быть увеличено. Контакты могут быть расположены с двух сторон каждого из стержней 2-4.

Таким образом, магиитоуправляемые контакты 11-13 включены в магнитную систему устройства, но каждый из них электрически изолирован от схемы устройства и может коммутировать свою цепь нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сигнала на одну из управляющих обмоток, например обмотку 5, расположенную на стержне 2, последний магнитно насыщается. Подача управляющего сигнала на обмотку 6 этого стержня не изменяет его магнитного состояния насыщения при согласном включении обмоток. Поток насыщения Ф1 достаточен для замыкания контактов 11, магнитно подключенных к стержню 2, но, разветвляясь по двум другим стержням 3 vi 4, создает в них потоки, не достаточные для срабатывания контактов 12 и 13, магнитно подключенных к этим стержням.

При одновременной подаче управляющих сигналов на согласно включенные обмотки стержней 2 -и. 4 оба стержня магнитно насыщаются, а суммарный поток Oj-f Ф2 насыщает стержень 3, создавая поток, замыкающий контакты 12.

Подача сигнала на одну из управляющих обмоток на центральном стержне 3 приводит к его насыщению и, следовательно, к срабатыванию магнитно подключенных к этому стержню контактов 12. Подача сигнала на другую управляющую обмотку стержня 3 не изменяет его состояния насыщения при согласном включении обмоток 7 и 8. Магнитное состояние стержней 2 н 4 при этом остается практически в исходном состоянии «О, а соответствующие магнитно подключенные к ним контакты 11 и 13 не срабатывают.

Магнитная система устройства рассчитана так, что поток насыщения каждого стержня достаточен для насыщения лепестков магнитоуправляемых контактов, подключенных к этому стержню, т. е. для создания рабочей величины контактного давления, соответствующего рабочим ампервнткам управления для магнитоуправляемого контакта. Это позволяет исключить влияиие возможных изменений уровня управляющего сигнала и колебаний напряжения источника питания.

Встречное включение управляющих обмоток на каждом из стержней практически не изменяет его исходного магнитного состояния «О при одновременной подаче сигнала в обе обмотки и, следовательно, не приводит к срабатыванию магнитно подключенных к соответствующим стержням магнитопровода магнитоуправляемых контактов. Устройство может содержать магнитоуправляемые контакты как на переключение, так и на включение.

Магнитная система устройства может быть рассчитана на размещение большего количества управляющих обмоток на каждом из стержней магнитопровода. Однако при размещении двух управляющих обмоток на каледом из стержней магнитопровода устройство универсально, а его схема достаточна гибка для решения задач управления.

При управлении трехпозиционным манипулятором обмотка 14 закрытия объекта управления (см. фиг. 2, а) включается через контакты 11 и 13, а подача сигнала закрытия объекта управления осуществляется одновременно подключением к источнику этого сигнала обмоток 5 и 6 стержня 2 и обмоток 7 и 9 стержней 3 и 4, соответственно. В этом случае потоки Ф1 и Ф-2 стержней 2 и 4 создают поток насыщения стержня 3, направленный встречно такому же потоку Фз, создаваемому обмоткой 7, расположенной на этом стержне. Следовательно, контакты 7/ и 13, магнитно подключенные к стержням 2 vi 4, срабатывают, а контакт 12, магнитно подключенный к стерл ню 3, остается разомкнутым. Обмотка 14 закрытия объекта управления подключается к источнику питания.

Обмотка 15 открытия объекта управления (см. фиг. 2, б) включается через контакты 12

и 13, а подача сигнала на эту обмотку осуществляется одновременным подключением к источнику этого сигнала по одной из двух обмоток, например, 8 и 10, расположенных на стержнях 3 VI 4 н не. включенных в схему подачи питания на обмотку закрытия объекта управления. Потоки обмоток 8 и 10 при подаче сигнала открытия обеспечивают срабатывание контактов 12 и 13, а следовательно, подключение обмотки открытия к источнику питания. При этом цепь питания обмотки закрытия разорвана, так как контакт 11, магнитно подключенный к стержню 2, остается разомкнутым. В случае одновременной подачи управляющих сигналов на закрытие и открытие объекта управления (см. фиг. 2, в) две обмотки 5 и 9 стержней 2 н 4, соответственно, создают поток, обеспечивающий замыкание контактов И н 13, н обмотка 14 закрытия подключается

к источнику питания. Цепь питания обмотки 15 открытия объекта управления остается разорванной или разрывается, так как контакт/2 остается разомкнутым или размыкается благодаря взаимному уничтожению встречно направленных потоков, создаваемых обеими обмотками 7 и 5 стержня 3, и суммарных потоков, создаваемых обмотками стержней 2 и 4.

Предмет изобретения

Релейное устройство управления, например, трехпозиционным манипулятором, содержащее магнитоуправляемые контакты, управляющие обмотки и замкнутый трехстержневой магнитопровод из магнитомягкого материала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, на каждом из стержней магнитопровода расположены по две управляющие обмотки, из которых обмотки одного крайнего стержня и по одной обмотке двух других

стержней подключены к источнику одного управляющего сигнала, а две другие обмотки стержней -- к источнику другого управляющего сигнала, при этом в магнитную цепь каждого из стержней включено, по крайней мере,

по одному магнитоуправляемому контакту, а все обмотки включены согласно.