КОММУТАТОР НА ГЕРКОНАХ Советский патент 1973 года по МПК H01H36/00 

1

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в устройствах, которые позволяют по.заранее установленной программе включать и выключать в заданные моменты времени конвейерные линии, операции технологических процессов, контрольные установки, сигнальные системы, бытовые приборы и т. д.

Известны электромеханические переключатели с герконами, управляемыми полем постоянного магнита, которые могут использоваться в качестве исполнительного устройства реле времени.

Однако они не обеспечивают достаточной точности отработки команд временной программы и надежности реле особенно при больК10Й длительности цикла - небольшой скорости вращения барабана с постоянным магнитом.

Это объясняется тем, что герконы имеют значительный разброс чувствительности срабатывания и чувствительности отпускания вследствие отклонения размеров контактных пластин и межконтактного зазора от расчетных значений при их изготовлении, а скорость изменения напряженности магнитного поля в межконтактном зазоре, определяемая линейной скоростью вращения постоянного магнита и крутизной фронтов нарастания и убывания (спада) напряженности магнитного поля последнего, в каждом реле времени имеет конечные значения и не может быть получена равной бесконечности. Поэтому каждый геркон срабатывает не в расчетных положениях постоянного магнита, а в положениях, соответствующих чувствительности срабатывания и чувствительности отпускания геркона.

Одновременно с этим незначительная скорость изменения напряженности магнитного

ноля в межконтактном зазоре герконов приводит к преждевременному их срабатыванию при воздействии механических нагрузок (ударов, вибраций и линейных ускорений), а также может привести к подрабатыванию контактов и пробою межконтактного зазора герконов. Кроме того, погрещности расположения герконов приводят к дополнительному увеличению погрешности временной программы. Цель изобретения - повысить точность и

надежность срабатывания герконов.

Поставленная цель достигается тем, что управление герконами производится двумя кинематически связанными между собой и вращающимися с разными угловыми скоростями

вокруг общей оси магнитными узлами (магнитами), причем срабатывание каждого геркона происходит в зоие одновременного совпадения его нродольной оси с продольными осями обоих магнитных узлов (магнитов).

Это позволяет увеличить скорость изменения напряженности магнитного поля в межконтактном зазоре герконов в моменты их сраоатьшания, а также исключить влияние неточности расположения герконов на точность временной программы. На фиг. 1 показан коммутатор на герконах в общем виде; на фиг. 2 разрез но А-Л на фиг. 1, при этом геркон в положении «О условно не показан. Коммутатор на герконах содержит электродвигатель / с редуктором 2, которые закреплены на корпусе ti, и исполнительное устройство. Исполнительное устройство включает в себя герконы 4 на ненодвижной плате 5 и магнитные узлы 5 и 7. Последние враш,аются навстречу друг другу на программном валу 8 электродвигателем 1 через редуктор 2 и выходные колеса: магнитный узел б - через .выходное колесо У и поводок 10, которые жестко закреплены на программном валу 8, а магнитный узел 7 - через выходное колесо 11, насаженное на программный вал 8 на подшипниках качения, с колесом 11 магнитный узел 7 жестко связан через второй поводок 12. Программный вал S вместе с магнитным узлом 6 вращается в корпусе 3 на подшипниках качения. Магнитный узел 6 представляет собой стержневой магнит, а магнитный узел 7 - слоеный магнит, состоящий из основного стержневого магнита 7а, к боковым поверхностям которого с обеих сторон приставлены вспомогательные магниты 76 с полярностью, обратной основному магниту 7а. Основной 7а и вспомогательные 76 магниты устанавливаются с зазором, причем величина зазора и размеры вспомогательных магнитов 76 выбираются так, чтобы получить крутой фронт нарастания и спада напряженности результирующего магнитного поля с четкими переходами последней через нуль в направлении вращения магнитного узла. Основной магнит 7а и магнит узла 6 устанавливаются так, чтобы при вращении разноименные полюсы их находились в зоне перекрытия контактных пластин герконов 4. Герконы 4 расположены на плате 5 радиально к оси вращения магнитных узлов 6 и 7 с угловым шагом «а (на фиг. 2), который определяется по формуле: 36Q°-tf.. .(1) где / - дискретность временной программы; Т - цикл коммутатора. Цикл вращения первого магнитного узла (магнита) 6 совпадает с циклом коммутатора на герконах. Цикл вращения второго магнитного узла 7 Tz связан с циклом вращения первого по формуле: В исходном положении «О (на фиг. 1 и 2) продольные оси магнитных узлов совпадают с продольной осью геркона 4, ооразуя магнитную цепь последовательно соединенных с зазором стержневых магнитов 6 и 7а. Магнитный поток этой цепи замыкается через межкоатактныи зазор параллельно расноложенных контактных нластин геркона 4. Гак как поля этих магнитов суммируются, а контактные пластины геркона 4 заряжаются разноименными полюсами, то возникает сила притяжения между ними, которая преодолевает силы упругости контактных нластин и замыкает их - геркон замкнут. При включении коммутатора магнитный узел (магнит) 6 вращается электродвигателем / через редуктор 2 и выходные колеса в направлении против часовой стрелки, а магнитный узел 7 с ббльщей скоростью - по часовой стрелке. В зоне совпадения продольной оси магнитного узла (магнита) Ь, которая незначительно отклонилась от продольной оси геркона 4, с продольной осью левого (фиг. 2) вспомогательного магнита 76 происходит четкое размыкание геркона 4. Так как магнитные поля этих магнитов направлены навстречу друг другу, то фронт спада напряженности магнитного поля при этом имеет практически прямоугольную форму. Следующее срабатывание одного из герконов 4 после исходного положения «О происходит в положении Б (на фиг. 2), когда продольные оси обоих магнитных узлов б и 7 совпадут с продольной осью геркона 4. Такое положение соответствует повороту на угол «а магнитного узла 6 и на угол (360°-а) магнитного узла 7. По времени магнитные узлы должны повернуться на эти углы за одинаковое время, т. е.: - 360 ИЛИ а.Г (360 - а) Г, (3) и)|(Од Пачало срабатывания геркона 4 в положении Б происходит в зоне совпадения продольной оси магнитного узла (магнита) б с продольпой осью правого (на фиг. 2) вспомогательного магнита 76. При незначительном смещении продольных осей этих магнитов результирующее магнитное поле магнитного узла 7 суммируется с магнитным полем магнитного узла (магнита) 6, при этом фронт нарастания напряженности магнитного поля имеет практически прямоугольную форму - происходит четкое срабатывание геркона. Отпускание геркона 4 в положение Б происходит в зоне совпадения продольной оси левого (на фиг. 2) вспомогательного магнита 76 с продольной осью магнитного узла (магнита) 6. При первом обороте магнитного узла 7 срабатывает геркон 4 в положении Б, при втором - в положении 5 и т. д., срабатывают все