БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙКОММУТАТОР Советский патент 1974 года по МПК H01H31/02 H01H1/42 

1

Изобретение относится к области технической физики и может быть применено в качестве размыкателя разового действия тока накачки индуктивных накопителей с запасом энергии до 10 мДж. Время переключения тока .накопителя на нагрузку 100 мксек, время пропускания тока накачки через размыкатель 0,1 сек.

Известны устройства, в которых переключение тока накачки индуктивного накопителя на нагрузку осуществляется посредством параллельного подсоединения к нагрузке «взрывающегося проводника, который в процессе накачки накопителя нагревается и при испарении резко увеличивает свое сопротивление.

Для эффективной работы такого устройства вследствие изменения активного сопротивления «взрывающегося проводника в раз требуется высокая скорость нарастания тока накачки, цто достигается при запитке индуктивного накопителя от мощного импульското источника питания, например, конденсаторной батареи.

Как показывают расчеты, применить «взрывающийся проводник при пропускании через него медленно нарастающего тока накачки, что имеет место при заряде индуктивного накопителя до нескольких мегаДжоулей от униполярного генератора, ударной мащины

или выпрямителя, из-за больщого времени накачки и малого диапазона изменения активного сопротивления «взрывающегося проводника не представляется возможным.

Предлолсенный электромеханический коммутатор способен увеличивать свое активное сопротивление в lOi-105 раз и может быть применен при накачке накопителя униполярным генератором, ударной машиной или

выпрямителем.

Это достигается благодаря тому, что неподвижные контакты предлагаемого коммутатора соединены друг с другом перемычкой из металлической фольги, а подвижные ножевые

контакты выполнены из листового твердого диэлектрика и расположены со сдвигом с двух сторон перемычки, причем режущая кромка подвижных ножевых контактов образует угол наклона с плоскостью перемычки.

На чертеже схематически представлена схема коммутатора, который состоит из токоподводов 1, 2, соединяющих накопитель с зарядным устройством; металлической фольги 3, диэлектрических ножей 4, 5; электродинамического привода 6, 7.

При накачке индуктивного накопителя ток накачки проходит через металлическую фольгу 3, имеющую начальное активное сопротивление Го; по достижении заданной величины тока накачки на электродинамический

привод 6, 7 подается импульс тока и возникающий при этом импульс силы Ft прикладывается к диэлектрическим ножам 4, 5. Под действием импульса силы диэлектрические ложи получают ускорение и при своем поступательном движении разрезают металлическую фольгу.

Это приводит к тому, что ток начинает протекать по узкой зигзагообразной металлической полосе, имеющей большое сопротивление, в .результате чего падение напряжения на фольге резко увеличивается и ток накачки переключается яа нагрузку.

Для того, чтобы обеспечить заданную скорость изменения сопротивления фольги во времени, режущая кромка диэлектрических .ножей имеет угол наклона по отношению к плоскости фольги, который согласуется с величиной импульса силы.

Введение угла наклона между режущей кромкой диэлектрических ножей и плоскостью .фольги размыкателя принципиально, так как он обеспечивает непрерывное изменение сопротивления фольги в процессе переключения тока по заданному закону, вследствие чего вдоль фольги не возникают недопустимые скачки перенапряжения.

Таким механическим спосо;бом можно изменять активное сонортивление фольги в 105 раз за время не менее 100-150 мксек при скорости движения ножа 100-150 м/сек. Это позволяет осуществить накачку индуктивного накопителя до нескольких мегаДжоулей через размыкатель от униполярного генератора или выпрямителя с последующей коммутацией энергий накопителя в нагрузку.

Предмет изобретения

Быстродействующий электромеханический коммутатор, содержащий неподвижные контакты, подвиж.ные поступательно движущиеся ножевые контакты и электродинамический привод, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и обеспечения бездуговой коммутации, неподвижные контакты соединены друг с другом перемычкой из металлической фольги, а подвижные ножевые контакты выполнены из листового твердого диэлектрика и расположены со сдвигом с двух сторон перемычки, причем режущая кромка подвижных ножевых контактов образует угол наклона с плоскостью перемычки.