Бесконтактный путевой выключатель Советский патент 1976 года по МПК G08C19/08 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля путевых положений рабочих органов ме.чанизмов в позиционных системах управления.

Известны бесконтактные путевые выключате.щ, в которых спаренные со стороны ярма Ш-образные магнитопроводы с обищм ярмом имеют поперечное сечетше, равное двум сечениям каждого из стержней, сечения которых между собой одинаковы, с обмотками возбуждения на магнитопроводе и с подвижным ферромагнитным якорем, перекрывающим одновременно лишь два стержня 1 .

Однако при размещении обмоток на половинах крайних стержней, используемых в мостовых схемах, приходится применять удвоенное сечсш е ярма, так как при перекрытии якорем одних половин двух стержней магнитный поток проходит по замкнутой магнитной цепи обмотки, с перекрытой половиной стержня, и по половине поперечного сечения общего ярма. Вторая половина сечения ярма этим потоком не используется. В таких мостовых схемах всегда используется магнитными потоками лишь половина сечения общего ярма.

Известен также бесконтактный путевой выклюитель для позиционных систем управления, вьшолненный на Ш-образном магнитопроводе, на крайних стержнях которого размещены обмотки, включенные в плечи моста с пороговым устройством на выходе, а ферромагнитньш якорь датчика состоит из двух частей, каждая из которых поочередно перекрьшает средний и один из крайних стержней 2.

Однако при использовании каждой из обмоток крайнего стержня в мосте зтого выключателя для баланса моста приходится применять в качестве второго плеча обмотку BTOpoio эквивалентного Ш-образного датчика, что усложняет и удорожает конструкцию за счет увеличения веса и объема второго датчика.

15

Кроме того, конструктивно такие сдвоенные датчики требуют надежного дополнительного механического крепления между собой при установке их в точке контроля путевых положений рабочих оргапов механизмов наведения, что особенно важно при работе датчиков на удар.

Дополнительные механические крепления также увеличивают вес конструкци.

Установка обоих датчиков в одной точке контроля необходима для устранения температурной и другах погрешностей, возникающих из-за разбаланса моста при установке датчиков в разных местах. Целью изобретения является уменьшение объема и веса при увеличении чувствительности датчика. Для этого ярмо магнитопровода вьшолнено общим для обоих датчиков и его сече1ше равно сечению стержней мап-штопровода. На фиг. 1 и 2 приведена схема конструкции и. датчика выключателя находящегося в двух состояниях:1.при отсутствии ферромагнитного якоря над стержнем (см. фиг. 1); 2.при перекрытии ферромагнитным якорем, например одного крайнего и среднего стержней (см.фиг. 2); на фиг. 3 - структурно-принципиальная электрическая схема включения обдмоток дат1шка. Магнитопровод индуктивного датчика бесконтактного путевого выключателя содержит три стержня -3, соединенные в середине общим ярмом 4. На каждой половине крайних стержней 1-3 размещены следующие обмотки: на стержне 2 обмотки 5 и 6, на стержне 3 обмотки 7 и 8. На фиг. 2 средний стержень 1 и крайний стержень 2 -перекрываются ферромагнитным якорем 9. При зюм образуется малый воздушный зазор 10 между стержнями 1 и 2 и ферромагш1тнь5м якорем. Каждъш мост состоит из двух обмоток даттака и двух обмоток питающего трансформатора 1 . Две обмотки 5 и 6 датчика, включенные последовательно и встречно меж,ду собой, образуют вместе с даумя обмотками 12 и 13 трансформатора 11, включенныр последовательно и согласно между собой, ОД1-1Н мост. К моста, т.е. к общим точкам двух обмоток 5 и 6 датчика и двух обмоток 12 и 13 трансформатора подключено пороговое устройство 14. Аналогично второй мост образован двумя обмотками 7 и 8 датчика и двумя обмотками 15 и 16 трансформатора 11. к выходу которого подключено пороговое устройство 17. На фиг. 1 я 2 изображень МаГ1 итные потоки, создаваемые, например, только двумя обмотками .5 и б датчика. На фиг. 1 при отсутствии ферромапжтного якоря над стержня ш магнитньш поток Ф, создаваемый обмоткой 5, равен магнитному потоку создаваемому обмоткой 6. причем Ф1 Ф2, так как магнитные цепи обоих потоков одинаковы. В общем ярме 4 оба потока направлены навстречу один другому. Магнитные потоки Фх и Фг представляют собой потоки рассеяния магнитопроводя с большим воздуш ным зазором, имеющимся между стержнями 1 и 2. При перекрытии ферромагнитным якорем 9 стержней 1 и 2 в верхней части магнитный поток Фз, создаваемый обмоткой 5, многократно возрастает по сравнению с магнитным потоком Ф1, например: , где . Этот же поток Фз вытесняет встречный поток Ф4, создаваемый обмоткой 6, из ярма 4 и уменьшает его на какую-то величину ДФ4 по сравнению с потоком Фг: ДФ4 Ф2-ФА Дополнительный разбаланс магнитных потоков, создаваемый за счет уменьшения потока обмотки 6 на величину ДФ, приводит к еще большему общему разбалансу магнитных потоков обмоток 5 и 6: Фз ПФ4. Дополнительный разбаланс потоков используется в предложенном бесконтактном путевом выключателе для повышения чувствительности датчика и, следовательно, для повыщения чувствительности моста. Рассмотрим, например работу первого моста бесконтактного путевого выключателя. При отсутствии ферромагнитного якоря 9 над стержнями 1 и 2 напряжение обмоток 12 и 13 трансформатора 11 уравновешивается одинаковыми полными сопротивлениями индуктивных обмоток 5 и 6 датчика. Напряжение на выходе, в диагонали моста, сбалансировано и равно нулю. При перекрытии ферромагнитным якорем 9 стержней 1 и 2 в верхней части индуктивное и, следовательно, полное сопротивление обмотки 5, скачком многократно уменьшается, а индуктивное полное сопротивление обмотки 6 увеличивается на некоторую велишну (за счет многократного уменьшения магнитного сонротивле1шя мапштной цепи обмотки 5 и вытеснения потоком Фз потока Ф4, как упомянутого выше), Баланс моста нарушается. На выходе моста скачком появляется разностное напряжение, которое подается н,а вход порогового устройства 14, От разностного напряжения включается пороговое устройстао 14, Аналогично от перекрытия стержней 1 и 3 ферромап-штным якорем 9 (эта часть якоря на чертеже не показана) возникает разбаланс второго моста и скачком появляется разностное напряжение, которое включает пороговое устройство 17. Включение пороговых устройств 14 или 17 является сигналом на срабатьгоания бесконтактного путевого выключателя. Формула изобретения Бесконтактный путевой выключатель, содержашлй два индуктивных датчика с обмотками, включенными в плечи моста и пороговое устройство, тличающийся тем, что, с целью уменьшения объема и веса при увеличении чувствительности, ярмо магнитопровода вьшолнено общим для обоих датчиков и его сечение равно сечению стержней магнитопровода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетельство СССР № 304562, М.Кл G 08 С 19/08, 1969, 2,Авторское свидетельство № 490202, М, Кл, G 08 С 19/08, приоритет 25,12,1972,

Физ. J