Бесконтактное магнитное реле переменного тока Советский патент 1978 года по МПК H03K17/68 

Ц1Ш на выходе выпрямителя включена емкость 7.

Для сн11л ения уровня опорного подмагничивания, увеличения быстродействия и улучшения качества релейной характеристики сердечник 1 выполнен из высокопроницаемого ферромагнетика с петлей гистерезиса, близкой к прямоугольной, например из материала 65НГ1, 79НМ, 34НКМП и т. д. При отсутствии входного напряжения . за счет постоянного магнитного поля, созданного обмоткой 2, сердечник i насыщен полностью или частично. Для обеснечения релейного режима необходимым условием является полное насыщение стержня наименьшего сечения.

При появлении входного сигнала У,, по обмоткам и 5 протекают токи, причем постоянный ток обмотки 5 создает магнитное поле, направленное навстречу нолю, созданному обмоткой 2. Следовательно, иоле созданное обмоткой 5, является размагничивающим. По мере роста сигнала и„у это поле выводит сердечник / из состояния насыщения, при этом вначале выходят из насыщения участки магнитонровода с больщим сечением. С увеличением сигнала ,/вх а следовательно, и напря кенности поля обмотки 5, область сердечника /, находящаяся в состоянии насыщения, сужается. Для улучщения релейности необходимо, чтобы ток в обмотке 5 нарастал либо пропорционально входному сигналу, либо ускоренно ио сравнению с этим сигналом.

Наиболее общим случаем является пропорциональная зависимость, так как нелинейный начальный участок вольт-амперной характеристики диодов выпрямителя соответствует нерабочему участку релейной характеристики t/иых /(вх), а рабочий ее участок приходится на линейный участок характеристики диодов.

Среди всех з-частков магнитопровода последним будет выходить из насыщения стержень наименьщего сечения, на котором расположена выходная обмотка 4. Это происходит при некотором значении сигнала t/Bx. (при напряжении срабатывання вх.ср- При UBX.UB.CP, в обмотке 4 напряжение входного сигнала не трансформируется или трансформируется весьма низкий уровень напряжения за счет неполноты насыщения стержня наименьшего сечения (за счет неидеальной прямоугольности иетли гистерезиса материала сердечника) .

При 17вх , .вх.ср происходит резкое размагничивание стержня наименьшего сердечника /ив обмотке 4 скачкообразно трансформируется ЭДС, а на нагрузке устанавливается высокий уровень выходного напряжения f/вых. Для улучшения релейного режима рабо.хы. необходимо,,. чтобы скорость нарастания размагничивающего поля значительно

превышала скорость нарастания ноля входного сигнала. Это достигается выбором соотношения чисел витков в обмотках 3 и 5, причем необходимо выполнение условия р вх- Для этой же цели желательно, чтобы площадь поперечного сечения стержня, на котором расположена обмотка 4 была как можно меньше.

Нормальная работа реле предусматривает пропорциональность между током з обмотке 3 и напряжением. t/,,x Это обеспечивается при использовании источника напряжения f/Bx с выходным сопротивлением, намного превышающим импеданс обмотки 5.

Предлагаемое реле относится к типу реверсивных элементов, так как нри изменении фазы входного сигнала фаза выходного сигнала меняется на противоположную.

Принципиально возможно создание реле на основе магнитной системы тороидальной формы с переменным по угловой координате сечением.

При работе магнитного реле в обмотках 2 и 5 индуцируют переменные ЭДС потоком, созданным обмоткой 3. Эти ЭДС создают в цепях обмоток 2 и 5 переменные токи, вследствие чего результирующее постоянное поле, управляющее состоянием сердечника, искажается. Это искажение оказывает некоторое влияние на качество релейной характеристики тем большее, чем больше частоты переменного поля. Устранение указанного искажения не представляет практической трудности (например, включение в цепи обмоток 2 и 5 индуктивных

сопротивлений, ограничиваюших переменные токи, дополнительных вентилей и т. и.)

Формула изобретения

Бесконтактное магнитное реле переменного тока, содержащее ферромагнитный сердечник, выполненный из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, входную и выходную обмотки переменного тока, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, повышения быстродействия, увеличения крутизны выходной характеристики, ферромагнитный сердечник вынолнен с переменным ио иериметру сечением, входная обмотка расположена на участке наибольшего сечения, а выходная обмотка - на участке наименьидего сечения ферромагнитного сердечника и дополнительно введены обмотка подмагкнчивания и комиенсирующая обмотка, причем обмотка подмагничивания соединена с опорным источником постоянного тока, а компенсирующая обмотка через выпрямитель подключена параллельно входной обмотке. Источник информации, шринятый во внимание при экспертизе: 1. Публикация Японии № 47-16385, кл. 59 Н-4, 15.05.72.

и