Матричное коммутирующее устройство на магнитоуправляемых контактах с "памятью" Советский патент 1979 года по МПК H01H67/30 

(54) МАТРИЧНОЕ КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО НА МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫХ КОНТАКТАХ С ПАМЯТЬЮ

ежду каждым переключением, которое осуществляется между указанными линиями, требуется производить размыкание реле, использованных при предыдущем переключении. Кроме тогб, очень сложным является процесс образования экрана из пермаллоя вокруг обмоток, обеспечивающих намагничивание и размагничивание магнитоуправляашх контактов.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и: noiBHшение его надежности в работе.

Это достигается тем, что предложенное матричное коммутирующее устройство снабжено дополнительным генератором разнополярных чередующихся прямоугольных импульсов, формирующим по крайней мере один импульс, больший по длительности, чем импульсы указанного генератора разногголярных

чередующихся прямоугольных импульсов, и двухвходовыми: логическими переключателями с одним выходом, блок выбора по оси X включает в себя гене)атор разнополярных чередующихся прямоуголйных импульсов и по числу координатных шин двухвходовые логичес-; кие переключатели с одним выходом,

блок выбора по оси У включает в себя дополнительный генератор разнополярных чередующихся прямоугольных импульсов и по числу координатных шин двухвходовые логические переключатели е одним выходом, причем один из входов каждого логического переключателя блока выбора по оси х и блока выбора по оси У соедин.ен с блоком управления, а другой вход каждого логйчесйЬго 11ер ё{ глючатёля сбёдйШн с соответствующим генератором разнополярных чередующихся прямоугольных импульсов в своем блоке выбора, обмотки управления, соединеннйё последо

вательно вдоль каждой из координатных шин, параллельных оси У, подключены к соответствующим выходам логических переключателей, блока выбора по оси У, а -обмотки управления, соединённые последовательно вдоль каждои из координатных шин, параллель- . ных беи X, подключены к соответтствующ1 выходам логических переключателей блока выбора по оси kj

Обмотки управления каждого из маг- нит оуправляемых контактов могут быть установлены в баллоне магнитоуправляемого контакта и расположены одна над другой.

Устройство снабжено также постоянными магнитами, по числу магнитоуправляемых контактов, с расположенными на каждом из них обмотками управления и имеющими полюсные наконечники, соединенные с выводами магнитоуправляемых контактов.

. На фиг. 1 изображено предложенное устройство; на фиг. 2 - обмотка уп-.

|завления на одном магнитоуправляемом контакте; на фиг. 3 показаны программы импульсов управления от генераторов; на фиг. 4 - характеристики срабатывания и размыкания магнитоуправляемых контактов; на фиг. 5 - программа импульсов управления от генерторов, второй пример; на фиг. б -программа импульсов управления от генераторов, третий пример; на фиг. 7- программа импульсов управления от генер оров, четвертый пример; на фиг. 8 - магнитоуправляемый контакт с постоянным магнитом, один из вариантов,

- Устройство, показанное на фиг. 1, имеет только семь координатных шин, каждая из которых содержит один проводник . Шины Х1, Х2 и ХЗ расположены параллельно и образу$от первый ряд проводников. Шины У1, У2, УЗ и У4 таже параллельны, расположены ниже шин XI, х2, хЗ перпендикулярно к ним и образуют второй ряд шин. Реле Rl,l, ,R1,2, RI,3, R2,i; R2,2, R,2,3, R3,I, R3,2, R3,3, R4,I, R4,2, R4,3 расположены между указанными рядами шин и служат для соединения одного из проводников одного ряда шин с проводником другого ряда шин. Например реле R3,2 может соединять шину УЗ с шиной х2.

На фиг, 2 показано реле с магнитоуправляетми контактами состоящее из стеклянной колЗы 1, в которой закреплены язычки S и 3, выполненные из намагничиваемого материала и об15азу ощие мзгнитоуправляемый контакт. Катушки 4 имеют одинаковое количество витков И намотаны непосредственно на стеклянную колбу одна поверх другой. Различные реле размыкаются и .замыкаются за счет использования блока выбора б по оси х и блока выбора 7. по оси У содержсодих гё- не)аторы 8 и 9 разнополярных череду ющиХся прямоугольных импульсов соответственно, причем эти генераторы соединены с катушк&ми 4 и 5 реле через двухвходовые логические переклю, чат ели с -одним выходом. Катушки 4 реле RI, 1, R2 ,1, R3,1 и R4,1 соединены последовательно с генератором 8 через логический переключатель 10. Катушки 4 реле R2,2, R3,2 и R4, соединены с тем же-генератором при помощи переключателя 11, а катушки реле RI,3 R2,3 R3,3 соединены последовательно с генератором -9 через логический переключатель 13, катушки реле R2,l, R2,2, R2,3 -через пере ключатель 14, катушки реле .R3,1, R3,2, R3,3 - через переключатель 15 и катушки реле R4,l, R4,2, R4,3 через переключатель 16. .

Каждый из блоков выбора б и 7 срстоит из генератора 8 и 9, соответственно, вырабатывающих по крайней меte два последовательных импульса , вызывающих размагничиванИё. Пример формы импульсов, вырабатываемых ге.нераторами 8 и 9 показан на фиг. 3. Импульсные токи, приложенные к тоуправляемЬму контакту, вызывают ег размагничивание и nepeBOflHT peSfe S его первое устойчивое состояние. Управляющие обмотки позволяют получить наложение или сложение импульсов маг нитного поля, наведенного выходнб1Мй токовыми импульсами генераторов 8 и 9. Импульс, образованный наложением двух импульсов, показанна фиг. 3. Амплитуда этого импульса такова, что реле переводится во второе устойчивое положение. Для тбго, чтобы замкнуть реле трё буется магнитное поле, напряженность которого достаточна для прижатий язычков 2 иЗ один к другому. .Для этого язычки намагничиваютсй импУЛьсом тока, приложенного к катушкам 4 и 5. Этот .импульс тока должен обеспе чить появление вокруг язычков ного поля я, напряженность котЬрого превышает Of (см. фиг. 4). Для размыкания реле нужно размагнитить йзыч ки. Это осуществляется при Помощи; ИМ пульса тока противоположного направлению по отношению к тому, которыЙ . вызвал замыкание реле, и наводящего поле Н, напряженность которого мёньjae величины-Зо, но больше величины0 (в противном случае реле замыкается вновь). Практически невозможно изтотбёить реле. Для которых величина 3 и DO одинаковы. Эти величины разнесены на допустимый интервал.. Следователь но, Д и Зо лежат в интервалах л Jf и UDO соответственно, причем первый из этих интервалов опр еделяетЬй эначениями и , а второй интервал определяется значениями - Зц., и -Joi Такие же интервалы ра:сположены сим- метрично по другую сторону от нуля. Замыкание описанного реле производится при помощи импульсов положительной полярности. Для обеспечения срабатывания всех реле напряженность поля 3f , вызывающего срабатывание. т. е. 3 sz-должна быть больше , Поле срабатывания З; образуется путем наложения полей 3 и 3 J наведенных катушками 4 и 5, возбужденных импуль сами тока, выработанными генераторами 8 и 9. Предполагая, что поля и р одинаковы, получаем Jj: 3 j -t-a J za). Импульсы токов, выработанные генераторами 8 и 9, при отсутствии наложения должйы вызывать всех реле. Размыкание осуществляется при отрицательных значениях поля и 3 которые также предполагаются равными. Эти 1.эличйны должны быть таковы, чт6-3. 3 3 02 . Если амплитуда импульса недостаточна для размагничивания язычков это и приводит к тому, что реле не размыкается. Если . ,амплитуда ел ийтом велика и это вызывает намагничивание в обратном направлений, рейёср1Ват:ыва;ет. . Предположим, что требуется соединить шины У2 и ХЗ .(фиг. 1) . Блок управления 17 замыкает переключа:тели 14 и 12, оставляя другие эзомкнутыми. К реле Й2,1 и R2,2 прикладываются возбуждающие поля, форма которых показана нЖ фиг. 3. Независимо от первоначальннх состояний эти реле будут разомкнуты. То же самое имеет место и для реле RI,3,.R3,3 и R4,3. Эти поля закладываются только в реле , которое замыкается, соединяя шины У2 и ХЗ. Для осуществления этих функций пригодны импульсы и другой формы. При помощи импульсов, показанных на фиг. 5, можно осуществлять размыкание реле поМимо тех, в |которых наложение приводит к их замыканию. На фиг. б показаны импульсы меньшей величины по сравнению с величиной, осуществляющей возбуждения 3 - и . Это приводит к более полному размагничиванию. Для исключения неправильного размыкания реле, вызванного сдвигом во времени импульсов, необходимо, чтобы импульсы, индуцируйщие поля и имели большую ширину по сравнению с импульсами, индуцирующими поля 0 и (фиг. 7) . Наложение этих полей дает полное поле. При этом имеются дополнительные.импульсы, но они имеют ту же полярность, и по крайней мере один из них индуцИрует возбуждающее поле 3р. Таким образом, работа не изменяется и сдвИг во времени иИлпулъсов приводит только, к изменению ширины импульса, показанного на фиг. 7. Реле (фиг. 2) может содержать.каркас, на который намотаны обмогки и который надевают на баллон. Также можно наматывать обмотки одновременно двумя проводниками. :. Можно использовать также реле, показанное на фиг. 8, в этом случае ,контактнЫЭ язычки 18 и 19 выполняют Гиз материала, не имеющего остаточной намагниченности, и помещают их в стеклянную колбу 20. Катушки 21 и 22 намотаны на стержневой магнит 23, полюса которого N и S расположены вдоль линии параллельной линии расположения язьгаков 18 и 19. Формула изобретения 1. Матричное коммутируюгцее устройство на магнитоуправляемых контактах с памятью, содержащее генератор разнополярных чередующихся прямоугольных импульсов, координатные шины, параллельные оси X, и координатные шины, параллельные оси У, пересекающиеся в пространстве под прямым углом, блок управления, блок выбора по оси X и блок выбора по оси У, магнитоуправляемые контакты с памятью, установленные между координатными шинами, параллельными оси х и оси У в местах их пересечения, и имеющие каждый по две обмотки управления, одни из которых соединены:последовательно вдоль каждой из коорди натных шин, параллельных, оси х, другие соединены последовательно вдоль каждой из координатных шин,-параллельных оси У, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе, оно снабжено дополнительньм генератором разнополярных чередующихся прямоугольных импульсов, формиру-ющим по крайней мере один импульс, больший по длительности, чем импульсы указанного генератора раэнополярных чередующихся прямоугольных имТ1ульсов и двухвходовыми логическими переключателями с одним выходом, блок выбора по оси X включает в себя генератор разнополярных чередующихся прямоугольных импульсов и по числу координатных шин двухвходовые логические переключатели с одним выходом, блок выбора по оси У включает в себя дополнительный генератор разнополярных чередующихся прямоугольных импульсов и по числу координатных шин двухвходовые логические переключате/1И с одним выходом, причем.один из

входов каждого логического переключателя блока выбора по оси х и блока выбора по оси У соединён с блоком управления, а другой вход каждого логического переключателя соединен с соответствующим генератором разнополярных чередующихся прямоугольных импульсов в своем блоке выбора, обмотки управления, соединённые последовательно вдоль каждой из координатны шин, параллельных оси У, подключены к соответствующим выходам логических переключателей блока выбора по оси У, а обмотки управления, соединенные последовательно вдоль каждой, из координатных шин, параллельных оси X, подклнзчены-К соответствующим выходам логических переключателей блока выбора по оси X.

2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что обмотки управлений казкдого из магнитоуправляемых контактов установлены в баллоне магнитоуправляемого контакта и расположены одна над другой, 3,Устройство по п. 1, отличающеедя тем. Что оно снабжено постоянными магнитами, по числу магнитоуправляемых контактов, с расположенными на каждом из них обмотками управления и имеющими полюсные наконечники, соединенные с выводами магнитоуправляекых контактов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 1393336, Н 01 Н, 1956.

2. Патент Франции 1316290, Н 01 Н, 1954.

-, 9 16

,h

гН J-J

Фиг.З