Электромагнитное реле Советский патент 1981 года по МПК H01H51/28 

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к низковольтному аппаратостроению, и может найти применение в системах автоматики и управления, использующих реле на гер коне. Известны электромагнитные реле, содек ащие геркон, катушку управления и постоянный магнит. В указанных реле магнит установлен симметрично относительно баллона геркона, а направление намагниченности постоянног магнита параллельно оси геркона IJ13 . Недостатком указанного реле является размагничивание постоянного магнита под действием поля катушки, что приводит к уменьшению надежности | реле, так как возможны случаи нарушения замкнутого состояния геркона Наиболее близким к предлагаемому является электромагнитное реле, содержащее геркон размыкакядего типа, два постоянных магнита с направлениями намагниченности, перпендикуляр ными продольной оси геркона, установ ленных на ферромагнитной пластине, и катушку управления 2. Недостатком указанного устройства является значительная потребляемая мощность и низкая удароустойчивость. Цель изобретения - устранение указанных недостатков. Поставленная цель достигается благодаря тому, что ферромагнитная пластина имеет участок уменьшенного сечения, причем указанный участок расположен между постоянными магнитами, а длина ферромагнитной пластины больше длины баллона геркона. На фиг. 1 представлено электромагнитное реле, общий вид; на фиг.2 то же, распределение магнитных потоков; на фиг, 3 - ферромагнитная пластина реле; на фиг. 4, 5, 6 - кривые зависимости напряжения срабатывания от геометрических размеров ферромагнитной пластины. Электромагнитное реле содержит геркон 1, кааушку 2 управления, два постоянных магнита 3, и ферромагнитную пластину 4. Пластина 4 снабжена участком 5 уменьшенного сечения, который находится в средней ее части. Магнитное состояние участка 5 определяется при прохождении через него магнитных потоков магнитного участка частью кривой намагничивания. Участок 5 уменьшенного сечения находится между двумя постоянными магнитами 3.

Электромагнитное реле работает следующим образом.

Катушка 2 управления (фиг. 2) магнитный поток, который разделяется, в Основном, на два потока: Ф| - поток, проходящий через контакт детали геркона и противоположный потоку постоянных магнитов Ф,, |Ф) - поток, замыкающийся через фер(ромагнитную пластину и согласный потку Ф„ .

С ростом МДС катушки управления увеличивается поток Ф, и насыщается участок 5 уменьшенного сечения ферромагнитной пластины 4.

Состояние насыщения поддерживается за счет незначительного увеличени МДС катушки управления.

Как известно, магнитная проницаемость стали при техническом насыщении не менее чем в 4-5 раз превышает проницаемость воздуха. Следовательно магнитная проводимость внутреннего участка магнитной цепи мезкду концами б пластины 4 (фиг. 4) будет больше проводимости рабочего зазора геркона (площади поперечных -сечений соответствующих участков цепи принимаются приблизительно одинаковыми). Для проведения потока Ф требуется меньшая величина МДС, чем для потока, замыкающегося через более короткую Ферромагнитную пластину.

Из-за насгАцения участка 5 (фиг. 2 резко увеличивается поток рассеяния магнитов Фд и уменьшается величина потока Ф, замыкающегося через рабочий зазор геркона. Следовательно, величина потока катушки

Ф

Ф.

отп

при которой геркон размыкается, в предлагаемом реле будет меньше величины потока Ф известного -устройства.

VI3 приведенного следует, что на пряжение срабатывания и мощность потребления предлагаемого герконового реле будет маньше, чем у известного.

Эффект уменьшения напряжения срабатывания и мощности потребления зависит при прочных равных условиях от геометрических размеров, пластины (фиг. 3). Наиболее существенное влияние, на них оказывает площадь поперечного сечения участка насыщения 5 длЦпа этого участка gyj и расстояние магнитами вр ,

Кривые зависимостей напряжения срабатывания U.p от этих параметров, полученные при исследовании образцов реле на базе геркона КЭМ-1, приведены на фиг. 4, 5 и 6. Значения геометрических размеров, указанных на фигурах:: в 80 мм; Ь 4 мм;

h 1 мм/ tyy 3,5 мм; а 10 иол. Из чертежей видно, что при Ер s:

8-12 мм, е 1 мм к - : 0,5 (5 площадь поперечного сечения пластины) , величина напряжения срабатывания уменьшается по сравнению с реле, у которого пластина не содержит участка насыщения и торцовых выступов

на 20%.

Другим достоинством реле предлагаемой конструкции является простота и удароустойчивость крепления пластины с магнитами. В отличие от известных конструкций в данном случае пластина с указанными выступами фиксируется аналогично геркону. При этом магниты не касаются баллона геркона и неподвижны относительно выводов или пазов, где установлена пластина. Следовательно, исключено

Q нарушение герметичности геркона при воздействии ударных нагрузок.

Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить основной параметр реле, а именно, уменьшить потребляемую мощность на 20% без увеличения веса меди и всего реле, его габаритных размеров, а также расхода электрической энергии в процессе эксплуатации. Повышенная удароустойчивость конструкции позволяет использовать ее

0 в реле без дополнительных амортизирующих элементов в жестких условиях воздействия механических нагрузок.

формула изобретения

Электромагнитное реле, содержащее геркон размыкающего типа, два постоянных магнита с направлениями намагниченности, перпендикулярными продольной оси геркона, установленных на ферромагнитной пластине U катушку управления, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и повышения удароустойчивости, ферромагнитная пластина имеет участок- уменьшенного сечения, причем указанный участок расположен между постоянными- магнитами, а длина ферромагнитной пластины больше длины баллона геркона.

1 - .

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Диковский Я.М., Капралов И.И. Магнитоуправляемые контакты. М.,

Энергия, 1970, с. 7-9.

2.Catalogue Р50, Section 21-Reed Switcher.and Relaus Bedford,- Electronic Design фирмы Brookhirst Igr

nic (Англия), 1971, vol. 19, № 2f, p. 750.

t / cmn-Pn- f