Путевой выключатель Советский патент 1981 года по МПК H01H36/00 

(54) ПУТЕВОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к путевым выключателям и может использоваться в качестве индикатора перемещений в автоматике роботов, кузнечно-прессовом производстве, станкостроительной промышленности, на речном и морском транспорте.

Известен сигнализатор перемещений, содержащий неподвижно установленный постоянный магнит, расположенный между обмоткой возбуждения, обхватывающей исполнительные магнитоуправляемые контакты, и управляющим магнитоуправляемым контактом, включенным последовательно с обмоткой возбуждения; указанные магнитоуправляемые контакты расположены в зоне одного полюса постоянного магнита 1 .

Это устройство работает в режиме «включено-выключено и сигнализирует об одном перемещении.

В автоматике возникает необходимость в индикации разновременности двух перемещений, т.е. в ряде случаев необходимо определить после заверщения движения двух объектов, который из них переместился раньще.

Поставленную задачу можно рещить, применив два сигнализатора, но для этого необходима схема сравнения моментов перемещения, так как в упомянутых сигнализаторах отсутствует запоминание состояния индикатора.

Известно устройство для индикации перемещения «электронное реле, содержащее магнитопровод с измерительными обмотками и два якоря один из которых,

IQ подвижный, установлен в непосредственной близости от магнитопровода. Магнитопровод торсидальный с обмоткой обратной связи к коллекторной обмоткой автогенератора, выполненного на транзисторе. Устройство позволяет определить направление смещения и момент прохождения якоря, а при использовании двух реле определяется соответственно разность перемещений по времени 2.

Однако наличие генератора на транзисторе понижает надежность устройства, а

использование двух реле усложняет решение технической задачи: определить после завершения движения двух объектов, которое из двух перемещений произошло раньше.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является путевой выключатель, содержащий магнитопроводы с установлеными на них магниточувствительными датчиками, два подвижных магнитных сердечника, каждый из которых установлен с возможностью воздействия на свой магниточувствительный датчик 3.

Однако в таком переключателе необходимо использовать несколько источников МД.С и специальные схемы обработки сигналов, что значительно усложняет переклютель. Цель изобретения - упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем, что в путевой выключатель, содержащий магнитопроводы с установленными на них магниточувствительными датчиками, два подвижных магнитных сердечника, каждый из которых установлен с возможностью воздействия на свой магниточувствительный датчик, введен источник постоянной М.Д.С, установленный между указанными магнитопроводами, так что подвижные магнитные сердечники образуют с концами магнитопроводов параллельные магнитные цепи по отношейию к указанному источнику МДС, причем, магниточувствительные датчики установлены на магнитопроводах по разные стороны от источника постоянной МДС. На -фиг. 1 представлен двухсторонний т f .л вариант путевого переключателя; на фиг. 2односторонний вариант путевого переключателя; на фиг. 3 - указанный путевой переключатель. Переключатель (фиг. 1) содержит магнитопровод, выполненный из двух магнитомягких стержней 1 и 2, соединенных постоянным магнитом 3, в разрезе магнитопровода 1 помещены магниточувствительные датчики поля 4 и 5. Контролируемые перемещения двух объектов кинематически связаны с подвижными магнитными сердечниками 6 и 7 (якорями). В путевом переключателе (фиг. 2) магнитопроводы выполнены из трех магнитомягких стержней 8-10, между которыми помещены магниточувствительные датчики поля 4 и 5. Средний стержень 8 магнитопровода выполнен Т-образной формы с разветвлением его вертикального элемента на две части для более четкого разделения магнитных потоков подвижных сердечников 6 и 7. На среднем стержне 8 магнитопровода размещен источник МД.С, например, в виде обмотки 11. Свободные концы магнитопроводов 1, 2,-8, 9 и 10 образуют полюса переключателя. В упрощенном варианте индикатора (фиг. 3) без специальных датчиков поля, их роль выполняют стержни магнитопровода 1 и 2 с помещенными на них измерительными обмотками 12 и 13.

Работа переключателя в роли индикатора основана на явлении магнитного гистерезиса и законах магнитных цепей. Если к полюсам индикатора (фиг. 1) подходит якорь 7 и замыкает цепь с источником МДС. в виде магнита 3, то якорь 7 и участки стержней 1 и 2 между ним и магнитом намагничиваются. Очевидно, вследствие этого, разность магнитных потенциалов на полюсах магнита 3 уменьшится тем больще, чем меньше магнитное сопротивление образовавшейся магнитной цепи, по сравнению с внутренним сопротивлением источника МД.С, т. е. магнита 3. Тем самым, для большего ослабления разности магнитных по тенциалов можно применять магниты с большим внутренним сопротивлением. Таким свойством обладают широко выпускаемые сейчас феррит-бариевые магниты. Когда к индикатору подходит магнит 6 и занимает левый участок цепи, то изме-нений магнитного потока в последней меньше, поскольку разность потенциалов источника МД.С. в контуре этого участка цепи. становится меньше, а статочные явления магнитного гистерезиса препятствуют равномерному распределению потоков между двумя частями магнитопровода индикатора. В силу этого, магнитный поток через датчик поля 5 больше, чем через датчик 4, f ™ проницаемость сердечника датчика 5 меньше, чем сердечника датчика 4, TiMfa S 7i i3uuTTip uam РАП n : UHUK-Q nQTuuv i л. что может быть легко определено посредством посылки импульсов опроса в их измерительные обмотки. Аналогично работает индикатор (фиг. 2). Постоянный ток питания обмотки 11 может быть выключен после завершения одн(го из движений. Действие индикатора (фиг. 3) основано на том, что участки магнитопровода, охваченные, например, обмоткой 12, имеют меньшую, по сравнению с участками магнитопровода с обмотками 13, магнитную проницаемость, если якорь 7 замкнет цепь раньше, чем якорь 6. Поэтому соответствующая информация с обмоток 12 и 13 может быть получена любым известным способом. Поскольку намагничивание производится постоянным полем, то после завершения очередного цикла и перехода индикатора в исходное положение (т. е. при удаленных якорях 6 и 7) все участки магнитопровода ( в т.ч. R, якори) приходят в то же самое исходное магнитное состояние, которое было бы в последующем исходном положении. Это обусловлено тем, что при удалении якорей 6 и 7 магнитное сопротивление обеих магнитных цепей очень велико (по сравнению с замкнутым состоянием) и намагниченность участков близка к значению остаточной индукции на кривой гистерезиса. Поэтому каждый новый цикл начинается при одинаковых магнитных состояниях как левлй, так и правой частей индикатора, что обеспечивает стабильность и точность его показаний. Чем ближе момент замыкания якорями 6 и 7 своих цепей, тем меньше разнятся сигналы, снимаемые с датчиков поля 4 и 5, а если эти сигналы равны, значит оба якоря 6 и 7 одновременно прикоснулись к стержням магнитопровода. Таким образом,определяя величину рЪзности показаний датчиков поля после завершения перемещений обоих якорей, можно судить о времени запаздывания одного перемещения относительно другого.

Предлагаемая конструкция отличается простотой и надежностью.

Формула изобретения

Путевой выключатель, содержащий магнитопроводы с установленными на них магмагниточувствительные датчики установлены на магнитопроводах по разные стороны от источника постоянной .С.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

f 7 7

4 /

Фиг.1

/5 /37