Устройство коммутации электрических сигналов

 

УСТРОЙСТВО КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ,, содержащее плоскую матрицу из трех групп управляющих обмоток, каждая из которых имеет П обмоток и каждая обмотка любой группы имеет пересечение с каждой из обмоток других групп только в одном коммутирующем элементе матри . цы, выполненном в виде магнитоуправляемого контакта, два дешифратора, выходы которых подсоединены к входам управления соответствунлцих первых и .вторых замыкающих ключей, а входы к входам элемента суммирования,.третий дешифратор, входы которого соединены с выходами элемента суммирования , а выходы - с управляющими входани соответствующих первых и вторых переключающих ключей, первые выводы управляюпщх обмоток первой группы соединены с первой шиной питания, а вторые - с выходами соответствующих первых замыкающих ключей, первые выводы управляющих обмоток третьей группы подсоединены к входам соответствующих вторых замыкающих ключей, и элемент задержки,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности размыкания магнитоуправляемых контактов, дополнительно введены П третьих и четвертых, пятый и шестой переключающие ключи,

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(д) < Н 03 К 17/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1" »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3412247/18-21 (22) 24.03.82 (46) 23,11 ° 83. Вюл. 1(- 43 (72) В.А.Ымелев, В.Д.Шершуков. и И.И.Кузнецова (53) 621.382(088.8) (56) 1. Воронин 1).В. и др. Матричный коммутатор на,магнитоуправляемых контактах. -"Приборы и системы управления", l971, Р 11.

2, Авторское свидетельство СССР

Ф 610299, .кл. Н 03 K 17/16, 18.02.74 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО КОИМУТИЦП1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНА)1ОВ,. содержащее плос. кую матрицу иэ трех групп управляющих обмоток, каждая из которых имеет )) обмоток и каждая обмотка любой группы имеет пересечение с каждой иэ обмоток других групп только в Ф одном коммутирующем элементе матрицы„ выполненном в виде магнитоуправляеьпго контакта, два дешифратора, выходы которых подсоединены к входам управления соответствующих первых и .вторых замыкающих ключей, а входы— к входам элемента суммирования,.тре-. тий дешифратор, входы которого соединены с выходами элемента суммирования, а выходы — с управляющими входами соответствующих первых и вторых переключающих ключей, первые выводы управляющих обмоток первой группы соединены с первой шиной питания, а вторые — с выходами соответствующих

\ первых замыкающих ключей, первые выводы управляющих обмоток третьей группы подсоединены к входам соответствующих. вторых замыкающих ключей, и элемент задержки,о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности размыкапил магнитоуправляемьтх контактов, дополнительно введены 11 третьих и четвертых, пятый и шестой переключающие ключи, 11 элементов И и магнитопровод, установленный в матрице на уровне пере", крытия взаимодействующих выводов контактных пружин магнитоуправляемых контактов, причем каждая из управляющих обмоток второй группы выполнена из двух одинаковых полуобмоток, симметрично расположенных относительно магнитопровода, одни выводы верхних пблуобмоток второй группы соединены с перекидными контактами соответствующих первых переключающих ключей, размыкающие контакты которых объединены с размыкающими контактами третьих переключающих ключей и замыкающими контактами вторых и четвертых переключающих ключей и подсоединены к Я

l, первой шине питания, размыкающему контакту шестого переключающего ключа и замыкающему контакту пятого переключающего ключа, перекидной

I контакт которого соединен с вторыми объединенными выводами управляющих обмоток третьей группы, вторые выводы верхних полуобмоток второй группы соединены с перекидными конI тактами соответствующих вторых переключающих ключей, размыкающие кон-,, такты которых объединены с размы- . . кающими контактами четвертых переклвчаюц их ключей и замыкающими контактами первых и третьих переключающих ключей и через замыкающий ключ подсоединены к второй шине питания, входам первых замыкающих клю-, чей, размыкающему контакту пятого

1056457

10 переключающего ключа и замыкающему контакту шестого переключающего ключа, перекидной контакт которого соединен с входами вторых замыкающих ключей, первые выводы нижних цолуобмоток второй группы соединены с перекидными контактами соответствующих третьих переключающих ключей, а вторые выводы нижних полуобмоток второй группы — с перекидными контакта1 ми соответствующих четвертых перек1

Изобретение относится к измерительной технике и может .найти применение в системах автоконтроля, в частности в устройствах коммутации. сигналов малого уровня.

Известно устройство коммутации электрических сигналов, содержащее плоскую матрицу из И групп управляющих обмоток, причем каждая груп" па имеет одинаковое число обмоток, а каждая обмотка любой группы имеет пересечения с каждой из обмоток других групп только в одном коммутирующем элементе 1

Однако это устройство не отличается высокой. надежностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство коммутации электрических сигналов, содержащее плоскую матрицу, из трех групп управляющих обмоток, каждая из которых имеет 11 обмоток и каждая обмотка любой группы имеет пересечение с каждой из обмоток других групп только в одном коммути-. рующем элементе матрицы, выполнен- . ном в виде магнитоуправляемого контакта, две дешифратора, выходы которых подсоединены к входам управления соответствующих первых и вторых замыкающих ключей, а выходы, — к входам элемента суммирования, третий дешифратор, входы которого соединены с выходами элемента суммирования, а выходы — с управляющими входами соответствующих первых и вторых переключающих ключей, первые выводы управляющих обмоток первой группы соединены с первой шиной питания, а вторые — с выходами соответствующих первых замыкающих ключей, первые вы15

35 лючающих ключей, выход элемента задержки соединен с разрешающими входами дешифраторов и третьего замыкающего ключа, а его вход " с шиной управления, управляющими входами пятого и шестого переключающих ключей и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами третьего дешифратора, а выходы — с управ ляющими входами соответствующих треть . их и четвертых переключающих ключей.!

2 воды управляющих. обмоток третьей группы подсоединены к входам соответствующих вторых замыкающих ключей, и элемент задержки -)2) .

Недостатком известного устройства является то, что надежность размыкания магнитоуправляемых, контактов недостаточна.

Цель изобретения — повышение надежности размыкания магнитоуправляемых контактов.

Для достижения поставленной цели в устройство коммутации электрических сигналов, содержащее плоскую матрицу из трех групп управляющих обмоток, каждая. из которых имеет 11 обмоток и каждая обмотка. любой группы имеет пересечение с крой из обмоток других групп только в одном коммутирующем элементе матрицы, выполненном в виде магнитоуправляемого контакта, два дешифратора, выходы коi торых подсоединены к входам управления соответствующих первых и вторых замыкающих ключей, а входы — к входам элемента суммирования, третий дешифратор„ входы которого соединены с выходами элемента суммирования, а выходы — с управляющими входами соответствующих первых и вторых перек лючающих ключей, первые выводы управляющих обмоток первой группы соединены с первой шиной питания, а вторые - с выходами соответствующих первых замыкающих ключей, первые выводы управляющих обмоток третьей группы подсоединены к входам соответствующих вторых замыкающих ключей, и элемент задержки, дополнительно введены 11 третьих и четвертых, пятый и шестой

1056457 переключающие ключи, g элементов И и магнитопровод, установленный в матрице на уровне перекрытия взаимодействующих выводов контактных пружин магнитоуправляемых контактов, 5 причем каждая из управляющих обмо-ток второй группы выполнена из двух одинаковых полуобмоток, симметрично расположенных относительнс магнитопровода, одни выводы верхних полу- 10 обмоток второй группы соединены с перекидными контактами соответствующих первых переключающих ключей, размыкающие контакты которых объединены, с размыкающими контактами третьих переключающих ключей и замыкающими контактами вторых и четвертых переключаюцих ключей и подсоединены к первой шине питания, размыкающему контакту шестого переключающего ключа и замыкающему контакту пятого переключающего ключа, перекидной контакт которого соединен с вторыми объединенными выводами управляющих обмоток третьей группы, вторые выводы верхних полуобмоток второй группы соединены с перекидными контактами соответствующих вторых переключающих ключей, размыкающие контакты которых объединены с размыкающими контактами четвертых переключающих ключей и замыкающими контактами первых и треть. их переключаюцих ключей и через замыкающий ключ подсоединены к второй шине питания, входам первьгх замыкающих ключей, размыкающему контакту пятого переключающего ключа и эамыкающему контакту. шестого переключающего ключа, перекидной KQHTRKT кото- . рого соединен с входами вторых замыкающих ключей, первые выводы ниж40 них полуо бмо ток в торой группы соединены с перекидными контактами соот- ветствующих третьих переключающих ключей, а вторые выводы нижних полуобмоток второй группы — с перекидными 45 контактами соответствующих четвертых переключающих ключей, выход элемента задержки соединен с разрешающими входами дешифраторов и третьего замыкающего ключа, à его вход — с шиной управления, управляющими входами пятого и шестого переключающих ключей и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами третьего дешифратора, а выходы — с 55 управляющими входами соответствующих третьих и четвертых переключающих ключей,.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства коммутации электрических сигналов; на фиг. 2, — конструктивное выполнение независимых управляющих обмоток и магнитопровода относительно контактных пружин магнитоуправляемых кон. тактов.

Устройство содержит плоскую матрицу 1, образованную тремя группами независимых управляющих обмоток, магнитоуправляемые контакты 2, причем каждая группа имеет одинаковое число .обмоток, а каждая обмотка 3-5 любой группы имеет пересечения каждой из обмоток других групп Фолько в одном коммутирующем элементе матрицы, кроме того, обмотки 4 второй группы выполнены из двух одина/ ковых полуобмоток и симметрично расположены относительно магнитопровода 6. Причем одни из выводов обмоток

3 первой группы объединены и соединены с первой шиной 7 питания, а другие их выводы через соответствующие замыкающие ключи 8 соединены с второй шиной 9 питания. Одни из выводов верхних полуобмоток второй группы через размыка1ощие контакты .

cooòâетствующих переключающих ключей

10 подсоединены к первой шине 7 питания, а другие их выводы через размыкающие контакты соответствующих переключающих ключей 11 и замыкающий ключ 12 — к второй шине 9 питания.

Аналогично одни из выводов обмоток

4 второй группы через размыкающие контакты соответствующих переключающих ключей 13 соединены с первой шиной 7 питания, а дру гие их выводы через размыкающие контакты соответствующих переключающих ключей 14 и замыкающий ключ 12 — с второй шиной

9 питания. Одни из выводов обмоток

5 третьей группы объединены и через размыкающий контакт переключающего ключа 15 подсоединены к второй шине 9 питания, а другие их выводы через соответствующие замыкающие ключи 16 и размыкающий контакт переключающего ключа 17 — к первой шине 7 питания. Управляющие входы замыкающих ключей 8 и 16 соединены с соответствующими выходами дешифра" торов 18 и I 9, входы которых через элемент 20 суммирования соединены с входами дешифратора 21, а выходы * последнего связаны с управляющими

I входами переключающих ключей 10 и

1056457

11 и вторыми входами элементов И 22,; выходы которых подсоединены к управляющим входам переключающих ключей 13 и 14. Управляющие входы пе-реключающих ключей 15 и 17 и первый 5 вход элемента И 22 соединены с управляющей шиной 23 и входом элемента 24 задержки, выход которого подсоединен к управляющим входам дешифраторов 18, 19 и 21 и управляющему входу замыкающего ключа 12.

При подаче двоичногофосьмеричного} кода на входы дешифраторов 18 и 19, и разрешающего потенциала на шину

23 срабатывают переключающие ключи 15 и 17 и через время, определяе.мое элементом 24 задержки, соответ-. ствующие замыкающие ключи 8 и 16.

Одновременно через элемент 20 суммирования суммарный код за вычетом 20 старшего разряда подается на входы дешифратора 21 и срабатывают соот1 ветствующие пары, переключающих ключей 10, 11 и 13, 14 и замыкающий ключ 12. При этом выбранные управ- 25 ляющне обмотки всех групп оказываются подключенными к цепи питания прямой полярности, а не выбранные обмотки второй группы — к цепи питания обратной полярности. . 30

Иагнитный поток, создаваемый управляющими обмотками 3 и 4 (4 и 5} проходит через верхнюю.(нижнюю) кон» тактную пружину магнитоуправляемого контакта 2, магнитопровод 6, наружную среду обмоток и снова входит в контактную пружину. создавая ее на-. магниченность. Параметры обмоток подобраны так, чтобы абсолютная величина магнитного потока, создаваемая управляющими обмотками 3 и 5 первой и третьей групп, была в четыре разя больше абсолютной величины магнитного потока, создаваемо- го каждой из половинок обмоток 4 вто. „ рой группы. При этом взаимодействуют щие концы контактных пружин выбранного магнитоуправляемого контакта намагничиваются разноименио магнитным,, потоком в пять условных единиц и притягиваются. Взаимодействующие концы

50 контактных пружин невыбранных магнитоуправляемых контактов по стро- ке и столбцу матрицы, охватывающих выбранный магнитоуправляемый контакт, намагничиваются одноименно, причем один — магнитным потоком в три условные единицы, а другой - в одну условную единицу, и отталкиваются. И наконец, взаимодействующие концы контактных пружин остальных невыбранных магнитоуправляемых контактов намагничиваются разноименно магнитным потоком в одну условную единицу и притягиваются. В результате в предлагаемом устройстве, действие магнитного потока на взаимодействующие контакты пружин выбранного

3 магнитоуправляемого контакта в g =5 раз больше, чем на взаимодействующие концы выбранных контактных пружин в известном устройстве.

При снятии разрешающего потенциала с шины 23 срабатывают переключающие ключи 15 и 17 и выбранные переключающие ключи 13 и 14 после чего к выбранной нижней половине

1 обмотки второй группы и выбранной обмотки третьей группы прикладывается напряжение обратной полярности, и взаимодействующие концы контактных пружин выбранного магнитоуправляемого контакта оказываются ннмагниченнымн одноименно и отталкиваются с силой, пропорциональной пяти условным единицам магнитного потока, что значительно повышает надежность размыкания контактных элементов в известном устройстве они притягивались с силои, пропорциональнои остаточной намагниченности контактных пружин)..

Принудительное размыкание контакт; ных элементов является эффективным средством повышения надежности работы магнитоуправляемых контактов, так как со временем, особенно при коммутаций предельных токов и напряжений, за счет искры дугового разряда, а также износа благородных покрытий контактных поверхностей, происходит увеличение сил сцепления кон- тактных пружин, приводящее к их,залипанию и возникновению отказа коммутации.

1056457

1056457 .

Составитель Л.Багян

Редактор А.Шишкина Техред M.Òåïåð Корректор С.йекмар

Заказ 9340/56 Тираж 936 Подписное

ВН11ИП11 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 11(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4