Магнитогидродинамическое реле

 

1. МАГНИТОГИДРОДИНАЙИЧЕСКОЕ РЕЛЕ, содержащее частично заполненные электропроводящей жидкостью приемнь1й сосуд с выходными электродами и расходные сосуды с электродами насоса , а также вьтолненный из ферромагнитного материала электромагнит с сердечником, размещенный в корпусе, и крышку из ферромагнитного материала , соединяющую в -верхней части корпус и сердечник, от л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения наделг ности работы,в корпусе размещен пакет горизонтально расположенных диэлектрических пластин, в котором выполнены вертикальные центральный и гидравлически соединенные в нижней части полостью Т-образного горизонтального сечения периферийные каналы ,, в центральный канал помещен сердечник электромагнита, периферийные каналы, соединенные горнзонтальньм участком полости, который распоясасен под центральным каналом, образуют расходные сосуды перифер ийньШ канал , соединенный с каналами вертикальным участком полости, образует приемный сосуд, проекхщя торца сердечника электромагнита на полость с Т-образным горизонтальным сечением полностью перекрывает участок полости , находящийся на пересечении горизонтального и вертикального участков , основания каналов и полости образованы пластинами, зазор между пакетом горизонтально расположенных диэлектрических пластин и корпусом и зазор между пакетом и сердечником заполнен клеящим составом. 2.Реле по п. 1, отличающееся тем, что горизонтально распоиоленньк диэлектрических пластин составлен из установленных одна йад другой пяти пластин:сплошной плас- I тины, образующей нижнее основание поW лости Т-образного горизонтального сес чения, пластины, имекнцей полость Тобразного горизонтального сечения, § пластины, имеющей отверстия для соединения полости Т-образного горизонтального сечения с вертикальными периферийными каналами и обра цкнцей верхнее основание указанный полости, N9 X) пластины с вертикальными центральным и периферийными каналами и пластины, имеющей отверстия для электродов насоса .и сердечника электроС магр1та. 3.Реле по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пластина,имеющая отверстие для соединения полости Тобразного горизонтального сечения с вертикальными периферийными каналами и образующая верхнее основание полости, использована в качестве основания вертикального центрального канала и нижнего основания вертикальных периферийных каналов, а пластина, имеющая отверстие для

(1Ю (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(Я) Н 01 Н 53/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ »

» !

, »:

»: ( (, »»

Млр, (21) 3576232/24-07 (22) 11.04.83 (46) 07.12.84. Бкп. N 45

{72) А.Д.Баринберг, В.В.Кабанов, И.К.Красногорская, Б.В.лобанов, B.Ì.Èèõàéëoâè÷, В.Г.Олейник и С.Л.Русов (53) 621.316.546.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 297082, кл. Н 01 Н 53/08, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 1089664, кл. Н 01 Н 53/08, 1982. ( (54) (57) 1 . МАГНИТОГИДРОДИНАЙИЧЕСКОЕ

РЕПЕ, содержащее частично заполненные электропроводящей жидкостью приемный сосуд с выходными электродами и расходные сосуды с электродами .насоса, а также выполненный из ферромагнитного материала электромагнит с сердечником, размещенный в корпусе; и крьппку иэ ферромагнитного материала, соединяющую в:верхней части корпус и сердечник, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повыщения надежности работы,в корпусе размещен пакет горизонтально расположенных диэлектрических пластин, в котором выполнены вертикальные центральный и гидравлически соединенные в нижней части полостью Т-образного горизон тального сечения периферийные кана.лы, в центральный канал помещен сердечник электромагнита, периферийные каналы, соединенные горизонтальным участком полости, который расположен под центральным каналом, образуют расходные сосуды, периферийнйй канал, соединенный с каналами вертикальным участком полости, образует .приемный сосуд, проекция торца сердечника электромагнита на полость с

Т-образным горизонтальным сечением полностью перекрывает участок полости, находящийся на пересечении горнзонтального и вертикального участков, основания каналов и полости образованы пластинами, зазор между пакетом горизонтально расположенных диэлектрических пластин и корпусом и saзор между пакетом и сердечником saполнея клеящим составом.

2. Релепон. 1, отличаю.щ е е с я тем, что пакет горизонтально расположенных диэлектрических пластин составлен из установленных одна над другой пяти пластин:сплошной плас- Е тины, образующей нижнее основание полости Т-образного горизонтального сечения, пластины, имеющей полость Тобразного горизонтального сечения, пластины, имеющей отверстия для сое- ф динения полости Т-образного горизон« тального сечения с вертикальными периферийными канапами и обуавцющей верхнее основание указанный полости, пластины с вертикальными центральным и периферийными каналами и пластины, имеющей отверстия для элек,тродов насоса.и сердечника электромагвита.

3. Реле по п. 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что пластина, имеющая отверстие дпя соединения полости Тобразного горизонтапьного сечения с фв вертикапьными периферийными каналами и образующая верхнее основание полости, использована в качестве основания вертикального центрального канала и нижнего основания вертикальных-периферийньм каналов, а пластина, имеющая отверстие для

1128302 электродов насоса и сердечника элект- . верхнего основания для вертикальромагнита, использована в качестве ных периферийных каналов.

Изобретение относится к электротех— нике, а именно к магнитогидродинамическнм реле, и может быть использовано в различных областях промышленнос. ти, например в схемах электрообору- 5 дования, электроснабжения для защиты аппаратуры от перегрузок, для контроля работы аппаратуры и т.д.

Известно магнитоги родинамическое реле, содержащее сосуды с электро- 10; проводящей жидкостью, сообщающиеся между собой соединительным каналом, индукционный электромагнитный насос для перекачивания электропроводящей жидкости из одного сосуда в другой lS и контакты управляемой цепи, причем индукционный насос выполнен в виде двух плоских линейных статоров с обмотками между которыми размещен соединительный канал. Комплект 20 из двух статоров и соединительного канала составляют индукционный электромагнитный насос (1) .

Известно магнитогидродинамическое реле, содержащее основную камеру с 25 выходными электродами,-частично заполненную электропроводящей жидкостью, донолнительиую.камеру, диэгектрическую перегородку с отверстием, помещенную в основную камеру, маг- 30 нитную систему и электроды насоса, причем дополнится.льная и основная камеры и крышка основной камеры выполнены из ферромагнитного материала. Дополнительная камера установлена с зазором по отношению к задней стенке основной камеры. Обмотка электромагнита, выполняющего роль магнитной системы, размещена в зазоре между дополнительной и основной камерами. Имеется также дополнительная диэлектрическая перегородка, размещенная над обмоткой между дополнитель,ной камерой и задней стенкой основ- . ной камеры, высота дополнительной пе- 4S фегородки равна глубине основной камеры за вычетом высоты обмотки. Внешняя поверхность дополнительной камеры, внутренняя поверхност ь ос новной камеры и. поверхность обмотки электромагнита покрыты изоляционным. слоем.

Расходные сосуды устройства представляют. собой объемы, образованные стенками ос нови ой камеры, поверхностью обмотки электромагнита и перегородками. Электроды насоса установ. лены в расходных сосудах, а выходные электроды — в приемном сосуде устройства, который отделен от расходных сосудов перегородкой, установленной между боковыми стенками основной камеры, канал насоса образован дном основной и дном дополнительной камеры.

Корпус устройства образован стенками основной камеры и крышкой, соединяющей в верхней части корпус и сердечник. Сердечник электромагнита, размещенного в корпусе, также выполнен ин ферромагнитного материана (2J

Недостатком известного реле является сравнительно низкая надежность работы. Поскольку отдельные поверхности приемного и расходных сосудов образованы металлическими (ферромагнитными} стенками корпуса и сердечника, последние для обеспечения работоспособности реле и предотвращения появления на корпусе электрического потенциала покрывают слоем электроизоляционного материала (эмалью). Однако как в процессе транспортирования, так и в процессе эксплуатации, реле могут подвергаться различного рода механическим ударам. В результате этого в соответствующих местах происходит деформация корпуса и скол эмалированного слоя. Поэтому металлическая поверхность корпуса в этих местах оголяется, что может повлечь эа собой либо появление электрического потенциала на корпусе реле, либо вообще сделает невозможным нормальную его работу.

Кроме того, сколотые части эмали, попадая в каналы насоса, высота кото3 112 рого мала, являются причиной преждевременного выхода реле as строя.

Целью изобретения является повышение надежности работы магнитогидро" динамического реле. 5

Поставленная цель достигается тем, что в магнитогидродинамическом реле, . содержащем частично заполненные элект ропроводящей жидкостью приемный сосуд с выходными электродами и расходные Ю

I сосуды с электродами. насоса, а также выполненные as ферромагнитного материала электромагнит" с сердечником,размещенный в корпусе, и крышку as ферромагнитного материала, соединяющую в верхней части корпус и сердечник, в корпусе размещен пакет горизонтально расположенных диэлектрических пластин, в котором выполнены, вертикальные центральный и гидравлически соединенные в нижней части полостью Т-образного горизонтального сечения периферийные каналы, в центральный канал помещен сердечник электромагнита, периферийные каналы, соедининенные горизонтальным участком полости, который расположен .под центральным каналом, образуют расходные сосуды, периферийный канал, соединенный с каналами вертикальным участком полости, образует приемный сосуд, проекция торца сердечника электромагнита на полость с Т-образным горизонтальным сечением.nonugcтью перекрывает участок полости, находящийся на пересечении горизонтального и вертикального участков, основания каналов и полости образованы пластинами, эаэор между пакетом горизонтально раслоложенньпс диэлектрических пластин и корпусом и зазор между пакетом и сердечником заполнен . клеящим составом.

При этом пакет горизонтально расположенных диэлектрйческих .пластин: 45 мажет быть составлен из установленных одна над другой пяти пластин: сплошной пластины, образующей нижнее основание полости Т-образного го- .. рнзонтального сечения, пластины, име-50 ющей полость Т-образного горизонтального сечения, пластины, имеющей отверстия для соединения полости Тобразного горизонтального сечения с вертикальными периферийными каналами 55 и образующей верхнее основание указанной полости, пластины с вертикальными центральным и периферийными

8302 4 каналами и п)настины, имеющей .отверс тия для электродов насоса и сердечника электромагнита.

Кроме того, пластина, имеющая от- . верстие .для соединения полости Тобразного горизонтального сечения с вертикальными периферийными канапами. и образующая верхнее основание погости, использована в. качестве основания вертикального центрального канала и нижнего основания вертикальных периферийных каналов, а пластина, имеющая отверстие для электродов насоса и сердечника электромагнита, использована в качестве верхне -. го основания для вертикальных периферийных каналов.

Такая конструкция реле обладает повышенной надежностью в работе, так как электропроводящая жидкость изолирована от корпуса и сердечника не слоем электроиэоляционного материала, нанесенного на их металлические поверхности, а диэлектрическими пластиг нами (по боковой поверхности - стенками каналов и полости, а по торцам пластинайи), вероятность разрушения которых значительно меньше. Кроме того, поломка пластин уменьшается за счет размещения в зазоре между пакетом, корпусом и сердечником клеящего состава, который не только фиксы. рует положение пакета в корпусе, но н, амортизируя деформацию последнего, снижает силу удара, прикладываемую непосредственно к пластине, а также благодаря тому, что диэлектрическое заполнение выполнено в виде пакета пластин и сила,.прикладываемая к нему, направлена в первую очередь на смещение соответствующей . пластины (пластин) относительно дру" гих, чем обеспечивается дополнительная амортизация удара. Это особенно сказывается при использовании клея- . щего состава с повышенной унругостью.

Т-образность горизонтального сечения полости, выполняющей функции

:,канала насоса и соединяющей пери.ферийные каналы, необходима для обеспечения перемещения жидкости из прямоугольного участка полости через ответвленную часть полости в приемный канал с одновременным пополнением жидкости в зазор между полюсамн сердечника, исходящей из периферийных каналов.

1128302 э

На фиг. 1 изображена конструкция" магнитогидродинамического реле, разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 » на фиг. 3 — верхняя крайняя. диэлектрическая пластина пакета с г отверстиями под электроды и с центрапьным отверстием для сердечника электромагнита, на фиг. 4 - диэлектрическая пластина с вертикальными периферийными и центральным канала- 10 ми, на фиг. 5 — диэлектрическая пластина с отверстиями для гидравлического соединения периферийных каналов с. полостью Т-образного горизонтального сечения, являющаяся. верх- 15 ним основанием этой полости, на фиг. 6 - диэлектрическая пластинас папостью Т-образного горизонталь-. ного сечения на.фиг. 7 .- нижняя крайняя диэлектрическая пластина, являю- 20 щаяся нижним основанием полости с

Т-образным гориэонтальньи сечением, на фиг. 8 - расположение электродов в приемном сосуде.

Иагнитогидродинамическое реле содержит ферромагнитный корпус 1, в котором размещен пакет 2 диэлектричес-. ких пластин из керамики, снабженный вертикальном. центральным 3 и пери- З0

@ерийныию 4-6 каналами, которые образованы путем совмещения соответст- . вующих прорезей 7-9, выполненных в пластинах .,В нижней части периферийные каналы 4-6 гидравлически соединены посредством полости 10 ® верхним и нижним основанияйи ее слу жат керамические пластины 11 и 12

Периферийные каналы 4-:6 частично заполиены электропроводящей,жидкостью

Щ

13 - ртутью и представляют.собойсосуды (каналы 4 и 5 - расходные сосуды, а канал 6 .- приемный cocуд).

В каналах 4 и 5 размещены электроды ;

14 насоса,а в канале 6 - выходные элек. троды 15. В центральном канале 3 ус45 тановлен сердечник 16 электромагнита, выполненный из ферромагнитного материала и соединенный с корпусом 1 в верхней части ферромагнитной крышкой

17.

Электромагнит размещен в корпусе

1 и состоит из сердечника 16 и обмотки 18» Зазор между .пакетом 2 as керамических пластин х корпусом: 1, а также между пакетом 2 и сердечником

16 заполнен упругим клеящим составом

19 - эпоксидной смолой.

Полость 10 с Т-образным горизонтальным сечением имеет горизонтальный

20 и вертикальный 21 участки. Гориэон" тальный участок 20 полости 10 размещен под центральным каналом 3, проекция торца сердечника 16 на полость

10 полностью перекрывает участок 20 полости 10, находящийся на пересечении горизонтального 20 и вертикального 21 участков. Участок 20 полностью перекрывает ширину 4 участка 21 и ширину 0 участка 20.. Такое условие не обходимо для нормальной работы насоса и перемещения ртути 13 в каналах

4-6 и полости 10.

Верхняя керамическая пластина 22 пакета 2 имеет отверстия 23-27 под электроды 14 и- 15 и для сердечн. ка

16. Керамическая пластина 28 имеет центральный и периферийные каналы 36. Керамическая пластина 11 с отверстиями 7-9 служит для гидравлического соединения периферийных каналов

4-6,с:полостью 10, расположенной в пластине 29. Периферийные каналы 4 и 5 соединены участком 20 полости 10» периферийный канал 6 соединен с каналами 4 и 5 участком 21 полости.

Диэлектрические пластины 11, 12, 22, 28 и, 29 могут иметь не только круглую форму, но и,например, прямоугольную»треугольную и т.д. Необходимым условием является лишь наличие вертикальных каналов, полос-, ти с Т-образным горизонтальным сечением, требуемых отверстий.

Пластина 11 служит верхним основанием попости 10 н имеет отверстия

7-9 для гидравлического соединения периферийных каналов 4»6 с полостью

10,.пластина 1 1 является также нижним основанием дпя вертикальных перйферийных каналов 4-6. Пластина 22, имеющая отверстия 23-26 для. электродов и сердечника электромагнита, является верхним основанием для вертикальных периферийных каналов 4-6.

Пластина 28 с вертикальными централь-ным и периферийным.каналамн 3-6 разделена через пластину 1 1, образующую верхнее основание полости 10 с Т-образным горизонтальным сечением и имеющую отверстия 7-9 для соединения ее с вертикальными периферийными каналами 4-6, с пластиной 29, имеющей полость 10 с Т-образным горизонтальным сечением. Нижней крайней пластиной является пластина 12, образую1128302,Фиг.1 щая нижнее основание полости 10, а верхней крайней пластиной - пластина 22, имеющая отверстия для электро дов и сердечника электромагнита.

Реле работает следующим образом.

При подаче напряжения на электро ды 14 насоса и электромагнит в электропроводящей жидкости 13, которая .:находится- в полости 10, образующей 10 канал насоса, в результате взаимодействия электрического тока с маг- . нитным потоком, который замыкается по цепи: сердеиник 16 - полость 10— корпус 1 - крышка 17 — сердечник 16, 15 возникает давление, направленное в сторону приемного сосуда 6. В результате этого уровень жидкости 13 в сосудах 4 и 5 понижается, а в сосуде 6. повышается и при достижении жид- 20 костью определенного уровня происходит замыкание выходных электродов 15.

Преимущество изобретения по сравнению с известным устройством, содер-25 жащим, в частности, магнитную систему, приемный и расходные сосуды, вы ходные электроды, магнитогидродинами-.. ческий насос, заключается в том, что значительно повышается надежность ЗО работы реле.

Вибрации на вибростенде были подвергнуты десять реле по известной конструкции.и десять реле предлагаемой конструкции. После проведенных ис-пытаний выяснилось,что реле,изготовленные по предлагаемой конструкции, удовлетворяют требованиям нормальной работы. Реле, изготовленные по известной конструкции,.не все óäîâëåòворяют требованиям нормальной работьР в трех из них произошел:cRoJI эмалированного слоя, т.е. злектроиэоляцнонного материала, который покрывал стенки корпуса и сердечника. Таким образом, произошпо повышение надежности на 30Х (в 1,S раза). При этом предлагаемое реле имеет лучшее качество.

При использовании предлагаемых реле ожидается экономический эффект, равный примерно 12 тыс.руб. Этот результат получен с учетом выпуска ре;. ле 10 тыс. штук в год и стоимости одного реле, равной 4 руб. (как предлагаемого, так и известного устройств). При испытаниях реле на надежность около 3 тыс.реле, изготов-, ленных по известной конструкции, уходит в брак при выйуске 10 тыс. штук в год, а из реле предлагаемой конструкции практически все остаются годными.

Фиг. Х

1 128302.

Фие. 2

ЩЮ

Ж, Рю

Фиг. 4

1128302

Фила/

Составитель Е.Сафонова

Редактор А.Шишкина Техред С. Легеза

Корректор О.Луговая

Подписное

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

Заказ 9072/39 Тираж 682

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам-изобретений и открытий

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