Бесконтактное поляризованное реле (бпр-3),управляемое внешним постоянным магнитныи полем,а.м.ритина

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (И) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 130472 (21) 1771580/18-21 (51) M. Ka.

G 05 В 19/02

H 01 H 51/22 с присоединением заявки йо

Государственный комитет

СССР по @селам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3012,80, Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 10. 01 ° 81 (53) УДК 621. 519:.

621 316 925 ,.45(088.8) (72} Автор изобретения

A. N. Ритин (7т)заявитель (54) БЕСКОНТАКТНОЕ ПОЛЯРИЗОВАННОЕ РЕЛЕ (БПР-3), УПРАВЛЯЕМОЕ ВНЕШНИМ ПОСТОЯННЬМ МАГHHTHbM

ПОЛЕМ, А.М.РИТИНА

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам дистанционного управления поступательно движущимися объектами.

Известно двухполярное бесконтактное поляризованное реле (БПР-1}, содержащее Щ -образный магнитопровод, на среднем стержне которого совместно расположены обмотки возбуждения, управляемые мультивибратором, и выходные обмотки, подключенные к исполнйтельным реле через . триггер с двумя устойчивыми состояниями, причем указанные обмотки включены попарно дифференциально и заключены в два дополнительных магнитопровода броневого типа, установленные на одном общем концентраторе магнитных полей (11 .

При подаче напряжения питания это устройство находится в одном из устойчивых состояний триггера и включается одно из исполнительных реле. При перемещении около сердечника объекта, содержащего источник постоянного магнитного поля, происходит разбаланс магнитных потоков в центральном стержне. ЭДС, вызванная изменением магнитного потока, переключает триггер в другое устойчивое состояние и включает другое исполнительное реле.

Недостатками известного устройства являются ограниченные 4v. нкциональные возможности, так как оно реагирует на объекты, магнитное поле которых совпадает или находится под небольшим углом к оси основного магнитного потока в Ш -образном сердечнике.

Известно также беснонтактное поляризованное реле (БПР-2), чувствительный элемент которого гальванически развязан относительно блока управления, содержащее управляющий блок, электромагнит которого создает управляющее внешнее постоянное магнитное поле, а чувствительный элемент выполнен в виде ферритового маг2О .нитопровода броневого типа с размещенными внутри него двумя обмотками возбуждения и одной выходной, импульсный источник питания на базе симметричного транзисторного мультивибротора и исполнительный блок (21 .

При работе этого устройства по обмоткам возбуждения, подключенным к источнику питания, проходят импульсы тока пГямоугольной формы, намагни30 чивающие сердечник. Перемагничивание

792219 броневого сердечника и стержня происходит .по частному циклу в первом квадранте непрямоугольной петли гистерезиса. В результате в выходной обмотке возникают однополярные пикообраэные импульсы, энергии которых достаточно для обеспечения срабатывания исполнительного реле. При воздействии внешнего.,постоянного магнитного поля определенной полярности на магнитную систему устройства ослабляется электромагнитная связь между обмотками, что уменьшает ЭДС и выходной обмотке и приводит к выключению исполнительного реле.

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по тех- 15 нической сущности и достигаемому результату.

Недостатком его также являются ограниченные функциональные возможности, связанные с тем, что устройство реагирует только на внешнее магнитное поле одной полярности.

Целью изобретения, является расширение функциональных возможностей

БПР-1 и БПР-2 путем увеличения чис- 25 ла контролируемых направлений.

Указанная цель .достигается тем, что в устройстве БПР-3 чувствительный элемент состоит из трех сердечников с обмотками, расположенных 30 на общем центральной ферритовом стержне, два крайних иэ них представляют собой ферритовые броневые сердечники, а средний является пермаллоеным тором с прямоугольной петлей гиФ- 35 терезиса,обмотки возбуждения сердечников включены в коллекторные цепи транзисторного мультивибратора так, что каждая пара обмоток возбуждения, расноложенная на разных броненых сердечниках, включена встречно и после- 40 довательно в соответствующее плечо мультивибратора и согласно с обмотками, расположенными на одном броневом сердечнике, а об| отки возбуждения среднего сердечника включены 45 встречно относительно друг друга и последовательно с обмотками возбуждения броневых сердечйикон, включенных в плечи мультивибратора.

На фиг ° 1 представлена принципиальная электрическая схема бесконтактного поляризованного реле (БПР-3): на фиг. 2 — конструкция сердечника с обмотками.

Устройство содержит чувствительный элемент 1, состоящий иэ трех сердечников 2-4 с обмотками 5-13, расположенных на общем центральном ферритовом стержне 14 (фиг. 2) . Крайние сердечники 2 и 3 представляют собой броневые магнитопроводы, а еО средний сердечник 4 является навитым иэ пермаллоя тором.

На сердечниках 2, 3, 4 размещены соответственно по две обмотки возбуждения 5. 6, 7, 8, 9, 10 и по од-. 65 ной выходной обмотке 11, 12, 13. Обмотки возбуждения крайних броневых сердечников 2, 3 включены н цепи транзисторов 15, 16 мультивибратора

17 так, что каждая пара обмоток 5-7 и 6-8 включены встречно .и последЬнательно н соответствующее плечо мультинибратора 17 и согласно с обмотками, расположенными на каждом из броневых сердечников 2, 3, а обмотки возбуждения 9, 10 среднего сердечника 4 включены встречно относительно друг друга и последовательно с обмотками возбуждения 5-7 и б-8 соотнетственно.

Выходные обмотки 11, 12, 13 подключены к базам и эмиттерам транзисторов 18, 19, 20 исполнительного блока 21. На фиг. 1 точкой на обмотках

5-13 условно обозначено начало каждой обмотки.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии воздействующего внешнего пос оянного магнитного поля блока управления кажцый иэ сердечнинон чувствительного элемента 1 перемагничивается по некоторому гистерезисному циклу. Броневые сердечники 2, 3 перемагничинаются по частичным гистереэисным циклам, характеристики которых лежат н противоположных квадрантах координатной плоскости зависимости индукции от напряженности поля, Тороидальный пермаллоеный сердечник 4 перемагничивается по полному гистерезисному циклу, В результате перемагничинания сердечников в выходных обмотках 11, 12, 13 индуцируется ЭДС, включающая триодно-конденсаторные ячейки исполнительного блоха с частотой поступления прямоугольных импульсов мультивибратора

17.

Устройство ББПР-3) срабатывает при трех фиксированных положениях источника постоянного магнитного поля блока управления на чертежах не показаны): при двух направлениях вектора напряженности магнитного поля вдоль оси центрального ферритоного стержня 14 и направлении, перпендикулярном оси.

Если вектор напряженности магнитного поля упранляющего магнита перпендикулярен продольной оси центрального ферритового стержня 14, то происходит насыщение тороидального сердечника 4, и наоборо-., если вектор напряженности направлен вдоль оси, намагниченным до насыщения окажется один иэ броневых сердечников 2, 3 в зависимости от полярности управляющего магнитного поля.

При намагничивании до насыщения любого иэ сердечников чувствительного элемента магнитная связь межцу его обмотками нарушается и йа выходе

792219 сигнал отсутствует, вследствие чего связанная с насыщенным сердечником триодно-конденсаторная ячейка блока питания окажется выключенной.

Состояние "Выключено" соответствующей ячейки исполнительного блока устройства служит контролирующим сигналом направления прохождения объекта, содержащего источник постоянного магнитного поля.

Устройство (БПР-З), выполненное согласно данному изобретению позволяет контролировать три направления перемещения, при этом в 2-.3 раза возрастает восприимчивость устройства к.полярности управляющего магнитного .поля по сравнению с известным.

Формула изобретения

Бесконтактное поляризованное реле (БПР-З), управляемое внешним постоянным магнитным полем, чувствительный элемент которого гальванически развязан относительно блока управления, содержащее управляющий блок, электромагнит которого создает управлякпаее внешнее постоянное магнитное поле, а чувствительный элемент выполнен в виде ферритового магнитопровода броневого типа с размещенными внутри него двумя обмотками возбуждения и одной выходной, импульсный источник питания на базе симметричного транзисторного мультивибратора и исполнительнЫй блок, о г:-и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем увеличения числа контролируемых направлений, чувствительный элемент состоит из трех сердечников с обмотками, расположенных на общем центральном ферритовом стержне, два крайних из них представляют собой ферритовые броневые сердечники, а средний является пермаллоевым тором с прямоугольной петлей гистереэиса, обмотки возбуждения сердечников включены в коллекторные цепи транзисторного мультивибратора так, что каждая пара обмоток возбуждения, расположен15 ная на разных броневых сердечниках, включена встречно и последовательно в соответствующее плечо мультивибратора и согласно с обмотками, расположенными на одном броневом сердечЯ нике, а обмотки возбуждения среднего сердечника включены встречно относительно друг друга и последовательно с обмотками возбуждения броневых сердечников, включенных в пле2д чи мультивибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 144237, кл. Н 01 Н 47/34, 1960 (БПР-1 ), 2. Авторское свидетельство СССР

9 146404, кл. Н 01 Н 51/22, 1960 (БПР-2).

792219 (Г (1

1

li

Фиг. 2

Составитель Н.Трифонов

Редактор Е.Дайч Техред Е.Гаврилешко Корректор И.Муска

Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изоьретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наь, ц. 4/5

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