Электромагнитное коммутационное устройство

 

О П И С А Н И Е (н>871336

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических . Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Зая алеко 25.10.79 (21) 2833186/18 — 21 с присоединением заявки М— (28) Приоритет (5l ) NL. В(л.

Н 03 К 17/80 (ооударственый конктат

СССР оо делан кзабретеана и аткрнтий (53) Уд Цб21.382 (088.8) Опубликовано 07,10.81. Бюллетень 3437

Дата опубликования описания 07.10.81

I

1 !

\

3 (72) Авторы изобретения

К. И. Харазов и В. И. Трофимов

Московский ордена Ленина авиационный институт " им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ КОММУТАЦИОННОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области электротехники, в частности к коммутаторам электрических цепей, и может найти применение в системе управления различных отраслей техники.

Известно электромагнитное коммутационное устройство, содержащее два ферромапппных сердечника с рабочей обмоткой, обмотками управления и обратной связи и выпрямителькый мост (1).

Однако известное устройство конструктивно сложно и недостаточно надежно.

По технической сущности к изобретению наиболее близким является электромагнитное коммутационное устройство, содержащее магнитомягкий ферритовый сердечник с отверстиями и обмотками, первые выводы которых подключены к шине источника переменного напряжения, а вторые выводы к соответствующим нагрузкам, и подвижный управляющий постоянный магнит (2).

Однако и это известное устройство относительно сложно и недостаточно надежно.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение.

Для этого в электромагнитном коммутационном устройстве, содержащем магнитомягкий ферритовык сердечник с отверстиями и обмотками, первые выводы которых подключены к шине источника переменного напряжения, а вторые выводы — к соответствующим нагрузкам, н подвижнык управляющий постоянный магнит, магнитомягкий ферритовый сердечник выполнен в виде кольца, в стенках которого равномерно расположены отверстия равного диаметра, причем обмоткк расположены в соответствующих отверстиях на боковых стержнях с одной стороны кольца, подвижный управляющий постоянный магнит размещен с протнвоположнок стороны полюсами против центральных стержней кольца, а длина подвизьного управляюшего магнита кратна расстоянию между соседними центральными стержнями.

На фиг. 1 и 2 представлена схема конструкции с радиальными отверстиями в двух проекциях; на фиг. 3 — схема ее развертки.

871336

f5

Устройство включает в себя кольцевой сердечник 1 иэ магнитного феррита с центральными стержнями 2 и боковыми стержнями

3, образующими замкнутые ячейки вокруг отверстий. Боковые стержни 3 образуются боковыми сторонами сердечника 1. На боковых стержнях 3 одной стороны сердечника установлены рабочие обмотки 4 1 — 4=6 (например, для шести цепей управления) включенные последовательно с коммутирующими нагрузками

5.1 — 5.6. Вдоль противоположной боковой стороны сердечника установлен подвижный постоянный магнит 6, перемещающийся вдоль упомянутой противоположной стороны сердечника. Постоянный магнит 6 имеет длину, равную расстоянию между соседними центральными стержнями или кратную ему. В целях магнитной фиксации постоянный магнит целесообразно располагать полюсами против центральных стержней сердечника. Рабочие цепи устройства питаются от источника переменного тока 0 (шина 7), 4

Так, например, для центральных и боковых стержней равной длины для одной отдельной ячейки индуктивность рабочей обмотки 4-6 равна

1 =6 @ =

P Me P 4-R где Q — магнитная проводимость сердечника; ме р, — магнитное сопротивление стержня сердечника; .МР— число витков рабочей обмотки.

Для аналогичной одной ячейки общего сердечника при одной включенной цепи нагрузки индуктивность рабочей обмотки равна (- *! - ) .G

Р И- 4 R фи-1)+ 2) 1 щ . и где n — число объединенных ячеек в сердечнике.

Работает устройство следующим образом.

При расположении управляющего постоянно- 25

ro магнита 6 вдоль бокового стержня 3 последний насыщается потоком Ф и рабоJOG чая обмотка 4-3 не имеет возможности закономерно перемагничивать свою ячейку. Вследствие этого зта обмотка не обладает реактив- зп ным электрическим сопротивлением и ток в нагрузке, 5 3 имеет максимальную величину, т.е, нагрузка 5 3 включена. Активное сопротивление обмотки 4 3 мало и практически не влияет на уровень тока нагрузки. Остальные

35 боковые стержни нри этом не насыщейы и они знакопеременно перемагничиваются рабочими потоками Ф„развиваемыми соответствующими рабочими обмотками 4=1 — 4=6. Эти рабочие обмотки обладают реактивным и полным

40 электрическим сопротивлением, что определяет минимальную величину токов в соответствующих нагрузках (ток "холостого хода"). Íàгрузки,5*1, 5*2, 5=4, 5 5 и Si6 выключены.

Ввиду того, что в центральных стержнях при равных нагрузках сущестйуют равные встреч45 ные потоки, например ФР < Ф или Ф = Ф„ центральные стержни не перемагничиваются и в сердечнике существует только общий рабочий поток Фр, охватывающий боковые стержни всех ненасыщенных ячеек (сплошные стрелки ФР). Это существенно повышает магнитную проводимость отдельной ячейки, что увелипьвает реактивное электрическое сопротивление рабочей обмотки, а следовательно снижает ток холостого хода в нагрузке. Вследствие этого улучшаются коммутационные способности устройства по сравнению с устройствами, набран. ными на отдельных известных ячеек.

Например, сердечник с шестью ячейками имеет индуктивность рабочей обмотки

LP 3,7ЬР

При перемещении управляющего постоянного магнита к боковому стержню другой ячейки последний насыщается, а боковой стержень последующей ячейки размагничивается. Это приводит к выключению ранее включенной и включению следующей цепи нагрузки. При выполнении постоянного магнита по длине, равной краткому расстоянию между соседними центральными стержнями сердечника осуществляется включение одновременна нескольких соседних цепей нагрузок.

При необходимости подачи на нагрузку постоянного тока в цепи нагрузок должны включаться выпрямители.

Рабочий эффект достигается поочередным насьпцением боковых стержней сердечника управляющим постоянным магнитом, перемещающимся вдоль боковой стороны сердечника с поочередными расположенными рабочими обмотками на его противоположных боковых стержнях.

Магнитная фиксация управляющего постоянного магнита достигается расположением его полюсами против центральных стержней.

Таким образом, предложенное устройство при относительной простоте отличается высокой надежностью.

Формула изобретения

Электромагнитное коммутационное устройство, содержащее магнитомягкий ферритовый

871336 6 ной стороны полюсами напротив центральных стержней кольца, а длина подвижного уйравляющего постоянного магнита кратна расстоянию между соседними центральными стержнямн.

5 сердечник с отверстиями и обмотками, первые выводы которых подключены к шине источника переменного напряжения, а вторые выводы — к соответствующим нагрузкам, и подвижный управляющий постоянный магнит, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с целью упрощения устройства и повьппення его надежности, магнитомягкий ферритовый сердечник выполнен в виде кольца, в станках которого равномерно расположены отверстия равного диаметра, причем обмотки расположены в соответствующих отверстиях иа боковых стержнях с одной стороны кольца, подвижный управляющий постоянный магнит размещен с противоположИсточники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Аранович Б. И. и др. Электромагнитные устройства автоматики. М., "Энергия", 1965, с. 306, рис. 3-4.

2. Сотсков Б. С. Учебное пособие по курсу, "Магнитные элементы вычислительных машин", ВЗЭИ, с. 58, рис. 11, 326 (прототип).

Составитель Л. Багян

Техред АБабвиеи

Корректор H ШвьШ ая

Редактор H. Коляда

Тираж 991

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушска» наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 8486!30

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