Коммутатор на герконах

О Л И.С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 393774 Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт, свидетельства-1674896/24-7) аявлено 29,Ч 1,1971 М 015 36 0 с присоединением заяв Государственный коми Совета Министров СС ло делам изобретений и открытийПриоритетОпубликовано 10.Ч 111.1973. БДата опубликования описания летень33 ДК 621.318.56(088,8.ХП.197 Авторизобретен Г. А. Лекомцев аявитель ММУТАТОР НА ГЕРКОНАХ Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в устройствах, которые позволяют по. заранее установленной программе включать и выключать в заданные моменты времени конвейерные линии, операции технологических процессов, контрольные установки, сигнальные системы, бытовые приборы и т. д.Известны электромеханические переключатели с герконами, управляемыми полем постоянного магнита, которые могут использоваться в качестве исполнительного устройства реле времени.Однако они не обеспечивают достаточной точности отработки команд временной программы и надежности реле особенно при большой длительности цикла - небольшой скорости вращения барабана с постоянным магнитом.Это объясняется тем, что герконы имеют значительный разброс чувствительности срабатывания и чувствительности отпускания вследствие отклонения размеров контактных пластин и межконтактного зазора от расчетных значений при их изготовлении, а скорость изменения напряженности магнитного поля в межконтактном зазоре, определяемая линейной скоростью вращения постоянного магнита и крутизной фронтов нарастания и убывания (спада) напряженности магнитного поля последнего, в каждом реле времени имеет конечные значения и не может быть получена равной бесконечности. Поэтому каждый геркон срабатывает не в расчетных положениях 5 постоянного магнита, а в положениях, соотьетствующих чувствительности срабатывания и чувствительности отпускания геркона.Одновременно с этим незначительная скорость изменения напряженности магнитного О поля в межконтактном зазоре герконов приводит к преждевременному их срабатыванию при воздействии механических нагрузок (ударов, вибраций и линейных ускорений), а также может привести к подрабатыванию контак тов и пробою межконтактного зазора герконов. Кроме того, погрешности расположения герконов приводят к дополнительному увеличению погрешности временной программы.Цель изобретения - повысить точность и О надежность срабатывания герконов.Поставленная цель достигается тем, что управление герконами производится двумя кинематически связанными между собой и вращающимися с разными угловыми скоростями 5 вокруг общей оси магнитными узлами (магнитами), причем срабатывание каждого геркона происходит в зоне одновременного совпадения его продольной оси с продольными осями обоих магнитных узлов (магнитов).О Это позволяет увеличить скорость изменения напряженности магнитного поля в межконтактном зазоре герконов в моменты их сраоатывания, а также исключить влияние неточности расположения герконов на точность временнои программы.На фиг. 1 показан коммутатор на герконах в общем виде; на фиг, 2 - разрез по Л - А на фиг. 1, при этом геркон в положении О условно не показан,Коммутатор на герконах содержит электродвигатель 1 с редуктором 2, которые закреплены на корпусе д, и исполнительное устройство,Исполнительное устройство включает в себя герконы 4 на неподвижной плате б и магнитные узлы б и 7, Последние вращаются навстречу друг другу на программном валу 8 электродвигателем 1 через редуктор 2 и выходные колеса; магнитный узел б - через .выходное колесо 9 и поводок 10, которые жестко закреплены на программном валу 8, а магнитный узел 7 - через выходное колесо 11, насаженное на программный вал 8 на подшипниках качения, с колесом 11 магнитный узел 7 жестко связан через второй поводок 12.Программный вал 8 вместе с магнитным узлом 6 вращается в корпусе 8 на подшипниках качения,Магнитный узел б представляет собой стержневой магнит, а магнитный узел 7 - слоеный магнит, состоящий из основного стержневого магнитаа, к боковым поверхностям которого с обеих сторон приставлены вспомогательные магниты 7 б с полярностью, обратной основному магниту 7 а.Основной 7 а и вспомогательные 7 б магниты устанавливаются с зазором, причем величина зазора и размеры вспомогательных магнитов 76 выбираются так, чтобы получить крутой фронт нарастания и спада напряженности результирующего магнитного поля с четкими переходами последней через нуль в направлении вращения магнитного узла.Основной магнит 7 а и магнит узла б устанавливаются так, чтобы при вращении разноименные полюсы их находились в зоне перекрытия контактных пластин герконов 4,Герконы 4 расположены на плате б радиально к оси вращения магнитных узлов 6 и 7 с угловым шагом а (на фиг. 2), который определяется по формуле:а= - , (1)Т где 1 - дискретность временной программы;Т - цикл коммутатора.Цикл вращения первого магнитного узла (магнита) б совпадает с циклом коммутатора на герконах.Цикл вращения второго магнитного узла 7 (Т,) связан с циклом вращения первого по формуле:Т 4Т,=Т - 145 50 55 60 65 4В исходном положении О (на фиг. 1 и 2) продольные оси магнитных узлов совпадают с продольной осью геркона 4, ооразуя магнитную цепь последовательно соединенных с зазором стержневых магнитов 6 и а, Магнитныи поток этой цепи замыкается через межконтактныи зазор параллельно расположенных контактных пластин геркона 4. Гак как поля этих магнитов суммируются, а контактные пластины геркона 4 заряжаются разноименными полюсами, то возникает сила притяжения между ними, которая преодолевает силы упругости контактных пластин и замыкает их - геркон замкнут.11 ри включении коммутатора магнитный узел (магнит) 6 вращается электродвигателем 1 через редуктор 2 и выходные колеса в направлении против часовой стрелки, а магнитный узел 7 с ббльшей скоростью - по часовой стрелке.В зоне совпадения продольной оси магнитного узла (магнита) 6, которая незначительно отклонилась от продольной оси геркона 4, с продольной осью левого (фиг, 2) вспомогательного магнита 7 б происходит четкое размыкание геркона 4. Так как магнитные поля этих магнитов направлены навстречу друг другу, то фронт спада напряженности магнитного поля при этом имеет практически прямоугольную форму. Следующее срабатывание одного из герконов 4 после исходного положения О происходит в положении Б (на фиг. 2), когда про. дольные оси обоих магнитных узлов б и 7 совпадут с продольной осью геркопа 4, Такое псложение соответствует повороту на угол а магнитного узла б и на угол (360 - и) магнитного узла 7.По времени магнитные узлы должны повернуться на эти углы за одинаковое время, т, е.:360 - " или а T=(360 - а)Т, (3)О) О) Начало срабатывания геркона 4 в положении Б происходит в зоне совпадения продольной оси магнитного узла (магнита) 6 с продольной осью правого (на фиг. 2) вспомогательного магнита 7 б.При незначительном смещении продольных осей этих магнитов результирующее магнитное поле магнитного узла 7 суммируется с магнитным полем магнитного узла (магнита) б, при этом фронт нарастания напряженности магнитного поля имеет практически прямоугольную форму - происходит четкое срабатывание геркона,Отпускание геркона 4 в положение Б происходит в зоне совпадения продольной оси левого (на фиг. 2) вспомогательного магнита 7 б с продольной осью магнитного узла (магнита) б.При первом обороте магнитного узла 7 срабатывает геркон 4 в положении Б, при втором - в положении В и т. д., срабатывают всеЗаказ 3465/17ЦНИИ Изд Хо 887Государственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, Раушская Тираж 780 Совета Министров открытий араб., д, 4/5ПодпнсноСР пография, пр. Сапунова,герконы через время, равное дискретности г временной программы.Срабатывания любого геркона при совпадении его продольной оси с продольной осью одного из магнитных узлов (магнитов) не происходит, так как составляющая напряженности магнитного поля по продольной оси постоянного магнита проходит через нуль примерно у его полюса, Магнитное поле в мсжконтактном зазоре герконов в этом случае отсутствует или же величина его очень незначительна и недостаточна для срабатывания герконов.Таким образом, первый магнитный узел (магнит) 6 подготавливает только условия для срабатывания герконов, срабатывание их может произойти только в зоне совпадения продольных осей обоих магнитных узлов.Практически прямоугольная форма нарастания и убывания (спада) напряженности магнитного поля в межконтактном зазоре герконов в моменты их срабатывания, а также угловая скорость магнитного узла 7 относительно магнитного узла (магнита) 6 позволяет получить значительную скорость изменения напряженности магнитного поля в мсжконтактном зазоре, определяющую точность временной программы и надежность реле, даже при г пень большои длительности цикла.Крокге того, реле становится менее чувствительным к погрешности расположения герко нов в исполнитель ом устройстве, так как срабатывание их происходит только при кинема 1 ичсскозг совпадении продольных осей магнитных узлов (магнитов). 10 Предмет изоорстснияКоммутатор на герконах, содержащий основание с герконами, привод и программный вал с закрепленным на нем мапштным узлом в ьиде магнита, по обе стороны которого уста новлено по одному магниту противоположнойполярности, и дополнительный постоянный магнит, причем дополнительный магнит и магнитный узел расположены по обе стороны от мсжконтактных зазоров герконов, от,гггчаго гггиггся тем, что, с целью увеличения точностии надежности срабатывания герконов, дополнительный постоянный магнит кинематически связан с программным валом так, что вращение магнитного узла и дополнительного маг нита осуществляется с разными угловыми скоростями.