Бесконтактный трансформаторный переключатель

Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий72) Авторы изобретения сударственный проектно-конструкторский и научно-исследовательскийинститут по автоматизации угольной промышпенн Заявитель йЛ,СКОНТАКТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЬ 54 обпадаюших ферромагни применяемыми в схема ными своист и,раз5 автоматизациипроцессов,ные датчики, реагиздаваемого имиот появпяения в ихв, обладающихвами, Они как праржневые магнитоозбуждения, запитыеременного тока,личных технологическихИзвестны бесконтакт руюшие на изменение со электромагнитного поля рабочей зоне механизмо ферромагнитными свойст випо, содержат многосте проводы, с обмотками в ваемыми от источника п в -20 акже имеет низкую бходимости напи Изобретение относится к бесконтатным датчикам положения механизмов и их узлови вторичные последовательно-встречно вкпченные сигнальные обмотки 1,2,3,4,5.Однако все эти датчики имеют низкуюствитепьность и мапые значения величиныконтролируемого зазора.Наиболее близким техническим решениек предложенному является перекпючатепь,содержаший многостержневой магнитопроводве поспедоватепьно-встречно включенныесигнальные обмотки 6.Этот переключатель твствитепьность из-за нео чия значительных контролируемых зазоров,что обусловлено тем, что в подъемно- ипоточно-транспортных системах исключеножесткое взаимное расположение перекпючатепя и контролируемого объекта.Белью изобретения явпяется повышениечувствительности бесконтактного перекпючатепя.Дпя этого предпоженный переключательонабжен дополнительным диодом и усилительным элементом, например транзисторомр-п-р типа, коллектор которого через диодвключенный в прямом направлении, связанс обшей точкой соединения рабочей и компеноируюшей секций, база через резистор подкпючена к началу первой сигнальной обмотки,а эмиттер соединен с началом второй сигнальной обмотки и концом компенсирующейсекции.На чертеже показана схема бесконтактноготрансформаторного переключателя,Переключатель содержит многостержневоймагнитопровод с рабочей 1 и компенсирукшей 2 ветвями. На рабочей ветви 1 магнитопровода расположена рабочая секция 3 певичной обмотки и одна вторичная сигнальнаяобмотка 4, На компенсирующей ветви 2 мат;нитопровода расположена компенсирующаясекция 5 первичной обмотки и вторичная сигнальная обмотка 6. Секция 3 и 5 первичной бобмотки соединены последовательно согласно, а сигнальные обмотки 4 и 6 соединеныпосаедовательно-встречно. Секция 5 лервичной обмотки соединена с эмиттером и коллектором транзистора 7 через диод 8. Сигнальные обмотки 4 и 6 через резистор 9 соединены со входом транзистора 7.При подаче напряжения питания переменного тока на первичную обмотку и при отсутствии ферромагнитных масс в контролируемом 15зазоре рабочей ветви 1 на выходе встречновключенных сигнальных обмоток, а следовательно на входе транзистора 7 сигнал отсутствует и коллектор-эмиттерный переходтранзистора 7 закрыт,20При появлении в зоне рабочей ветви 1 магнитопровода контролируемого механизма,обладающего ферромагнитными свойствами,магнитная проводимость ветви 1 возрастаети одновременно увеличивается индуктивноесопротивление секции 3 первичной обмотки.Возрастает коэффициент взаимной связи междусекцией 3 и обмоткой 4, Вследствие этогонаведенная э.д,с. в обмотке 4 будет больше,чем в обмотке 6 и на входе транзистора 7появляется сигнал, который в проводящийдля коллектор эмиттерного перехода транзистора 7 полупериод питающего напряженияоткрывает его.При протекании в секции 3 и 5 первичнойобмотки переменного тока в секциях 3 и 5,как и в обмотках 4 и 6, наводятся э.д,с. самоиндукции. Когда транзистор 7 открыт, егоколлектор-эмиттерная цепь является замыкающим ключом для э.д.с. секции 5,0Саедовательно, в цепь, образованную секцией 5, диодом 8 и коллектор-эмиттернымпереходом транзистора 7, начнет протекатьиндукционный ток, А поскольку он протекает45только в проводящий для транзистора 7 полупериод, в секции 5 протекает выпрямленныйток, Одновременно намагничивание ферромагнитных материалов постоянным и переменныммагнитными полями приводит,к появлениюв этом материале высокочастотных составляюших индукции переменного поля, которая наводит в обмотках э,д,с. соответствующей высокой частоты. Амплитуда этих составляющих, вследствие трансформаторной связи между обмотками, одна из которых включена в коллекторную цепь, а другая в базовую усилительного элемента, лавинообразно возрастает.Выходное напряжение описываемого трансформаторного переключателя возрастает пропорционально повышению частоты и позволяет повысить быстродействие, чувствительность и точность в работе бесконтактных трансформаторных переключателей.формула изобретенияБесконтактный трансформаторный переклкчатель, содержащий многостержневой магнитопровод с двумя последовательно-встречновключенными сигнальными обмотками и запитанными от сети переменного тока последовательно-согласно включенными рабочей икомпенсирующей секциями первичной обмотки, отличающийся тем, что,сцелью повышения чувствительности, он дополнительно снабжен диодом и усилительнымэлементом, например транзистором р.п-ртипа, коллектор которого через диод, вклкьченный в прямом направлении, связан с общей точкой соединения рабочей и компенсирующей секций, база через резистор подключена к началу первой сигнальной обмотки, аэмиттер соединен с началом второй сигнальнойобмотки и концом компенсирующей секции.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авт. св, СССР139353, М. Кл,Н 01 Н 36/00, 1965,2. Авт, св,219134, М. Кл, В 66В 3/02, 1967,3, Авт, св.288598, М, Кл. 601 25/20, 1969,24. Авт. св.378719, М. Кл. 01 Э5/22, 1970,5. Ивенский Ю. И. Бесконтактные дугевые переключатели в промышленной автомтикеф, "Энергия", М, 1971.6, Авт. св. СССР397753, М. Кл,Я01 3 5/22, 1970 (прототип).543827Составитель В, Егоркин Редактор Е, Кравцова Техред М. Ликович Корректор В, Куприянов Заказ 1029/60 Тираж 904 Подписнее ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4