Магнитоуправляемый контакт

г" гр всф 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетскиз Социалистических республик(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 030676 (21) 2367998/24 с прнсоеанненнем заявки Мв -Н 1/б Государственный комитет ссср ио делам изобретений и открытий) Приорн УДК 621. 318 . 562 (088 Опубликовано 250279.6 юллете Дата опубликования описания 72) Авторы изобретения.П.Н в и В оляро Заявитель 54) ИА УПРАВЛЯЕМЫЙ КОНТАКТ Изобретение относится к области автоматики и касается низковольтного аппаратостроения, в частности магнитоуправляемых герметизированных контактов, и может применяться также при 5 конструировании реле на их основе,Известны магнитоуправляемые герметизированные контакты, содержащие герметизирующую колбу, контактные пластины, выполненные из нескольких тонких пластин из материала с разным коэффициентом магнитострикции. При действии управляющего магнитного поля эти пластины имеют разное удлинение, что вызывает прогиб контактных пластин и их замыкание.При исчезновении магнитного поля контактные пластины приходят в исходное положение Щ ,Известны также магнитоуправляемые герметизированные контакты, содержащие подвижные контакты в виде изогнутых тонких упругих пластин, одни концы которых жестко соединены с ферромагнитным элементом, а другие концы служат выводом и проходят сквозь тор. - 25 цы колбы. Неподвижный контакт в видеа закреплен на конце тонкого тооводящего стержня, являющегосяым выводом. Тонкий стержень можеться в поперечном направлении 21 З 0 Однако установка ферромагнитного элемента на концах тонких упругих контактных пластин, а неподвижного контакта - на тонком качающемся стерв не приводит к низкой внбро- и удароустойчивости, а также снижает надежность в работе контакта, особенно при горизонтальном положении, когда ферромагнитный элемент и неподвижный контакт оказываются консольно подвешенными на концах тонких упругих пластин и тонкого стержня, По этой же причине при работе контакты имеют большую вибрацию, что снижает их срок службы.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является магнитострикционное реле, содержащее катушку, регулирующее устройство, стержень из материала с высоким коэффициентом магнитострикции, установленный в жестких шарнирных опорах с некоторым первоначальным изгибом, в средней части которого неподвижно закреплена контактная пластина 31.Такое реле из-за наличия трущихся поверхностей в шарнирных опорах контактной системы, а также в связи с использованием магнитострикционного стержня в качестве упругого элемента,не предназначенного по своим упругим свойствам специально для этих целей, имеет весьма ограниченный срок службы и низкую надежность.Упомянутые причины также вызывают необходимость введения в конструкциюеле дополнительного регулирующего бстройстна, что усложняет реле, исключая возможность герметизации контактной системы.Целью изобретения является повышение вибро-удароустойчивости и срока р) службы магнитоуправляемого контакта.Это достигается тем, что в предлагаемом контакте стержневой Ферромаг. нитный элемент выполнен из материала с нысоким коэффициентом магнитострик ции,например кобальтового феррита СоОГе О,жестко соединен с торцом жестл зфкого вынода,и на нем установлены с натягом упругие контактные пластины,имеющие незначительный прогиб в сторону других (неподвижных) контактов.На Фиг.1 схематически изображен магнитоуправляемый контакт, общий вид; на Фиг2 - то же, сечение А-А на фиг.1; на Фиг. 3 показана, схема взаимного перемещения контактной пласти- ф ны и Ферромагнитного элемента; на фиг.4 - зависимость зазора между контактами от величины удлинения ферромагнитного элемента.Магнитоуправляемый контакт состоит 30 из герметизированной колбы 1, жесткого вывода 2, упругих токопроводящих контактных пластин 3, выполненных из материала с высокой электропроводностью и электрокоррозионной стойкостью (например, из сплава марки СрМг,Н,Пр - 99), являющихся подвижными контактами, неподвижного контак-. та 4. в виде обхватывающего подвижные контакты полукольца (или иной формы) и соединенного жестко с другим жестким выводом 5 ферромагнитного элемента б. Последний выполнен в виде стержня из материала с высоким коэффициентом магнитострикции,.например из; кобальтовогоФеррита 45 СоОГе Оз, жестко соединенного с тор 2 Зфцом вывода 2. Упругие контактные пластины 3 установлены на Ферромагнитном элементе б с натягом (в сжатом или растянутом состоянии) так, что имеют 50 незначительный прогиб в сторону неподвижного контакта 4.Магнитоуправляемый контакт действует следующим образом.Под действием управляющего магнит ного поля Ферромагнитный элемент 6 изменяет свой линейный размер. Он уменьшается у материала с отрицательным коэффициентом магнитострикции и вызывает перемещение свободного конца ферромагнитного элемента б, что способствует изгибу упругих контактных пластин 3, увеличивая их прогиб до соприкосновения их с неподвижным контактом, если до этого они были разомкнуты (замыкающий магнитоуправ ляемый контакт), При положительном коэффициенте магнитострикции длина ферромагнитного элемента б увеличивается, и он растягивает упругие контактные пластины 3, Если до этого контакты были замкнуты) они размыкаются (размыкающий магнитоуправляемый контакт)При снятии управляющего магнитного поля длина ферромагитного элемента б становится первоначальной, и контакты возвращаются н.исходное положение.Для увеличения хода упругих подвижных контактных пластин и получения достаточного зазора между контактами Ю Ферромагнитный элемент выполнен в виде стержня иэ материала с высоким коэффициентом магнитострикции, а упругие контактные пластины имеют незначительный первоначальный прогиб У (см.Фиг.3). Зависимость зазора между контактами Ю от величины изменения длины Ферромагнитного элемента Ь, полученная экспериментально на увеличенной физической модели при разных первоначальных прогибах упругих контактных пластин, показывает, что максимальный зазор между контатами получают при отсутстнии первоначальйого прогиба, т.е. при У : 0 (фиг,4), Но при этом может возникнуть как бы заклинивание упругих контактных пластин.Для обеспечения направления перемещения и исключения возможнОго заклинивания упругие контактные пластины имеют незначительный первоначальный прогиб (десятыд доли миллиметра). Зазор между контактами д практически не отличается от максимально возможной величины (Фиг.4), особенно при малых изменениях длины стержневого ферромагнитного элемента.Жесткое соединение стержневого Ферромагнитного элемента с жестким выводом и установление упругих контактных пластин на нем с натягом, отсутствие деталей, консольно висяцих на концах тонких упругих пластин, достаточный зазор между контактами обеспечивают высокую вибро- и удароустойчивость, надежность и практически безвибрационную работу магнитоуправляемого герметизированного,контактаОтсутствие вибрации увеличивает срок службы контактов. При изготовлении Ферромагнитного элемента иэ кобальтового феррита СоОР О длиной 30 мм и сечением около 4 м предлагаемый; магнитоуправляемыйконтакт имеет габаритные размеры, примерно, как у геркона типа. КЭМпри таком же воздушном зазоре., Относительное удлинение кобальтового феррита ь/3 = 8 10 4 при напряженности поля Н 4 Э. Такое поле соэдает5 6490 8 ля ю Ц 2 Ф ФУюФиг.Ф Сос Тех Редактор Е.Кравцов Заказ 569 Тираж 922 осударственного ламизобретений ква, Ж, Рауш дписн омитета СССРоткрытийая наб., д.4/ 113035, М илиал ППП Патентф, г,ужгород, ул. Проектн ся внутри катушки длиной 50 мм ри намагничивающей силе ее обмотки 16 А.При длине - Ферромагнитного элемента 30 мм изменение его длины:0,024 мм.При этом значениид 1 и первоначальном прогибе упругих пластин У 0,5 по зависимости на Фиг.4 получаем эа- ф зор между контактами д 0,37 мм.При выполнении зазора между контактами 0,25 мм (как у геркона КЭМ) остальная часть дополнительного про.гиба упругих пластин идет на созда- Ю ние провала .и контактного нажатия.При выполнении предлагаемого магнитоуправляемого контакта с количеством упругих контактных пластин две и более по коммутируемой мощности 13 он значительно превосходит геркон типа КЭМ.формула изобретенияМагнитоуправляемый контакт, содер" жащий колбу, подвижные упругие кон тактные пластины с первоначальнымпрогибом в сторону неподвижных контактов, Ферромагнитный элемент, выполненный в виде стержня из материала с высоким коэффициентом магнитострикции, и жесткие выводы, о т л ик а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения вибро- и удароустойчивости и срока службы, Ферромагнитныйэлемент жестко соединен с торцомжесткого вывода и на нем с натягом установлены упомянутые упругиеконтактные пластины. Источники информации, принятые во внийание при экспертгде. 1. Авторское свидетельство Р 299882, кл. Н 01 Н 1/66, 1969. 2. Авторское свидетельство М 448496, кл. Н 01 Н 1/66, 3973. 3. Патент США кл.2945105,335-3,1959.