Коммутационное устройство

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик а 966766(23) ПриоритетОпубликовано 15.10.Дата опубликования ретвкнный коиитвСССРоом изобретенийи открытий 2. Бюллетень.В.В. Чеканов, В.М. Кожевников,и В,Ф. Минаков 72) Автор изобрет К Ставропольский государственный ордена Дружбы педагогический институт и Ставропольский полинститут) КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО 5 1Изобретение относится к электротехнике, в частности, к устройствам для коммутации электрического тока,Известно коммутационное устройство, содержащее герметичный корпус, разделенный мембраной с укрепленным на ней подвижным контактом. Корпус заполнен диэлектрической жидкостью с размещенными по разные стороны от мембраны электромагнитами, ферромаг- . нитные стержни которых обладают противоположной магнитострикцией 11.Недостатками данного устройства являются сложность выполнения ферро" магнитных стержней, обладающих магнитострикцией; усложнение изоляции катушек управления, размещенных в рабочей жидкости, большой уровень управляющего тока, необходимого для создания достаточного магнитного потока при сопротивлении магнитной цепи, включающей изоляционную жидкость.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является коммутационное устройство, содержащеегерметичный баллон с впаянными в него неподвижньми электродами, жидкость,заполняющую объем герметичного баллона, подвижный электрод, выполненныйиз материала, средняя плотность которого больше плотности жидкости,заполняющей баллон, и источник магнитного поля 2),Недостатком известного устройстваявляется высокий уровень электромагнитных помех, возникающий из-за наличия немагнитного рабочего зазора,а также уменьшение электрического сопротивления коммутационного устройства в разомкнутом состоянии из-за изменения электропроводности межэлектродного пространстваВсе это снижаетнадежность коммутационного устройства.Цель изобретения - повышение надежности путем снижения электромагнитных помех и стабилизации его электрического сопротивления в разомкнутом состоянии.966766 4 формула изобретения 3Поставленная цель достигается темчто в качестве жидкости использованамагнитная жидкость, а источник магнитного поля размещен со стороны днагерметичного баллона.Кроме того, в указанном коммутационном устройстве подвижный электродможет быть выполнен в виде полой сферы, внешний диаметр которой большераствора междунеподвижными электрода ми, а источник магнитного поля выполнен в виде ферромагнитного цилиндрического сердечника, в кольцевомпазу которого размещена катушка управления. И. На чертеже представлена конструкция коммутационного устройства,Коммутационное устройство содержитгерметичный цилиндрический немагнитный диэлектрический корпус 1, наполненный магнитной -жидкостью 2 (например,коллоид, дисперсный фазой которого является магнетит, а дисперсионной средой - керосин с добавлениемповерхностно-активного вещества). Вжидкость помещены электропроводящийнемагнитный полый шар 3, являющийсяподвижным электродом, а также двапластинчатых неподвижных электрода 4.Дно корпуса размещено над электромагнитом управления с катушкой 5 имагнитопроводом (сердечником) 6.Коммутационное устройство работаетследующим образом.Отсутствие управляющего магнитногополя катушки 5 с сердечником 6 соответствует разомкнутому состояниюпереключателя. Средняя плотность полого электропроводящего шара на 3-5"6больше плотности. магнитной жидкости 2(это обеспечивается подбором соотно 40шения объемов металлической и полойчастей шарового контакта). Поэтомушар 3 тонет, а неповижные электроды 4 разомкнуты (магнитная жидкостьявляется диэлектриком). Наполнениенесжимаемой средой корпуса устройства позволяет использовать его прибольших внешних давлениях, например,для глубоководных исследований. Припротекании тока по катушке 5 возни- фкает магнитный поток, силовые линиикоторого замыкаются на полюсах сер-дечника 6. Индукция поля в корпусеизменяется по высоте. Она максимальнау полюсов- ферромагнитного сердечни- фка, т.е. в нижней части корпуса коммутационного устройства, и уменьшает, ся по мере увеличения его высоты. Изменение индукции в объеме магнитной жидкости обусловливает перераспределение давления внутри ее. В частности, повышается давление, а следова" тельно, и плотность в зоне максимальной индукции магнитного поля, т.е. в нижней части баллона коммутационного устройства. С уменьшением индукции по высоте коммутационного устройства снижается и плотность магнитной жидкости.В области максимальной плотности магнитной жидкости возрастает выталкивающая сила, действующая на контактный шар 3. Она становится больше его веса и поэтому электропроводящий шар поднимается и замыкает электроды 4.При снятии напряжения с управляющей катушки электромагнита индукция в объеме магнитной жидкости снижается до нуля, Плотность объема жидкости уменьшается в нижней части баллона и становится меньше средней плотности контактного шара, который поэтому опускается на дно и размыкает электроды 4.Положительный эффект заключается в снижении уровня создаваемых электромагнитных помех за счет замыкания магнитного поля по ферромагнитному сердечнику и магнитной жидкости, относительная магнитная проницаемость которой в 10 раз больше вакуума. Кроме того, стабилизируется электрическоесопротивление аппарата при коммутациях, так как перемещение шаровогоэлектрода не изменяет электропроводность магнитной жидкости в межэлектродном пространстве. В предлагаемомустройстветакже. упрощается технология заполнения баллона жидкой средой: требуется один тип жидкости, а недва с разными физическими свойствами, как в прототипе. 1. Коммутационное устройство, содержащее герметичный баллон с впаянными в него неподвижными электродами, жидкость, заполняющую объем герметичного баллона, подвижный электрод, выполненный из материала, средняя плотность которого больше плотности жидкости, заполняющей баллон, и источник магнитного поля, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью5 966766 Ь повышения надежности путем снижения раствора между неподвижными электро- электромагнитных помех и стабилизации дами, а источник магнитного поля выего электрического сопротивления в полнен в виде ферромагнитного цилиндразомкнутом состоянии, в качестве рического сердечника, в кольцевом па. жидкости использована магнитная жид-зу которого размещена катушка управ" кость, а источник магнитного поля ленив.размещен со стороны дна герметичного Источники информации, баллона. принятые во внимание при экспертизе2. Устройство по и. 1, о т л и. Авторское свидетельство СССР ч а ю щ е е с я тем, что подвижный в 1 46369, кл Н 01 Н 55/00, 1973. электрод выполнен в виде полой сфе. Авторское свидетельство СССР ры, внешний диаметр которой больше У 46027, кл. Н 01 Н 1/66, 1975.1