Многоканальный переключатель

СОЮЗ СОЕЕТСНИК ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 4 НП ЕТ СССРИ ОтНРЫТИй ГОСУДафотвЕННЫЙ Н О ДЕЛИФ ИЗОБРЕтю ОПИСАИИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7) Куйбышевский ордена ТрудКрасного Знамени авиационныйтут нм. акад. С. П. Королева(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПЕРЕКЛВ (57) Изобретение относится автоматики и телемеханики. быть использовано в многок селекторах, пультах управл числительных устройств. Цел ретения является расширени нальных возможностей перекл В устройство, содержащее и ших магнитопроводов 11, 12 мотками возбуждения 8, 9, дами 25, 26, 27, компенсамагнитопровод 15 с обмоткой возбуждения 14, контурные конденсаторы 16, 17, 18, 19, генератор перейенног напряжения 1, нЪжимные плаастины 22 23, 24, корпус переключателя 21, для достижения цели эа счет коммутации нескольких электрических цепей вве 32 33 и дены и выпрямителей 31, 32, , и блоков дифференцирования з, 6 7 . логический элемент ИЛИ 4, Формирователь импульсов управления 3, блок управления 2, п дополнительных выходных обмоток 28, 29, 30 на компенсационном магнитопроводе, ащи3 тныены 20 исключают возможность раэпружины11 12 13 рушения магнитопроводов 11, 1и чрезмерном усилии, прилагаемом прик нажимным пластинам 22, 23,полнение нажимной части пл астин 22У 23, 24 в виде полусферы позволяет стабилизировать усилие сжатия магнитопроводов 11, 12, 1 Э н, следователь" но, параметры срабатывания переклю" чателя. 1 ил.1Изобретение относится к автомати"ке и телемеханике и может. быть использовано, например, в многоканальных селекторах, пультах управлениявычислительных устройств.Цель изобретения - расширениефункциональныхвоэможностей переключателя за счет коммутации несколькихэлектрических цепей,На чертеже изображена принципиальная схема переключателя.Переключатель содержит генератор1 переменного напряжения, выход которого подсоединен к одному из входов блока 2 управленияКдругому5входу блока 2 управления подключенацепь обратной связи переключателя,состоящая иэ формирователя Э импульса управления, логического элемента ИЛИ 4, блоков 5-7 дифференцирования. К выходу блока 2 управления подключены последовательно-согласно обмотки 8"1 О возбуждения управляемыхмагнитопроводов 11 - 13 и обмотка 14возбуждения компенсационного магнитопровода 15. Параллельно обмоткам8 - 10 и 14 возбудения подключеныконтурные конденсаторы 16 - 19 соответственно. Каждый из управляемыхмагнитопроводов 11 - 13 через одну ЗОиэ защитных пружин 20, с одной стороны соединен с корпусом переключателя 21, а с другой стороны " с однойиз нажимных пластин 22 - 24. Каждаяиз выходных обмоток 25 - 27 управля- З 5емых магнитопроводов 11 - 13 соединена последовательно-встречно с одной их выходных обмоток 28 - 30 компенсационного магнитопровода 15 и 2вместе с ней подключена к входу одного из выпрямителей Э.- ЭЭ. Выход каждого выпрямителя подключен к соответствующей нагрузке 34 переключателя. Параллельно каждой нагрузке к выходу каждого выпрямителя 31 - 33 присоединен соответствующий блок 5 - 7 дифференцирсвания, выход которого подсоединен к одному нх входов логического элемента ИЛИ 4. Выход логического элемента ИЛИ 4 через формирователь Э импульса управления подключен к одному из входов блока 2 управления.Многоканальный переключатель работает следующим образом.Поступающее с генератора 1 переменное напряжение управляется блоком 2 управления таким образом, что выходной ток блока управления, протекающий через последовательно включенные резонансные контуры, образованные обмотками 8 - 10 возбуждения управляемых магнитопроводов 11 - 13 и обмоткой 14 возбуждения компенсационного магнитопровода 15 и контурными конденсаторами 16 - 19, не зависит от изменения нагрузки блока 2 управления и постоянен по величине в течение всего периода работы переключателя между моментами переключения, Вследствие нелинейности В Г(Х) характеристик магнитопроводов 11 13 и 5, выполненных, например, из феррита, выходные резонансные амплитудно-частотные характеристики кон- туров имеют нелинейный характер. т.е. зависят от величины амплитуды возбуждающего их блока 2 управления.Отличительной особенностью нелинейных резонансных систем является возможность перевода их из возбужденного резонансного состояния в не- возбужденное и обратно не только путем изменения частоты задающего генератора или в результате изменения частото-задающих элементов - емкостей и индуктивностей, но также с помощью изменения величины амплитуды возбуждающего их напряжения или тока, Резонансные амппитудно-частотные характеристики контуров трансформируются во вторичные цели контуров выходных обмоток 25 - 27 управляемых магнитопроводов 1 - 13 и обмоток 28 - 30 компенсационного магнитопровода 15 и вследствие встречного включенияобмоток 25 и 28, 26 и 29,7 и 30 взаимно вычитаются. При усилии на наемных пластинах 22 - 24равном нулю сигналы на входе выпрямителей 31 - 33, а следовательно, и на каждой иэ нагрузок 34 равны нулю вследствие идентичности электрических цепей переключателя, а также одинаковости динамических состояний контуров, которые при начальном включении генератора 1 и блока 2 управления находятся в невозбужденном устойчивом состоянии, т.е. вне резонанса.При приложении усилия к одной из нажимных пластин, например к пластине 22, это усилие передается на управляющий магнитопровод 11. Под действием сжимающей силы магнитная про, ницаемость магнитопровода 11 уменьшается, что приводит. к уменьшению индуктивности обмотки 8 возбуждения резонансного контура, образованного этой обмоткой и контурным конденсатором 16, что, в свою очередь, приводит к увеличению резонансной частоты контура, и при совпадении ее с частотой переменного напряжения генератора 1 напряжение на контуре, а следовательно, и на выходной обмотке 25 скачком возрастает и контур переходит в устойчивое возбужденное состояние "Включено. Скачок нескомпенсированного высокочастотного напряжения на входе выпрямителя 31 вы- . зывает появление скачка постоянного напряжения на нагрузке 34 выпрямителя 31,После снятия усилия с нажимной пластины 22 контур, образованный индуктивностьв обмотки 8 возбуждения и контурнымконденсатором 16,1267608остается в возбужденном резонансномсостоянии, так как в силу нелиней.ности амплитудно в частотн характе;ристики контура и наличия гистереэисногоп участка на этой характеристике это состояние также устойчиво,Перевод контура из устойчивоговоэбужденчого состояния (состояниеВключено) в устойчивое невозбужден В ное состояние (состояние Выклвченд )осуществляется путем кратковременного уменьшения амплитуды переменноготока блока 2 управления, Это достигается при нажатии на другую нажим ную пластину переключателя, напримеро23. Возникающий по аналогичным причинам скачок постоянного напряжениянавыходе выпрямителя 32 диЫеренцируется блоком 6 диЫеренцирования и 20 через логический элемент ИЛИ 4 запускает Формирователь 3 импульса управления, который кратковременно запирает блок 2 управления. Запирающийимпульс напряжения вызывает кратко временное уменьшение выходного токаблока 2 управления, что и приводит кпереводу контура, образованного индуктивностью обмотки 8 возбужденияи контурным конденсатором 16, из ус- ЗО тойчивого возбужденного состояния вустойчивое невозбужденное состояние.Это приводит к снятию напряжения снагрузки 34 выпрямителя 31. Переходные процессы при переводе контуровиз одного устойчивого состояния вдругое заканчиваются задолго до снятия усилия нажатия на нажимную плас 1тину 23 и после снятия усилия нажатия в возбужденном резонансном состоянии остается контур, образованный 40индуктивностью обмотки 9 возбужденияи контурным конденсатором 7, а нанагрузке 34 выпрямителя 32 сохраняется отличное от нуля постоянное напряжение - состояние Включено",Многоканальный переключатель обладает высокой надежностью, так какгенератор 1 не используется в качестве переключающего и запоминающегоэлементов переключателя, а полностьюразвязан от цепей управления переключателя и работает в стационарномдинамическом режиме, Функции переключателя и запомнившая выполняют нелинейные резонансны . контуры, обра зованные индуктивностнми обмоток 810 возбуждения, уиравллемык и; гпито -проводов 11 - 13 и контугнымп конденсаторами 16 - 1 Б с д ума устойчипь:1267608 ми состояниями - возбужденным резонансным состоянием Включено и ненвозбужденным состояниемВыключено,Введение в конструкцию переключателя компенсационного контура, щентичного по параметрам чувствительным контурам, позволяет полностью скомпенсировать до нулевого уровня выходные напряжения многоканального переключателя в положениях "Выключено". Это позволяет отказаться в многоканальном переключателе от пороговЫх функциональных элементов и дополнительно повысить различимость состояний переключателя и его надежность.При этом в результате встречного включения обмоток 25 и 28, 26 и 29, 27 и 30 исключается влияние дестабилизирующих факторов (температуры внешних магнитных полей, колебаний параметров высокочастотного питаниян и т.п.), что особенно важно для нулевогосостояния переключателя. Это также повышает надежность переСоставитель Л, БагянРедактор Е. Копча Техред И.Попович Корректор Е. Рашко Заказ 5833/57 Тираж 816 ПодписноеВНИШ 1 И Государстненного комитета СССРпо делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Произнадстнеццо-полигра 4 нческон предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 ключателя.Использование магкитоупругого эффекта в сердечнике магнитопроводов- 13 совместно с нелинейными свойствами индуктивности, реализуемой на том же магнитопроводе, позйоляет использовать резонансный контур, собранный на этом магнитопроводе, одновременно в качестве переключающего и запоминающего элемента переключателя, чем достигается значительное упрощение его схемы и конструкции, особенно при большом числе переключаемых цепей. Необходимость приложения небольшого усилия к нажимным пластинам 22 - 24 исключает возможность случайного переключения канала при легком касании нажимных пластин, что также повышает надежность предлагаемого многоканального ,переключателя. Выполнение нажимной части иажнм.ных пластин 22 - 24 в виде полусфе"ры позволяет стабилизировать усилиесжатия магнитопроводов 1 - 13 и,следовательно, параметра срабатывания переключателя.Защитные пружины 20 исключаютвозможность разрушения магнитопроводов 1 - 13 при чрезмерном усилии,10 прилагаемом к нажимным пластинам22 - 24.формула и з о б р е т е и и кМногоканальный переключатель содержащий п управляемых магнитопроводов и один компенсационный магиитопровод с обмотками возбуждения, соединенными последовательно-согласнои параллельно которым включены контурные компенсаторы, и входными обмотками, прн этом, управляемые магнитопроводы с одной стороны жестко "соединены с основанием корпуса пере.ключателя, а с другой стороны " снажимными пластинами, генератор переменного напряжения, о т л и ч в ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,в него введены и выпрямителей, иблоков дифференцирования, логическийэлемент ИЛИ, формирователь импульсауправления, блок управления и и дополнительных выходных обмоток на компенсационном магнитопроводе, каждаяиз которых соединена последовательно-встречно с выходной обмоткой каж 35дого управляющего магнитопровода ичерез выпрямитель и блок дифференцирования присоединена к логическомуэлементу ИЛИ, выход которого через40формирователь импульса управлениясоединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с генератором переменного напряжения, а выход блока управлениясоединен с обмотками возбуждения маг 45нитопроводов,