ZIP архив

Текст

СПИ ИЗОБ6 ОО 633 Сока Советских Социалистических Реслублик(45) Дата опубли ета Министров СССР(088.8) ло делам нзооретенн и открытий. М. Вишенчук, О. О. Каганов, А. П. Конопкин и А. В. Марчуко Львовский ордена Ленина политехнический институт(7 аявитсль 54) Р Изобретение относится к электроизмсрительной технике и может быть использовано при построении коммутаторов малых сигналов или входных устройств высокочувствптельных измерительных приборов постоянного напряжения.Для коммутации малых напряжений порядка единиц милливольт применяют реле на герконах, для коммутации напряжений порядка единиц - десятков микровольт необходимо применять специальные конструкции коммутирующих устройств, позволяющие снизить уровни паразитных термо-ЭДС на выводах замкнутых контактов до вел и чипы менее 1 мкВ. Это связано с тем, что в обычных конструкциях коммутирующих устройств величина термо-ЭДС на выводах замкнутых контактов достигает 50 - 200 мкВ. Столь значительные величины термо-ЭДС в местах сиасв псрмаллоевых выводов герконов и медных соединительных проводов составляют величину около 50 мкВ, поэтому основной задачей при создании специальных конструкций коммутирующих устройств является сведение к мили- муму разности температур между местами спаев.Известны конструкции реле на герконах, смонтированные в термостате и имеющие полый теплопроводящий корпус, внутри которого располокен Один или иссколько гереОИОВ. На внешней поверхности теплопроводящсго корпуса намотана обмотка управления. Тсплопроводящий корпус имеет тепловой и элсктрн 1 сскнй контакт с тер:510 стято.1. Вырявннвянис 5 температур мест спаев выводов гсрконов имедных соединительных проводов осущсствлястся при помощи тсплопроводящих электроизолирующих втулок из окиси бериллия, занрсссонннх в т 01 цы ГснлйнповдянОГО кор нуса, Медные провода, соединяющие выводы1 М 1( с выхотпымн за 1 нмамн комм тир ющнх устройсг:., Имилнсныс с малым 1 исрс- ным сечением, что позволяет уменИить влияние внсшних темпсратурных градиснтов.15 Основным недостаткол таких рслс яьлястс 51то, что омотка управления, являющаяся источником тепла, намотана нсносредствснО на тсплопроводяций корпус. Это приводит к увсличеншо передачи тспла от катушки унранлс ния к:51 ссям спасз н, как слсдст 1 ис, 1; снчснию вероятности неодинакового иягрсвя этих спасв, т, е. к увеличению паразитных термо-ЭДС ня замкнутых контактах гсркон 1.Для уменьшения термо-ЭДС мснсе 0,2 мкВ приипмают дополнительные меры выравнивания температур мест спасв, производят иодоор гсрконов по величине термо-ЭДС, а затсм включают пх такм образом, чтобы паразитные тсрмо-ЭДС компенсировать; осущсствля ют отбор гсрконов по минимуму амиср-витковсрабатывания, что позволяет уменьшить мощность, рассеиваемую обмоткой управления; обеспечивают равномерную намотку обмотки управления вдоль теплопроводного корпуса для более равномерного подогрева мест спаев,Выполнение этих дополнительных требований ведет к усложнению производства реле. Кроме того, во многих случаях условия производства не допускают возможности отбора комплектующих изделий, Неудачное крепление термостата на шасси может вызвать резкую асимметрию теплового потока, В таком реле отсутствует электрическое экранированпе теплопроводящего корпуса от обмотки управления.Известны реле с малой термо-ЭДС, содержащие герконы, расположенные в теплопроводящем корпусе, выводы которых соединены при помощи теплопроводящего электроизолирующего материала с указанным корпусом и через медные провода малого сечения распаяны с выходными зажимами, обмотку управления, установленную на магнитопровод вне теплопроводящего корпуса, причем между обмоткой управления и корпусом расположен металлический экран, замкнутый накоротко магнитопроводом. Однако в этом реле передача тепла от обмотки управления осуществляется неодинаково и достаточно быстро, что вызывает увеличение термо-ЭДС. Выравнивание тепловых потоков приводит к значительным по времени переходным процессам, что снижает надежность работы устройства в целом,Цель изобретения - повышение надежности работы при коммутации сигналов малых уровней путем теплоизоляции места спаев от катушки возбуждения и шасси прибора при установке герконов на шасси прибора, а также электрического экранирования теплопроводящего корпуса реле от обмотки управления,Это достигается тем, что в реле, содержащем герконы и катушку возбуждения, расположенную на магнитопроводе С-образной формы, изогнутомтак,что его концы размещены вблизи герконов, а между катушкой и герконами введен металлический немагнитный экран, электрически соединенный с магнитопроводом, причем на баллон каждого геркона надеты две потококонцентрирующие втулки, выводы герконов электрически изолированы другими теплопроводящими втулками и соединены электрически проводами с выходными зажимами, металлический нем агнитный экран выполнен в виде пластины с загнутыми в сторону герконов краями, внутренняя полость которого заполнена электро- и теплоизолирующим материалом, а теплопроводящий корпус составлен из двух электро- и теплопроводных брусков, установленных параллельно продольной оси герконов с возможностью регулировки их положения, и втулок, изолирующих выводы герконов.На фиг. 1 схематически показано предлагаемое реле (разрез по А - Л) для модификации 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 реле с двумя герконами; на фиг. 2 рсле (разрез по Б - Б) с двумя герконами, вид сверху; на фиг. 3 - то же, с одним гсрконом; на фиг. 4 - реле с двумя герконами, вид сбоку.Реле содержит корпус 1, состоящий из двух электропроводных брусков, установленных параллельно продольной оси герконов 2 и выполненных из меди. Внутри корпуса расположены два геркопа с надетыми на них потококонцентрирующими втулками 3, нзгоговленными из магнитопроводящсго ,;атер ала. Выводы 4 гсрконов соединяются с медными скрученными в пружину соединительными проводами 5 малого поперечного сечения при помощи оловянного припоя, образуя места б спая, Места сная заключены в электроизолирующие теплопроводящие втулки 7, выполненные из керамики на основе окиси бериллия и металлизированные внутри. Два медных провода 5 соединяют выводы 4 герконов с одной стороны корпуса с соотвстствующими выходными зажимами 8. С противоположной стороны корпуса 1 соединительный проводник 5 объединяет выводы 4 двух геркопов между собой.Основные узлы реле монтируются па тепло- изолирующем металлическом экране, представляющем собой латунную пластину 9 с загнутыми в сторону герконов краями, внутренняя полость которой заполнена пластмассой 10 с плохой теплопроводностью и хорошими электроизоляционными свойствами (например, полистиролом или дифлоном). В пластмассу запрессованы выводные зажимы 8 и магнитопровод 11. Каждая из частей теплопроводящего корпуса 1 крепится к теплоизолирующему экрану при помощи винтов 12, изолированных от латунной пластины 9 при помощи электроизоляциопных шайб 13. Соединение двух частей теплопроводящего корпуса между собой осуществляется при помощи винта 14, выполненного из меди. При этом обеспечивается механическая фиксация теплопроводящих втулок 7 внутри тсплопроводягцего корпуса.Для улучшения теплопередачи внешняя сторона теплопроводящих втулок 7, соприкасающаяся с тсплопроводящим корпусом, покрывается перед сборкой теплопроводной пастой 15, например, типа КПТ, фиксация потококонцентрирующих втулок 3 осуществляется за счет прижима основания этих втулок к поверхности пластмассы 10 нижней частью корпуса 1, Обмотка управления 1 б намотана па каркас 17, изготовленный из теплоизолирующего материала. Выводы обмотки управления 16 запаяны в штыри 18. Во внутреннее отверстие каркаса 17 запрессован магнитопроводящий сердечник 19. Винты 20 обеспечивают соединение сердечника 19 и каркаса 17 с магнитопроводом 11,Для уменьшения времени срабатывания реле предусмотрены меры, исключающие образование короткозамкнутых витков. Так. корпус 1 имеет снизу продольную щель, выпол Е)0(П)3:) 6цшшую на участке между двумя мдчштонрВодамп 11, 121 у 10 же 1 цс.ь имссг и лдтиис ОснОВяиис 9. Для защиты Оомотки упр 1 Влсния на каркас 17 надет защитный кожух 21. Отверстия 22 являются установочными.Магцитопровод 11 и сердечник 19 замкнуты накоротко с латунной пластиной 9 при помощи провода 23, соединенного с лепестками 24.Конструкция реле с одним геркоцом отличается только гсометричсскими размерами теи- лопровод 511 цсГО корпуса 1, тсплопрОВОдящих втулок и конструкцией потококонцентрирующих втулок 3. 1 едные провода 5 соединяют кажды из выводов 4 геркона 2 с выходным зажимом 8, Зажимы в этом случае расположены с разных сторон корпуса.Реле работает следующим образом.При обесточенной обмотке управления 16 контакты геркона 2 разомкнуты, сопротивлсние между выходными зажимами 8 велико. При подаче напря 5 кения на штыри 18 ток в обмотке управления индуцирует в сердечцикс 19 магнитный поток, который передается по магнитопроводу 11 к потококонцентрирующим втулкам 3, а затем на контакты геркона 2. Под действием магнитного потока контакты геркона 2 замыкаются, сопротивление между выходными зажимами 8 становится малым.После переходных процессов, вызванных замыканием герконов 2, между выходными зажимами 8 появляется термо-ЭДС, которая затем постепенно увеличивается до какой-то установившейся величины за счет подогрева мест б спаев, нагревающихся обмоткой 16. Величина установившейся термо-ЭДС прямо пропорциональна разности температур между местами спаев.Теплоизолирующий экран уменьшает абсолютные величины температур спая, так как он уменьшает количество тепла, передаваемого от обмотки управления 16 к местам б спаев. Кроме того, экран способствует равномерному распределению тепла между местами спаев. Для исключения передачи тепла от обмотки 16 управления по магнитопроводу 11 каркас 17 выполнен из теплоизолирующего материала (например, пластмассы ЛГ), а между магцитопроводом 11 и осцовацием потококоццентрируощих втулок 3 существует зазор около 1 мм, заполненный пластмассой 9 с плохой теплопроводностью,В реле с двумя гсрконами можно достичь дополнительного уменьшения термо-ЗДС за счет ее компенсации при последовательном включении герконов с близкими термо-ЗДС.Это позволяет изготавливать реле, у которых уровни термо-ЭДС практически нс прсвышают 10 - 20 нВ,Реле в приборе устанавливают при помощи винтов, проходящих через установочные отверстия 22. Коммутирующие устройства располагают таким образом, чтобы теплоироводящпй корпус 1 с гсрконами и теплоизолирующий1) 15 20 00 (5 2, 3 ) 35 40 4;) 50 дд экр 1 и и д ходлись Внут)з и 001 цс 0 дл 51 Вссх К)11 ИРГ)ИИ; СТ)01 СТВ ПДССИВИС)10 ТСР- мо тата. 1 з этого тсрмостата жслатсльно уб- рЯТЬ ПС 10 П 1 ИКП Тсп,12, ИСКЛ 10 ИТ 1 КОНВЕНцшо воздушцых потоков Внутри замкнутого объема, чтооы исклОчить слуяйпыс 001)азоВацпя разности темперагур между местами спаев коммутирующего устройства за счет внешцих факторов. Катушки управления коммупрующсго устройства В этом случае находятся ид Вцсшней сторонс;дссивцого тсрмостдтд.Изолированную латунную пластину 9, соединенную электрически с вцутрсццсй поверхностью пассивного термостата и магнитопроводох 1 1 можпо использОВЯть как электриеский экрац. В этом случае цепь управлсция реЛс ИДЕЯ,1 ЬНО РЯЗВЯЗЯНЯ ГЯЛЬВ 2 ИИССКИ ОТ ПЕРСКЛ 101210 ЦПХСЯ 1 СОПТЯКТОВ 1 СОМУТИРУОЩЕГО стройствя.Тсп,.ОироводяЩПЙ Оримс 1, ВьИолпсцный из мсдп, можпо В случае цсобходпмостп использовать кдк эс)Яи дл 51 подачи ня неГО защитного цотсцциала, что иозволяст увсличить соиротивлсиис .с 5 кду рязомкптыми 1.Оцтдктям ГсркОнОВ. Под 11 яйсд Г 1 рОВОдя с защитным иогсцциалом осущсствлястся к топкому концу Вид 4Предлагясмос рслс прсдназцачсно для ряооты в составе коммутатора цизкцх уровней идпряжсция.Тдкч.обрдзо.д, всс перечислецные конструктивцМс мсры идпрдвлсиы ца удалсцис источника тепла (обмотки управления и шасси прибора) от термоэлектроактпвцых точек геркоцд мест спасв вьВо:с)Г с мсдцыми соединиПРОВОДДХ;И), 2 ТЯКИСС Ца ТСПЛОВОС экрацировацис источцика тепла от тсрмоэлектроактпВных тосс исцьшсцис мощности истописа тсилд. В сочетании с ужс цзВсстцыми хераи, пдгравлспць.и ца вырявциваиис темцсратур мсст спдсь выводов гер- КОНОВ с мсдць.и сОсдппптс;пы)и ирОВОдя- МИ, КОНСтруКцдя рс ЛС ПОЗВОЛяСТ уМЕНЬШИтЬ тср:О-ЭДС на зажимах коммутируюипх устройств, поэтог ь ирсдлагасмом реле для досижсця Вс,иПи.1 тсрмо-Э;.1 С 5 сцсс 0,2 хВ до.таточио примсить один гсркоц юссто пары гсркопов, подоордиш,х по уровню тсрмо- ЭДС и ко.псцсирующих друг друга. Кромс того, для пол чсния тсрмо-ЭДС ицжс 0,2 мкВ в предлагаемом реле отпадает цсобходимость в отборе геркоцов по минимуму ампер-витков срабатывания и це налагается строгих трсбоВашш к равномерности и симметри шости намотки оомотки управления. В тсх случаях, когда цеооходимо добится .сиьПих уровней тсрмо-ЭДС (порядка нескольких десятков ндцовольт), в реле могут примспяться два геркоиа, подобранных по гровцО тст)мо-ЭДС их ВыВОдов ОтносптсльцоВ:.л 0 снных элсктрпчсскп последова- ТСЛЬИО, ЧТО ПОЗВОЛЯСТ ДОПОЛНИТСЛЬНО СКОМПСЦ- сировать тсрмо-ЭДС.600633 Реле, содержащее герконы и катушку возбуждения, расположенную на магнитопроводе С-образпоц формы, установлепном так, что его концы размсщепы вблизи герконов, металлический псмапИтный экран, введенный между катушкой и герконами и электрически сосдциенныц с магнитопроводом, причем ца баллон каждого гсркоца надеты две фсрромагцитпыс потококопцентрирующие втулки, выводы герконов электрически изолированы другими теплопроводящпми втулками и сосдице 55Ъг ставитсль А. Пучков Тсхрсд . Гладкова Осочников тспанова11 одписпо Тираж с 64со)китста Совета Министров СССобретеипй и открытийЖ, 1)аугпская паб., д. 45 Изд, Ы 34 ударствепногопо егам и 3035, Москва,Заказ 363/14НП Типография, пр. Сапунова Формула изобретен и я цы )лскт 1)исскц с В 1.)дць.ц зажи.ами, 0 т- ,1 ц 1 а 10 щ с с с я са, т), с цслшо ИОВышсн.51 цадсжиостц 1)аоо 11 Н 1)и коммутации сиГ- ивЛО:ал. у 1)0)цс 1, мсталлиескиЙ цемаГ нитный экран Выполпсц В виде пгастины сзагнутыми В сто)Оцу ГеркОнОВ и)аями и зацолцсц электро- и тсцлоцзо;р ющим материа;ом, а тсплоц 1)01 одящий кот)Нус состав;Сп из дВГК э)Сктро- ц тсцло:11)ОБО.н 1,1 к брусков, 10 установлеИык параллслвцо цродольноц осцГСРКОПОВ С ВОЗ.Ож ИОСТ 10 1)СГ)ЗЦРОВКИ Ц: ПО- ложсция, ц цз Втулок, цзолирующпк выводы гер копов.

Смотреть

Заявка

2011813, 02.04.1974

ЛЬВОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ВИШЕНЧУК ИГОРЬ МИХАЙЛОВИЧ, КАГАНОВ ОЛЕГ ОСКАРОВИЧ, КОНОПКИН АЛЬБЕРТ ПЕТРОВИЧ, МАРЧУКОВ АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H01H 51/28

Метки: реле

Опубликовано: 30.03.1978

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-600633-rele.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Реле</a>

Похожие патенты