Поляризованный электромагнитный переключатель

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 02. 04,81 (21) 3268513/24-07 51 М. КЛ.з с присоединением заявки Мо Н 01 Н 51/22 Государствеикый комитет СССР ио делам изобретений и открытий. (23) Приоритет -Опубликовано 231282. Бюллетень Ио 47 531 УДК 621. 318. .562.3(088.8) Дата опубликования описания 23.12.82(54) ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ЗЛЕКТРОИАГНИТНЫЙПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ Изобретение относится к элементам конструкций электромагнитных ре"ле и может быть использовано в системах автоматики, телеуправленияи,телеконтроля,Известны поляризованные электро"магнитные переключатели с дифференциальной магнитной системой, содержащей постоянный магнит, якорь, не- .сколько сердечников по обе стороныот оси поворота якоря, обмотки 1 1и 2.Недостатком известных поляризованных электромагнитных переключателей (в дальнейшем - переключателей)является низкая чувствительность,обусловленная тем, что для срабатывания переключателя управляющего магнитного потока обмотка переключателя должна создать большую магнито движущую силу, достаточную для пре-одоления большого магнитного сопротивления рабочих воздушных зазоровмежду полюсами магнитопроводов иякорем, по которым проходит управляющий магнитный поток.Кроме того, низкая надежностьобусловлена тем, что при искусственном затормаживании якоря в момент достижения магнитодвижущей Фсилы обмотки управления величины,достаточной для срабатывания переключателя, и дальнейшем увеличении магнитодвижущей силы обмоткиуправления якорь переключателя остается в исходном положении.Известные переключатели сраба"тывают только от тока одной определен.ной полярности, что.ограничивает область их применения, так как исключает возможность ихпримененияв цепях, где требуется срабатываниепереключателя от любой полярностиуправляющего тока.Целью изобретения является повышение чувствительности и надежностиработы.Цель достигается тем, что сердечники, расположенные по каждую сторону от оси поворота якоря, соединеныперемычкой из магнитопроводногоматериала,На фиг.1 изображена схема магнитной системы переключателя с двумясердечниками с каждой стороны от осиповорота якоря и с двумя обмоткамитна фиг,2 - то же, с четырьмя обмот"камнеПереключатель по фиг.1 содержитпостоянный магнит 1, якорь 2, ось 3поворота якоря, корпус 4, перемычки5 и 6, магнитопроводы 7-10, обмотки11 и 12. Переключатель по фиг.2 содержит дополнительно обмотки 13 и14.Работа переключателя происходитследующим образом.В нормальном положении при отсутствии тока в обмотках 11 и 12.под воздействием магнитодвижущей силы постоянного магнита 1 по магнитопроводам 7-10 протекают соответственно магнитные потоки Ф 1, Ф 2, ФЗ,Ф 4, при этом Ф 1 и Ф 2 намного больше ФЗ и Ф 4 вследствие того, что магнитное сопротивление зазора междуякорем 2 и перемычкой 6 намногоменьше магнитного сопротивления между перемычкой 5 и якорем 2 иэ-эаразницы в величине.ноэдушных зазорон между этими перемычками и якорем 2, отчего якорь притянут к перемычке 6.При протекании тока по обмотке11 возникает магнитодвижущая сила,которая создает в замкнутом контуре,состоящем из перемычки б, магнитопроводов 7, 8 и участка корпуса 4между ними, управляющий магнитныйпоток Ф, который вводит магнитопроводы 7 и 8 в насыщение. Насыщениемагнитопроводов 7 и 8 вызываетувеличение их магнитного сопротивления, отчего уменьшается величина потоков Ф 7 и ф 8 и уменьшается сила ,притяжения якоря 2 к перемычке 6,а величина потоков ФЗ и Ф 4 увеличивается, отчего увеличиваетсясилапритяжения якоря 2 к перемычке 5,якорь 2 протягивается к последней иизменяет свое положение.После выключения тока в обмотке11 поток Ф исчезает и магнитопроводы 7 и 8 выходят иэ состояния насыщения, однако якорь 2 остается притянутым к перемычке 5, так как вэтом положении потоки ФЗ и Ф 4 намного больше потоков Ф 1 и Ф 2 иэ-за разницы н величинах воздушных зазоровмежду якорем 2 и перемычками 5 и б.Возвращение якоря 2 в нормальное положение происходит аналогично припропускании тока по обмотке 12,Повышение чувствительности предло.женного переключателя обусловлено - тем, что в цепи протекания управляющего магнитного потока Ф отсутствуют воздушные зазоры, вследствие чего эта цепь имеет малое магнитное сопротивление и для насыще:,ния магнитопроводов 7 и 8 (или 9и 10) обмотка 11 (или 12) должна создать небольшую магнитодвижущуюсилу, а следовательно, расходоватьнебольшую мощность.Насыщение магнитопроводов 7 и 8(илй 9 и 10) может быть достигнуто При любой полярности тока в обмот Возвращение якоря в нормальное положение происходит аналогично, при пропускании тока по обмоткам 11 бО 5 0 15 20 25 30 35 45 ке 11 (или 12), отчего предлагаемый переключатель работоспособен при любой полярности управляющего тока,При искусственном удержании якоря 2 у перемычки 6 (или 5) и увеличении тока в обмотке 11 (или 12) сверх необходимого для срабатывания и предложенном переключателе нельзя достигнуть притяжения якоря 2 к перемычке 6 (или 5) вследствие то" го, что магнитопроноды 7 и 8 (или 9 и 10) насыщены под действием тока в обмотке 11 (или 12).Г 1 ри описанной работе предложенного переключателя осуществляется работа якоря 2 на отбой.Изображенный на фиг,2 переключатель при согласном включении обмоток 11 и 13, когда магнитные потоки, создаваемые этими обмотками н магнитопроводах 7 и 8 складываются, и аналогичном включении обмоток 12 и 14, работает на отбой якоря аналогично описанному для фиг.1.При встречном включении обмоток 11 и 13, когда создаваемые этими обмотками магнитные потоки н магнитопроводах 7 и 8 имеют встречное направление и аналогичном включении обмоток 12 и 14, работа предложенного переключателя может осуществляться как на " фотбой, так и на притяжение якоря 2 аналогично работе известныхпереключателей.Работа переключателя на притяжение является предпочтительной и происходит следующим образом.В нормальном положении (фиг.2) при отсутствии тока в обмотках 11-, 14 работа переключателя происходит аналогично описанной для фиг.1. При пропускании тока по обмоткам 12 и 14 под действием создаваемых этими обмотками магнитодвижущих сил возникают управляющие магнитные потоки Ф 1 и Ф 2, которые суммируются с ФЗ и Ф 4 и вычитаются с Ф 1 и Ф 2, отчего якорь 2 притягивается к перемычке 5 и изменит свое положение. После выключения тока в обмотках 12 и 14 якорь 2 останется притянутым к перемычке 5. как.описано для фиг.1. и 13. При подключении к обмоткам 12и 14 тока обратной полярности срабатывания якоря 2 не произойдет, таккак потоки Фу 1 и Ф 2 будут иметьобратное направление и не суммироваться, а вычитаться с потоками ФЗ и Ф 4,т.е. при таком включении переключатель работает только от тоководной определенной полярности, Приизменении полярйости тока тольков одной из обмоток 12 и 14 также непроизойдет срабатывания якоря 2,так как в этом случае потоки в магнитопроводах 9 и 10 от обмоток 12и 14 сложатся и вызовут насыщениемагнитопроводов 9 и 10 как описанодля Фиг.1.При пропускании тока любой полярности только по одной из обмоток 12или 14 и отсутствии тока в другой.1 из этих обмоток также .Не произойдетсрабатывания якоря 2, так как магнитодвижущая сила любой одной иэ этих 10обмоток вызывает насыщение магнитопроводов 9 .и 10 как описано дляФиг.1. Таким образом, срабатываниеякоря 2 происходит только при наличии тока определенной полярности 15в обоих обмотках 12 и 14, т,е. реализуется логическая операция И,Если дополнительно к двум магни-.топроводам предложенного переключателя, соединенным перемычкой, установить третий,магнитопровод и несоединять его перемычкой с другимимагнитопроводами, обмотка на этоммагнитопроводе позволяет реализовать,аналогично известным переключателям,логическую функцию ИЛИ 1 ф с другимиобмотками переключателя. Устанавливая необходимое количество магнитопроводов и осуществляя соединениечасти из них перемычками, в предложенном переключателе может бытьреализована заданная логическаяФУнкция И-ИЛИ.Для реализации, например, логической Функции Х 1, Х 2 ХЗ,Х 4 необходимо установить 4 магнитопровода,два из которых объединить однойперемычкой, а два других - другойперемычкой, при этом сигналы Х 1, Х 2подать на одну пару обмоток с объединенными перемычкой магнитопроводами, а ХЗ и Х 4 подать на другуюпару обмоток с объединенными другойперемычкой магнитопроводами,Реализация переключателя на базе существующих конструкций переключателей не представляет технических трудностей. В то же время достигаемое в предложенном переключателе повы" шение чувствительности, надежности, воэможность выполнения его как для работы только от заданной полярности управляющего, сигнала, так и прилюбой попярности этого сигнала, а также возможность надежной реализации логической функции И и заданной логической функции И-ИЛИ позволяет удовлетворить важные требования к переключателям, которые не могут быть достигнуты в известных переключателях.Переключатель может найти широкое применение в системах автоматики, телеуправления и телеконтроля. Формула изобретенияПоляризованный электромагнитныйпереключатель с дифференциальноймагнитной системой, содержащей постоянный магнит, якорь и но крайнеймере два сердечника с расположеннымина них обмотками управления, установленных по каждую сторону от осиповорота якоря, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышениячувствительности и надежности егоработы, сердечники, расположенныЬпо каждую сторону от оси поворотаякорясоединены: между собой перемычкой из магнитомягкого материала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ройзен В.З. Малогабаритныеполяризованные реле и дистанционныепереключатели.Л., фЭнергияф, 1969.2. Техника проводной связиф.1970, вып.4, с. 27-35,/63 Тираж 7 ВНИИПИ Государственпо деламизобрете 113035, Москва, Жого комитета Сий и открытийРауюская наб