Контактная система электромагнитного реле

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 3 я Н 01 Н 1 66 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТВ Н АВТОРСНОМУСВИД(54)(57) КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕ, выполненная в видепараллельного соединения пары герме 801094080 А тизированных магнитоуправляемых контактов, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью снижения уровнядинамических шумов при высокой виброустойчивости и упрощения конструкцииконтактной системы, в качестве парыгерметизированных магнитоуправляемыхконтактов использованы замыкающиегерконы или гезаконы с различнымизначениями резонансных частот собственных колебаний контактов, причемразличие в значении резонансных частот собственных колебаний выбрано неменее ширины резонансной кривой.Изобретение относится к автоматике и связи и предназначено, в частности, для устройств телефонии и спецтехники, испытывающих повышенные вибрационные нагрузки в широкой области частот,При работе герконовых или гезаконовых реле важно обеспечить надежность замыкания цепи, а также важно иметь высокую стабильность сопротив О пения контактного соединения, которая обеспечивает малый уровень динамических шумов, и, тем самым, более высокое качество связи.Недостатком герконов в этом слу чае является малое контактное давление замкнутых контакт-деталей, и при внешних механических воздействиях на аппаратуру возникает вибрация контактной системы, в результате чего 20 возможно появление нестабильности сопротивления контактов, их самопроизвольное размыкание, а кроме того,вибрирующие контакты вносят динамические помехи (шумы) в установленное 75соединение. Особенно страдают от этого вредного явления устройства спецтехники связи, которые часто работают в специфических условиях, связанных с механическим перемещением, 30тряской и т,д,Известно, что при воздействии внешних вибрационных нагрузок плоскиепружины контакт-деталей герконов начинают вибрировать. Вибрация эта тем35сильнее, чем больше ускорение вибрации а также тем больше, чем ближечастота вибрационной нагрузки к собственной частоте колебаний контактдеталей герконов в замкнутом состоянии. При совпадении указанных частот имеет место явление механического резонанса. В момент резонанса (при резонансной частоте) в коммутируемую 45 цепь вносится напряжение динамического шума, в 0-40 раз превышающее обычное напряжение шума, всегда присутствующее в цепи. Качество связи при этом становится абсолютно недобру стимым, 3 то же время в коммутируемой цепи наблюдается небольшая нестабильность сопротивления контактов и при значительных ускорениях вибрации возможно самопроизвольное размыкание 55 замкнутых контакт-деталей герконов, т,е, нарушение коммутационных функций. Известны амортизационные прокладки, на которых крепят выводы контакт-.деталей герконов Г 1 3,Однако эластичные прокладки необеспечивают достаточной виброустойчивости работы релеНаиболее близким к предлагаемомуявляется релейное устройство с магнитоуправляемыми контактами, в которомпара герконов соединена параллельно,плоскости контактирования ориентированы взаимно перпендикулярно, а самимагнитоуправляемые контакты имеютсложную конструкцию на переключениес тремя контакт-деталями и дополнительными упорами, успокаивающими вибрацию, т.е. сложную контактную систему.Указанные особенности контактнойсистемы и реле обеспечивают высокуювиброустойчивость замкнутых контактов (отсутствие ложных размыканий)и надежное контактирование, Для повышения виброустойчивости разомкнутыхконтактов (отсутствие ложных замыканий) в описанном решении подбираютсяодинаковыми частоты собственных колебаний (равные резонансные частоты)двух подвижных контакт-деталей : замыкающей и переключающей 2.Недостатком такой системы является сложная конструкция используемыхв реле герконов (на переключение, супорами) и необходимость взаимно перпендикулярно ориентировать герконыпри монтаже реле, В настоящее времягерконы, изготавляемые отечественнойпромьппленностью, имеют круглые (проволочные) выводы, поэтому ориентировать такие контакты в пространствевзаимно перпендикулярно относительнодруг друга представляется затруднительным.Целью изобретения является уменьшение уровня динамических помех, вносимых в коммутируемую цепь замкнутыми контактами при воздействии внешних вибрационных нагрузок, при сохранении высокой виброустойчивости иупрошение конструкции контактной системы. Для достижения указанной цели в кою актной системе электромагнитного реле, выполненного в .виде параллельного соединения пары герметизированных магнитоуправляемых контактов, в качестве указанной пары герметизированных магнитоуправляемых контактов1094080 4ного геркона (график а ) и для случая их параллельного соединения (графикб),Из приведенной диаграммы видно,что для включения в параллельное соединение выбраны герконы, у которых частоты собственных колебаний Г и Г 2 отличаются друг от друга. В таблице приведены результаты измерения максимального напряжения шума, вносимого в коммутируемую цепь замкнутыми контактами реле на резонансной частоте. В п/пТип геркона Ускорение вибМак симальЧастота Частота резонанса при па-,раллельном соединении,резонанса одного кон. -ное напряжение динамическогошума, Ч ,мВ рации,Кв м/с 21560 1,7 20 1950 1,9 Не обнаружено в полосе частот200-2000 Гц при 8 =- 501310 3,2 20 ГЗК 30 использованы замыкающие герконы или гезаконы с различными значениями ре= зонансных частот собственных колебаний контактов, различные в значении резонансных частот собственных колебаний выбрано не менее ширины резо нансной кривой.На чертеже приведена диаграмма зависимости уровня динамических помех, вносимых замкнутыми контактами 10 в коммутируемую цепь при воздействии внешних вибрационных нагрузок, от частоты вибрации для каждого отдельНе обнаружено в полосе частот200-2000 Гц при я = 50094080 5Как видно из приведенной таблицы в трех первых случаях в параллельное соединение объединяются герконы и геэаконы с равными частотами собственных колебаний (или очень близкими).В этом случае максимальное напряжение динамического шума не удовлетворяет норме, хотя и снижается (допус,тимое напряжение шума равно 0,1 мВ)При параллельном соединении кон- О тактов, у которых резонансные частоты разнесены так, чтобы резонансные кривые не перекрывались (на диаграмме), напряжение шума резко снижается, даже по сравнению с параметрами луч шего из пары контактов и становится допустимым во всей полосе рабочих частот, при этом не обязательно .отбраковывать по их характеристикам.При выборе герконов с разными ре зонансньп а частотами целесообразно руководствоваться следующими соображениями.Можно выбрать контакты одного типа, с одинаковой геометрией (случаи 25 4,6), При этом необходимо промерить резонансные кривые каждого контакта и отобрать те контакты, у которых резонансные частоты отличаются, как минимум, на ширину резонансной кривой, т,е. на 60-100 Гц. Можно также выбрать контакты разных типов, с разной конфигурациейконтакт-деталей, но имеющие одинаковые магнитодвижущие силы (т,е. одинаковые токи управления) (случаи 5,7 и 8). Эти случаи объединения контактов дают особенно хорошие результаты, ибо резонансные частоты у таких контактов заведомо значительноотличаются друг от друга и можно неподбирать индивидуально каждый кон-.такт,Кроме того, возможен выбор контактов одинакового типа с разной геометрией, т.е. сочетание контактов типаМКА 27101 и ГК 27 или контактовКЭМи ГКИ.По сравнению с базовым объектом,в качестве которого взято двухконтактное реле типа РГ 3, выпускавшеесяс 1970 г. экспериментальными мастерскими предприятия (паспорт 4 а 4,500.058-02 Д), обладающее виброустойчивостью 40 м/с 2 в области частот до200 Гц, предлагаемое реле выдерживает . ускорение вибрации до 50 м/с 2в пределах частот до 2000 Гц, Крометого, предлагаемое реле обеспечиваетнизкий уровень динамических шумовниже 0,05 мВ в широком диапазонечастот до 2000 Гц,1094080 О ООО г/// у /О О О /2 ОО /ООг Составитель Е, СафоноваРедактор Н. Лазаренко Техред Ж.Кастелевич Корректор А.Иль Тираж 683 Государственного елам изобретений осква, Ж, Раущ Подписнокомитета СССРи открытийскан.наб., д. 4