Реле на переключение с магнитной блокировкой

3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 25,07. 78 (21) 2667966/24-07 т(ЗН 01 Н 51/28 С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Ио -Государственный комитет СССРо дедам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 15.1030. Бюллетень Ио ЗЗДата опубликования описания 1710. 80( 51 ) РЕЛЕ НА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ С МАГНИТНОЙ БЛОКИРОВКОЙРеле на переключение с магнитной блокировкой, выполненное на запоминающих герконах-гезаконах, предназначено для использования в коммутационной технике, в телефонной связи,в автоматике и т.п.Известны реле с герметизированными контактами на переключение, в которых функции переключения выполняют, как минимум, три контактных элемента, из которЫх два находятся в контакте до подачи управляющего, сигнала, а под воздействием магнитного поля один из контактных элементов приходит в замыкание с третьим кон тактным элементом Ц .В таких реле обеспечиваются функции надежного размыкания одной электрической цепи и замыкания другой..Недостатком таких реле является 2 О сложность конструкции трехэлементного геркона и его высокая стоимость. Для обеспечения функции беэобрывного переключения в таких герконах ставят дополнительные упругие элементы,т.е. еще больше усложняют и удорожают контакт.Известно реле на переключение с магнитной блокировкой(памятью),выпол,ненное на герконах с контакт-деталя- ЗО ми из материала с остаточной намагниченностью - гезаконах 21. Оно содержит две группы гезаконов, ферромагнитный экран в области перекрытияконтакт-деталей перпендикулярно кпродольной оси гезаконов и три группы обмоток, нанесенных по обе стороны указанного экрана. Две группы обмоток - индивидуальные, охватывающиекаждую группу гезаконов, а третьягруппа - общая, охватывающая сразуобе группы гезаконов. Обмотки устроены так, что их результирующая намагничивающая сила по одну сторону экрана во всех случаях не меняет своегонаправления, а направление результирующей намагничивающей силы по другую сторону экрана для различных:групп гезаконов меняется при перемене состояния реле. Для управления реле ток подается, в общую и одну из индивидуальных обмоток, при этом замыкается та группа гезаконов, в индивидуальную обмотку которой подан ток управления, а другая группа гезаконов - размыкается. При подаче тока управлеиия в общую и другую индивидуальную обмотку состоя.ние реле меняется. Таким образом,данодну сторону экрана, полярность на 15 магниченности не менялась бы при люталей (контактный зазор) смещен относительно пластинчатого ферромагнитного тия контакт-деталей смещен в другуюсторону, т.е. в сторону группы обмоток, которые обеспечивают изменениенаправления намагничивающей силы.На фиг. 1 показано предлагаемоереле; на фиг, 2 и 3 - другие возможные варианты выполнения обмоток управления в реле,Реле содержит две группы геэаконов 1 и 2. Группа гезаконов 1 охваченафобмотками .3,4 и 5;, группа гезаконов 2 охвачена обмотками 6,7 и 8,причем. обмотки 3 и б расположены поодну сторону от экрана 9, а обмотки4,5,7 и 8 - по другую. Ферромагнитный экран 9 расположен в области перекрытия контакт-деталей гезаконов1 и 2, перпендикулярно к их продольной оси; реле также содержит 10,11 и нЬе реле способно осуществлять функцию переключения.Однако это реле не обеспечивает возяожности надежного обрывного и беэобрывного переключения вследствие технологического, разброса соответствующих параметров гезаконов; кроме того, наличие общей обмотки, воздействующей на обе группы гезаконов, усугубляет зависимость поведения реле от параметров гезаконов, усложняет процесс изготовления такой обмотки и увеличивает расход меди.Целью изобретения является расширение коммутационных возможностей реле на гезаконах путем создания воэможности регулирования времени отпускания гезаконов.Достигается это тем, что в реле на переключение с магнитной блокировкой, которое содержит две группы геэаконов, ферромагнитный пластинчатый экран, расположенный в области перекрытия контакт-деталей гезаконов и перпендикулярно к ним, а также обмотки управления, индивидуально охватывающие каждую группу гезаконов, нанесенные по обе стороны от указанного ферромагнитного пластинчатого экрана, причем с одной стороны расположена группа обмоток, обеспечивающая изменение направления на(агничивающей силы(для изменения состояния реле),а с другой стороны расположены обмотки, обеспечивающие неизменное направление намагничивающей силы, центр перекрытия контакт-деэкрана на расстояние, в 1,25-3 раза превышающее величину перекрытия контакт-деталей геэакона.Для обеспечения функции безобрывного переключения центр перекрытия контакт-деталей гезаконов смещен в сторону группы обмоток, обеспечивающих неизменное направление намагничивающей силы,Для обеспечения функции надежного обрывного переключения центр перекры 12- выводы цепей управления. Стрелками показаны направления намагничивающих сил(НС),создаваемых обмотками,что соответствует полярности намагниченности контакт-деталей гезакона.Требуемое направление НС может бытьобеспечено либо направлением намотки, либо соединением их выводов.Технологически удобнее намотку всех секций вести в одном направлении. Возможны и другие варианты расположенияобмоток 3-8, 13,14,15 и 16(см.фиг.2и 3).Принципиально нужно применять такую систему обмоток, при которой у всех контакт-деталей, находящихся по бых состояниях реле, а для изменения состояния реле полярность намагниченности менялась бы у всех контакт-деталей, находящихся по другую сторону экрана. Возможно также вместо обмоток, не меняющих направление намагниченности соответствующих им контакт- деталей гезаконов, установить постоянные магниты.Условия регулирования времени отпускания гезаконов создаются путем смещения центраперекрытия контакт- деталей гезаконов в ту или иную сторону относительно ферромагнитного экрана на расстояние, превышающее величину перекрытия контакт-деталей гезакона в 1,25-3 раза, что составляет 0,5-1,5 мм,Наибольшая эффективность такого регулирования достигается в том случае, когда группы геэаконов охвачены индивидуальными обмотками. При этом целесообразно использовать системы обмоток, состоящие иэ трех секций на каждой группе гезаконов,причем первая секция располагается по одну сторону,экрана,а вторая и третья - по другую.Этот вариант изображен на фиг.1 в качестве примера. При подаче сигнала в цепь 10-11 ток идет по обмоткам 3,6,4 и 8, при этом группа гезаконов,1 оказывается под воздействием обмоток 3 и 4, направление НС которых согласное, а группа гезаконов 2 - под воздействием обмоток б и 8, у которых направление НС встречное, В результате этих воздействий группа гезаконов 1 замыкает свои контакты, а группа гезаконов 2 размыкает. При подаче сигнала в цепь 10-12 группа 1 гезаконов оказывается под воздействием обмоток 3 и 5, у которых направление НС встречное, а группа 2 гезаконов - под воздействием обмоток б и 7, у которых Направдение НС согласное. При этом гезаконы 1 размыкаются, а гезаконы 2 замыкаются.Как можно заметить, контакт-детали обеих груп 11 гезаконов 2, находящиеся в зоне действия одиночных обмоток 3 и б, в процессе работы неменяют знака намагниченности, а контакт-детали, находящиеся в зоне действия двойных обмоток 4,5 и 7,8 -меняют знак намагниченности в зависимости от того, по каким обмоткамбудет проходить ток управления. Еслицентр перекрытия контактов у геэаконов 1 и 2 сместить в сторону одиночных обмоток 3 и 6 относительноэкрана 9, то такое смещение изменитусловия размыкания гезакона и обеспечит его удержание в замкнутом состоянии на время действия импульсатока управления, длительность которого должна быть не менее времени срабатывания, включая дребезг. Такимобразом, создаются условия беэобрывного переключения, когда время раэмыкания контакт-деталей гезакона будет больше времени срабатывания,включая дребезг.Зависимости времени срабатывания ;щс учетом дребезга (с , )и времениотпусканиягеэаконов от величиОтоны сдвига Р их контактного эаэораотносительно экрана при постоянномзначении тока срабатывания приведеныв табл.1 и 2(для сравнения приведеныгезаконы с различными зазорами между контакт-деталями, находящимися,однако, в пределах допуска при изготовлении, в табл. 1 - гезакон с наименьшим контактным зазором,в табл.2 гезакон с наибольшим контактным зазором).Длительность Тимпульса управления Равна 2000 мкс, 8 =сопрет==200 А-В. УПР 35Как видно иэ табл. 1 в пределахсдвига 0,5-1,5 мм для всех геэаконовнадежно обеспечено условие с)) , т.е. обеспечено безобрывноеСрарпереключение контактов реле. За пределами указанных интервалов некоторые контакты дают сбой.Аналогичная зависимость для гезаконового реле при длительности импульса управления, равной 1,=500 мкс,т.е. менее времени срабатывайия контактов, включая дребезг, приведена втабл. 3. В этом случае при любом сдвиге контактного зазора геэаконов относи-тельно экрана 9 с с с ,т.е. явотп с+до 1 ление безобрывности при переключении не наблюдается.Если смещение центра контактного перекрытия геэаконов относительно экрана 55 9 в сторону двойных обмоток 4,5,7 и 8 обеспечит условия:, быстрого раэмыкания. Таким образом, создаются условия для надежного обрыва переключения. 6 ОЗависимость .времени отпусканияи времени срабатывания контактовот величины сдвига Р при Оу =сопят=200. А-В и 7 =2000 мкс приУПРедена в табл.4, 65 Для исследования иэ партии контактов был выбран гезакон с наименьшим контактным зазором, т.е. имеющий минимальное время срабатывания и минимальное время отпускания. Как видно иэ табл.4, в пределах 0 =0-2,0 мм выполняются условия надежного обрывного переключенияр )Следует отметить, что габаритная длина гезакона(между свободными концами выводов) в соответствии с ТУ закрыта жесткими допусками, благодарячему установка центра перекрытияконтактов гезаконаотносительно ферромагнитного экрана при ориентировании на концы выводов может быть произведена с точностью 0,1-0,2 мм.На фиг, 2 изображен возможный вариант исполнения обмоток управленияна данном реле, отличающийся от варианта, показанного на фиг.1, тем,что в нем вместо индивидуальных обмоток 3,6,5 и 8 использованы обмотки 13 и 14, охватывающие обе группы гезаконов, Обмотки 4 и 7 имеют число витков в 1,5-2 раза больше, чем общие обмотки 13 и 14.управление состоянием реле осуществляется подачей импульса тока в общие обмотки 13,14 и в одну из индивидуальных обмоток 4 или 7, При подаче импульса тока в цепь 10-11 на гезакон 2 воздействует только НС обмоток13 и 14.При этом контакт-детали гезакона 2 будут намагничены встречно и разомкнутся. На левую контакт-детальгезакона 1 воздействует разность НС обмоток 4 и 13, причем преобладает НС обмотки 4. На правую контакт-деталь геэакона 1 воздействует толькоНС обмотки 14. Таким образом, реэультирующие НС, действующие на обе.контакт-детали гезакона 1, направлены согласно, что обеспечивает их замыкание. При подаче импульса тока вцепь 10-12 на группу геэаконсв 1 воздействует только НС обмоток 13 и 14,обеспечивая встречное намагничиваниеконтакт-деталей и их размыкание. Нагруппу гезаконов 2 воздействует НСобмоток 7,13 и 14, вызывая согласноенамагничивание их контакт-деталей и,соответственно, замыкание.В данной схеме реле, как видно,правые контакт-детали гезаконов неменяют полярность намагниченностипри переключении. Следовательно,сдвинув гезаконы относительно ферромагнитного экрана 9 в сторону обмоток 4,13 и 7,меняющих направление НС, получим обрывный характер переключений,а сдвинув в сторону обмотки 14, неменяющей направление НС, получим беэобрывный характер переключения.На фиг. 3 изображен еще один вариант расположения обмоток в реле Добавлены индивидуальные обмотки 15 и 1 б и еще один вывод цепи управления, Этот вариант реле дает особенно771749 Таблица 1 0 30 2030 30ал Т 730 ср+др 2 а 20 отп 2010 2010 2 залип 132 СР+АР а б ли ц емя 510 отп алип) 73 73 А широкие воэможности по управлению и обеспечению функций обрывности и безобрывности переключения независимо от того, в какую сторону осуществлен относительный сдвиг центра перекрытия контакт-деталей гезаконов и ферромагнитного экрана 9. Достаточно осуществить вышеуказанный сдвиг в одну(любую) сторону и можно получать эффект либо обрывного, либо безобрывного переключения,не меняя конструкции реле, путем подачи импульса тока в соответствующиецепи управления.Например, осуществив сдвиг геза. - конов группы 1 и 2 относительно экрана 9 в сторону обмоток 3,15,16,6,.и подавая импульс управления в цеди 10,11 .и 10,12, получим безобрывный характер переключения; а подавая импульс управления в цепи 10,12 и 17, 12, получим обрывный характер переключения и т.п.Достоинством предлагаемого реле является то, что надежное обрывное и безобрывное переключение, достигается очень простыми средствами,не тре буюцими дополнительных затрат на ис полнение.Известно, что в различных системах автоматики, связи и др, от контактов применяемых там реле требуется обеспечивать строго определенный характер переключения - обрывное либо беэобрывное, С .этой целью очень часто применяются специальные устройства, задерживающие замыкание или размыкание и:полнительных контактов реле. Применение указанных устройств неизбежно связано с дополнительными затратами времени и денежных средств.15 Использование описываемых реле, гарантирующих определенный .характер переключЕНия без каких-либо дополнительных устройств, позволяет достигнуть определенного упрощения целого 20 ряда систем и добиться экономии каквремени, так и денежных средств при их реализации 20 1320 1320 132010 771749 Таблица 4 80 2030110 110 80 80 80 2030 110 110 110 110 ср Формула изобретения НИИПИ Заказ 6708 Тираж 844 Подписно 1. Реле на переключение с магнитной блокировкой, содержащее две группы гезаконов, ферромагнитный пластинчатый экран, расположенный в области ф перекрытия контакт-деталей гезаконов перпендикулярно к их продольным осям, а также обмотки управления, охватывающие индивидуально каждую группу гезаконов и расположенные по обе сто роны от указанного ферромагнитного экрана, причем с одной стороны рас- положены обмотки, обеспечивающие изменение направления намагничивающей силы, а с другой стороны - обмотки, обеспечивающие неизменное направление намагничивающей силы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с .целью расширения коммутационных возможностей реле, центр перекрытия контакт-деталей гезаконов смещен относительно ферромагнитного пластинчатого экрана на расстояние, в 1,25-3 раза превышающее величину перекрытия контакт-деталей гезакона. Филиал ППП Патент", г.ужгород,ул.Проектна 2. Реле по п.1, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью обеспечения безобрывного переключения, упомянутое смещение центра перекрытия контакт-деталей гезаконов относительно экрана осуществлено в сторону группы обмоток, обеспечивающих неизменное направление намагничивающей силы. 3. Реле по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения обрывного переключения, упомянутое смещение центра перекрытия контакт-деталей гезаконов осуществлено в сторону группы, обмоток, обеспечивающих изменение направления намагничивающей силы.,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3254172,кл. 335-154, 1965.2. Авторское свидетельство СССРР 547870, кл, Н 01 Н 51/28, 1977.