Магнитогидродинамическое реле

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 01 Н 53/08, Н 01 Н 29/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ овогкий и экУРУХ ОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Донецкий ордена Труд о Красного Знамени политехничес институт(53) 538, 4:621.318.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР В 179382, кл. Н 01 Н 53/08, 966,2. Баринберг А.Д. Магнитогидродинамические аппараты защиты, контроля и управления. М., "Энергия", 1978, с. 10.(54) (57) 1. МАГН 1 ТОП 1 ДРОДИНАМИЧЕСКОЕ РЕЛЕ, содержащее приемный и расходный сосуды, частично заполненные электро- проводящей жидкостью и гидравлически соединенные в нижней части при помощи магнитогидродинамического насоса, выводы для подключения к источнику питания н электроды управляемой цепи, размещенные в приемном сосуде, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции сплуатации, приемный сосуд снабжен подпружиненным штоком, катушкой электромагнита и осью, подпружиненный шток охвачен катушкой электромагнита,4 которая подключена последовательно с магнитогидродинамическим насосом к выводам для подключения к источнику питания, причем один конец катушкиэлектромагнита подсоединен непосред. ственно к одному выводу, а другой, через магнитогидродинамический насос к другому выводу, верхняя часть подпружиненного штока выполнена иэ ферромагнитного материала и расположена перед катушкой электромагнита, нижняя часть подпружиненного штока вне полнена из неферромагнитного материала и шарнирно соединена с одним из электродов управляемой цепи, который установлен с воэможностью поворота относительно оси, выполнен чашеобразной формы с внутренней вогнутой поверхностью и обращен вогнутой поверхностью к установленному над иим неподвижному электроду управляемой цепи,11177 ЗО 2. Реле по и.1, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью исклю"чений ложных срабатываний, внутренняявогнутая поверхность электродауправляемой цепи в зоне соединенияс подпружиненным штоком и в противо-,положной ей зонеокрыта электроиэоляционным материалом,3. Реле по пп.1 или 2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что внутренняя вогнутая поверхность выполнена в виде конуса.4, Реле по п.1, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что ось расположена перпендикулярно продольной оси конуИзобретение относится к электротехнике, в частности к магнитогидродинамическим 1,МГД) реле для систем контроля, защиты и управления.Известно МГД реле, содержащее приемный и расходный сосуды, частично заполненные электропроводящейжидкостью ЭПЖ) и гидравлически сое-д диненные в нижней части посредством МГД насоса, и электроды управляемой 1 О цепи, помещенные в приемный сосуд, При подаче напряжения на МГД насос ЭПЖ перекачивается иэ расходного сосуда в приемный, в результате чего в последнем уровень ЭПЖ повышается и происходит замыкание электродов управляемой цепи 1 .Недостатком данного МГД реле является самовозврат ЭПЖ в исходное состояние при отключении ИГД насоса от источника питания, так как при обесточивании МГД насоса ЭПЖ под действием силы тяжести начинает перетекать из приемного сосуда в расходный до тех пор, пока уровни ЭПЖ в этих сосудах не выравниваются. При этом происходит размыкание электродов управляемой цепи, т.е. ложное срабатывание реле, что снижает надежность функционирования реле.Наиболее близким к предлагаемому30 по технической сущности является МГД реле, содержащее приемный и расходный сосуды, частично заполненные ЭПЖ и гидравлически соединенные в са и размещена со стороны его вершины,5. Реле по п.4, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что ход подпружиненного штока выбран по меньшей мере равным высоте конуса.6. Реле по п,4, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, угол при вершине конуса выполнен тупым, а неподвижный электрод управляемой цепи выполнен в виде стержня, продольная ось которого смещена относительно продольной оси конуса в сторону подпружиненного штока на величину, превышающую радиус стержня. 2нижней части при помощи ИГД насоса, и электроды, связанные с выводами источника питания, Для исключения самовозврата ЭПЖ сосуды соединены в верхней части трубкой с отростком, в котором размещены электроды управляемой цепи, опущенные ниже уровня, на котором этот отросток соединен с приемным сосудом, Таким образом ЭПЖ, затекая в отросток, замыкает электро ды и остается в нем даже в том случае, когда МГД насос отключен от источника питания. Для возвращения реле в исходное состояние производят его наклон, в результате чего ЭПЖ из отростка сливается через трубку в расходный сосуд. Для этого реле устанавливается с возможностью поворота 121.Недостатками известного МГД реле являются неудобство эксплуатации и сложность его конструкции, обусловленные необходимостью установки ре-. ле с возможностью поворота и предусмотрения различного рода блокировок, исключающих повторное его включение до тех пор, пока оно не возвращено в исходное состояние.Цель изобретения - упрощение эксплуатации и конструкции МГД реле,Поставленная цель достигается тем, что в МГД реле, содержащем приемный и расходный сосуды, частично заполненные ЭПЖ и гидравлически соединенные в нижней части при помощи МГД11177насоса, выводы для подключения кисточнику питания и электроды управ-ляемой цепи, размещенные в приемномсосуде, последний снабжен подпружиненным штоком, катушкой и осью, подпружиненый шток охвачен катушкойэлектромагнита, которая подключенапоследовательно с МГД насосом к выводам для подключения к источникупитания, причем один конец катушки Оэлектромагнита подсоединен непосредственно к одному выводу, а другой -через МГД насос к другому выводу,верхняя часть подпружиненного штока выполнена из ферромагнитного материала и расположена над катушкойэлектромагнита, нижняя часть подпружиненного штока выполнена из неферромагнитного материала и шарнирносоединена с одним из электродовуправляемой цепи, который установлен с возможностью поворота относительно оси, выполнен чашеобразнойформы с внутренней вогнутой поверхностью и обращен вогнутой поверхностью к установленному над ним неподвижному электроду управляемойцепи.С целью исключения ложных срабатываний внутренняя вогнутая поверхность электрода управляемой цепи взазоне соединения с подпружиненнымштоком и в противоположной ей зонепокрыта электроизоляционным материалом,Внутренняя вогнутая поверхностьможет быть выполнена в виде конуса.При этом ось расположена перпендикулярно продольной оси конуса иразмещена со стороны его вершины.Ход подпружиненного штока выбранпо меньшей мере равным высоте конуса,С целью повышения надежности вработе угол при вершине конуса выдолнен тупым, а неподвижныйэлектрод 4управляемой цепи выполнен в видестержня, продольная ось которогосмещена относительно продольной осиконуса в сторону подпружиненногоштока на величину, превышающую радиус стержня.На фиг. показано МГД реле, общийвид, на фиг,2 - конструкция контактного узла; на фиг.З - положение контактного узла при включенном МГД насосе; на фиг.4 - то же, прн отключении МГД насоса от выводов источникапитания. 30 4МГД реле содержит приемный 1 и расходный 2 сосуды, частично заполненные ЭПЖ 3 и гидравлически соединенные в нижней части при помощи МГД насоса 4. В приемном сосуде 1 размещены электроды 5 и 6 управляе" мой цепи. Неподвижный электрод 5 выполнен в виде стержня, а электрод 6 укреплен с возможностью поворота относительно оси 7 при помощи подпружиненного штока 8 и выполнен в виде чаши в данном .случае конусообразной с тупым углом при вершине), обращенной к неподвижному электроду 5 вогнутой поверхностью. Шток 8, верхняя часть 9 которого выполнена из ферромагнитного материала, а нижняя часть 10 - иэ неферромагнитного (например, из диэлектрика), подпружинен пружиной 11 и охвачен катушкой электромагнита 2, подключенной к выводам для соединения с источником питания последовательно с МГД насосом. В нижней части шток 8 соединен шарнирно с осью 13, перемещающейся между направляющими 4, укрепленными на вогнутой поверхности электрода 6 и выполненными из электроизоляционного материала. На поверхности электрода 6 нанесены тонкие слои 15 электроизоляционного материала, ширина которых равна диаметру стержня 5.Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения на МГД насос 4 одновременно с ним получает питание и катушка электромагнита 2. В результате того, что в исходном положении внутри катушки электромагнита 12 размещена неферромагнитная часть О штока 8, а ферромагнитная часть 9 расположена над ней, шток 8, втягиваясь частью 9 в катушку электромагнита 12, перемещается вниз, преодоле" вая сопротивление пружины 1. При этом электрод 6, поворачиваясь относительно оси 7, занимает положениеУ 9 показанное на фиг.З. Одновременно с этим Э 11 Ж 3 начинает перекачиваться МГД насосом 4 иэ расходного сосуда .2 в приемный сосуд . Уровень ЭПЖ 3 в приемном сосуде 1 повышается и замыкает электроды 5 и 6 (фиг.З ). При исчезновении напряжения на МГД иасосе 4 вместе с ним обесточивается и катушка электромагнита 12 и шток 8 под действием пружины 1 возвращается в исходное положение, увлекая за собой электрод 6 (фиг.4). Посколь1117730 3ку электрод 6 обращен к электроду 5 вогнутой частью, прн своем движении он зачерпывает часть ЭНЖ 3, которая при возвращении этого электрода в горизонтальное положение не выпивается и обеспечивает замкнутое состояние управляемой цепи (электродов 5 и 6). При повторном включении ИГД . насоса 4 электрод 6 опять поворачивается и зачерпнутая им часть ЭПЖ 3 сливается в приемный сосуд .Для исключения деформации штока 8 при перемещении электрода 6 предусмотрено шарнирное соединение его с электродом 6 при помощи оси 3,. свободно перемещающейся между направляющими 4.%аким образом, при обесточивании ИГД насоса исключается размыкание электродов управляемой цепи эа счет части ЭПЖ 3, остающейся в электроде 6, в то же время при подаче питания на МГД насос обеспечивается слив ЭПЖ 3 из электрода 6 в приемный сосуд 1, и замыкание. электродов управляемой цепи происходит лишь при опреДеленной заданной)силе тока. Это позволяет упростить конструкцию реле, так как не требуется предусмотрения различного рода блокировок, исключающих включение МГД насоса до тех пор, пока ЭПЖ не слита в приемный (расходный) сосуд, поскольку слив ЭПЖ происходит автоматически сразу же после подачи напряжения питания на МГД насос. Кроме того, реле нетребует установки его с возможностьюповорота, что упрощает его эксплуатацию.3 Благодаря тому, что ход штока 8превышает высоту конуса, обеспечивается возможность поворота электрода6 до такого положения, при которомчасть ЭПЖ,.З находящаяся в электроде1 О 6, свободно стекает под действиемсобственного веса в приемный сосудПоскольку угол при вершине конуса выполнен тупым, а продольная осьэлектрода 5 смещена относительно1 ф продольной оси конуса, поверхностиэлектродов 5 н 6 в процессе поворота.последнего не соударяются одна сдругой, что повышает надежность работы реле.2 ф Электроиэоляцнонные покрытия 5необходимы для исключения ложных срабатываний, чтобы в случае, если принарушении соединения штока 8 с электродом 6 последний по какой-либопричине (например, в результате колебаний) занимает положение 0 (фиг.2),замыкание управляемой цепи не произошло, так как электроды 5 н 6изолированы один от другого.30 ИГД реле также сокращает времяподготовки реле к повторному включению, так как ЭПЖ сливается в сосудне через соединительную трубку, какв известном устройстве, а непосредственно,