Матричное наборное поле

11282681 2Изобретение относится к области тельным электромагнитом между полюс- вычислительной техники, предназначено ными и шунтирующими магнитопроводадля построения автоматических набор-, ми.ных полей аналоговых вычислитель- На фиг.1 изображено матричное ных машин, блоков цифроуправляемых наборное поле, вид спереди 1 на фиг,2 сопротивлений и т.п. и может быть ис то же, Юид сверху на фиг,З - распрепольэовано в качествематричных ком- деление магнитных потоков поля подмутаторов, многократных соединителей магничивания, обусловленных МДС Г, и программируемых реле, используе- верхнего электромагнита, а прерывистымых в автоматике, информационно- ми Р 2 - нижнего электромагнитау на измерительной технике и автомати Фиг.4 - размещение координатных обмо" ческой телефонии. ток относительно элементов магнитПо основному авт.св. 9809214 из- .ной системы и вариант параллельного вестнс матричное наборное .поле, со- соединения частей координатных обмодержащее два постоянных магнита, рас- ток,а также распределение магнитных положенных согласно, на внешнем по потоков управления, обусловленных люсе каждого из которых установлены . возбуждением обеих частей .одной копараллельно друг другу полюсные маг-. , ординатной обмотки (буквой ю обознитопроводы с матрицами сквозных от- начены выводы частей с большей созверстий, в которых размещены герко- даваемой ИДС обмоток координатной ны, систему координатных обмоток, группы х, буквой с - выводы меньших каждая иэ которых состоит из двух . частей тех же обмоток, буквой Ь - частей обмоток, включенных встречно выводы параллельно соединенных чаи размещенных на разных язычках гер-, стей обмоток координатной группы конов, полые втулки из Ферромагнит-индексомобозначен номер строки, Ного материала, установленные на а индексом - номер столбца маткорпусах герконов, а также электро- рицы).магнит и шунтирующие магнитопрово- Распределение магнитных потоков ды, выполненные в виде пластин из (фигЗ) и размещение координатных - ферромагнитного материала с мат- . обмоток (фиг.4) дано для одной (ле-рицей сквозных отверстий, причем вой) половины коммутатора (по длине в зазоре между постоянными магнитами З 0 магнитопроводов), так как другая установлен электромагнит, к полю- половина является зеркальным отобсам которого прикреплены параллельно ражением первой и может быть отнесена полюсным магнитопроводам шунтирую- . . к своему источнику поля:,:подмагнищие магнитопроводы, установленные чивания, в данном случае образуемому по обе стороны контактных зазоров 35 дополнительно вводимыми в конструкгерконов, а полые втулки из ферро- цию устройства элементами. магнитного материала расположены .Матричное наборное поле состоит между полюсными и щунтирующими магни- из двух пар постоянных магнитов 1 и топроводами ).1 3. 2, 3 и 4,выполненных в,виде электроОднако в известном поле за счет 40 магнитов с Ферромагнитными сердечрассеивания магнитного потока и шунниками 5 и 6, 7 ч 8 (причем магнитирования магнитопроводов язычками ты 1 и 2, 3 и 4 включены соосно, а герконов снижается напряженность .магниты 1 и 3 - встречно),двухполюсмагнитного поля между магнитопровода- нык магнитопроводов 9 и 10,прикрепми .по мере удаления от магнитов, что 45 ленных к внешним полюсам магнитов препятствует повышению коммутационной 1-4 и расположенных параллельно друг емкости устройства и снижает надеж- другу;электромагнитов 11 и 12 с фер=. ность еГо функционирования. Ромагнитными сердечниками 13 и 14,Целью изобретения является повы-" . Расположенных с противоположных стошение надежности матричного наборно",-, 0 рон шунтирующих магнитопроводов 15 и го поля в работе за счет уменьшения 16,выполненных. в виде пластин из фер, степени неоднородности поля подмаг- ромагнитного материала и прикрепленничивания по всей длине магнитопро- ных к полюсам электромагнитов 11 и водов. 12, параллельно полюсным магнитопроПоставленная цель достигается тем. "водам 9 и 10.Герконы 17 установлены в что в матричное наборное поле вве- матричном порядке в отверстияхвыдены два дополнительных постоян- ; полненных в полюсных 9 и 10 и шунтиных магнита и дополнительный электро- рующих 15 и 16 магнитопроводах таким магнит, который укреплен между шунти- образом, что их контакты расположены рующими магнитопроводами за предела- в промежутке между плоскостями шунми матрицы их сквозных отверстий со О 0 тирующих магнитопроводов 15 и 16. Систороны, противоположной основному стема координатных обмоток состоит электромагниту, дополнительные посто-из двух ортогонально пересекающих янные магниты установлены между со- ся групп 18 и 19 (Фиг.1 и 4), каждая бой и встречно по отношению к основным,из которых разделена на две не равмагйитам, на одной оси с дополни ные по создаваемой МДС части обмоток20 и 21, 22 и 23 (фиг,З и 4), включенные встречно друг другу и расположенные в различных промежутках ме-.жду полюсными 9 и 10 и шунтирующими15 и 16 магнитопроводами. При этомчасти обмоток 20 одной координатной 5группы 18 и части обмоток 23 другойкоординатной группы 19 с большей МДСвключены согласно магнитам 1-4 ирасположены совместно с.частями обмоток 22 и 21 с меньшей МДС соответственно. Число обмоток группы 18 соответствует .Мислу строк, а числообмоток группы 19 - числу столбцовматрично расположенных герконов 17.Обе части каждой координатной обмотки групп 18 и 19 электрически соединены, причем для ббмоток одной координатной группы, например 18,обеспечивается при этом возможностьвозбуждения только частей 20 с меньшей МДС, для чего точки соединенияобеих частей обмоток 20 и 21 группы18 имеют выводы (вывод с на фиг,4),Полые ферромагнитные втулки 24 изферромагнитного материала высотой,меньшей расстояния между полюсными 9 и 10 и шунтирующими 15 и 16магнитопроводами, одеты на баллоныгерконов 17 и установлены с возможностью регулирования.их положенияв промежутке между указанными30:магнитопроводами.Управление матричным наборнымполем осуществляется однополярнымиимпульсами тока длительностью не менее времейи срабатывания герконов3517. Полярность импульсов такова,что МДС больших частей координатныхобмоток 20 и 23 направлена согласноМДС магнитов 1-4, Последними (фиг,1)посредством полюсных 9 и 10 и шунтирующих 15 и 16 магнитопроводов создается постоянное поле подмагничивания,воздействующее на герконы 17 устройства (фиг.З) .Величина МДС поляподмагничивания выбирается в интервале между МДС срабатывания и МДСотпускания герконов 17, т.е.Е (= (Ггде Р - МДС поля подмагничивания;Г - МДС отпускания герконов 17;" МДС срабатывания герконов 17,чем обеспечивается запоминание сос;тояния последних после выполнениякоммутации.55В элементах магнитной системыи герконах протекают потоки подмагничивания, каждый из которых можетбыть представлен составленным издвух частей, обусловленных воздей ствием верхних 1 и 3 и нижних 2 и 4 электромагнитов. Составляющиефц,и ф,ц (обусловленные воэдействием верхйих 1 и. 3 и нижних 2 и 4 электромагнитов "оответственно) потока .фц 65 протекающего в шунтирующем магнитопроводе 15, направлены встречно ичастично компенсируют друг друга,Степень компенсации зависит от взаимного расположения элементов магнйтной системы, их толщины, диаметраотверстий и т.д. В силу симметриисистемы сказанное в равной мере относится и к шунтирующему магнитопроводу 16. Поэтому магнитный поток в контактном зазоре геркона 17составляет лишь часть потока в егоязычках и может быть определен изсоотношения Ъ 9"ш 1 я 2 щгде ф - поток в контактном зазорегеркона 17. фЯ, - поток в верхнем язычке геркона 17 ф фЯ - поток в нижнем язычке геркона 17;ф - поток в шунтирующем магнитопроводе 15; фщ- поток в шунтирующем магнитопроводе 16, причем ф :фИспользуя полученйое соотношение (2), можно ввести элементы индиви-. дуальной подстройки поля подмагничивания для каждого геркона 17 - полые ферромагнитные втулки 24 (фиг.З) . Вариация соотношения потоков фЯ и ф достигается путем регулирования поло жения втулок 24 в пространствах между полюсными 9 и 10 и шунтирующими 15 и 16 магнитопроводами. Если подстроеч 1- ные втулки 24 входят в соприкоснове-. ние с пластинами шнтирующих магнитопроводов 15 и 16 (фиг.З), то проводимость воздушньх.промежутков между Пластинами шунтирующих магнитопроводов 15 и 16 и язычками геркона 17 достигает максимума, а проводи;мость между полюсными магнитопрово", дами . 9 и 10 и язычками геркона 17 минимума. Этим достигается одновремен. ное. увеличение ф, фщ и уменьшениеф фя, т.е. минимальная величина ф 1 что соответствует максимальным значениям МДС Г и Р при вариации тока .в обмотках электромагнитов 1-4. При.введении подстроечных втулок 24 в полюсные магнитопроводы 9 и 10 (на фиг.З изображено пунк-тирной линией) получаем обратные приращения ф,ф,ц и фф т.е. минимальные значения МДС Р и Р; .Для включения геркона 17 с координатами , 1.(фиг.4) необходимона выводы а с в,. подать импульсы тока возбужденйя длительностью не менее времени срабатывания герко" на 17, т.е. возбудить обе координатные обмотки 18 и 19, охватывающиеего. Для включения геркона 17 с те" ми же координатами. надо подать импульсы на выводы с на все выводы, обозначенные буквой Ь, кроме Ь, т.е. возбудить только часть 21 сменьщей создаваемой МДС обмотки 1825 координатной группы Х, охватывающую его, При этом на невыбираемые герконы воздействуют либо одна из координатных обмоток 18 и 19, либо совместно с обмоткой координатной группы 19 часть 21 с меньшей создаваемой МДС обмотки другой координатной группы 18, которые не приводят к коммутации этих герконов. При возбуждении координатной обмотки группы 19 (фиг.4) магнитный поток 10 в нижнем язычке геркона 17, охватываемом е о частью с большей создаваемой МДС Г, разделяется на два составляющих поток через контактный зазор геркона и поток через шунти рующий магнитопровод 16, Поскольку другая часть этой координатной обмотки 22 с меньшей создаваемой МДС Г включена встречно первой, то величина приращения потока поля подмагнпчивания в контактном за-зоре геркона 17 определяется разностью его составляющих:фъ - фну фку1где Ф - приращения потока поля подмагничивания;.в контактном зазоре геркона 17; фну - поток, обуслов. ленный воздействием большей МДС Рду, Ф- поток, обусловленный воздействием меньшей МДС Рку ЗОВыбором соотношения величин Р и Рк можно достичь такого соотношения величин рассматриваемых потоков, при котором поток Ф не сможет достичь величины срабатывания геркона 35 17 даже при достижении потоком в нижней части язычка величины насыщения, т,е. при стабилизации составляющей Ф, Это является выражением условия несрабатывания геркона 17 4 при возбуждении только одной координатной обмотки, охватывающей его.Если дополнительно к возбуждению обмотки одной координатной группы 19 возбуждается часть 21 с меньшей 45 создаваемой МДС обмотки другой координатной групп. 18, то распределение магнитных потоков имеет аналогичный рассмотренному характер, так как совместно расположенные части 23 с большей создаваемой МДС обмотки Координатной группы 19 и часть 21 с меньшей создаваемой .МДС обмотки координатной группы 18 образуют одну разностную МЛСцу кхПоследняя воздействует на геркон .аналогично МДС Г, но меньше ее по величине, что является более благоприятным для несрабатывания невыбранного геокона.При возбуждении обеих координатных. 60 обмоток на геркон 17 воздействуют две раэностные МДС Гр,Г- Рк и р- гк , Ввиду согласного включения этих ИДС постоянными магнитами 1-4 величина потока в контактном 65 зазоре геркона 17 не имеет экстрему- ма, чем обеспечивается непременное срабатывание выбранного геркона.При возбуждении только одной части 21 обмотки 18 зависимость потока в контактном зазоре геркона 17 от его МДС также имеет монотонный характер, но с противоположным знаком ввиду встречного включения ее постоянными магнитами 1-4 (фиг.1) . Этим обеспечивается непременное выполнение условия отпускания выбираемого геркона.Наличие .дополнительных электро: магнитов в зазоремежду пластинами шунтирующих магнитопроводов поз-. воляет совместить два режима работы: групповую и выборочную коммутации с функцией запоминания. При этом возможно, например, осуществление эа счет размагничивающего действия дополнительных электромагнитов разового размыкания всех герконов с последующим восстановлением их состоячия после снятия размагничиваю- щего воздействия дополнительных электромагнитов. В случае подачи на обмотки дополнительных .электромагнитов. импульсного воздействия, создающего магнитный поток, согласный потоку основных электромагнитов, все герконы переходят в замкнутое состояние и остаются в нем после отключения импульса тока в обмотках дополнительных электромагнитов за счет наличия поля подмагничивания, создаваемого основными электромагнитами. Такой режим работы наборного поля удобен в тех случаях, когда число незамкнутых герконов относительно невелико. При этом время на размыкание незадействованных герконов может быть существенно меньше, чем при осуществлении обычного процесса коммутации.Наличие подстроечных ферромагнитных втулок позволяет осуществлять индивидуальную подстройку характеристик чувствительности герконов. Это позволяет в свою очередь пооизводить коммутацию герконов в заданной последовательности, используя лишь обмотки дополнительных электромагнитов, подавая на них ступенчато изменяющееся напряжение.Предложенное матричное наборное поле по сравнению с известным обладает повышенной надежностью эа счет выравнивания МДС подмагничивания, создаваемой постоянными магнитами, .а также МДС дополнительных электро-магнитов по всей длине магнитопроводов. В предлагаемом изобретении при неизменных параметрах магнитопроводов степень неоднородности поля подмагничивания по длине магнитопроводов снижена более, чем в 4 раза при сохранении равной с базовымобъектом коммутационной емкостии надежности возможно снижение стоимости устройства за счет применения более дешевых сортов пермалоя или снижения матерналоемкости при иэго" товлении деталей магнитной системы.пиал ППП фПатентф, г,ужгород, ул.Проектная, 4 каз 9063/37 Тираж 698 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Подписноекомитета СССРи отрытийаушская наб д.4