Жидкометаллический магнитоуправляемый контакт

Жидкометаллический магнитоуправляемый контакт

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании жидкометаллических магнитоуправляемых контактов, которые применяются в коммутационной технике и автоматике. Целью изобретения является повышение надежности размыкания контактных электродов. В статическом состоянии, когда контактные электроды здмкнуты или разомкнуты, жидкий металл перемещается по продольным капиллярным каналам и боковым ответвлениям в контактную зону, обеспечивая циркуляцию жвдкого металла. При размыкании контактный электродов поступление дополнительного количества жидкого металла по продольным капиллярным каналам затруднено , т.к. места пересечения их с боковыми ответвлениями являются гидродинамическим сопротивлением, ограничивающим скорость поступления жидкого металла при формировании мостика , что ограничивает объем мостика и приводит к его разрыву. 8 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) (5g 4 Н 01 Н 29/00

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) . 4183795/24-07 (22) 22.01.87 (46) 30.09.88. Бюп. У 36 (72) А.А.Емельянов и О.М.Емельянова (53) 621.318.562(088.8) (56) Зарецкас В.С. и др. Ртутные коммутирующие элементы для устройств автоматики. М.: Энергия, 1971, с. 34, 37, рис. 2-7.

Авторское свидетельство СССР

9 1336128 1 кл. H 01 Н 1/08, 1985. (54) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫЙ КОНТАКТ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании жидкометаллических магнитоуправляемых контактов,.которые применяются в коммутационной технике и автоматике. Целью изобретения является повышение надежности размыкания контактных электродов. В статическом состоянии, когда контактные электроды замкнуты или разомкнуты, жидкий металл перемещается по продольным капиппярным каналам и боковым ответвлениям в контактную зону, обеспечивая циркуляцию жицкого металла. При размыкании контактньИс электродов поступление дополнительного количества жидкого металла по продольным капиллярным каналам затруднено, т.к. места пересечения их с боковыми ответвлениями являются гидродинамическим сопротивлением, ограничивающим скорость поступления жидкого металла при формировании мостика, что ограничивает объем мостика и приводит к его разрыву. 8 ил.

С::!

427433

Изобретение относится к электро технике, в частности к жидкометаллическим магнитоуправляемым контактам, нечувствительным к положению в прост5 ранстве, и может быть использовано в

t коммутационной технике и автоматике.

Целью изобретения является повышение надежности размыкания контактных электродов. 10

На фиг,1 схематически изображен жидком :таллический магнитоуправляемый контакт; на фиг.2 и 3 — распределение

1кидкого металла в продольных капиллярных каналах и боковых ответвлениях 15 в начале срока службы; на фиг.4 и 5то же, в конце срока службы; на фиг.б,примеры исполнения продольных капил лярных каналов с боковыми ответвлениями при взаимно перпендикулярном ,расположении; на фиг.7 — то же, при косоугольном расположении; на фиг.8— то же, при ширине боковых ответвле" ний, значительно большей продольных .капиллярных каналов. 25

Жидкометаллический магнитоуправ" ляемый контакт содержит -герметизированный корпус 1, в торцах которого установлен неподвижный контактный электрод, выполненный в виде ферро- 30 магнитного стержня 2 диаметром О,"6мм, длиной 20 мм, который на расстоянии в 3 мм сплющен до толщины 0,3 мм, на торце сплющенной части установлен немагнитный контакт 3, выполненный из платины. Ширина контакта 3 составляет 0,2 мм и равна ширине сплющенной части стержня 2. Контакт 3 выступает над плоскостью сплющенной части стержня 2 на расстояние 0,15 мм. В 40 противоположном торце корпуса 1 установлен подвижный контактный электрод, выполненный составным и содержащий штенгель 4 — трубку диаметром 1 мм и толщиной стенки 0,2 ми, изготовленную из пермаллоя 52Н, упругий элемент 5 — пластину из стали 13Х толщиной 0,08 mm шириной 1 мм и длиной

6 мм. Жидкометаллический магнитоуправляемый контакт содержит также электропроводжй магнитопровод 6— пластину из пермаллоя 52Н толщиной

0,3 мм, шириной 1 мм и длиной 8 мм.

По всей поверхности электропроводного магнитопровода б, например, методом химического фрезерования нанесена капиллярная сетка, состоящая из сообщающихся между собой продольных относительно оси жидкометаллического магнитоуправляемого контакта капиллярных каналов 7 и боковых ответвлений 8, заполненных амальгамой, причем ширина боковых ответвлений 8 больше, чем продольных капиллярных каналов 7 и равна 40 и 30 мкм соответственно, шаг капиллярной сетки в продольном и поперечном направлении

50 мкм. Упругий элемент 5 одним концом приварен к штенгелю 4, а другим " к электропроводному магнитопровоцу 6 и поддерживает последний во взвешенном состоянии на расстоянии 250 мкм от контакта 3. Торец контакта 3, обращенный к электропроводному магнитопроводу Ь, и электропроводный магнитопровод смочены жидким металлом, например амальгамой.

Жидкометаллический магнитоуправляемый контакт работает следующим образом.

В исходном состоянии электропроводный магнитопровод 6 находится на некотором расстоянии от контакта 3.

При подаче управляющего сигнала, магнитного или электромагнитного по.ля между сплющенной частью стержня 2 и электропроводным магнитопроводом 6 возникает магнитное притяжение, которое преодолевает силу изгиба упруго"

ro элемента 5 и перемещает электропроводный провод 6 к контакту .3, замыкая электрическую цепь: стержень

2 — контакт 3 — электропроводный магнитопровод 6 — упругий элемент 5— штенгель 4.

При отключении управляющего сигнала электропроводный магнитопровод 6 под действием силы изгиба упругого элемента 5 возвращается в исходное состояние, электрическая цепь размыкается. При возвращении электропроводного магнитопровода 6 в исходное состояние между ним и контактом 3 образуется мостик амальгамы, который разрывается к моменту прихода электропроводного магнитопровода 6 в ис, ходное состояние.

При отходе электродов поступление дополнитЕльного количества жидкого металла по продольным капиллярным каналам 7 затруднено, так как места пересечения их с боковыми ответвлениями 8 являются гидродинамическим сопротивлением, ограничивающим скорость поступления жидкого металла при формировании мостика, что ограничивает

3 i 4274 объем мостика и приводит к его разрыву. Это повышает надежность размыкания электродов.

В статическом состоянии, когда электроды замкнуты или разомкнуты, жидкий металл перемещается по капиллярам в контактную зону, обеспечивая циркуляцию жидкого металла.

При разрыве мостика амальгамы не вся амальгама, из которой образовался мостик, попадает на контакт 3 и электропроводный магнитопровод 6, часть амальгамы в виде капель попадает на внутреннюю поверхность корпуса 1, в результате чего на электромагнитном магнитопроводе 6 в зоне контактирования с контактом 3 возникает недостаток амальгамы, и в этом местепроисходит осушение магнитопровода 6. Восста-2О новление недостатка амальгамы в зоне контактирования происходит следующим образом. При осушении магнитопровода

6 амальгама по продольным капиллярным каналам 7, которые служат каналами 25 ,подпитки зоны контактирования, поступает в зону контактирования и заполняет ее, при этом происходит уменьшение уровня амальгамы по всей длине продольных капиллярных каналов 7. Вос- 3ц становление уровня амальгамы в продольных капиллярных каналах 7 проис" ходит за счет амальгамы, заполняющей боковые ответвления 8. Как только уровень амальгамы в продольных кана- .

35 лах 7 уменьшится, амальгама за счет того, что ширина этих каналов меньше, чем боковых ответвлений 8, а значит, значение капиллярных сил в них больше, чем в боковых ответвлениях, пере- 4 текает иэ боковых ответвлений 8 в продольные капиллярные каналы 7, восстанавливая в последних прежний уровень амальгамы. Такое перераспределе33 ние амальгамы происходит при каждом цикле коммутации.

Количество контактных электродов в жидкометаллическом магнитоуправляемом контакте может быть различным и зависит, в частности, от конкретной конструкции, целей эксплуатации, назначения и т.д. 1

При этом смоченными жидким металлом могут быть как все электроды, так и часть из них. Однако выполнять в данном случае конструкцию жидкометаллического магнитоуправляемого контакта:в виде, когда не все контактные электроды смочены жидким металлом, нецелесообразно, так как это, в частности, резко снижает диапазон коммутирующих мощностей.

Формула из обре тения

Жидкометаллический магнитоуправляемый контакт, содержащий герметизированный корпус, контактные электро ды, по крайней мере один из которых выполнен подвижным, смоченные жидким металлом и установленные в торцах указанного герметизированного корпуса, причем на контактной поверхности по крайней мере одного из контактных электродов выполнены капиллярные каналы, отличающийся тем, ч о, с целью повышения надежности размыкания контактных электродов, по крайней мере один из контактных электродов снабжен дополнительными продольными капиллярными каналами с боковыми ответвлениями, расположенными вне зоны контактирования и образующими с капиллярными каналами, располо; женными в зоне контактирования, единую капиллярную систему.

1427433

) 427433

Составитель Е.Володина

Техред Л. Сердюкова Корректор М.Демчик

Редактор Е.Копча

Заказ 4857/48, Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

313035, Москва, Ж-35; Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4