Магнитоуправляемый контакт

Магнитоуправляемый контакт

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических рес ублмк

<« 649054

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву(22) Заявлено 030676 (21) 2367998/24-07 с присоединением заявки Мв—

{23) Приоритет(5l) М. Кл.

Н 01 Н 1/бб

I осударствеиный комитет ссср пи делам изобретений и открытий (5З) УДК621. 318. . 562 (088. B) Опубликовано 250279.6юллетень % 7

Дата опубликования описания 250279 (72) Авторы изобретения

А,Р..Íoñoâ и В.Я.Столяров (71) Заявитель (54 ) ИАГНИТОУПРАВЛЯЕЬЫЙ KOHTAKT

Изобретение относится к области автоматики и касается низковольтного аппаратостроения, в частности магнитоуправляемых герметизированных контактов, и может применяться также при конструировании реле на их основе.

Известны магнитоуправляемые герметизированные контакты, содержащие герметизирующую колбу, контактные пластины, выполненные из нескольких тонких пластин из материала с разным коэффициентом магнитострикции. При действии управляющего магнитного поля эти пластины имеют разное удлинение, что вызывает прогиб контактных пластин и их замыкание.При исчезновении магнитного поля контактные пластины приходят в исходное положение Щ .

Известны также магнитоуправляемые герметизированные контакты, содержащие подвижные контакты в виде изогнутых тонких упругих пластин, одни концы которых жестко соединены с ферромагнитным элементом, а другие концы служат выводом и проходят сквозь тор- 25 цы колбы. Неподвижный контакт в виде диска закреплен на конце тонкого токопроводящего стержня, являющегося вторым выводом. Тонкий стержень может качаться в поперечном направлении (2) ЗО

Однако установка ферромагнитного элемента на концах тонких упругих контактных пластин, а неподвижного контакта — на тонком качающемся стержне приводит к низкой вибро- и удароустойчивости, а также снижает надежность в работе контакта, особенно при горизонтальном положении, когда ферромагнитный элемент и неподвижный контакт оказываются консольно подвешенными на концах тонких упругих пластин и тонкого стержня. По этой же причине при работе контакты имеют большую вибрацию, что снижает нх срок службы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является магнитострикционное реле, содержащее катушку, регулирующее устройство, стержень из материала с высоким коэффициентом магнитострикции, установленный в жестких шарнирных опорах с некоторым первоначальным изгибом, в средней части которого неподвижно закреплена контактная пластина (31.

Такое реле из-за наличия трущихся поверхностей в шарнирных опорах контактной системы, а также в связи с использованием магнитострикционного стержня в качестве упругого элемента, 649054 не предназначенного по своим упругим свойствам специально для этих целей, имеет весьма ограниченный срок службы и низкую надежность.

Упомянутые причины также вызывают необходимость введения в конструкцию еле дополнительного регулирующего 6 стройства, что усложняет реле, исключая возможность герметизации контактной системы.

Целью изобретения является повышение вибро-удароустойчивости и срока И) службы магнитоуправляемого контакта.

Это достигается тем, что в предлагаемом контакте стержневой ферромаг. нитный элемент выполнен из материала с высоким коэффициентом магнитострик- 15 ции,например кобальтового феррита

CoOFe О,жестко соединен с торцом жестz з .кого вывода,и на нем установлены с натягом упругие контактные пластины,имеющие незначительный прогиб в сторону других (неподвижных) контактов.

На фиг.1 схематически изображен магнитоуправляемый контакт, общий вид; на фиг ° 2 — то же, сечение А-A на фиг.1; на фиг. 3 показана, схема взаимного перемещения контактной пласти- + ны и ферромагнитного элемента; на фиг.4 — зависимость зазора между контактами от величины удлинения ферромагнитного элемента.

Магнитоуправляемый контакт состоит 30 из герметизированной колбы 1, жестко го вывода 2, упругих токопроводящих контактных пластин 3, выполненных из материала с высокой электропроводностью и электрокоррозионной стойкостью (например, из сплава марки

СрМг.Н,Пр — 99), являющихся подвижными контактами, неподвижного контак-. та 4. в виде обхватывающего подвижные контакты полукольца (или иной формы) и соединенного жестко с другим жестким выводом 5 ферромагнитного элемента б. Последний выполнен в виде стержня из материала с высоким коэффициентом магнитострикции,.например из: кобальтового феррита

CoOFe O» жестко соединенного с тор2 3 цом вывода 2. Упругие контактные пластины 3 установлены на ферромагнитном элементе б с натягом (в сжатом или растянутом состоянии) так, что имеют gl незначительный прогиб в сторону неподвижного контакта 4.

Магнитоуправляемый контакт действует следующим образом.

Под действием управляющего магнит- 65 ного поля ферромагнитный элемент 6 изменяет свой линейный размер. Он уменьшается у материала с отрицательным коэффициентом магнитострикции и вызывает перемещение свободного конца ферромагнитного элемента б, что способствует изгибу упругих контактных пластин 3, увеличивая их прогиб до соприкосновения их с неподвижным контактом, если до этого они были разомкнуты- (замыкающий магнитоуправ- 65 ляемый контакт), При положительном коэффициенте магнитострикции длина ферромагнитного элемента 6 увеличивается, и он растягивает упругие контактные пластины 3, Если до этого контакты были замкнуты) они размыкаются (размыкающий магнитоуправляемый контакт) °

При снятии управляющего магнитного поля длина ферромагитного элемента 6 становится первоначальной, и контакты возвращаются в.исходное положение.

Для увеличения хода упругих подвижных контактных пластин и получения достаточного зазора между контактами d ферромагнитный элемент .выполнен в виде стержня иэ материала с высоким коэффициентом магнитострикции, а упругие контактные пластины имеют незначительный первоначальный прогиб Y (см.фиг.3). Зависимость зазора между контактами от величины изменения длины ферромагнитного элемента а(. полученная экспериментально на увеличенной физической модели при разных первоначальных прогибах упругих контактных пластин, показывает, что максимальный зазор между конта <тами получают при отсутствии первоначаль його прогиба, т.е. при Y = 0 (фиг.4).

Но при этом может возникнуть как бы заклинивание упругих контактных пластин.

Для обеспечения направления перемещения и исключения возможнОго заклинивания упругие контактные пластины имеют незначительный первоначальный прогиб (десяты доли миллиметра) .

Зазор между контактами д практически не отличается от максимально возможной величины (фиг.4), особенно при малых изменениях длины стержневого ферромагнитного элемента.

Жесткое соединение стержневого ферромагнитного элемента с жестким выводом и установление упругих контактных пластин на нем с натягом, отсутствие деталей, консольно висяцих на концах тонких упругих пластин, достаточный зазор между контактами обеспечивают высокую вибро- и удароустойчивость, надежность и практически безвибрационную работу магнитоуправляемого герметизированного,контакта..

Отсутствие вибрации увеличивает срок службы контактов.

При изготовлении ферромагнитного элемента иэ кобальтового феррита

CoOF 0 äëèíîé 30 мм и сечением около

4 м . предлагаемый; магнитоуправляемый контакт имеет габаритные размеры, примерно, как у геркона типа.

КЭМ-1 при таком же воздушном зазоре., Относительное удлинение кобальтового феррита ь|/3 = 8 10 4 при напряженности поля Н 4Э. Такое поле соэдает6490

Д/2 Ц2Ф

Составитель Н.Умеренков

Техред С. Мигай - КорректорЛ.Веселовская

Редактор Е.Кравцова

Заказ 569/49

Тираж 922 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 ся внутри катушки длиной 50 мм ..ри намагничивающей силе ее обмотки 16А.

При длине - ферромагнитного элемента 30 мм изменение его длины=0,024 мм.

При этом значенииа| и первоначальном прогибе упругих пластин Y 0,5 по зависимости на фиг.4 получаем эа- ® зор между контактами д 0,37 мм.

При выполнении зазора между контактами 0,25 мм (как у геркона КЭМ-1) остальная часть дополнительного прогиба упругих пластин идет на созда- Ю ние провала .и контактного нажатия.

При выполнении предлагаемого магнитоуправляемого контакта с количеством упругих контактных пластин две и более по коммутируемой мощности Я он значительно превосходит геркон типа КЭМ-1. Формула изобретения

Магнитоуправляемый контакт, содер" жащий колбу, подвижные упругие кон- 26 тактные пластины с первоначальным прогибом в сторону неподвижных контактов, ферромагнитный элемент, выполненный в виде стержня из материала с высоким коэффициентом магнитострикции, и жесткие выводы, о т л и

se а ю шийся тем, что, с целью повышения вибро- и удароустойчивости и срока службы, ферромагнитный элемент жестко соединен с торцом жесткого вывода и на нем с натягом установлены упомянутые упругие контактные пластины.

Источники информации, принятые во вин@ание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство

9 299882, кл. Н 01 Н 1/66, 1969.

2. Авторское свидетельство

М 448496, кл. Н 01 Н 1/66, 1,973.

3. Патент C2IA кл.2945105,335-3, 1959.