Импульсный жидкометаллический замыкатель

Импульсный жидкометаллический замыкатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Республик щ873297 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл. (22)Заявлено 25,05.79 (21) 2769362/24-07

Н 01 Н 29/22 с присоединением заявки М (23) Приоритет

3Ьеударстмнный квинтет

СССР не делам «зееретен«й н етнритнй

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания18.10.81 (53) УДК 621. 316. . 542 (088. 8) 1

О. ц, Петинов, Т, М, Петинова, Т. В. Ст блева --.и И. А. Сазонова 1

1 !

Тольяттинский политехнический инс титу (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЗАМЫКАТЕЛЬ

Изобретение относится к электричес. ким переключателям, более конкретно к замыкателям с твердометаллическими контактами, замыкание которых производится подачей жидкого металла в межконтактный промежуток.

Известен жидкометаллический замыкатель, выполненный в виде резервуара, частично заполненного жидким металлом, а частично электроизоляционной жидкостью, отделенной от жидкого металла диафрагмой и твердометаллические электроды. Замыкание происходит при разряде конденсатора на электроды, расположенные в электроизо1$ ляционной жидкости 1)а

Недостатком этого аппарата является невозможность поворотных замыканий при малой паузе между ниват, обусловленном временем выравнивания давления в различных частях.резервуара. Кроме того, наличие двух жидких сред, жидкого металла и электроизоляционной жидкости усложняет конструкцию и затрудняет обслуживание.

Известен также импульсный жидкометаллический замыкатель, содержащий изоляционный цилиндрический сосуд с жидким металлом,два твердометаллических электрода и катушку-индуктор.

При прохождении импульса тока по катушке в жидком металле наводится ток, от взаимодействия которого с током катушки возникает сила, перемещающая жидкий металл, который осуществляет замыкание твердометаллических контактов Е2„1.

Однако в данном замыкателе из-за отсутствия магнитопровода велики потери на потоки рассеяния, вследствие чего недостаточно быстродействие,кроме того элементами конструкции не сформирован канал для перемещения жидкого металла, а замыкание происходит при свободном соприкосновении жидкометаллического мостика и твердого электрода. Поэтому в момент эпмык»873297

Формула изобретения ния возможен разрыв контакта иэ-за возникновения пинч-эффекта и разбрызгивания жидкого металла, Таким обра( зом в момент замыкания контакт не буде7 стабилен и надежен в широком диапазоне коммутируемых токов.

Цель изобретения - повышение быстродействия эамыкателя при одновременном повышении его надежности., Указанная цель дОстигается тем, что to замыкатель, содержащий Изоляционный пилиндрический сосуд с жидким металлом, два твердометаллических элект рода и катушку-индуктор, снабжен магнитопроводом и пористой прокладкой,,магнитопровод выполнен в виде двух установленных коаксиально с зазором цилинцров с общим ярмом, а в указанном зазорекоаксиально с магнитопроводои размещены упомянутые ка20 тушка-индуктор и сосуд с жидким металлом, на дне которого размещена пористая прокладка, а электроды уста- новлены над магнитопроводом,по разные стороны от зазора.

На чертеже представлен предлагаемый замыкатель, Замыкатель содержит.шихтованный магнитопровод, состоящий из двух коакссиально установленных цилиндров 1 и 2

Зо с общим ярмом 3. В кольцевом зазоре между цилиндрами 1 и 2 коаксиально размещены катушка-индуктор 4 н цилиндрический изоляционный сосуд 5 с жидким металлом 6. На дне сосуда 5 расположена пористая прокладка 7. Контактный узел состоит из контактов

8 и 9. Контакт 8 выполнен в виде цилиндра переменного сечения и укреплен на внутреннем цилиндре 2 магнитопровода, Контакт 9, имеющий форму кольца прямоугольного сечения, расположен коаксиально с контактом 8 и укреплен на цилиндрическом изоляционном сосуде 5, Токоподвод к контакту

8 осуществлен по своему стержню 10 4> снизу.

При подаче импульса тока (длительность импульса 1-3 м/с) на катушкуиндуктор 4 в кольце жидкого металла 50 наводится ЭДС и протекает ток Y .В результате взаимодействия магнитного поля В, созданного катушкой-индукто.ром с магнитным полем тока в жидкометаллическом кольце, возникает сила H

F действующая на жидкометаллическое кольцо и перемещающая его в сторону твердометаллических контактов 8 и 9, 4

Замыкатель работает следующим образом.

При подаче импульса тока в катушку-индуктор 4 обеспечивается непосредственное перемещение жидкого металла

6 в сторону неподвижных твердометаллических контактов-электродов 8 и 9 под действием индукционно-динамических сил, возникающих при воздействии магнитного поля катушки с магнитным полем тока в жидкометаллическом кольце. Твердометаллические электроды

8 и 9 замыкателя образуют петлеобразный контур, способствующий удержанию жидкого металла 6 в зоне контактирования за счет электродинамических сил, В зоне контактирования создается повышенное давление жидкого металла, препятствующее нестабильности контакта из-за пинч-эффекта, На дне изоляционного сосуда 5 установлена пористая прокладка 7, проницаемая для воздуха и непроницаемая для жидкого металла 6, которая препятствует возникновению перепада давления в сосуде

5 при выбрасывании жидкого металла

6 к электродам 8 и 9 . Иагнитопровод сокращает потоки рассеяния, тем самым повышается КПД привода и увеличивается быстродействие замыкателя. С началом протекания тока в силовой цепи замыкателя в контактном узле (электроды 8 и 9 и замыкающий их мостик жидкого металла) возникают электродинамические силы, способствующие удержанию жидкого металла в зоне контактирования и препятствующие самопроизвольному разрыву цепи из-за пинчэффекта или стекания жидкого металла под действием собственного. веса. Цепь в замыкателе разрывается при исчезновении тока или снижении его до величины, недостаточной для удержания жидкого металла.

Ожидаемый эффект от применения данного замыкателя определяется его высо кими удельными показателями. малыми

l габаритами, высоким КПД привода, быстродействием, высокой иэносоустой-! чивостью и надежностью, Импульсный жидкометаллический замыкатель, содержащий иэопяционный цилиндрический сосуд с жидким метал- . лом, два твердометаллических электрода и катушку-индуктор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности,замыкатель снабжен магнитопроводом и пористой прокладкой, магнитопровод выполнен в виде двух установленных коаксиально с зазором цилиндров с общим ярмом, а в указанном зазоре коаксиально с магнитопроводом размещены упомянутые катушка-индуктор и сосуд с жидким металлом, на дне которого раз,873297 6 мешена пористая прокладка,а электроды установлены над магнитопроводом по разные стороны от зазора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 442522,. кл. Н 01 Н 29/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 647759, кл. Н 01 H 29/22, 1977 (прототип) Составитель А. Голосов

Редактор Л. Тюрина Техред А.Савка Корректор N.Øàðîøè

Заказ 9061/78 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

113035 11осква Ж-35. Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгорол,ул.Проектная,4