Коммутационное устройство

Коммутационное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснублик

< 966766 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 17,04.81 (21) 3279940/24-07 (51)М. Кл. с присоединением заявки №

Н 01 Н 1/66

Н 01 Н 51/28 зоаударетмнный камитвт

СССР ав долом изобретений и открытий (23) Приоритет (5З) УДК 621.

° 318 56

8. 8) Опубликовано 15. 10. 82. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.10.82

1 ВЗИМАЯ . В. В. Чеканов, В.М. Кожевников, Н.И. Крячки j п4 !Щт.:> и В.Ф. Минаков, ц;.<®тт,И,„

Ставропольский государственный ордена Дружбы нарттдов-. = педагогический институт и Ставропольский политехнический институт (72) Авторы изобретения (7I) Заявители (54) КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к устройствам для коммутации электрического тока.

Известно коммутационное устройство, содержащее герметичный корпус, разделенный мембраной с укрепленным з на ней подвижным контактом. Корпус заполнен диэлектрической жидкостью с размещенными по разные стороны от мембраны электромагнитами, ферромаг- . нитные стержни которых обладают проти-то воположной магнитострикцией t1).

Недостатками данного устройства являются сложность выполнения ферро" магнитных стержней, обладающих магнитострикцией; усложнение изоляции катушек управления, размещенных в рабочей жидкости, большой уровень управляющего тока, необходимого для создания достаточного магнитного поги тока при сопротивлении магнитной цепи, включающей изоляционную жидкость.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ком2 мутационное устройство, содержащее герметичный баллон с впаянными в него неподвижными электродами, жидкость, заполняющую объем герметичного баллона, подвижный электрод, выполненный из материала, средняя плотность которого больше плотности жидкости, заполняющей баллон, и источник магнитного поля (2 g.

Недостатком известного устройства является высокий уровень электромагнитных помех, возникающий из-за наличия немагнитного рабочего зазора, а также уменьшение электрического сопротивления коммутационного устройства в разомкнутом состоянии из-за изменения электропроводности межэлектродного пространства..Все это снижает надежность коммутационного устройства.

Цель изобретения - повышение надежности путем снижения электромагнитных помех и стабилизации его электрического сопротивления в разомкнутом состоянии.

966766 4

Формула изобретения

Поставленная цель достигается тем„ что в качестве жидкости использована магнитная жидкость, а источник магнитного поля размещен со стороны дна герметичного баллона.

Кроме того, в указанном коммутационном устройстве подвижный электрод может быть выполнен в виде полой сферы, внешний диаметр которой больше раствора между неподвижными электрода-1в ми, а источник магнитного поля,выполнен в виде ферромагнитного цилиндрического сердечника, в кольцевом пазу которого размещена катушка управления. 15 . На чертеже представлена конструкция коммутационного устройства.

Коммутационное устройство содержит герметичный цилиндрический немагнитный диэлектрический корпус 1, наполненный магнитной -жидкостью 2 (например,коллоид, дисперсный фазой которого является магнетит, а дисперсионной средой - керосин с добавлением поверхностно-активного вещества). В жидкость помещены электропроводящий немагнитный полый шар 3, являющийся подвижным электродом, а также два пластинчатых неподвижных электрода 4.

Дно корпуса размещено над электромагнитом управления с катушкой 5 и магнитопроводом (сердечником) 6.

Коммутационное устройство работает следующим образом.

Отсутствие управляющего магнитного поля катушки 5 с сердечником 6 соответствует разомкнутому состоянию переключателя. Средняя плотность полого электропроводящего шара на 3-5,"6 больше плотности. магнитной жидкости 2 (это обеспечивается подбором соотно4В шения объемов металлической и полой частей шарового контакта). Поэтому шар 3 тонет, а неповижные электроды 4 разомкнуты (магнитная жидкость является диэлектриком). Наполнение несжимаемой средой корпуса устройства позволяет использовать его npu больших внешних давлениях, например, для глубоководных исследований. При протекании тока по катушке 5 возникает магнитный поток, силовые линии которого замыкаются на полюсах сер-. дечника 6. Индукция поля в корпусе изменяется по высоте. Она максимальна у полюсов- ферромагнитного сердечника, т.е. в нижней части корпуса коммутационного устройства, и уменьшает, ся по мере увеличения его высоты. Изменение индукции в объеме магнитной жидкости обусловливает перераспределение давления внутри ее. В частности, повышается давление, а следова" тельно, и плотность в зоне максимальной индукции магнитного поля, т.е. в нижней части баллона коммутационного устройства. С уменьшением.индукции по высоте коммутационного устройства снижается и плотность магнитной жидкости.

В области максимальной плотности магнитной жидкости возрастает выталкивающая сила, действующая на контактный шар 3. Она становится больше его веса и поэтому электропроводящий шар поднимается и замыкает электроды 4.

При снятии напряжения с управляющей катушки электромагнита индукция в объеме магнитной жидкости снижается до нуля. Плотность объема жидкости уменьшается в нижней части баллона и становится меньше средней плотности контактного шара, который поэтому опускается на дно и размыкает электроды 4.

Положительный эффект заключается в снижении уровня создаваемых электромагнитных помех за счет замыкания магнитного поля по ферромагнитному сердечнику и магнитной жидкости, относительная ма гнитная проницаемость которой в 10 раз больше вакуума. Кроме того, стабилизируется электрическое сопротивление аппарата при коммутациях, так как перемещение шарового электрода не изменяет электропроводность магнитной жидкости в межэлектродном пространстве. В предлагаемом устройстве также. упрощается технология заполнения баллона жидкой средой: требуется один тип жидкости, а не два с разными физическими свойствами, как в прототипе.

1. Коммутационное устройство, содержащее герметичный баллон с впаянными в него неподвижными электродами, жидкость, заполняющую объем герметичного баллона, подвижный- электрод, выполненный из материала, средняя плотность которого больше плотности жидкости, заполняющей баллон, и источник магнитного поля, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

S 966766 6 повышения надежности путем снижения раствора между неподвижными электроэлектромагнитных помех и стабилизации дами, а источник магнитного поля выего электрического сопротивления в полнен в виде ферромагнитного цилиндразомкнутом состоянии, в качестве рического сердечника, в кольцевом пажидкости использована магнитная жид- 3 зу которого размещена катушка управкость, а источник магнитного поля ления. размещен со стороны дна герметичного Источники информации, баллона. принятые во внимание при экспертизе

2. Устройство по и. 1, о т л и- 1. Авторское свидетельство СССР ч а ю щ е е с я тем, что подвижный в !1 463!69, кл.. H 01 Н 55/00, 1973. электрод выполнен в виде полой сфе- 2. Авторское свидетельство СССР ры, внешний диаметр которой больше N 546027, кл. H 01 H 1/66, 1975.

ВНИИПИ Заказ 7883/70 Тираж 761 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4