ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ ГЕРКОНОВОЕ РЕЛЕ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в системах автоматики и в других областях техники в качестве коммутирующего элемента для переключения различных слаботочных цепей.
Известны герконовые реле, создаваемые на базе магнитоуправляемых контактов (см. «Слаботочные реле» Г.Я.Рыбин и др., М., Радио и связь, 1982, с.43, 44). По принципу действия они относятся к группе электромагнитных. Целесообразность выделения их в отдельную группу определяется некоторыми конструктивными и функциональными особенностями их работы, обусловленными использованием магнитоуправляемых контактов.
Пластины магнитоуправляемых контактов изготавливаются из магнитных материалов и совмещают в себе функции магнитопровода и электрической контактной цепи.
Управление магнитоуправляемыми контактами можно осуществлять магнитным полем постоянного магнита или соленоида. При пропускании по обмотке соленоида постоянного тока контакты замыкаются, а при отключении - размыкаются. Для размыкания этих контактов достаточно кратковременно пропустить ток по обмотке соленоида в противоположном направлении. В этом случае имеем реле - переключатель или коммутационный элемент.
Недостатком такого реле является низкая надежность, обусловленная повышенным дребезгом, уменьшающим износостойкость реле.
Известно реле, включающее два или несколько герконов, содержащих переключающий, замыкающий и размыкающий контакты, с общей управляющей катушкой, в котором герконы расположены попарно диаметрально противоположно, причем плоскости контактов каждой пары элементов взаимно перпендикулярны, отличающееся тем, что, с целью повышения виброустойчивости, замыкающий контакт каждого геркона выполнен подвижным и имеет резонансную частоту, равную резонансной частоте переключающего контакта, со стороны которого указанный замыкающий контакт ограничен упором (авторское свидетельство СССР №124964 МПК H01h, 1967 г.). Выполнение замыкающего контакта подвижным с возможностью фиксирования упором, а также наличие трех подвижных контакт-деталей усложняет конструкцию, удорожает ее стоимость.
Наиболее близким является реле, содержащее металлический ферромагнитный экран в виде цилиндра, в котором в изолирующих элементах установлена катушка с управляющей обмоткой. В катушке размещен переключающий геркон, представляющий собой стеклянный баллон, с одного торца которого заварены две ферромагнитные контакт-детали, одна из которых с более длинной консолью, подвижна внутри баллона. Эти две контакт-детали образуют нормально замкнутую пару. С другого торца заварена неподвижная контакт-деталь, образующая нормально разомкнутую пару с подвижной контакт-деталью с большей консолью, вследствие чего нормально разомкнутая и нормально замкнутая пары разнесены вдоль продольной оси баллона. При этом нормально замкнутая и нормально разомкнутая пары расположены на разных сторонах подвижной контакт-детали с большей консолью. Причем, выводы контакт деталей и выводы управляющей обмотки зафиксированы в изолирующих элементах. Выводы контакт деталей, образующих нормально замкнутую пару изогнуты в соответствии с конструкцией механизма, для которого реле предназначено, например, под прямым углом (см. статью авторов: Карабанов С.М., Майзельс P.M., Хоменко М.А РЕЛЕ НА ГЕРКОНАХ - ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА «РЗМКП», рис.2, размещенную в сети Интернет по адресу http://www.akatel.ru/stat/relenagerk.php).
Известно, что надежность реле при механических воздействиях является одним из основных требований, предъявляемых к современным герконовым реле. При этом в процессе эксплуатации реле подвергаются различным механическим воздействиям, что способствует возникновению дребезга контактов.
Вышеописанный прототип недостаточно устойчив к воздействию механических нагрузок, при работе такого реле велика вероятность возникновения повышенного дребезга, уменьшающего износостойкость реле.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности, путем повышение устойчивости к механическим воздействиям (вибро- и удароустойчивости) и устранения вследствие этого дребезга, уменьшающего износостойкость реле путем оптимизации воздействия всех усилий, действующих в зоне контакта.
Этот технический результат достигается тем, что переключающее герконовое реле, содержащее геркон, установленный внутри катушки с управляющей обмоткой, размещенной внутри металлического ферромагнитного цилиндрического экрана, в котором размещены также изолирующие элементы с зафиксированными в них выводами обмотки и выводами контакт-деталей геркона, причем, две из контакт-деталей, установлены с одного конца внутри баллона геркона и представляют собой ферромагнитные контакт-детали, одна из которых с большей консолью подвижна и образует нормально замкнутый контакт с другой неподвижной контакт-деталью, а третья неподвижная контакт-деталь установлена с другого конца внутри баллона с возможностью образования нормально разомкнутого контакта с подвижной контакт-деталью с большей консолью, так, что нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт расположены на противолежащих параллельных плоскостях подвижной контакт-детали с большей консолью, отличается тем, что реле содержит дополнительный, аналогичный первому геркон, установленный диаметрально противоположно первому с такими же контакт-деталями, которые подключены и расположены параллельно контакт деталям первого геркона. Причем, каждая из контакт-деталей и каждый из выводов одного геркона и каждая аналогичная контакт-деталь и каждый аналогичный выводы другого геркона размещены симметрично относительно оси реле. При этом выводы контакт-деталей, образующих с подвижной контакт-деталью нормально замкнутый контакт, каждого из герконов изогнуты с внешней стороны герконов в плоскости, перпендикулярной плоскостям контакта и параллельной оси реле.
При этом вывод контакт-детали одного из герконов, образующий с подвижной контакт-деталью нормально замкнутый контакт может быть изогнут, так, что образует -образный профиль, а аналогичный вывод другого геркона также изогнут, и образует -образный профиль в плоскости, перпендикулярной плоскости контакта, то есть они симметричны относительно оси реле
На фиг. изображено заявляемое реле, которое содержит два геркона 1, диаметрально противоположно установленные внутри катушки 5 с управляющей обмоткой. Катушка 5 расположена внутри металлического цилиндрического ферромагнитного экрана 8. В нем также размещены изолирующие элементы 7 с зафиксированными в них выводами обмотки 6. В изолирующих элементах размещены также выводы 2, 3, 4 контакт-деталей каждого из герконов. Одна из неподвижных контакт деталей (12, 15) каждого из герконов представляет собой ферромагнитную контакт-деталь, установленную с одного конца внутри баллона геркона с возможностью образования под воздействием магнитного поля обмотки нормально замкнутой пары с ферромагнитной контакт-деталью 11, 14, которая выполнена с большей консолью и подвижной. Другая неподвижная контакт-деталь 10, 13 установлена с другого конца внутри баллона каждого из герконов с возможностью образования нормально разомкнутой пары с подвижной контакт-деталью 11, 14. При этом контакт-детали установлены с возможностью образования нормально замкнутой и нормально разомкнутой пары контактов, расположенных на противолежащих плоскостях подвижной контакт-детали с большей консолью, а все плоскости контакта параллельны. Каждая из контакт-деталей, каждый из выводов одного геркона и каждая аналогичная контакт-деталь, аналогичный вывод другого геркона размещены симметрично относительно оси реле.
Выводы контакт-деталей, образующих с подвижной контакт-деталью нормально замкнутый контакт, каждого из герконов изогнуты с внешней стороны герконов в плоскости, перпендикулярной плоскостям контакта, параллельно оси реле.
При этом вывод контакт-детали одного из герконов, образующий с подвижной контакт-деталью нормально замкнутый контакт может быть изогнут, так, что образует -образный профиль, а аналогичный вывод другого геркона также изогнут, и образует -образный профиль в плоскости, перпендикулярной плоскости контакта, так, что, как уже говорилось выше, и эти выводы в любой их части равноудалены от оси реле, то есть симметричны.
Реле работает следующим образом.
При установке в механизм, для которого он предназначен, используя изогнутые выводы контактов 2, ориентируют реле так, чтобы суммарный вектор внешних нагрузок в области контакта был перпендикулярен плоскости контакта контакт-деталей.
При отсутствии тока в управляющей обмотке (катушке) 5 ток протекает параллельно через нормально замкнутые контакты, образованные контакт деталями 11-12, и 14-15 каждого геркона.
При пропускании по управляющей обмотке 5 электрического тока магнитное поле обмотки воздействует на герконы с параллельно подключенными контакт-деталями. Подвижная контакт деталь 11, 14 каждого из герконов размыкается с контакт деталью, с которой она образует нормально замкнутый контакт 12, 15 и замыкается с контакт-деталью 10, 13, с которой она образует нормально-разомкнутый контакт. Ток при этом протекает параллельно через переключившиеся 11, 14 подвижные контакт-детали, и образующие с ними нормально разомкнутый контакт контакт-детали 10, 13 в каждом из герконов.
При ударе, например, снизу, произойдет уменьшение контактного давления в нормально замкнутых контактах (контакт-детали 14, 15) и увеличение контактного давления в нормально разомкнутых контактах (контакт-детали 13, 14) одного из герконов. Но в то же время увеличится контактное давление в нормально замкнутых контактах (контакт-детали 11, 12), и уменьшится контактное давления в нормально разомкнутых контактах (контакт-детали 10, 11) другого геркона. Параллельное соединение переключающих контакт-деталей 11, 14 обеспечит надежное контактирование. Вследствие этого практически устраняется дребезг контактов и уменьшается время размыкания контактов. Это, в свою очередь, повышает вибро-, и ударную устойчивость. Кроме того, благодаря описанной форме изогнутых выводов, улучшаются условия ориентирования контактов в герконе.