CN105007068A - 开关、电子系统、电力系统、自动化系统、机械装置 - Google Patents
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Abstract
一种开关，其特征在于：包括金属容器（1）、液态金属（2）、电阻液体（3）、电容极板（4）、极板绝缘层（5）、电感（6）、第一连接点（Y+）、第二连接点（Y-）。电子系统，具有前述的开关。电力系统，具有前述的开关。一种自动化系统，具有前述的电子系统或电力系统。一种机械装置，具有电机和前述的开关。本发明结构简单、寿命长、成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于电力、电子、或具有电能的机械装置，尤其涉及开关、电子系统、电力系统、机械装置。
背景技术
启动浪涌会对电子、电力系统产生巨大的干扰和影响，甚至有可能导致系统损坏或瘫痪，现有的对抗启动浪涌的方式一般使用瞬态抑制二极管等静态器件来达成，但这些静态设备本身就是容易损坏的，且大多数静态原件没完成一次浪涌抑制任务其自身寿命都会有所缩减，且现有技术的机电设备防、抗浪涌装置成本较高，本发明提出一种开关，能够有效降低（防浪涌）启动浪涌，保护电子、电力系统。
发明内容
为解决技术背景中叙述的问题，本发明提出了一种开关，提供一种寿命长、抗浪涌性能好的开关。
本发明具有如下技术内容。
1、一种开关，其特征在于：包括金属容器（1）、液态金属（2）、电阻液体（3）、电容极板（4）、极板绝缘层（5）、电感（6）、第一连接点（Y+）、第二连接点（Y-） ；
液态金属（2）、电阻液体（3）装载在金属容器（1）内，电阻液体（3）的密度小于液态金属（2），电阻液体（3）与液态金属（2）可以稳定共存不会发送物理或化学反应；
金属容器（1）与第二连接点（Y-）之间具有电学连接；
极板绝缘层（5）包裹在电容极板（4）表面，电容极板（4）与第一连接点（Y+）之间具有电学连接；
电感（6）的表面能够导电，电感（6）与电容极板（4）之间为有固定连接，电感（6）的上端与第一连接点（Y+）之间具有电学连接；
电容极板（4）在电感（6）的螺旋轴线的方向上的空间跨度大于电感（6）在螺旋轴线方向上的空间跨度；
电容极板（4）、电感（6）能够在金属容器（1）中上下运动，且液态金属（2）的深度使液态金属（2）能够接触到第一连接点（Y+）的电学连接之上进而与第一连接点（Y+）之间呈短路，且电容极板（4）、电感（6）能够全面高于电阻液体（3）的水平面；
电阻液体（3）、液态金属（2）二者的深度差以及电容极板（4）和电感（6）的跨度差能够保证电容极板（4）、电感（6）在金属容器（1）向下运动时电感（6）的最低点低于电阻液体（3）的水平面时电容极板（4）的最低点低于液态金属（2）的水平面。
2、如权利要求1所述的一种开关，其特征在于：所述的金属容器（1）使用金属钨制成。
3、如权利要求1所述的一种开关，其特征在于：所述的液态金属（2）为汞、铟镓合金。
4、如权利要求1所述的一种开关，其特征在于：所述的电阻液（3）为碳酸钠的水溶液。
5、一种电子系统，其特征在于：具有权利要求1-4所述的开关。
6、一种电力系统，其特征在于：具有权利要求1-4所述的开关。
7、一种自动化系统，其特征在于：具有权利要求5的电子系统或权利要求6所述的电力系统。
8、一种机械装置，其特征在于：具有电机、具有权利要求1-7所述的开关；开关串联连接在电机的供电线路上。
技术内容说明及其有益效果：
本发明中电容极板在按下（向下运动）的过程中是一个不断增大容量的可变电容，由于电阻液的存在该电容还存在等效电阻；当电感接触到电阻液体时电容极板的等效电容有一部分消失了,也就是说本发明在启动时先是容性、阻性电路，然后变成一个感性、阻性电路，最后变成电感、电阻逐渐变小变成短路。
为了技术的清晰呈现本说明书的技术内容中没有提及开关的支撑、锁定、以及其他现有技术能够解决的结构，也就说本说明书没有详细提及的地方都是本领域技术人员在明了本发明的技术核心后可以根据现有技术和公知常识无需使用创造性思维即可所解决的。
本发明可以用于作为启动开关（用于接通电源的开关）可以减少启动浪涌，在启动电系统时也不需要复杂的电子、电力系统结构故而成本低廉，本发明在电力尤其是交流电力场合的抗启动浪涌效果很好；本发明的原件也不容易损坏（液体在电气特性上具有良好的自修复性）耐用。
附图说明
附图1为实施实例1的示意图，其中a为结构和运动情况示意图，b为等效电路的示意图。
附图2为实施实例1的示意图，其中a为结构和运动情况示意图，b为等效电路的示意图。
附图3为实施实例1的示意图，其中a为结构和运动情况示意图，b为等效电路的示意图。
附图4为实施实例1的示意图，其中a为结构和运动情况示意图，b为等效电路的示意图。
附图5为实施实例1的示意图，其中a为结构和运动情况示意图，b为等效电路的示意图。
附图6为实施实例1的示意图，其中a为结构和运动情况示意图，b为等效电路的示意图。
附图7为实施实例1的示意图，其中a为结构和运动情况示意图，b为等效电路的示意图。
附图8为实施实例1的示意图，其中a为结构和运动情况示意图，b为等效电路的示意图。
附图9为实施实例1启动过程中电路电气特性变化过程，其中a为电路中电阻R、电容C、电感L的变化曲线，值得注意的是，a中所述的电容C是电容支路电容的变化曲线而不是启动开关两端（Y+、Y-）的电容量的变化曲线，a中所述的电感L是电感支路电感的变化曲线而不是启动开关两端（Y+、Y-）的电感量的变化曲线，a中所述的电阻R是启动开关两端（Y+、Y-）的电阻量的变化曲线；其中b为启动开关两端为交流电时启动开关被按下过程中电流的变化曲线。
具体实施实例
下面将结合实施实例对本发明进行说明。
实施实例1、
如图1-9所示，一种开关，包括金属容器1、液态金属2、电阻液体3、电容极板4、极板绝缘层5、电感6、第一连接点Y+、第二连接点Y-；
液态金属2、电阻液体3装载在金属容器1内，电阻液体3的密度小于液态金属2，电阻液体3与液态金属2可以稳定共存不会发送物理或化学反应；
金属容器1与第二连接点Y-之间具有电学连接；
极板绝缘层5包裹在电容极板4表面，电容极板4与第一连接点Y+之间具有电学连接；
电感6的表面能够导电，电感6与电容极板4之间为有固定连接，电感6的上端与第一连接点Y+之间具有电学连接；
电容极板4在电感6的螺旋轴线的方向上的空间跨度大于电感6在螺旋轴线方向上的空间跨度；
电容极板4、电感6能够在金属容器1中上下运动，且液态金属2的深度使液态金属2能够接触到第一连接点Y+的电学连接之上进而与第一连接点Y+之间呈短路，且电容极板4、电感6能够全面高于电阻液体3的水平面；
电阻液体3、液态金属2二者的深度差以及电容极板4和电感6的跨度差能够保证电容极板4、电感6在金属容器1向下运动时电感6的最低点低于电阻液体3的水平面时电容极板4的最低点低于液态金属2的水平面。
金属容器1使用金属钨制成。
液态金属2为汞、铟镓合金。
电阻液3为碳酸钠的水溶液。
电容极板4为圆筒状。
图1-8中，RC为电容极板4的电容回路中电阻液体3导致的等效电阻；RL为电感6的电容回路中电阻液体3导致的等效电阻，K为电容极板4和电感6的运动方向;RC、RL的字符右下角的符号代表等效电阻的变化状态。
电感6和电容极板4之间通过绝缘层5固定连接。
绝缘层5还具有排气孔50，用于防止电容极板4的圆桶内部与电阻液体3、液态金属构成封闭空间（气压）。
附图9为实施实例1启动过程中电路电气特性变化过程，其中a为电路中电阻R、电容C、电感L的变化曲线，值得注意的是，a中所述的电容C是电容支路电容的变化曲线而不是启动开关两端（Y+、Y-）的电容量的变化曲线，a中所述的电感L是电感支路电感的变化曲线而不是启动开关两端（Y+、Y-）的电感量的变化曲线，a中所述的电阻R是启动开关两端（Y+、Y-）的电阻量的变化曲线。b为交流电流变化图。值得注意的是附图9为简要示意图，旨在说明变化情况。
启动开关两端（Y+、Y-）两端所接的是交流电。
实施实例2、将实施实例1所述的开关合理的连接到电子系统的电路中。
实施实例3、将实施实例1所述的开关合理的连接到电力系统的电路中。
实施实例4、将实施实例1所述的开关合理的连接到自动化系统的电路中。
实施实例5、一种机械装置，具有电机、具有实施实例1所述的开关；开关串联连接在电机的供电线路上。
值得注意的是，本说明的附图采用的黑色线条和小点填充，由于光线的散射交叉，会产生视觉错觉会产生灰度感官，这种现象在计算机屏幕上尤其严重，但是这种错觉不会影响印刷，这种错觉也不会影响识图的清晰。
Claims (8)
1.一种开关，其特征在于：包括金属容器（1）、液态金属（2）、电阻液体（3）、电容极板（4）、极板绝缘层（5）、电感（6）、第一连接点（Y+）、第二连接点（Y-） ；
液态金属（2）、电阻液体（3）装载在金属容器（1）内，电阻液体（3）的密度小于液态金属（2），电阻液体（3）与液态金属（2）可以稳定共存不会发送物理或化学反应；
金属容器（1）与第二连接点（Y-）之间具有电学连接；
极板绝缘层（5）包裹在电容极板（4）表面，电容极板（4）与第一连接点（Y+）之间具有电学连接；
电感（6）的表面能够导电，电感（6）与电容极板（4）之间为有固定连接，电感（6）的上端与第一连接点（Y+）之间具有电学连接；
电容极板（4）在电感（6）的螺旋轴线的方向上的空间跨度大于电感（6）在螺旋轴线方向上的空间跨度；
电容极板（4）、电感（6）能够在金属容器（1）中上下运动，且液态金属（2）的深度使液态金属（2）能够接触到第一连接点（Y+）的电学连接之上进而与第一连接点（Y+）之间呈短路，且电容极板（4）、电感（6）能够全面高于电阻液体（3）的水平面；
电阻液体（3）、液态金属（2）二者的深度差以及电容极板（4）和电感（6）的跨度差能够保证电容极板（4）、电感（6）在金属容器（1）向下运动时电感（6）的最低点低于电阻液体（3）的水平面时电容极板（4）的最低点低于液态金属（2）的水平面。
2.如权利要求1所述的一种开关，其特征在于：所述的金属容器（1）使用金属钨制成。
3.如权利要求1所述的一种开关，其特征在于：所述的液态金属（2）为汞、铟镓合金。
4.如权利要求1所述的一种开关，其特征在于：所述的电阻液（3）为碳酸钠的水溶液。
5.一种电子系统，其特征在于：具有权利要求1-4所述的开关。
6.一种电力系统，其特征在于：具有权利要求1-4所述的开关。
7.一种自动化系统，其特征在于：具有权利要求5的电子系统或权利要求6所述的电力系统。
8.一种机械装置，其特征在于：具有电机、具有如权利要求1-7所述的开关；开关串联连接在电机的供电线路上。
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2015
- 2015-06-25 CN CN201510355556.7A patent/CN105007068A/zh active Pending
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Application publication date: 20151028 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |