RU125768U1

RU125768U1 - MAGNETIC CONTROLLED DEVICE

Info

Publication number: RU125768U1
Application number: RU2012132014/07U
Authority: RU
Inventors: Евгений Петрович Чепаксин; Александр Николаевич Афанасьев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Завод "Электроприбор"
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2013-03-10
Also published as: RU125768U8

Abstract

Магнитоуправляемое коммутационное устройство, состоящее из управляющего узла, включающего постоянный магнит, расположенный соосно с коммутационным узлом, содержащим геркон, с установленными в его капсуле двумя неподвижными и одним взаимодействующим с ними подвижным контактом с выводами из ферромагнитного материала, причем выводы одного из неподвижных контактов и подвижного контакта выведены с одной стороны капсулы геркона, отличающееся тем, что постоянный магнит управляющего узла расположен с другой стороны капсулы со стороны другого неподвижного контакта геркона, вывод которого соединен с проводником из немагнитного электропроводного металла со стороны торца капсулы, причем для соединения проводника, расположенного вдоль капсулы геркона, с выводом геркона конец проводника загнут в соответствии с конфигурацией торца капсулы.Magnetically controlled switching device, consisting of a control unit, including a permanent magnet, located coaxially with a switching unit containing a reed switch, with two fixed and one movable contact interacting with them with leads from ferromagnetic material installed in its capsule, and the conclusions of one of the fixed contacts and the moving contacts are brought out on one side of the reed switch capsule, characterized in that the permanent magnet of the control unit is located on the other side of the capsule second stationary contact reed switch, the output of which is connected to a conductor of a nonmagnetic electrically conductive metal from an end of the capsule, and for connecting conductor disposed along the capsule reed switch, the reed switch with the output end of the conductor is bent in accordance with the configuration of the end face of the capsule.

Description

Полезная модель относится к элементам управления, к коммутационным устройствам, в которых используются магнитоуправляемые контакты - герконы, регулируемые с помощью магнито-движущей силы.The utility model relates to control elements, to switching devices that use magnetically controlled contacts - reed switches, adjustable with the help of magneto-driving force.

Известны реле, создаваемые на базе магнитоуправляемых контактов, герконов (см. «Слаботочные реле» Г.Я Рыбин и др., М., Радио и связь, 1982, с.43, 44). По принципу действия они относятся к группе электромагнитных, слаботочных. Целесообразность выделения их в отдельную группу определяется некоторыми конструктивными и функциональными особенностями их работы, обусловленными использованием магнитоуправляемых контактов.There are known relays created on the basis of magnetically controlled contacts, reed switches (see. "Low-current relays" G. Ya Rybin et al., M., Radio and communications, 1982, p. 43, 44). By the principle of action, they belong to the group of electromagnetic, low-current. The feasibility of separating them into a separate group is determined by some structural and functional features of their work, due to the use of magnetically controlled contacts.

Пластины герконов изготавливаются из магнитных материалов и совмещают в себе функции магнитопровода и электрической контактной цепи. Поэтому если к такому, геркону, подвести постоянный магнит, то его магнитный поток, сосредоточиваясь в пластинах, создает в воздушном зазоре магнитную силу их взаимного притяжения или отталкивания. При соответствующей магнитодвижущей силе (далее МДС) магнита пластины притягиваются друг к другу (или отталкиваются друг от друга) и создают электрический контакт. После снятия магнитного поля пластины размыкаются и возвращаются в исходное положение под действием сил упругости.Reed switch plates are made of magnetic materials and combine the functions of a magnetic circuit and an electrical contact circuit. Therefore, if a permanent magnet is brought to such a reed switch, then its magnetic flux, concentrating in the plates, creates in the air gap the magnetic force of their mutual attraction or repulsion. With the corresponding magnetomotive force (hereinafter referred to as MDS) of the magnet, the plates are attracted to each other (or repelled from each other) and create an electrical contact. After removing the magnetic field, the plates open and return to their original position under the action of elastic forces.

Срабатывание контактов геркона в таком коммутационном устройстве зависит от силы используемого магнита, расстояния между магнитом и герконом в момент взаимодействия и их взаимного расположения. Если используется двухполюсной магнит, то при ориентации его полюсов вдоль продольной оси магниточувствительных контактов срабатывание их происходит при минимальном расстоянии. Эта особенность геркона применяется при конструировании с его использованием различных датчиков положения (А.с. N 195930, G01/P 13/00, 1966)The operation of the contacts of the reed switch in such a switching device depends on the strength of the magnet used, the distance between the magnet and the reed switch at the moment of interaction and their relative position. If a bipolar magnet is used, then when its poles are oriented along the longitudinal axis of the magnetically sensitive contacts, their operation occurs at a minimum distance. This feature of the reed switch is used in the design with its use of various position sensors (A.S. N 195930, G01 / P 13/00, 1966)

Наиболее близкой конструкцией является магнитоуправляемое коммутационное устройство, состоящее из управляющего узла, включающее постоянный магнит, расположенный соосно с коммутационным узлом, содержащим геркон, с выводами из ферромагнитного материала, причем выводы геркона со стороны управляющего узла отогнуты, расположены вдоль капсулы геркона и зафиксированы с образованием электрического контакта на проводнике из немагнитного электропроводного металла, выходящего с противоположной стороны геркона (патент на полезную модель RU №6646 МПК H01H 36/00)The closest design is a magnetically controlled switching device, consisting of a control unit, including a permanent magnet, located coaxially with the switching unit containing the reed switch, with leads from ferromagnetic material, and the conclusions of the reed switch on the side of the control unit are bent, located along the reed switch capsule and fixed with the formation of an electric contact on the conductor of a non-magnetic conductive metal emerging from the opposite side of the reed switch (utility model patent RU No. 6646 IPC H01H 36/00)

Недостатком устройства являются довольно значительные потери магнитно-движущей силы постоянного магнита ввиду значительной общей длины выводов двух контактов с выводами со стороны магнита. Выводы являются продолжением двух контактов геркона и так же выполнены из магнитно-мягкого ферромагнитного материала. Это влияет на МДС срабатывания магнита, то есть приводит к необходимости ее увеличения, или к уменьшению чувствительности устройства в целом. Поэтому приходится применять магнит, коэрцитивная сила которого имеет большую величину, чем это необходимо для замыкания/размыкания контактов геркона, учитывая потери МДС из-за наличия двух выводов геркона, имеющих значительную общую длину.The disadvantage of this device is the rather significant loss of the magnetically driving force of the permanent magnet due to the significant total length of the terminals of the two contacts with the terminals on the side of the magnet. The findings are a continuation of the two contacts of the reed switch and are also made of soft magnetic ferromagnetic material. This affects the magnetodial response of the magnet, that is, leads to the need to increase it, or to reduce the sensitivity of the device as a whole. Therefore, it is necessary to use a magnet, the coercive force of which is larger than is necessary for closing / opening the contacts of the reed switch, taking into account the loss of MDS due to the presence of two terminals of the reed switch having a significant total length.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение эффективности управления путем снижения потерь, уменьшение габаритов устройства.The technical result of the claimed utility model is to increase control efficiency by reducing losses, reducing the size of the device.

Этот технический результат достигается тем, что в магнитоуправляемом коммутационном устройстве, состоящем из управляющего узла, включающего постоянный магнит, расположенный соосно с коммутационным узлом, содержащим геркон, с установленными в его капсуле двумя неподвижными и одним взаимодействующим с ними подвижным контактом с выводами из ферромагнитного материала, причем, выводы одного из неподвижных контактов и подвижного контакта выведены с одной стороны капсулы геркона, согласно полезной модели постоянный магнит управляющего узла расположен с другой стороны капсулы и со стороны другого неподвижного контакта геркона, вывод которого соединен со стороны торца капсулы с проводником из немагнитного электропроводного металла, расположенного вдоль капсулы геркона, причем, для соединения с выводом геркона конец проводника загнут в соответствии с конфигурацией торца капсулы.This technical result is achieved by the fact that in a magnetically controlled switching device consisting of a control unit comprising a permanent magnet located coaxially with a switching unit containing a reed switch, with two fixed and one movable contact interacting with them with terminals from ferromagnetic material installed in its capsule, moreover, the conclusions of one of the fixed contacts and the movable contact are displayed on one side of the reed switch capsule, according to a utility model, the permanent magnet of the control unit and located on the other side of the capsule and from the other fixed contact reed switch, the output of which is connected by the end of the capsule with a non-magnetic conductive metal conductor disposed along the capsule reed switch, wherein, for connecting to the terminal reed end of the conductor is bent in accordance with the configuration of the end face of the capsule.

Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". В то же время, заявляемое техническое решение применимо в промышленности, в частности, в электротехнике, поэтому оно соответствует критерию "промышленная применимость".The above set of features in comparison with the prior art allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty." At the same time, the claimed technical solution is applicable in industry, in particular in electrical engineering, therefore, it meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность заявляемой полезной модели поясняется рисунком фиг.1.The essence of the claimed utility model is illustrated by the figure of figure 1.

На фиг.1 схематично показано заявляемое магнитоуправляемое коммутационное устройство.Figure 1 schematically shows the inventive magnetically controlled switching device.

Устройство состоит из управляющего узла 1 и коммутационного узла 2.The device consists of a control node 1 and a switching node 2.

Управляющий узел 1 содержит постоянный магнит, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси, совпадающей с осью его намагниченности и соосно с коммутационным узлом. Коммутационный узел содержит геркон 2, с установленными в его капсуле двумя неподвижными контактами с выводами 3, 5 и одним взаимодействующим с ними подвижным контактом с выводом 6 из ферромагнитного материала, причем, выводы одного из неподвижных контактов и подвижного контакта 6, 5 выведены с одной стороны капсулы геркона. Постоянный магнит управляющего узла 1 расположен с другой стороны капсулы со стороны другого неподвижного контакта 3 геркона. Этот вывод выполнен укороченным и электрически соединен с проводником 4 из немагнитного электропроводного металла со стороны торца капсулы в месте выхода вывода 3 из капсулы. Проводник 4 расположен вдоль капсулы геркона 2. и выходящего с противоположной стороны геркона 2. Вывод контакта 3 укорочен до длины, достаточной для соединения с проводником 4 из немагнитного материала в месте выхода вывода 3 из капсулы геркона, для чего конец проводника 4 загнут для огибания торца капсулы геркона в соответствии с формой торца капсулы.The control node 1 contains a permanent magnet mounted with the possibility of reciprocating motion along an axis coinciding with the axis of its magnetization and coaxially with the switching node. The switching unit contains a reed switch 2, with two fixed contacts installed in its capsule with terminals 3, 5 and one movable contact interacting with them, with terminal 6 of ferromagnetic material, and the terminals of one of the fixed contacts and movable contact 6, 5 are displayed on one side reed switch capsules. The permanent magnet of the control unit 1 is located on the other side of the capsule from the side of the other fixed contact 3 of the reed switch. This conclusion is made shortened and electrically connected to the conductor 4 of non-magnetic electrically conductive metal from the side of the end face of the capsule at the exit of the output 3 from the capsule. The conductor 4 is located along the reed switch capsule 2. and the reed switch 2 extending from the opposite side. The pin 3 output is shortened to a length sufficient to connect to the conductor 4 of non-magnetic material at the output point of the 3 reed switch capsule, for which the end of the conductor 4 is bent to round the end Reed capsules in accordance with the shape of the end face of the capsule.

В исходном положении управляющий узел 1 и коммутационный узел 2 пространственно разнесены. В случае выполнения контакта 6 нормально замкнутым с неподвижным контактом 5, электрическая цепь замкнута через эти контакты. При приближении управляющего узла 1 к коммутационному узлу 2 магнитное поле магнита, концентрируясь на выводе контакта 3, воздействует на подвижный контакт 6, отводя его от контакта 5. Электрическая цепь размыкается. Соединение вывода контакта 3 с проводником из немагнитного материала, конец которого загнут и таким образом огибает капсулу геркона для соединения с выводом контакта 3, позволяет сделать вывод укороченным и соединить его с проводником 4 в месте выхода вывода из капсулы геркона на минимально коротком расстоянии от внешней поверхности капсулы со стороны магнита. Это уменьшает потери магнитно-движущей силы, развиваемой магнитом, по сравнению с прототипом, у которого два вывода из ферромагнитного материала отогнуты и соединены с проводниками из немагнитного материала по обе стороны капсулы геркона, то есть имеют достаточно большую суммарную длину. В результате использования заявляемой полезной модели повышается эффективность управления. Кроме того, уменьшаются габариты устройства за счет уменьшения расстояния магнита от геркона и использования магнита меньшей коэрцитивной силой.In the initial position, the control node 1 and the switching node 2 are spatially separated. If contact 6 is made normally closed with fixed contact 5, the electric circuit is closed through these contacts. When approaching the control node 1 to the switching node 2, the magnetic field of the magnet, concentrating on the output of contact 3, acts on the movable contact 6, moving it away from contact 5. The electric circuit is opened. The connection of the output of contact 3 with a conductor of non-magnetic material, the end of which is bent and thus bends around the reed switch capsule for connection with the output of contact 3, makes it possible to shorten the output and connect it to the conductor 4 at the exit point from the reed switch capsule at a minimum short distance from the outer surface capsules on the side of the magnet. This reduces the loss of the magnetomotive force developed by the magnet, in comparison with the prototype, in which two terminals of the ferromagnetic material are bent and connected to conductors of non-magnetic material on both sides of the reed switch capsule, that is, have a sufficiently large total length. As a result of using the claimed utility model, the management efficiency is increased. In addition, the dimensions of the device are reduced by reducing the distance of the magnet from the reed switch and using the magnet with less coercive force.

В результате, например, при управлении переключающего геркона типа КЭМ 31 с МДС срабатывания 50 А магнитом из магнитопласта ТУ 4229-007-18413702-2003 при использовании заявляемого решения при массе магнита 0,13 г и массе геркона 0,48 г расстояние, на котором расположен управляющий магнит, когда он не воздействует на коммутационное устройство x₁=0,7 мм, а расстояние срабатывания x=0,3 мм, а при массе магнита 0,20 г соответственно x₁=1,2 мм, а x=0,7 мм. Реализация токоведущей функции укороченного вывода геркона осуществляется припайкой/приваркой к выводу немагнитного проводника.As a result, for example, when controlling a switching reed switch of the KEM 31 type with an MDS of 50 A triggered by a magnet from TU 4229-007-18413702-2003 magnet when using the proposed solution with a magnet mass of 0.13 g and a reed switch mass of 0.48 g, the distance at which the control magnet is located when it does not act on the switching device x ₁ = 0.7 mm, and the operating distance x = 0.3 mm, and with a magnet mass of 0.20 g, respectively, x ₁ = 1.2 mm, and x = 0 , 7 mm. The current-carrying function of the shortened reed switch output is realized by soldering / welding to the output of a non-magnetic conductor.

Claims

Magnetically controlled switching device, consisting of a control unit, including a permanent magnet, located coaxially with a switching unit containing a reed switch, with two fixed and one movable contact interacting with them with leads from ferromagnetic material installed in its capsule, and the conclusions of one of the fixed contacts and the moving contacts are brought out on one side of the reed switch capsule, characterized in that the permanent magnet of the control unit is located on the other side of the capsule second stationary contact reed switch, the output of which is connected to a conductor of a nonmagnetic electrically conductive metal from an end of the capsule, and for connecting conductor disposed along the capsule reed switch, the reed switch with the output end of the conductor is bent in accordance with the configuration of the end face of the capsule.