RU44873U1 - SWITCH - Google Patents

SWITCH Download PDF

Info

Publication number
RU44873U1
RU44873U1 RU2004131287/22U RU2004131287U RU44873U1 RU 44873 U1 RU44873 U1 RU 44873U1 RU 2004131287/22 U RU2004131287/22 U RU 2004131287/22U RU 2004131287 U RU2004131287 U RU 2004131287U RU 44873 U1 RU44873 U1 RU 44873U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
output shaft
electromagnetic drive
contacts
switch
Prior art date
Application number
RU2004131287/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.В. Колесников
Р.Г. Минеев
В.М. Сергеев
Original Assignee
Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии - Агентства
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии - Агентства, Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии - Агентства
Priority to RU2004131287/22U priority Critical patent/RU44873U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU44873U1 publication Critical patent/RU44873U1/en

Links

Landscapes

  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

Полезная модель предназначена для коммутации электрических цепей в системах автоматики. Переключатель, содержащий храповое колесо, установленное на валу и связанное, по крайней мере, через одну собачку с электромагнитным приводом, фиксатор, подвижные и неподвижные контакты, дополнительно содержит, по крайней мере, один выходной вал, возвратную пружину, один конец которой закреплен на валу, а другой - на основании. Храповое колесо установлено с возможностью вращения относительно первого вала и связано через зубчатую передачу, по крайней мере, с одним выходным валом. Электромагнитный привод выполнен в виде двух электромагнитов с общим якорем, закрепленным на первом валу, при этом электромагниты жестко установлены на основании по разные стороны относительно общего якоря и первого вала. Фиксатор выполнен в виде ротора, закрепленного на одном из выходных валов и статора из магнитомягкого материала, жестко установленного на основании соосно ротору, выполненному в виде постоянного магнита цилиндрической формы, на полюсах которого установлены два диска из магнитомягкого материала, при этом на одном из дисков ротора и на статоре выполнены обращенные друг к другу зубчатые выступы с угловым шагом равным или на одном из них равным, а на другом - кратным углу поворота выходного вала на один шаг. Одна группа подвижных и неподвижных контактов выполнена с возможностью подачи управляющих импульсов на электромагнитный привод по двум разным цепям управления, а другая - с возможностью отключения цепи управления в сработанном и исходном состояниях переключателя. Подвижный контакт первой группы контактов жестко закреплен через изолятор на выходном валу и выполнен в виде двух электрически связанных между собой электропроводящих дисков, на одном The utility model is intended for switching electrical circuits in automation systems. A switch comprising a ratchet wheel mounted on a shaft and connected through at least one dog with an electromagnetic drive, a latch, movable and fixed contacts, further comprises at least one output shaft, a return spring, one end of which is fixed to the shaft and the other based on. The ratchet wheel is mounted rotatably relative to the first shaft and is connected via a gear transmission to at least one output shaft. The electromagnetic drive is made in the form of two electromagnets with a common anchor mounted on the first shaft, while the electromagnets are rigidly mounted on the base on different sides relative to the common armature and the first shaft. The latch is made in the form of a rotor, mounted on one of the output shafts and the stator of soft magnetic material, rigidly mounted on the base coaxially to the rotor, made in the form of a permanent magnet of cylindrical shape, on the poles of which are two disks of soft magnetic material, while on one of the rotor disks and on the stator are made toothed protrusions facing each other with an angular pitch equal to or equal on one of them, and on the other a multiple of the angle of rotation of the output shaft by one step. One group of movable and fixed contacts is made with the possibility of supplying control pulses to the electromagnetic drive via two different control circuits, and the other with the ability to disconnect the control circuit in the triggered and initial states of the switch. The movable contact of the first group of contacts is rigidly fixed through the insulator on the output shaft and is made in the form of two electrically connected interconnecting disks, on one

из которых выполнены выступы с угловым шагом равным углу поворота выходного вала на один шаг, при этом на каждом шаге выступы имеют возможность взаимодействовать только с одним из неподвижных контактов управляющей цепи. Технический результат: повышение ударовибростойкости, отсутствие износа фиксирующих элементов, уменьшение энергопотребления и габаритов электромагнитного привода, а также исключение прохождения двух последовательных импульсов по управляющей цепи, в том числе ложных, и обеспечение самоотключения электромагнитного привода в исходном и сработанном состояниях. 2 илл. 1 з.п.фof which the protrusions are made with an angular pitch equal to the angle of rotation of the output shaft by one step, while at each step the protrusions have the ability to interact with only one of the stationary contacts of the control circuit. Technical result: increased shock and vibration resistance, the absence of wear of the locking elements, reduced power consumption and dimensions of the electromagnetic drive, as well as the elimination of the passage of two consecutive pulses along the control circuit, including false ones, and the self-shutdown of the electromagnetic drive in the initial and activated states. 2 ill. 1 zpf

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к переключателям с электромагнитным приводом, и может быть использована для коммутации электрических цепей в системах автоматики.The utility model relates to electrical engineering, in particular to switches with an electromagnetic drive, and can be used for switching electrical circuits in automation systems.

Известен электромагнитный дистанционный переключатель /а.с. СССР №416783, МПК Н 01 Н 63/22, Н 01 Н 1/10 опубл. 25.11.74 бюл. №7/, содержащий электромагнитный механизм, траверсу и контактную системут. Электромагнитный механизм выполнен в виде нереверсивного шагового двигателя с неподвижным двухкатушечным ротором. Для осуществления фиксации состояний переключателя применен постоянный магнит, расположенный в общей части магнитопроводов ротора между катушками.Known electromagnetic remote switch / a.s. USSR No. 416783, IPC N 01 N 63/22, H 01 N 1/10 publ. 11/25/74 bul. No. 7 /, containing an electromagnetic mechanism, a traverse and a contact system. The electromagnetic mechanism is made in the form of a non-reversible stepper motor with a fixed two-coil rotor. To fix the states of the switch, a permanent magnet is used, located in the common part of the rotor cores between the coils.

Переключатель обладает вибростойкостью. Однако для управления им необходима дополнительная аппаратура.The switch has vibration resistance. However, to control it, additional equipment is needed.

Также известен многопозиционный переключатель /а.с. СССР №817768, МПК Н 01 Н 3/28, Н 01 Н 3/34, опубл. 30.03.81 бюл. №12/, содержащий корпус, на котором установлен диск с ламелями, вал с укрепленным на нем храповым колесом и траверсой с контактными элементами, электромагнит и механизм переключения храпового колеса, состоящий из направляющего элемента, укрепленного на корпусе, и рабочей собачки с пружиной, установленной на оси якоря электромагнита.A multi-position switch / a.s is also known. USSR No. 817768, IPC N 01 N 3/28, H 01 N 3/34, publ. 03/30/81 bul. No. 12 /, comprising a housing on which a disk with lamellae is mounted, a shaft with a ratchet wheel mounted thereon and a traverse with contact elements, an electromagnet and a ratchet gear switching mechanism, consisting of a guide element mounted on the housing, and a working dog with a spring mounted on the axis of the anchor of an electromagnet.

Переключатель позволяет осуществлять шаговое переключение траверсы с контактами. Однако данная конструкция обладает низкой ударовибростойкостью из-за неуравновешенности якоря с собачкой, вследствие чего возможен динамический выбег траверсы в условиях действий вибраций и линейных ускорений.The switch allows for step-by-step switching of the traverse with contacts. However, this design has low shock and vibration resistance due to the unbalance of the armature with the dog, as a result of which a dynamic run-out of the traverse is possible under conditions of vibration and linear acceleration.

В качестве прототипа выбран наиболее близкий по технической сущности к предлагаемой полезной модели переключатель типа шагового искателя /а.с. СССР №686098, МПК Н 01 Н 63/00 Н 01 Н 67/00, опубл. 15.09.79, бюл. №34/, содержащий храповое колесо, установленное на оси, жестко As a prototype, the switch closest to the proposed utility model of the type of step finder / a.s is selected. USSR No. 686098, IPC N 01 N 63/00 N 01 N 67/00, publ. 09/15/79, bull. No. 34 /, containing a ratchet wheel mounted on an axis, rigidly

закрепленной на плате, и связанное через собачку с электромагнитным приводом, тормоз, упор, подвижные и неподвижные контакты, фиксирующее колесо со сферическими впадинами на его наружной поверхности, установленное на храповом колесе. Подвижные контакты установлены на ребрах храпового колеса, а неподвижные контакты расположены на плате по окружности соосно храповому колесу. Тормоз в виде пальца со сферической рабочей поверхностью и фиксирующее колесо выполняют функцию фиксатора. При подаче импульса на электромагнит якорь притягивается к сердечнику электромагнита, а собачка заставляет храповое колесо поворачиваться на один шаг. Вместе с храповым колесом поворачивается и фиксирующее колесо, нажимая своим выступом на ролик тормоза. При этом ролик, перекатываясь через зубья фиксирующего колеса, западает в его впадину, фиксируя положение храпового колеса.mounted on the board, and connected through a dog with an electromagnetic drive, brake, emphasis, movable and fixed contacts, a fixing wheel with spherical cavities on its outer surface, mounted on a ratchet wheel. The movable contacts are mounted on the ribs of the ratchet wheel, and the fixed contacts are located on the circuit board circumferentially coaxially with the ratchet wheel. A finger brake with a spherical working surface and a locking wheel perform the function of a lock. When a pulse is applied to the electromagnet, the anchor is attracted to the core of the electromagnet, and the dog makes the ratchet wheel turn one step. Together with the ratchet wheel, the locking wheel also rotates, pressing the brake roller with its protrusion. In this case, the roller, rolling through the teeth of the locking wheel, sinks into its cavity, fixing the position of the ratchet wheel.

Достоинством прототипа является то, что непрерывное шаговое перемещение может быть осуществлено без применения дополнительной аппаратуры. Однако данная конструкция имеет ряд существенных недостатков: повышенный механический износ фиксирующего колеса и тормоза, вызванный взаимным трением контактирующих поверхностей;The advantage of the prototype is that continuous stepwise movement can be carried out without the use of additional equipment. However, this design has a number of significant drawbacks: increased mechanical wear of the locking wheel and the brake caused by mutual friction of the contacting surfaces;

низкая ударовибростойкость из-за неуравновешенности подвижных элементов электромагнитного привода и тормоза; нерациональное использование тягового момента электромагнитного привода, заключающееся в том, что при повороте фиксирующего колеса на первой половине его углового шага, когда необходим максимальный крутящий момент, электромагнитный привод обладает минимальным тяговым моментом, а на второй половине углового шага, когда ролик перейдет зубец фиксирующего колеса, достаточен меньший крутящий момент, а тяговый момент электромагнитного привода при этом возрастает до максимума.low shock and vibration resistance due to the imbalance of the moving elements of the electromagnetic drive and brake; the irrational use of the traction moment of the electromagnetic drive, which consists in the fact that when the locking wheel is rotated in the first half of its angular step, when maximum torque is required, the electromagnetic drive has minimal traction moment, and in the second half of the angular step, when the roller passes the tooth of the fixing wheel, less torque is sufficient, and the traction moment of the electromagnetic drive increases to the maximum.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении эксплуатационной надежности и создании оптимальных электромеханических условий для коммутации контактов.The problem to which the proposed utility model is directed is to increase operational reliability and create optimal electromechanical conditions for switching contacts.

Новый технический результат, полученный при осуществлении полезной модели, заключается в повышении ударовибростойкости, отсутствии износа фиксирующих элементов, уменьшении энергопотребления и габаритов электромагнитного привода, а также исключении прохождения двух последовательных импульсов по управляющей цепи, в том числе ложных, и обеспечении самоотключения электромагнитного привода в исходном и сработанном состояниях.A new technical result obtained in the implementation of the utility model is to increase the shock resistance, the absence of wear of the locking elements, reducing the power consumption and dimensions of the electromagnetic drive, as well as eliminating the passage of two consecutive pulses along the control circuit, including false ones, and ensuring the self-shutdown of the electromagnetic drive in the original and triggered states.

Это достигается тем, что предлагаемый переключатель, содержащий храповое колесо, установленное на валу и связанное, по крайней мере, через одну собачку с электромагнитным приводом, фиксатор, подвижные и неподвижные контакты, в отличие от прототипа, дополнительно содержит, по крайней мере, один выходной вал, возвратную пружину, один конец которой закреплен на валу, а другой - на основании. Храповое колесо установлено с возможностью вращения относительно первого вала и связано через зубчатую передачу, по крайней мере, с одним выходным валом. Электромагнитный привод выполнен в виде двух электромагнитов с общим якорем, закрепленным на первом валу, при этом электромагниты жестко установлены на основании по разные стороны относительно общего якоря и первого вала. Фиксатор выполнен в виде ротора, закрепленного на одном из выходных валов и статора из магнитомягкого материала, жестко установленного на основании соосно ротору, выполненному в виде постоянного магнита цилиндрической формы, на полюсах которого установлены два диска из магнитомягкого материала, при этом на одном из дисков ротора и на статоре выполнены обращенные друг к другу зубчатые выступы с угловым шагом равным или на одном из них равным, а на другом - кратным углу поворота выходного вала на один шаг.This is achieved by the fact that the proposed switch, comprising a ratchet wheel mounted on the shaft and connected through at least one dog with an electromagnetic drive, a latch, movable and fixed contacts, in contrast to the prototype, additionally contains at least one output a shaft, a return spring, one end of which is mounted on the shaft, and the other on the base. The ratchet wheel is mounted rotatably relative to the first shaft and is connected via a gear transmission to at least one output shaft. The electromagnetic drive is made in the form of two electromagnets with a common anchor mounted on the first shaft, while the electromagnets are rigidly mounted on the base on different sides relative to the common armature and the first shaft. The latch is made in the form of a rotor, mounted on one of the output shafts and the stator of soft magnetic material, rigidly mounted on the base coaxially to the rotor, made in the form of a permanent magnet of cylindrical shape, on the poles of which are two disks of soft magnetic material, while on one of the rotor disks and on the stator are made toothed protrusions facing each other with an angular pitch equal to or equal on one of them, and on the other a multiple of the angle of rotation of the output shaft by one step.

Одна группа подвижных и неподвижных контактов выполнена с возможностью подачи управляющих импульсов на электромагнитный привод по разным цепям управления, а другая - с возможностью отключения цепи управления в сработанном и исходном состояниях One group of movable and fixed contacts is made with the possibility of supplying control pulses to the electromagnetic drive through different control circuits, and the other with the ability to disconnect the control circuit in the triggered and initial states

переключателя. Подвижный контакт первой группы контактов жестко закреплен через изолятор на выходном валу и выполнен в виде двух электрически связанных между собой электропроводящих дисков, на одном из которых выполнены выступы с угловым шагом равным углу поворота выходного вала на один шаг, при этом на каждом шаге выступы имеют возможность взаимодействовать только с одним из неподвижных контактов управляющей цепи.switch. The movable contact of the first group of contacts is rigidly fixed through the insulator on the output shaft and is made in the form of two electrically connected interconnecting disks, on one of which there are protrusions with an angular pitch equal to the angle of rotation of the output shaft by one step, while at each step the protrusions have the opportunity interact with only one of the fixed contacts of the control circuit.

В указанном исполнении переключателя фиксатор выполняет функцию тормоза с фиксирующим колесом и предназначен для исключения динамического выбега выходного вала при совершении шагового перемещения и удержания его после этого в устойчивом положении. Отсутствие в составе фиксатора несбалансированных элементов повышает ударовибростойкость переключателя. В отличие от прототипа, в котором торможение происходит за счет сил трения при западании пальца во впадину фиксирующего колеса, в предлагаемом переключателе торможение и удержание выходного вала осуществляется за счет сил магнитного взаимодействия ротора и статора, что полностью исключает механический износ фиксирующих элементов. Кроме того, при совершении выходным валом шагового перемещения магнитные силы фиксатора создают на второй половине углового шага дополнительный крутящий момент, совпадающий по знаку с моментом возвратной пружины. Это дает возможность применять пружину с малым крутящим моментом, в результате чего уменьшаются энергопотребление электромагнитного привода и его габариты.In the specified version of the switch, the latch performs the function of a brake with a locking wheel and is designed to prevent dynamic run-out of the output shaft when making a stepwise movement and then holding it in a stable position. The absence of unbalanced elements in the latch increases shock and vibration resistance of the switch. Unlike the prototype, in which braking occurs due to friction when the finger is lowered into the cavity of the fixing wheel, in the proposed switch, the output shaft is braked and held due to the forces of the magnetic interaction of the rotor and stator, which completely eliminates the mechanical wear of the locking elements. In addition, when the output shaft makes a step movement, the magnetic forces of the clamp create an additional torque in the second half of the angular step that coincides in sign with the moment of the return spring. This makes it possible to use a spring with low torque, resulting in reduced energy consumption of the electromagnetic drive and its dimensions.

Группа подвижных и неподвижных контактов, обеспечивающая подачу на электромагнитный привод управляющих импульсов по разным электрическим цепям управления, исключает прохождение по одной и той же цепи управления двух последовательных импульсов, в том числе ложных, группа подвижных и неподвижных контактов, обеспечивающая отключение цепи управления, позволяет завершать рабочий цикл переключателя в строго The group of movable and fixed contacts, which provides the supply of control pulses to the electromagnetic drive through different electric control circuits, eliminates the passage of two consecutive pulses along the same control circuit, including false ones, the group of movable and fixed contacts, which disconnects the control circuit, allows you to complete switch duty cycle strictly

заданных положениях выходного вала, исключая прохождение суммарного количества импульсов в течение цикла больше установленного.preset positions of the output shaft, excluding the passage of the total number of pulses during the cycle more than the set.

На фиг.1 приведена кинематическая схема примера конкретного исполнения предлагаемого переключателя.Figure 1 shows the kinematic diagram of an example of a specific implementation of the proposed switch.

На фиг. 2 показаны графики изменений моментов М, приведенных к выходному валу при его повороте на один угловой шаг φ.In FIG. 2 shows graphs of changes in moments M, reduced to the output shaft when it is rotated by one angular step φ.

Здесь а - тяговая характеристика электромагнитного привода;Here a is the traction characteristic of the electromagnetic drive;

б- механическая характеристика возвратной пружины;b - mechanical characteristic of the return spring;

в - график изменения момента сил трения при взаимодействии контактов;c is a graph of the change in the moment of friction forces in the interaction of contacts;

г - график изменения момента магнитного фиксатора;g is a graph of the change in the moment of the magnetic clamp;

д - график изменения крутящего момента, действующего на выходной вал.d is a graph of the change in torque acting on the output shaft.

Электромагнитный привод содержит два одинаковых электромагнита 1, жестко установленных на основании, якорь 2, жестко соединенный с валом 3, и возвратную пружину 4, один конец которой закреплен на валу 3, а другой - на основании. Кинематическая связь якоря 2 с храповым колесом 5 установленным на валу 3 с возможностью вращения вокруг него, осуществляется посредством собачек 6. При этом собачки 6 постоянно прижаты к храповому колесу 5 пружинами 7. Храповое колесо 5 жестко связано с зубчатым колесом 8 и имеет через зубчатые колеса 9 и 10 кинематическую связь с выходными валами 11 и 12.The electromagnetic drive contains two identical electromagnets 1, rigidly mounted on the base, an anchor 2, rigidly connected to the shaft 3, and a return spring 4, one end of which is mounted on the shaft 3, and the other on the base. The kinematic connection of the armature 2 with the ratchet wheel 5 mounted on the shaft 3 with the possibility of rotation around it is carried out by means of dogs 6. In this case, the dogs 6 are constantly pressed against the ratchet wheel 5 by springs 7. The ratchet wheel 5 is rigidly connected to the gear wheel 8 and has gears through the gears 9 and 10 kinematic connection with the output shafts 11 and 12.

Выходной вал 11 из немагнитного материала связан с фиксатором, представляющим собой магнитную систему, состоящую из закрепленного на основании статора 13 и ротора, выполненного в виде жестко насаженного на указанный вал постоянного магнита 14 с магнитомягкими дисками 15 и 16 на полюсах. На статоре 13 и на диске 15 напротив друг друга выполнены зубчатые выступы, угловой шаг которых равен углу поворота вала 11 на один шаг. Возможно выполнение углового шага выступов или на статоре 13 или на диске 15 кратным углу, соответствующему одному шагу вала 11.The output shaft 11 of non-magnetic material is connected to the latch, which is a magnetic system consisting of a stator 13 fixed to the base and a rotor made in the form of a permanent magnet 14 rigidly mounted on the said shaft with soft magnetic disks 15 and 16 at the poles. On the stator 13 and on the disk 15, gear protrusions are made opposite each other, the angular pitch of which is equal to the angle of rotation of the shaft 11 by one step. It is possible to perform the angular pitch of the protrusions either on the stator 13 or on the disk 15 by a multiple of the angle corresponding to one step of the shaft 11.

Замыкание поля постоянного магнита 14 осуществляется через воздушный зазор между зубчатыми выступами статора 13 и диска 15.The closure of the field of the permanent magnet 14 is carried out through the air gap between the tooth protrusions of the stator 13 and the disk 15.

На выходных валах 11 и 12 жестко закреплены изолированные от них подвижные контакты соответственно 17, 18 и 19, 20 с возможностью взаимодействия с установленными на основании соответствующими неподвижными контактами.On the output shafts 11 and 12, movable contacts 17, 18 and 19, 20, isolated from them, are rigidly fixed, with the possibility of interaction with the corresponding fixed contacts installed on the basis of them.

Электромагниты 1, электрически соединенные между собой, имеют постоянную электрическую связь с подвижными контактами 17 и 19 через неподвижные контакты соответственно 21 и 22. Неподвижные электрические контакты 23 и 24, связанные с шинами питания I и II, имеют возможность периодического взаимодействия с подвижным контактом 17, а неподвижные контакты 25 и 26, связанные с шинами питания III и IV - с подвижным контактом 19.The electromagnets 1, electrically connected to each other, have a constant electrical connection with the movable contacts 17 and 19 through the fixed contacts 21 and 22, respectively. The fixed electrical contacts 23 and 24, connected to the power buses I and II, have the possibility of periodic interaction with the movable contact 17, and the fixed contacts 25 and 26 associated with the power buses III and IV - with the movable contact 19.

Принцип действия переключателя заключается в следующем.The principle of operation of the switch is as follows.

В исходном состоянии якорь 2 прижат возвратной пружиной 4 к упору 27, рабочие неподвижные контакты 28, 29 и 30, 31 замкнуты подвижными контактами соответственно 18 и 20.In the initial state, the armature 2 is pressed by the return spring 4 to the stop 27, the working stationary contacts 28, 29 and 30, 31 are closed by the movable contacts 18 and 20, respectively.

Зубчатые выступы статора 13 и диска 15 ориентированы друг против друга, т.е. находятся в положении максимальной магнитной проводимости. Поле постоянного магнита 14, замыкающееся по вершинам зубчатых выступов статора 13 и диска 15, создает фиксирующий момент, который удерживает в устойчивом положении выходные валы 11 и 12, кинематически связанные между собой зубчатыми колесами 8, 9 и 10.The serrated protrusions of the stator 13 and the disk 15 are oriented against each other, i.e. are in the position of maximum magnetic conductivity. The field of the permanent magnet 14, which closes along the tops of the tooth protrusions of the stator 13 and the disk 15, creates a fixing moment that holds the output shafts 11 and 12, kinematically connected by gears 8, 9 and 10, in a stable position.

При подаче по шинам II-IV через неподвижные контакты 24 и 26 управляющего импульса якорь 2 притягивается к электромагнитам 1 и закручивает пружину 4, аккумулируя в ней потенциальную энергию, а связанные с якорем 2 собачки 6 выходят из межзубцовых впадин храпового колеса 5 и, проскальзывая по вершинам зубьев, западают в соседние межзубцовые впадины. При этом храповое колесо 5, связанное с выходным валом 11 через зубчатые колеса 8 и 9 остается неподвижным благодаря When a control pulse is applied via the fixed contacts 24 and 26 of the bus II-IV, the armature 2 is attracted to the electromagnets 1 and twists the spring 4, accumulating potential energy in it, and the dogs 6 connected to the armature 2 emerge from the interdental depressions of the ratchet wheel 5 and, slipping along the tops of the teeth, sink into adjacent interdental cavities. At the same time, the ratchet 5 connected to the output shaft 11 through the gears 8 and 9 remains stationary due to

магнитным силам фиксатора. После снятия управляющего импульса с электромагнитов 1 якорь 2 под действием пружины 4 возвращается в исходное состояние и становится на упор 27, а собачки 6, толкая храповое колесо 5, поворачивают через зубчатые колеса 8, 9, 10 выходные валы 11 и 12 с подвижными контактами на один шаг. После этого фиксатор займет новое устойчивое положение, в котором зубчатые выступы диска 15 вновь окажутся против выступов статора 13, удерживая выходные валы 11 и 12 от проворота до прохождения следующего управляющего импульса. Подвижный контакт 17, размыкаясь с неподвижным контактом 24, разрывает цепь питания по шинам II-IV и, замыкаясь с неподвижным контактом 23, образует цепь питания по шинам I-IV. Далее с подачей управляющего импульса цикл повторится и предыдущая цепь питания по шинам II-IV восстановится.magnetic forces of a clamp. After removing the control impulse from the electromagnets 1, the armature 2, under the action of the spring 4, returns to its initial state and stops 27, and the dogs 6, pushing the ratchet wheel 5, turn the output shafts 11 and 12 through the gears 8, 9, 10 with movable contacts on one step. After that, the latch will take a new stable position, in which the serrated protrusions of the disk 15 will again be against the protrusions of the stator 13, keeping the output shafts 11 and 12 from turning until the next control pulse passes. The movable contact 17, opening with the fixed contact 24, breaks the power circuit along the buses II-IV and, closing with the fixed contact 23, forms a power circuit along the buses I-IV. Then, with the supply of the control pulse, the cycle will be repeated and the previous power circuit via the II-IV buses will be restored.

Таким образом, колебательное движение якоря 2 преобразуется с помощью собачек 6 и храпового колеса 5 в прерывистое (шаговое) вращательное движение выходных валов с подвижными контактами.Thus, the oscillatory movement of the armature 2 is converted using the dogs 6 and the ratchet wheel 5 into the intermittent (step) rotational movement of the output shafts with movable contacts.

Динамический процесс коммутации контактов в переделах одного углового шага иллюстрируется на фиг. 2.The dynamic process of switching contacts in the range of one angular step is illustrated in FIG. 2.

При притяжении якоря 2 к электромагнитам 1 (от φ° до 0°) пружина 4, закручиваясь, получает приращение момента от Mп1 до Мп2 (график «а»). При этом тяговая характеристика электромагнитного привода (график «б»), преодолевающего пружину 4, располагается выше её механической характеристики («а»).When the armature 2 is attracted to the electromagnets 1 (from φ ° to 0 °), the spring 4, twisting, receives an increment of the moment from Mп1 to Мп2 (graph "a"). In this case, the traction characteristic of the electromagnetic drive (schedule "b"), overcoming the spring 4, is located above its mechanical characteristics ("a").

Обратный ход якоря 2 в исходное состояние связан с преодолением момента сил трения взаимодействующих контактов и удерживающего момента фиксатора.The return stroke of the armature 2 to its initial state is associated with overcoming the moment of friction forces of the interacting contacts and the holding moment of the clamp.

На графике «в» показано изменение момента сил трения при взаимодействии подвижных и неподвижных контактов на участке от 0° до φ°. На начальном этапе углового шага момент сил трения при скольжении контактов постоянен Мтр2 и после размыкания части контактов падает до The graph “c” shows the change in the moment of friction forces during the interaction of moving and fixed contacts in the area from 0 ° to φ °. At the initial stage of the angular step, the moment of friction forces during sliding of the contacts is constant Мтр2 and after opening part of the contacts drops to

Мтр1, оставаясь постоянным до встречи подвижных контактов с неподвижными. При «врубании» подвижных контактов в пару неподвижных контактов момент сил трения резко возрастает до Мтр4 и при дальнейшем повороте также резко уменьшается до значения Мтр3.Mtr1, remaining constant until the meeting of moving contacts with motionless. When “moving” movable contacts into a pair of fixed contacts, the moment of friction forces sharply increases to Mtr4 and, upon further rotation, also sharply decreases to Mtr3.

Изменение момента магнитного фиксатора показано на графике «г». В начале движения магнитные силы фиксатора противодействуют повороту вала, достигая максимума на участке от 0° до 1/4φ°. После этого зубчатые выступы диска 15 начинают взаимодействовать с соседними по ходу зубчатыми выступами статора 13 и после прохождения половины углового шага (1/2φ°) момент фиксатора становится положительным по отношению к моменту пружины 4, достигая максимума на угле 3/4φ°.The change in the moment of the magnetic latch is shown in the graph "g". At the beginning of the movement, the magnetic forces of the retainer counteract the rotation of the shaft, reaching a maximum in the region from 0 ° to 1 / 4φ °. After that, the serrated protrusions of the disk 15 begin to interact with adjacent along the serrated protrusions of the stator 13 and after passing half the angular pitch (1 / 2φ °), the locking moment becomes positive with respect to the moment of the spring 4, reaching a maximum at an angle of 3 / 4φ °.

Крутящий момент, действующий на выходной вал, с учетом влияния момента фиксатора, будет меняться по кривой «д», которая является суммой графиков «а» и «г». Как видно кривая «д» практически плавно огибает кривую «в» - изменения момента сил трения, т.е. действующий на вал крутящий момент на первой половине углового шага, когда момент сил трения мал, падает до оптимального значения, а на второй половине возрастает до значения необходимого для преодоления момента сил трения при «врубании» контактов, превышая при этом момент возвратной пружины 4.The torque acting on the output shaft, taking into account the influence of the clamp moment, will change along the curve "d", which is the sum of the graphs "a" and "g". As you can see, the curve "e" almost smoothly goes around the curve "c" - changes in the moment of friction forces, i.e. the torque acting on the shaft in the first half of the angular step, when the moment of friction forces is small, drops to the optimum value, and in the second half increases to the value necessary to overcome the moment of friction forces when the contacts are “cut in”, exceeding the moment of the return spring 4.

В действительности потенциальная энергия пружины, затраченная на совершение работы по преодолению момента фиксатора на первой половине углового шага, возвращается на второй - более нагруженной половине (заштрихованные участки). Указанное перераспределение энергии пружины создает оптимальные электромеханические условия для коммутации контактов. Это позволяет применять пружину с малым крутящим моментом, в результате чего уменьшаются энергопотребление и габариты электромагнитного привода.In fact, the potential energy of the spring spent on completing the work to overcome the clamp moment in the first half of the angular step returns to the second - more loaded half (shaded areas). The specified redistribution of spring energy creates optimal electromechanical conditions for switching contacts. This allows the use of a spring with a low torque, resulting in reduced power consumption and the dimensions of the electromagnetic drive.

После подачи на электромагниты 1 поочередно по двум цепям (шины I-IV и II-IV) установленного количества управляющих импульсов After applying to the electromagnets 1 alternately in two circuits (buses I-IV and II-IV) the specified number of control pulses

переключатель переходит в сработанное состояние. Это означает, что подвижные контакты 18 и 20 разрывают электрические цепи соответственно между контактами 28-29 и 30-31 и соединяют контакты 32-33, 34-35. При этом подвижный контакт 19 разрывает связь с неподвижным контактом 26, исключая возможность подачи управляющих импульсов по шинам I-IV и II-IV, и замыкается с неподвижным контактом 25, образуя цепь приведения переключателя в исходное состояние.the switch goes into the triggered state. This means that the movable contacts 18 and 20 break the electrical circuits between the contacts 28-29 and 30-31, respectively, and connect the contacts 32-33, 34-35. In this case, the movable contact 19 breaks the connection with the fixed contact 26, excluding the possibility of supplying control pulses via the I-IV and II-IV buses, and closes with the fixed contact 25, forming a circuit for bringing the switch to its initial state.

Приведение переключателя в исходное состояние осуществляется поочередной подачей серии управляющих импульсов по шинам I-III и II-IIIBringing the switch to its initial state is carried out by alternately supplying a series of control pulses along buses I-III and II-III

Указанный принцип действия переключателя исключает возможность подачи двух последовательных управляющих импульсов по одним и тем же электрическим цепям и прохождение суммарного количества импульсов больше установленного.The indicated principle of operation of the switch excludes the possibility of supplying two consecutive control pulses along the same electrical circuits and the passage of the total number of pulses is greater than the established one.

Claims (2)

1. Переключатель, содержащий храповое колесо, установленное на валу и связанное, по крайней мере, через одну собачку с электромагнитным приводом, фиксатор, подвижные и неподвижные контакты, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по крайней мере, один выходной вал, возвратную пружину, один конец которой закреплен на валу, а другой - на основании, храповое колесо установлено с возможностью вращения относительно первого вала и связано через зубчатую передачу, по крайней мере, с одним выходным валом, электромагнитный привод выполнен в виде двух электромагнитов с общим якорем, закрепленным на первом валу, при этом электромагниты жестко установлены на основании по разные стороны относительно общего якоря и первого вала, фиксатор выполнен в виде ротора, закрепленного на одном из выходных валов и статора из магнитомягкого материала, жестко установленного на основании соосно ротору, выполненному в виде постоянного магнита цилиндрической формы, на полюсах которого установлены два диска из магнитомягкого материала, при этом на одном из дисков ротора и на статоре выполнены обращенные друг к другу зубчатые выступы с угловым шагом равным или на одном из них равным, а на другом - кратным углу поворота выходного вала на один шаг.1. A switch comprising a ratchet wheel mounted on a shaft and connected through at least one dog with an electromagnetic drive, a latch, movable and fixed contacts, characterized in that it further comprises at least one output shaft, a return spring, one end of which is mounted on the shaft, and the other on the base, the ratchet wheel is mounted for rotation relative to the first shaft and connected through a gear transmission to at least one output shaft, the electromagnetic drive is made in e two electromagnets with a common anchor mounted on the first shaft, while the electromagnets are rigidly mounted on the base on opposite sides relative to the common armature and the first shaft, the latch is made in the form of a rotor mounted on one of the output shafts and the stator of soft magnetic material, rigidly mounted on the base coaxially with the rotor, made in the form of a permanent magnet of cylindrical shape, on the poles of which are two disks made of soft magnetic material, while on one of the rotor disks and on the stator Toothed protrusions attached to each other with an angular pitch equal to or equal on one of them, and on the other a multiple of the angle of rotation of the output shaft by one step. 2. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что одна группа подвижных и неподвижных контактов выполнена с возможностью подачи управляющих импульсов на электромагнитный привод по разным цепям управления, а другая - с возможностью отключения цепи управления в сработанном и исходном состояниях переключателя, подвижный контакт первой группы контактов жестко закреплен через изолятор на выходном валу и выполнен в виде двух электрически связанных между собой электропроводящих дисков, на одном из которых выполнены выступы с угловым шагом равным углу поворота выходного вала на один шаг, при этом на каждом шаге выступы имеют возможность взаимодействовать только с одним из неподвижных контактов управляющей цепи.2. The switch according to claim 1, characterized in that one group of movable and fixed contacts is configured to supply control pulses to the electromagnetic drive through different control circuits, and the other with the ability to turn off the control circuit in the triggered and initial states of the switch, the movable contact is the first groups of contacts are rigidly fixed through an insulator on the output shaft and is made in the form of two electrically connected interconnected conductive disks, on one of which protrusions with an angular pitch equal to the angle of rotation of the output shaft by one step, while at each step, the protrusions have the ability to interact with only one of the stationary contacts of the control circuit.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2004131287/22U 2004-10-26 2004-10-26 SWITCH RU44873U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004131287/22U RU44873U1 (en) 2004-10-26 2004-10-26 SWITCH

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004131287/22U RU44873U1 (en) 2004-10-26 2004-10-26 SWITCH

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU44873U1 true RU44873U1 (en) 2005-03-27

Family

ID=35561591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004131287/22U RU44873U1 (en) 2004-10-26 2004-10-26 SWITCH

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU44873U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2005136876A (en) ELECTROMAGNETIC VALVE ACTUATOR
EP1611662B1 (en) Electromagnetic energy converter
CN106130309B (en) Motor and circuit
US7076951B2 (en) Discrete step rotary actuator
WO2015140585A1 (en) Bistable electromechanical magnetic locking device
RU44873U1 (en) SWITCH
DE102013210650A1 (en) A signal output direction generator apparatus and method of operating a generator apparatus
US8278787B2 (en) Radial solenoid array
RU183075U1 (en) STEP MOTOR
DK156854B (en) ELECTROMECHANICAL TELECOMMUNICATIONS
RU2267857C2 (en) Electro-mechanical reversing step-type engine
CN105449922B (en) It is built in the swing direct driving device and method of solenoid coil
RU85746U1 (en) SWITCH
CN114244184B (en) Non-contact type bidirectional angular displacement actuating device and actuating method thereof
US3139549A (en) High speed stepping apparatus
DE102006037249A1 (en) Electromagnetic drive for rotational movement, has rotor provided with momentum elements with magnetic field
CN114157096B (en) Servo motor and inertia control method thereof
JPH0223077A (en) Magnet power engine
RU2683587C1 (en) Built into electric motor magnetic gearbox
SU1023566A1 (en) Stepping electric motor
RU2007105039A (en) PLANETARY ELECTRIC MOTOR-REDUCTOR WITH COLLECTOR LEVER
RU2210850C2 (en) Electromagnetic stepping motor
SU1117718A1 (en) Electromagnet
SU1367109A1 (en) Single-phase stepping electric motor
WO2017050561A1 (en) Drive and method for driving a power switch

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20071027

TK1K Correction to the publication in the bulletin (utility model)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG1K- IN JOURNAL: 9-2005 FOR TAG: (73)