SU1576921A1 - Быстродействующее жидкометаллическое коммутационное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при создании быстродействующих коммутационных аппаратов с жидкометаллическим контактом. Целью изобретени   вл етс  экономи  жидкого металла, повышение быстродействи , КПД и расширение области применени . Выполнение дополнительного электрода в виде мембраны 9 с двум  устойчивыми положени ми, состо щей из неподвижного 10 и подвижного 11 участков, позвол ет создать устройство с легким подвижным контактом, обладающим свойством самофиксации как в разомкнутом, так и в замкнутом положени х. При пропускании тока мембрана 9 самоподжимаетс  под действием электродинамических сил, что способствует повышению надежности устройства. 2 ил.

Description

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано при создании быстродействующих коммутационных устройств с жидкометаллическим контактом.

Целью изобретения является экономия жидкого металла, повышение быстродействия КПД и расширение области применения устройства.

Нафиг. 1 изображено устройство (слева от оси в разомкнутом, справа в замкнутом положениях); на фиг. 2 - подвижный участок мембраны с контактным кольцом.

Устройство содержит два твердометаллических электрода 1 и 2, которые разделены изолятором 3. Электроды 1 и 2 неподвижны и установлены между собой с зазором 4. Электрод 1 имеет выступ 5, направленный в сторону противолежащего электрода 2. Жидкий металл 6 частично заполняет зазор 4 и контактирует с электродом 2. По обе стороны зазора 4 установлены две катушки 7 и 8 индукционно-динамического привода, соединенные с накопителями энергии (не показаны). В качестве накопителей энергии чаще всего используются емкостные накопители. В зазоре 4 установлен дополнительный электрод, выполненный из упругого электропроводного материала в виде мембраны 9 с двумя устойчивыми положениями. Мембрана 9 состоит из двух участков, а именно неподвижного 10 и подвижного 11, причем неподвижный участок 10 расположен в центре мембраны 9, а подвижный - вокруг него. Мембрана 9 закреплена на выступе 5 электрода 1 так, что ее неподвижный участок образует с выступом 5 неразъемное электрическое соединение, а подвижный участок 11 с жидким металлом 6 - замыкающую контактную пару. Подвижный участок 11 мембраны 9 для повышения надежности контакта может быть снабжен контактным кольцом 12. Мембрана 9 имеет два устойчивых положения и, установленная указанным образом, она выполняет также функции подвижного элемента индукционно-динамического привода и фиксирующего узла.

Устройство работает следующим образом.

При разряде накопителя энергии по катушке 7 протекает переменный ток, который индуцирует в мембране 9 ток противоположного направления. В результате электродинамического взаимодействия токов в катушке 7 и мембраны 9 на подвижную часть 11 мембраны 9 действует отталкивающая сила, Происходит перемещение только подвижного участка 11, так как участок 10 закреплен неподвижно. В процессе движения подвижный участок 11 мембраны 9 сначала преодолевает уменьшающееся по ходу усилие мембраны 9, затем проходит нейтральное положение, а после нейтрального положения движение свободного края происходит как по инерции, так и под действием электромагнитной отталкивающей силы и под действием возрастающего по ходу усилия мембраны 9. Происходит перехлол мембраны 9. При перехлопе мембраны при контакте подвижного участка 11 (или контактного кольца 12) с жидким металлом 6 происходит замыкание электрической цепи. При этом образуется электрическая цепь электрод 2 - жидкий металл 6 - подвижный участок 11 мембраны 9 (или контактное кольцо 12 )- неподвижный участок 10 мембраны 9 - выступ 5 - электрод 1. Так как мембрана 9 имеет два устойчивых положения надежный электрический контакт жидкого металла 6 и подвижного участка 11 мембраны 9 сохраняется сколь угодно долго. Этому способствуют как силы упругости мембраны 9, действующие в течение всего времени нахождения мембраны 9 в данном положении, так и электродинамические силы, возникающие при прохождении тока по устройству (путь тока через устройство в замкнутом положении и электродинамическая сила F _Эд показаны на фиг. 1 справа от оси). Для отключения устройства и перевода его в исходное положение необходимо включить катушку 8. При разряде накопителя энергии на катушку 8 между ней и мембраной 9 возникает отталкивающая электромагнитная сила. В результате подвижный участок мембраны 9 возвращается в исходное положение и происходит размыкание жидкометаллического контакта.

Claims (1)

1. Формула изобретения Быстродействующее жидкометаллическое коммутационное устройство, содержащее два неподвижных твердометаллических электрода, разделенных изолятором, жидкий металл и две катушки индукционно-динамического привода, неподвижные твердометаллические электроды установлены с зазором друг относительно друга, причем один из неподвижных твердометаллических электродов снабжен выступом, обращенным в сторону противоположного неподвижного твердометаллического электрода. жидкий металл расположен в зазоре между неподвижными твердометаллическими электродами, что образует с одним из них контактную пару, катушки индукционно-динамического привода предназначены для соединения с нако пителями энергии и установлены по обе стороны зазора, отличающееся тем, что, с целью экономии жидкого металла, повышения быстродействия, КПД и расширения области применения, оно снабжено 5 дополнительным электродом из упругого электропроводного материала, указанный дополнительный электрод выполнен в виде мембраны с двумя устойчивыми положениями, состоящей из неподвижного и подвиж- 10 ного участков, причем неподвижный участок является центром мембраны, а подвижный расположен вокруг него, мембрана установлена в зазоре между неподвижными твердо металлическим и электродами так, что ее неподвижный участок закреплен на выступе неподвижного твердометаллического электрода и образует с ним неразъемное электроприводное соединение, а подвижный участок образует с жидким металлом замыкающую контактную пару.

   6 12 2

   Составитель М.Трофимова Редактор И. Шулла Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

   Заказ 1848 Тираж 459 Подписное

   ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101