SU758303A1 - Пьезокерамическое реле - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции пьезокерамического реле, и может быть использовано для коммутации 5

электрических цепей в автоматике и телемеханике.

Известны пьезоэлектрические реле, содержащие пьезоэлемент и контактную пару, помещенные в корпус [ΐ] (θ

Однако эти реле имеют небольшой коэффициент передачи, что позволяет их использовать только совместно с контактами, имеющими малый межконтактный зазор. Это, в свою очередь, ограничивает коммутационную способность реле и ограничивает, область их применения.

Известно пьезокерамическое реле, содержащее корпус, пьезокерами^ес- 20 кий преобразователь, упругую пластину, подвижный и неподвижный контакты, причем неподвижный контакт установлен в корпусе, а подвижный расположен на упругой пластине £2]. 25

. Такое реле имеет ограниченную’ область применения, поскольку неработоспособно в вакууме, так как для его работы необходим слой сжатого воздуха из-за того, что .пластина

• своими концами закреплена не на пьезокерамическом элементе, а на корпусе и для приведения реле в эам’кнутое состояние необходимо многократное воздействие на эту пластину 'повышенного давления воздуха. Повышенное давление воздуха сопряжено с большим количеством циклов прогиба пьезокерамического диска, т.е. с увеличением циклов включения, что влечет за собой увеличение потребляемой и рассеиваемой мощностй, т.е. больших энергозатрат.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение энергоэкономйч'ности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в пьезокерамическое реле, содержащем корпус, пьезокерамическйй преобразователь, упругую пластину , подвижный и неподвижный контакты, причем неподвижный контакт установлен в корпусе, а подвижный расположен на упругой пластине, введена стойка, установленная на корпусе, пьезокерамический преобразователь выполнен в виде стержня, скрепленного в средней части со стойкой,

758303

а упругая пластина механически соедийена с концами.

На фиг, 1 показано Предлагаемое пьезйкерамическое реле, продольный разрез? на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1. Пьезокерамическое реле содержит ³

корпус 1,. на' котором расположен не-, подвижный.контакт 2, пьезокёрамический преобразователь, выполненный в виде стержня 3, представляющего со- .. бой набор механически последовательно и электрически параллельно соединенных между собой пьезокерамических пластин толщиной 0,3-0,5 мм.

Преобразователь 3 с помощью стойки 4 , выполненной в виде призмы, 15

.прикреплен в средней части к корпусу. Концы преобразователя жестко соединены с упругой'пластиной 5 посредством наконечников 6, которые, в свою очередь, соединены с пластиной 5 с по- 20 мощью угольников 7. На пластине расположен подвижный контакт 8. Крепление преобразователя 3 о помощью сФойки 4 предотвращает износ контакта 8 благодаря отсутствию скольжения' кон- 2$ такта при размыкании и. замыкании.

Реле работает следующим образом.

При подаче управляющего напряжения на электроды пьезрпреобразователя 3 (для упрощения на чертеже не __ показаны) последний сжимается, и бла- ³⁰ годаря деформации изгиба упругой

' пластины 5 подвижный контакт 8 приходит в соприкосновение с неподвижным

контактом 2. Реле может быть выполне но с нормально разомкнутым или с нормально замкнутым контактом.

35

Известное реле [2] работает в резонансном режиме и потребляет ток 1-2 А при напряжении питания 30-50 В, 40 •т.е, рассеивает мощность порядка 50 Вт., С момента включения такого реле ука,эанная мощность будет рассеиваться ' непрерывно до момента его выключения.

В предлагаемом реле узел управления работает в статическом режиме, т.е. мощность будет рассеиваться только

в момент включения. Для получения необходимых перемещений требуется более высоковольтные источники управляющего сигнала (порядка 200 В). Рассеиваемая мощность здесь в 5-7 раз выше, чем у известного реле. Однако эта мощность рассеивается только в течение времени включения,.

Время включения реле определяется по формуле ί_Β=4/£ ₉,гдё ϊ_ρθ,- резонансная частота узла управления. Например, при кГц, ^,= 10*⁴с. Если в течение 1 ч происходит одно включение, то рассеивается средняя мощность будет равна —10"⁷ Вт. Быстродействие пьезокерамического реле выше., чём у известного.

В известном рёлё быстродействие определяется временем нарастания колебаний в системе (пьезокерамической б'иморфной пластине), которая сильно снижается' благодаря наличию сжимаемого инерционного звена (воздух).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   ^Пьезокерамическое реле, содержащее корпус, пьезокерамический преобразователь,, упругую пластину, подвижный и неподвижный контакты, причем неподвижный контакт установлен на корпусе, а подвижный контакт расположен на упругой пластине, о т л ич а ю щее с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения энергоэкономичности рабо• ты, в реле введена стойка, установленная на корпусе, пьезокерамичес_КИй преобразователь выполнен в виде стержня, скрепленного в средней части со стойкой, а упругая пластина механически соединена с концами стержня.