Магнитоуправляемый герметизированный контакт

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в автоматике для коммутации электрических цепей, в частности, в системах пожарной и охранной сигнализаций. Улучшение эксплуатационных свойств и расширение функциональных возможностей устройства достигается наличием, в качестве среднего упругого чувствительного элемента, термобиметаллической пластины, образующей вместе с двумя ферромагнитными упругими чувствительными элементами два контактных узла, что в совокупности с регулярным микрорельефом рабочих поверхностей всех упругих чувствительных элементов обеспечивает повышенную надежность работы. 1 ил.

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в автоматике для коммутации электрических цепей, в частности, в системах пожарной и охранной сигнализаций.

Известна конструкция термобиметаллического контакта, состоящая из одного контактного узла, содержащего одну консольнозакрепленную термобиметаллическую пружину, способную реагировать на изменение температурного поля изгибом контакта в сторону верхнего инертного слоя до замыкания со второй консольнозакрепленной пружиной (см. Вопилкин Е.А. Расчет и конструирование механизмов приборов и систем: учебное пособие для электромашино- и приборостроительных специальностей вузов Издательство: Высшая школа, 1980 г. - С.379-380). Недостатком известной конструкции являются малые функциональные возможности магнитоуправляемого контакта из-за реагирования только на изменение температурного поля, без регистрации факта изменения магнитного поля. Контакт склонен к замыканию и спеканию контактирующих участков, что является одной из основных причин сбоев в работе магнитоуправляемых контактов и существенно влияет на надежность работы всей конструкции в целом.

Известна также конструкция магнитоуправляемого контакта, состоящая из одного контактного узла, содержащего два ферромагнитных упругих чувствительных элемента, концы, которых расположены в противоположных торцах диэлектрического баллона, а контактирующие участки этих упругих чувствительных элементов выполнены гофрированными (см. Ткалич В.Л., Беккер Я.М., Фролкова Е.Г., Шнейдер Ю.Г. Потапов А.И. Магкитоуправляемый контакт. Патент РФ 2024981, Бюл. 23, 15.12.94, кл. H01H 1/66). Гофрирование подразумевает под собой наличие регулярного микрорельефа поверхности упругих чувствительных элементов (см. ГОСТ 24773-81: Поверхности с регулярным микрорельефом). Недостатком данной конструкции являются ограниченные функциональные возможности вследствие наличия только одного контактного узла, реагирующего на изменения электромагнитного поля и нечувствительного к колебаниям температурного поля.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является конструкция язычкового переключающего магнитоуправляемого контакта (см. Карабанов С.М., Майзельс Р.М., Шоффа В.Н. Магнитоуправляемые контакты (герконы) и изделия на их основе. - Издательство «Интеллект», Долгопрудный, Россия, 2011. - С. 13), в котором при определенном значении управляющего магнитного поля происходит перемещение переключающего контактного сердечника от размыкаемого к замыкаемому контактному сердечнику. Таким образом, конструкция данного магнитоуправляемого контакта содержит два контактных узла, состоящих из трех упругих чувствительных элементов, расположенных в противоположных внутренних торцах диэлектрического баллона, концы которых находятся на разном удалении друг от друга.

Недостатком этого прототипа являются ограниченные функциональные возможности, конструкция реагирует на изменение магнитного потока без реакции на изменение температурного поля, а также наличие дребезга, залипания и спекания контактов, что существенно снижает скорость срабатывания, количество переключений после замыкания, увеличивает длительность переключения и т.д.

Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в улучшении эксплуатационных свойств и расширении функциональных возможностей магнитоуправляемого контакта.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в повышении надежности работы магнитоуправляемого контакта.

Данный технический результат достигается тем, что в магнитоуправляемом контакте, содержащем диэлектрический баллон, в котором помещены два контактных узла, состоящие из трех ферромагнитных упругих чувствительных элементов, закрепленных в противоположных внутренних торцах диэлектрического баллона, концы которых находятся на разном удалении друг от друга, новым является то, что средний упругий чувствительный элемент заменен на элемент, выполненный в виде термобиметаллической пружины с верхним инертным и нижним активным слоями, и расположен в зоне перекрытия ферромагнитных упругих чувствительных элементов, причем зазор между од ним ферромагнитным упругим чувствительным элементом и инертным слоем термобиметаллической пружины больше, чем зазор между другим ферромагнитным упругим чувствительным элементом и активным слоем термобиметаллической пружины, при этом рабочие поверхности всех трех упругих чувствительных элементов имеют полностью регулярный микрорельеф.

Наличие двух контактных узлов обеспечивает три функциональных состояния двух электрических цепей магнитоуправляемого контакта:

- замыкание одного контактного узла вызвано изменением температурного поля окружающей среды за счет введения в магнитоуправляемый контакт одной термобиметаллической пружины, установленной в противоположном торце диэлектрического баллона относительно замыкающего ферромагнитного упругого чувствительного элемента;

- замыкание второго контактного узла вызвано изменением магнитного потока, что приводит к сближению (вплоть до замыкания) введенной в магнитоуправляемый контакт термобиметаллической пружины, находящейся в нейтральном (неизогнутом) положении со вторым ферромагнитным упругим чувствительным элементом, расположенном в противоположном конце баллона.

- размыкание обеих электрических цепей при отсутствии факта достижения пороговых значений магнитного и теплового потоков в окружающей среде.

- при этом конструкция устройства магнитоуправляемого контакта предполагает, что зазор в зоне перекрытия первого контактного узла при нормальных температурных условиях больше, чем зазор во втором контактном узле, т.е. d₁ (зазор в первом контактном узле) больше d₂ (зазор во втором контактном узле).

При совокупном использовании вышеперечисленных особенностей (наличие термобиметаллической пластины, двух контактных улов и регулярного микрорельефа рабочих поверхностей упругих чувствительных элементов) в предлагаемой полезной модели магнитоуправляемый контакт проявляет новые свойства, что приводит к повышению надежности и расширению функциональных возможностей.

Устройство магнитоуправляемого контакта, изображенного на фигуре, содержит контактный узел 1, состоящий из ферромагнитного упругого чувствительного элемента 2 и термобиметаллической контактной пружины 3 с верхним инертным и нижним активным слоями, а также контактный узел 4, состоящий из ферромагнитного упругого чувствительного элемента 5 и термобиметаллической контактной пружины 3. Элементы 2 и 5 расположены в одном торце диэлектрического баллона 6, а элемент 3 расположен в противоположном его торце.

Устройство работает следующим образом. При увеличении температуры окружающей среды термобиметаллическая пружина 3 изгибается в сторону упругого чувствительного элемента 2, и обеспечивается замыкание электрической цепи. При условии нормальной температуры контактный узел 1 разомкнут.

В случае изменения магнитного потока за счет изменения внешнего электромагнитного поля, ферромагнитные упругие чувствительные элементы 2 и 5 сближаются, и при достижении ферромагнитным упругим чувствительным элементом 5 нижнего активного слоя термобиметаллической пружины 3 происходит замыкание контактный узел 2. Контактный узел 1 при этом не замкнут, так как зазор d₁ больше зазора d₂.

При нормальной температуре и отсутствии магнитного потока оба контактных узла 1 и 2 разомкнуты.

Экспериментальные исследования заявляемой полезной модели по сравнению с прототипом показали, что заявляемая модель обеспечивает более надежное замыкание и размыкание в контактных узлах, а также повышение функциональных возможностей, что позволяет расширить область применения магнитоуправляемых контактов, улучшить их эксплуатационные характеристики, срок службы, время переключения и число срабатываний.

Магнитоуправляемый контакт, содержащий диэлектрический баллон, в котором помещены два контактных узла, состоящие из трех ферромагнитных упругих чувствительных элементов, закрепленных в противоположных внутренних торцах диэлектрического баллона, концы которых находятся на разном удалении друг от друга, отличающийся тем, что средний упругий чувствительный элемент заменен на элемент, выполненный в виде термобиметаллической пружины с верхним инертным и нижним активным слоями, и расположен в зоне перекрытия ферромагнитных упругих чувствительных элементов, причем зазор между одним ферромагнитным упругим чувствительным элементом и инертным слоем термобиметаллической пружины больше, чем зазор между другим ферромагнитным упругим чувствительным элементом и активным слоем термобиметаллической пружины, при этом рабочие поверхности всех трех упругих чувствительных элементов имеют полностью регулярный микрорельеф.