Импульсный жидкометаллический замыкатель

 

И ШУЛЬСНЫЙ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕС .|КИЙ ЗА5ШКАТЕЛЬ, содержащий цилиндрический сосуд с жидким металлом,, -два твердометаллических электрода, катуш ку-индуктор и магнитопровод, о т л и . чающийся тем, что с целью повышения быстродействия и надежности, он снабжен перегородкой, выполненной из электроизоляционного материала, установленной в-цилиНдри .ческом сосуде с обраэованием .одно-i виткового контура жидкого металла, который включен последовательно с катушкой-индуктором.

„.SUÄÄ 1012364 . A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 01 Н 29 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щие. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3370974/24-07 ,(22) 19.01.82 (46) 15 .04.83. Вюл. Р 14 (72) А.Ф. Кузьмин. .(71) Ульяновское отделение Всесоюзного научно-исследовательского проектно-конструкторского и технологического института низковольтного аппаратостроения (53) 621.316.542(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 647759, кл. Н 01 H 29/22, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

М 873297, кл. H 01 H 29/22, 1979. (54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ ЖИДКОИЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЗАМЫКАТЕЛЬ, содержащий цилиндри ческий сосуд с жидким металлом,, два твердометаллических электрода, катуш ку-индуктор и магнитопровод, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, он снабжен перегородкой, выполненной из электроиэоляционного материала, установленной в-цилиндри,ческом сосуде с образованием Одно- . виткового контура жидкого металла, который включен последовательно с катушкой-индуктором.

1012364

65

Изобретение относится к электрическим коммутационным аппаратам, более конкретно к замыкателям с жидкометаллическим рабочим телом.

Известен жидкометаллический замыкатель, содержащий изоляционный 5 .цилиндрический сосуд с жидким металлом, два твердометаллических электрода и катушку-индуктор. При прохождении импульса тока по катушке в жидком металле наводится ток, от 10 взаимодействия которого с током катушки возникает сила, перемещающая жидкий металл, который осуществляет замыкание твердометаллических контактов 1 ), 15

Однако в этом устройстве из-за отсутствия магнитопровода велики потери на потоки рассеяния, вследcrave чего недостаточно быстродействие. Кроме того, элементами конструкции не сформирован канал для перемещения жидкого металла, а замыкание происходит при свободном соприкосновении жидкометаллического мостика и твердого электрода, поэтому в момент заМыкания возможен разрыв

25 контакта из-за возникновения. пинчэффекта и разбрызгивания жидкого металла. Таким образом, в момент замыкания контакт не будет стабилвн и надежен в широком диапазоне коммути. — 30 руемых токов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является жидкойеталличес;кий замыкатель, содержащий З5 изоляционный цилиндрический сосуд с .жидким металлом, два твердометаллических электрода и катушку-индуктор. Замыкатель также снабжен магнитопроводом и пористой прокладкой.

Магнитопровод выполнен в виде двух установленных коаксиально с зазором цилиндров с общим ярмом, а в указанном зазоре коаксиально с магнитопроводом размещены упомянутые катушка-индуктор и сосуд с жидким металлом, íà 45 дне которого размещена пористая прокладка, а электроды установлены над магнитопроводом по разные сто-. роны от зазора 2 j.

Недостатком этого эамыкателя явля50 ется то, что для возникнов ния достаточной силы, действующей на жидкометаллическов кольцо и перемещающей.его в сторону твердометаллических контаКтов, необходимо подать на катушку-индуктор достаточно большой величины импульс тока высокой частоты.

Целью изобретения является повышение быстродействия замыкателя при 60 одновременном повышении надежности замыкания.

Указанная цель достигается тем, что жидкометаллический замыкатель, содержащий цилиндрический сосуд с жидким металлом, два твердометаллических электрода, катушку-индуктор и магннтопровод, снабжен перегородкой, выполненной из электроиэоляционного материала, установленной в цилиндрическом сосуде с образованием одновиткового контура жидкого металла, который включен последовательно с катушкой-индуктором.

На фиг. 1 изображен импульсный жидкометаллиЧеский замыкатель, общий вид; на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1, Замыкатель содержит шихтованный магнитопровод, состояющий иэ двух коаксиально установленных цилиндров 1 и 2 с общим ярмом 3, катушкуиндуктор 4, изоляционный цилиндр 5 с жидким металлом б. Сосуд с жидким металлом разделен поперечной изоля-. ционной перегородкой 7 и образует одновитковый контур жидкого металла, который включен последовательно с катушкой-индуктором. На дне сосуда с жидким. металлом расположена пористая прокладка 8.

Контактный узел состоит из контактов 9 и 10. Контакт 9; выполненный в виде цилиндра переменного сечения и укрепленный на внутреннем цилиндре 2 магнитопровода, имеет свой токоподвод по стержню 11 снизу. Контакт 10 имеет форму кольца прямоугольного сечений, расположен коаксиально с контактом 9 и укреплен на.цилиндрическом изоляционном сосуде 5.

Замыкатель в отличие от известных устройств работает при любой частоте тока питания,.так как пере мещение металла в сторону твердометаллических контактов происходит как эа счет индукционно-динамических сил, возникающих в результате взаимодействия магнитного поля, созданного катушкой-индуктором с магнитным . полем наведенного тока в жидкометаллическом витке, так и за счет электродинамических сил, возникающих в одновитковом контуре жидкого металла. Перемещение жидкого металла в сторону твердомвталлических контактов происходит эа счет суммарной силы, равной сумме индукционно-динамических сил и электродинамических.

При малой частоте тока питания электродинамическая сила, образующаяся за счет взаимодействия поля с током питания, протекающим в контуре, становится определяющей. Кроме того, замыкатель может работать и при питании от сети постоянного тока.

Ожидаемый эффект от применения замыкателя определяется его высокими удельными показателями, малыми габаритами, высоким КПД привода, быст1012364 4

i . переменного тока любой частоты, так и от источника питания постоянного тока. родействием, высокой износоустойчивостью и надежностью,. а также возможностью работать как от источника фиг.2

Составитель Н. Кухарева

Редактор М. Петрова Техред O.Heöe Корректор.M. Коста

Заказ 2781/бб Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4