RU2579008C1

RU2579008C1 - Switching device

Info

Publication number: RU2579008C1
Application number: RU2015109164/07A
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Оленев
Original assignee: Евгений Александрович Оленев
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2016-03-27

Abstract

FIELD: electronic equipment.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, namely to switching equipment, and can be used in low-voltage electrical equipment. In initial condition control lever (7) is pressed, for example, to stop (2), contact (4) is open, and contact (5) is closed to movable contact-membrane (8). Required contact pressure and pressure force of the handle to stop is created by elastic force of membrane (8), which is partially deformed. For switching contacts transferred handle (7) in direction of stop (3), increasing deformation of membrane, and as soon as latter turns of unstable balance position, it will jump in other extreme position. At that, membrane (8) will press against static contact (4) and due to accumulated energy of elastic deformation will bring and press handle (7) to stop (3). As a result contact (5) is open, and contact (4) is closed.

EFFECT: simplified design and enlarging functional capabilities.

6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационной технике, и может быть использовано в низковольтных электрических аппаратах.The invention relates to electrical engineering, namely to switching equipment, and can be used in low-voltage electrical apparatus.

Прототипом является коммутационное устройство, содержащее микропереключатель с приводным элементом, переключающий элемент, выполненный в виде гибкой пластины с выступами, рукоятку управления, пружинные стойки с отверстиями, в которые введены выступы пластины, при этом рукоятка управления расположена на гибкой пластине, которая установлена соосно с приводным элементом микропереключателя с возможностью взаимодействия с ним [А. с. СССР №803037, МПК Н01H 21/00, 1981].The prototype is a switching device containing a micro switch with a drive element, a switching element made in the form of a flexible plate with protrusions, a control handle, spring struts with holes in which the protrusions of the plate are inserted, while the control handle is located on a flexible plate that is mounted coaxially with the drive microswitch element with the ability to interact with it [A. from. USSR No. 803037, IPC H01H 21/00, 1981].

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- сложность конструкции;- design complexity;

- ограниченные функциональные возможности.- limited functionality.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей.The objective of the invention is to remedy these disadvantages, namely, simplifying the design and expanding functionality.

Задача решается тем, что коммутационное устройство, содержащее упругий элемент, размещенный на качающейся рукоятке управления, взаимодействующей в крайнем положении с упором, снабжено неподвижными контактами, имеющими возможность взаимодействия с упругим элементом, выполненным в виде подвижного контакта, при этом расстояние между неподвижными контактами не больше, чем расстояние от точек взаимодействия упругого элемента с неподвижными контактами до перескока и после него.The problem is solved in that the switching device containing an elastic element located on a swinging control handle interacting in an extreme position with a stop is provided with fixed contacts that can interact with an elastic element made in the form of a movable contact, while the distance between the fixed contacts is not more than the distance from the points of interaction of the elastic element with fixed contacts before and after the jump.

Упругий элемент выполнен в виде хлопающей мембраны. Неподвижный контакт выполнен в виде биметаллической пластины. Упор исполнен в виде электромагнита и, по крайней мере, часть рукоятки управления выполнена из магнитного материала. Мембрана выполнена заодно с рукояткой управления. Часть рукоятки управления выполнена в виде постоянного магнита.The elastic element is made in the form of a popping membrane. The fixed contact is made in the form of a bimetallic plate. The emphasis is made in the form of an electromagnet and at least part of the control handle is made of magnetic material. The membrane is made integral with the control handle. Part of the control handle is made in the form of a permanent magnet.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.These distinctive features allow you to achieve the following advantages compared with the prototype.

Снабжение коммутационного устройства неподвижными контактами, имеющими возможность взаимодействия с упругим элементом, выполненным в виде подвижного контакта, при этом расстояние между неподвижными контактами не больше, чем расстояние от точек взаимодействия упругого элемента с неподвижными контактами до перескока и после него, упрощает конструкцию, которая, по существу, состоит из трех деталей - корпуса и контактов.The supply of the switching device with fixed contacts that can interact with an elastic element made in the form of a movable contact, while the distance between the fixed contacts is not greater than the distance from the points of interaction of the elastic element with the fixed contacts before and after the jump, simplifies the design, which, according to essentially consists of three parts - the housing and contacts.

Выполнение упругого элемента в виде хлопающей мембраны упрощает конструкцию, позволяя сделать упругий элемент заодно с рукояткой управления.The implementation of the elastic element in the form of a popping membrane simplifies the design, making it possible to make the elastic element integral with the control handle.

Выполнение неподвижного контакта в виде биметаллической пластины расширяет функциональные возможности устройства, которое при нагреве контактов током отключает нагрузку, т.е. дополнительно выполняет функцию теплового реле.Making a fixed contact in the form of a bimetallic plate expands the functionality of the device, which, when the contacts are heated by current, disconnects the load, i.e. additionally performs the function of a thermal relay.

Выполнение упора в виде электромагнита и, по крайней мере, части рукоятки управления из магнитного материала расширяет функциональные возможности устройства благодаря возможности дистанционного управления переключателем. Выполнение мембраны заодно с рукояткой управления сокращает число деталей устройства, что упрощает его конструкцию.The emphasis in the form of an electromagnet and at least part of the control handle made of magnetic material expands the functionality of the device due to the remote control of the switch. The implementation of the membrane at the same time with the control handle reduces the number of parts of the device, which simplifies its design.

Выполнение части рукоятки управления в виде постоянного магнита расширяет функциональные возможности устройства, позволяя устанавливать подвижный контакт в нужное положение посредством разнополярных импульсов, подаваемых на электромагниты.The execution of part of the control handle in the form of a permanent magnet expands the functionality of the device, allowing you to set the movable contact in the desired position by means of bipolar pulses supplied to the electromagnets.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображено коммутационное устройство до переключения контактов. На фиг. 2 изображено устройство в момент переключения контактов. На фиг. 3 изображено устройство после переключения контактов. На фиг. 4 изображено устройство в момент переключения контактов от нагрева их током. На фиг. 5 изображено устройство после переключения контактов, нагретых током. На фиг. 6 изображено устройство с постоянным магнитом в рукоятке управления.In FIG. 1 shows a switching device before switching contacts. In FIG. 2 shows the device at the time of switching contacts. In FIG. 3 shows the device after switching contacts. In FIG. 4 shows the device at the time of switching contacts from heating by their current. In FIG. 5 shows the device after switching contacts heated by current. In FIG. 6 shows a device with a permanent magnet in the control handle.

Коммутационное устройство содержит корпус 1 с упорами 2, 3, неподвижными контактами 4, 5 и с осью 6, на которой с возможностью поворота установлена взаимодействующая с упорами рукоятка 7 управления с упругим элементом (мембраной) 8, имеющим возможность взаимодействия с неподвижными контактами, которые могут быть выполнены с биметаллической пластиной 9. Упор может быть выполнен в виде электромагнита с катушкой 10, а на рукоятке управления может быть установлен постоянный магнит 11.The switching device comprises a housing 1 with stops 2, 3, fixed contacts 4, 5 and with an axis 6, on which the control handle 7 interacting with stops is mounted with a possibility of rotation, with an elastic element (membrane) 8 that can interact with fixed contacts, which can be made with a bimetallic plate 9. The emphasis can be made in the form of an electromagnet with a coil 10, and a permanent magnet 11 can be installed on the control handle.

Коммутационное устройство работает следующим образом.The switching device operates as follows.

В исходном состоянии рукоятка 7 управления прижата к одному из упоров, предположим к левому 2 (фиг. 1). При этом контакт 4 разомкнут, а контакт 5 замкнут с подвижным контактом - мембраной 8, необходимое контактное давление и усилие прижима рукоятки к упору создается упругой силой мембраны 8, которая находится в частично деформированном состоянии, т.е. купол мембраны расправлен не полностью.In the initial state, the control handle 7 is pressed against one of the stops, suppose to the left 2 (Fig. 1). In this case, the contact 4 is open, and the contact 5 is closed with the movable contact — the membrane 8, the necessary contact pressure and the pressing force of the handle against the stop is created by the elastic force of the membrane 8, which is in a partially deformed state, i.e. the dome of the membrane is not fully extended.

Для переключения (выключения, размыкания) контактов перемещают рукоятку 7 управления в направлении упора 3, увеличивая деформацию мембраны, и как только последняя перейдет положение неустойчивого равновесия (фиг. 2), произойдет ее перескок (выщелкивание) в другое крайнее положение. При этом мембрана 8 упрется в неподвижный контакт 4 и за счет накопленной энергии упругой деформации доведет и прижмет рукоятку 7 управления к упору 3 (фиг. 3). В результате контакт 5 окажется разомкнутым, а контакт 4 - замкнутым.To switch (turn off, open) the contacts, move the control handle 7 in the direction of the stop 3, increasing the deformation of the membrane, and as soon as the latter moves to the unstable equilibrium position (Fig. 2), it will jump (snapping) to another extreme position. In this case, the membrane 8 abuts against the fixed contact 4 and, due to the accumulated energy of elastic deformation, brings and presses the control handle 7 to the stop 3 (Fig. 3). As a result, contact 5 will be open, and contact 4 will be closed.

Если неподвижный контакт установлен на биметаллической пластине 9, то при нагреве ее проходящим через контакты током она изогнется вместе с контактом 5, осуществляя последним прогиб мембраны 8 к положению ее неустойчивого равновесия (фиг. 4). Дальнейший прогиб приводит к перескоку мембраны в другое крайнее положение и размыканию контактов (фиг. 5). После остывания пластины 9 контакты вновь могут быть замкнуты перемещением рукоятки 7 к упору 2. Благодаря этому устройство дополнительно может выполнять функцию теплового реле.If a fixed contact is installed on the bimetallic plate 9, then when it is heated by the current passing through the contacts, it will bend along with contact 5, making the membrane 8 deflect to the position of its unstable equilibrium (Fig. 4). Further deflection leads to a jump of the membrane to another extreme position and opening of the contacts (Fig. 5). After cooling of the plate 9, the contacts can again be closed by moving the handle 7 to the stop 2. Due to this, the device can additionally perform the function of a thermal relay.

Если упоры выполнены в виде электромагнитов, а рукоятка 7 - из магнитного материала, то можно переключать устройство дистанционно, подавая на катушку 10 напряжение и притягивая рукоятку к нужному упору. Наличие магнита 11 позволяет устанавливать рукоятку в нужное положение, формируя на упорах соответствующие полюса, один из которых будет создавать на рукоятке отталкивающую силу, а другой - притягивающую. Заметим, что выводы с неподвижных контактов выполняют обычным способом, а на подвижном, например, гибким проводом или отводом от мембраны, заделанным в корпус и выполняющим роль оси 6.If the stops are made in the form of electromagnets, and the handle 7 is made of magnetic material, then you can remotely switch the device by applying voltage to the coil 10 and pulling the handle to the desired stop. The presence of magnet 11 allows you to set the handle in the desired position, forming the corresponding poles on the stops, one of which will create a repulsive force on the handle, and the other will attract. Note that the conclusions from the fixed contacts are performed in the usual way, and on a movable, for example, a flexible wire or a tap from the membrane, embedded in the housing and acting as the axis 6.

Внедрение изобретения позволит создать простое по конструкции коммутационное устройство с расширенными функциональными возможностями.The implementation of the invention will allow you to create a simple design switchgear with advanced functionality.

Claims

1. Коммутационное устройство, содержащее упругий элемент, размещенный на качающейся рукоятке управления, взаимодействующей в крайнем положении с упором, отличающееся тем, что оно снабжено неподвижными контактами, имеющими возможность взаимодействия с упругим элементом, выполненным в виде подвижного контакта, при этом расстояние между неподвижными контактами не больше, чем расстояние от точек взаимодействия упругого элемента с неподвижными контактами до перескока и после него.1. A switching device containing an elastic element placed on a swinging control handle interacting in an extreme position with a stop, characterized in that it is provided with fixed contacts having the ability to interact with an elastic element made in the form of a movable contact, while the distance between the fixed contacts no more than the distance from the points of interaction of the elastic element with fixed contacts before and after the jump.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде хлопающей мембраны.2. The device according to p. 1, characterized in that the elastic element is made in the form of a popping membrane.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что неподвижный контакт выполнен в виде биметаллической пластины.3. The device according to claim 1, characterized in that the fixed contact is made in the form of a bimetallic plate.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упор исполнен в виде электромагнита и по крайней мере часть рукоятки управления выполнена из магнитного материала.4. The device according to claim 1, characterized in that the emphasis is made in the form of an electromagnet and at least part of the control handle is made of magnetic material.

5. Устройство по любому из пп. 1, 2, отличающееся тем, что мембрана выполнена заодно с рукояткой управления.5. The device according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that the membrane is made integral with the control handle.

6. Устройство по любому из пп. 1, 4, отличающееся тем, что часть рукоятки управления выполнена в виде постоянного магнита. 6. The device according to any one of paragraphs. 1, 4, characterized in that the part of the control handle is made in the form of a permanent magnet.