обмотки, одна из которых подключена к входу X, а другая - к входу Y. Обмотки имеют одинаковое число витков и состоят из двух секций, одна из которых расложена в верхней, а другая - в нижней половине сердечника. Обмотка, подключенная к входу Х в нижней половине сердечника, имеет WA, а в верхней половине-2Wx витков. Обмотка, подключенная к входу У, имеет в нижней половине сердечника 2 Wy витков, а в верхней - Wy. Секции включены навстречу друг другу.

Для включения геркона на входы Х и Y подаются импульсы тока одинаковых величины и полярности. При прохождении импульсов тока по обмоткам создается магнитодвижущая сила (МДС), направление которой для каждой секции показано стрелками на сердечнике (рис. 2.2,а). Возникающая в верхней половине сердечника МДС iWA2iWA-iWy. Так как Wx=Wy, то iWs==iWx. В нижней половине сердечника МДС iWA=i2Wy -iWx=iWy. Диаграмма изменения МДС и магнитного потока в нижней и верхней половинах сердечника показана на рис. 2.2,6. Величина МДС для нижней половины сердечника указана без скобок, а для верхней половины - в скобках. Если перед поступлением импульсов в обмотки в верхней половине сердечника магнитный поток равен +Фг (точка 3), а в нижней -Фг (точка /), то при одновременном прохождении импульсов по обмоткам под действием МДС iW» и iWy магнитный поток в обеих половинах сердечника будет иметь значение, отмеченное точкой 2. По окончании прохождения импульсов магнитный поток в обеих половинах сердечника будет иметь одинаковое направление, а значение его будет равно +Фг (точка i).

Суммарный магнитный поток Ф обеих половин сердечника, проходя через полюсные надставки (см. рис. 2.2,а), замыкается через пружины геркона. Под действием разности магнитных потенциалов в рабочем зазоре пружины геркона притягиваются Друг к другу и остаются в замкнутом состоянии за счет остаточного магнитного потока.

Для выключения геркона на один из входов (например, X) необходимо подать импульс. В результате прохождения импульса по обмотке под действием МДС i2Wy: сердечник в верхней половине перейдет из состояния, соответствующего точке 3, в точку 2 (рис. 2.2,б), а в нижней половине под действием МДС iWx- из состояния, соответствующего точке 3, в точку 4.

По окончании импульсов величина магнитного потока в верхней половине сердечника будет равна + Фг (точка 3), а в нижней-ф,. (точка /). Магнитные потоки в нижней и верхней половинах сердечника / будут иметь одинаковое значение, но противоположное направление. Каждый из них замыкается через по люсную надставку 2, одну из пружин 4 геркона и магнитный шунт 3 (рис. 2.2,г). Концы пружины геркона имеют одинаковую полярность и под действием сил упругости и отталкивания размыкаются, обрывая цепь выходного сигнала.

Аналогичное положение возникает при поступлении импульса на вход Y. Отличием является то, что магнитные потоки в верх- ней и нижней половинах сердечника изменят свое направление на обратное по сравнению с указанным на рис. 2.2,г.

Таким образом, при одновременном поступлении импульсов на входы Х и У пружины геркона замыкаются, а при поступлении импульса на один из входов за счет компенсации магнитных потоков двух половин сердечника пружины размыкаются; следовательно, функция включения данного элемента Рвкп=х-у, а функция Рвыкл=х(Ву.

Отечественные ферриды данного типа содержат два или четыре геркона и имеют две обмотки, секции которых содержат: одна 40, а другая 20 витков. На входы Х и Y при включении или на один из входов при выключении подается импульс тока 8 А длительностью 0,6 мс. Более подробные сведения по конструкции и основным параметрам ферридов приведены в [33].

Феррид с параллельной магнитной системой, разработанный фирмой LMT (Франция), содержит (рис. 2.3,а): два сердечника. выполненных из материала со прямоугольной петлей гистерезиса

<ф

Рис. 2.3

и остаточным намагничиванием, достаточным для срабатывания и удержания герконов в поитянутом состоянии; полюсные надставки: герконы и две обмотки. Как и у ферридов с последовательной магнитной системой, каждая из обмоток делится на две секции. Одна из секций имеет в 2 раза больше витков, чем другая. Схема включения обмоток показана на рис. 2.3, а.

При одновременном поступлении импульса тока на входы X и У в левом сердечнике возникает МДС

iWn=iWy-iWx=iWy, так как Wx=Wy, а в правом сердечнике iWn=2iWx-iWy=iWx. По окончании импульса остаточные магнитные потоки имеют одинаковое направление и равны друг другу. Магнитные потоки правого и левого сердечников, проходя через полюсные надставки 2, замыкаются через пружины геркона (рис. 2.3,6). Под действием разности магнитных потенциалов в рабочем зазоре пружины геркона притягиваются и остаются в замкнутом состоянии за счет остаточного намагничивания сердечников.

Для выключения геркона достаточно подать импульс тока на один из входов (например, X}. В этом случае произойдет перемагничивание левого сердечника за счет МДС, равной iWx. После скончания импульса остаточные магнитные потоки правого и левого сердечника / будут равны и противоположны друг другу (рис. 2.3,а). Суммарный магнитный поток в рабочем зазоре геркона равен нулю, поэтому пружины геркона размыкаются, обрывая цепь выходного сигнала.

Феррид с параллельно последовательной магнитной системой, разработанный фирмой Bell System (США), основные элементы которого показаны на рис. 2.4,а, состоит из двух сердечников /,

расположенных с обеих сторон геркона, полюсных надставок 2 из магнитной резины и двух обмоток, подключенных ко входам Х и Y.

Каждая из обмоток, охватывающих оба сердечника, имеет две секции, включенные встречно. Число витков одной из секций в 2 раза больше, чем другой.

При одновременном поступлении импульсов на входы Х и У каждой из обмоток создаются МДС, направления которых показаны на рис. 2А,а стрелками. Результирующая МДС в обмотках обоих сердечников, как и у феррида с последовательным

построением магнитной системы, направлена в одну сторону.

После окончания импульсов остаточный магнитный поток в обоих сердечниках имеет одинаковое направление и, как у феррида с параллельной магнитной системой, замыкается через полюсные надставки и пружины геркона (рис. 2.3,6). Под действием разности магнитных потенциалов пружины геркона притягиваются друг к другу и остаются в этом состоянии под действием остаточного намагничивания сердечников.

Для выключения феррида на один из входов (например, X) подается импульс тока. При прохождении этого импульса по обмотке в нижней и верхней половинах сердечника создаются МДС противоположного направления. После окончания импульса остаточные магнитные потоки Фт в верхней и нижней половинах каждого сердечника будут иметь противоположные направления. Каждый из магнитных потоков замыкается через одну из пружин геркона и магнитный шунт 3. В рабочих зазорах пружины герконов имеют одинаковую полярность и под действием сил упругости и отталкивания размыкаются.

Феррид с последовательной магнитной системой и размагничиванием магнитной системы (рис. 2.5,а) содержит: сердечник 1 из магнитополутвердого материала, характеризуемого широкой петлей гистерезиса и возможностью размагничивания по частным петлям гистерезиса, герконы, полюсные надставки 2, демпфирующее кольцо 3 и две обмотки.

Рис. 2.5

Для включения герконов одновременно подаются импульс тока на обмотку Wy и знакопеременные импульсы с затухающей амплитудой на обмотку Wx- Если сердечник размагничен, то при поступлении импульса в обмотку Wy он переходит из состояния О (рис. 2.5,в) в состояние, соответствующее точке /.

При одновременном поступлении импульсов в обмотку Wy и первого импульса в обмотку Wx, МДС которой характеризуется точкой II, магнитный поток в сердечнике соответствует величине, определяемой точкой 2. При следующем импульсе обратной полярности (точка /) величина магнитного

потока определяется точкой 3. При последующих импульсах величина магнитного потока сердечника соответствует точкам 4, 5,..., а после прекращения импульсов - точке к. После окончания импульса в обмотке Wy величина магнитного потока будет соответствовать точке е, где остаточный поток будет равен +Ф2.

Остаточный магнитный поток +Фг сердечника проходит через полюсные надставки и пружины геркона, создает разность магнитных потенциалов в рабочем зазоре, в результате чего пружины геркона притягиваются друг к другу, замыкая цепь выходного сигнала.

Для выключения геркона на вход Х подаются знакопеременные импульсы с затухающей амплитудой. Если сердечник находился в состоянии +Фг, характеризуемом точкой е, то при импульсе / обратной полярности он перейдет в состояние, соответствующее точке 1 (рис. 2.5,6), при -в состояние, определяемое точкой 2, при / - точкой 3, и т. д. В конечном результате состояние сердечника будет соответствовать точке 0, где остаточный магнитный поток равен нулю. Из-за отсутствия магнитного потока в рабочем зазоре пружины геркона размыкаются, обрывая цепь выходного сигнала.

Величина импульса тока, поступающая на вход У, выбрана таким образом, что МДС обмотки Wy создает напряженность поля соответствующей области упругого намагничивания, которая характеризуется тем, что после окончания импульса намагниченность сердечника будет равна исходной. Например, если сердечник был размагничен (точка 0 на рис. 2.5,в), то при поступлении импульса на вход Y магнитный поток сердечника будет соответстствовать точке /, а после окончания импульса - точке 0, т. е. магнитный поток равен нулю. Если перед поступлением импульса магнитный поток сердечника равен +Фг, то при поступлении импульса его величина будет соответствовать точке к, а после его окончания снова станет равной +Фг.

Поскольку при поступлении знакопеременных импульсов величина магнитного потока может превышать Ф„ то возможно ложное кратковременное подрабатывание геркона в случае, если феррид был выключен. Для устранения указанного недостатка на герконы одевается демпфирующее кольцо из электропроводящего материала, которое замедляет нарастание магнитного потока. Действие данного кольца аналогично действию короткозамкнутой обмотки в нейтральных реле.

Таким образом, при поступлении импульса на вход Y состояние магнитной системы не меняется. При поступлении знакопеременных импульсов на вход Х феррид выключается, а при одновременном поступлении импульсов на вход Х и У - включается. Следовательно, функция включения феррида будет равна Рвкл=ху, а функция выключения Ръыкл=х.

Отечественное ферридовое реле данного типа имеет две облютки по 100 витков каждая. На вход У подается импульс тока 1,1-2,0 А, амплитудное значение первого импульса, подаваемого на вход X, равно 3,5-5,5 А. Основным достоинством этого феррида является отсутствие высоких требований совпадения управляю1 цих импульсов по времени и амплитуде.

2.4. Гезаконовые реле

Гезаконовое реле, или просто гезакон (герметизированный запоминающий контакт), представляет собой ферридовое реле, у которого контактные пружины изготовлены из материала, обладающего достаточной упругостью и имеющего остаточное намагничивание, обеспечивающее срабатывание и удержание контактов и замкнутом состоянии.

Гсзаконовое реле состоит из корпуса, гезакона, магнитного шунта и трех обмоток (рис. 2.6,а). Обмотки / и , включенные согласованно, используются для включения, а встречно соединенные обмотки / и / - для выключения реле.

а)

Рис. 2.6

При поступлении импульса тока на входы 1, 2 ток проходит по обмоткам / и , создавая МДС одинакового направления (показано стрелками над обмотками). Магнитный поток, создаваемый МДС в обмотках / и , проходит по корпусу и пружинам гезакона. Под действием разности магнитных потенциалов в рабочем зазоре пружины гезакона притягиваются друг к другу и остаются замкнутыми и после окончания импульса за счет остаточного их намагничивания.

Для выключения гезакона подается импульс тока на входы / и 3, который, проходя по обмоткам / и III, создает МДС, направленные навстречу друг другу (на рис. 2.6,а показано стрелками