Магнитоуправляемые контакты (герконы)

Рис. 8.12

Ресурс обычного нейтрального электромагнитного реле составляет порядка срабатываний. Наиболее ненадежным элементом реле являются контакты, которые подвергаются воздействую окружающей среды. Герметизация контактов повышает надежность работы реле и его ресурс. Поэтому в последние 40 лет широкое применение нашли герметизированные контакты (герконы), которые представляют собой 2 пластины из пермаллоя, вплавленные в стеклянную колбочку рис 8.12. Пространство внутри колбы заполнено азотом или инертным газом. Если геркон поместить в магнитное поле, силовые линии которого направлены вдоль пластин из пермаллоя, то они замыкаются.Такое магнитное поле создается или соленоидальной катушкой, внутри которой помещается геркон, или постоянным магнитом.

Пластины геркона являются одновременно и магнитопроводом и контактной парой. Поскольку в герконах роль якоря играют легкие пластины, то время срабатывания герконов существенно меньше, чем обычных реле и составляет мс. Уменьшение контактного сопротивления геркона достигается покрытием пластин пленкой из золота, родия, а в более мощных герконах – за счет смачивания контактов ртутью.

Герконы, которые часто называют магнитоуправляемыми контактами (МК),совместили в себе ряд преимуществ обычных электромагнитных реле и п/п ключей и поэтому заняли по своим характеристикам промежуточное положение между ними.

Важнейшие достоинства МК:

1. большой срок службы при высокой надежности (до срабатываний);

2. высокое быстродействие (0,5 – 2 мс);

3. малое и стабильное эл. сопротивление контакта в замкнутом осстоянии (0,05 – 0,2 Ом);

4. небольшая мощность управления ─ 50…150 мВт;

5. высокое эл. сопротивление изоляции Ом и более;

6. хорошая механическая устойчивость (выдерживают удары – до 15g, вибрации – 15…25g);

7. большой диапазон рабочих температур: -60 С … +150 С;

8. малая стоимость;

9. стойкость контакта к кратковременным электрическим перенапряжениям (5…6 ) в замкнутом состоянии.

К недостаткам МК относят:

1. малые коммутационные токи;

2. малое число контактных групп (одна в одном баллоне);

3. наличие дребезга контактов при замыкании (у контактов, не смачиваемых ртутью);

4. большой уровень наводимых помех от дребезга контактов;

5. малое значение пробивного напряжения между контактами (до 600В у обычных герконов);

6. подверженность воздействиям внешних магнитных полей;

7. зависимость параметров отпускания от коммутируемого тока;

8. хрупкость стеклянной оболочки.

Рис. 8.13

Конструкции магнитоуправляемых контактов показаны на рис 8.13:

а) соленоидальное одноконтактное исполнение;

б), в) многоконтактный МК, управляемый постоянным магнитом.

Рис.8.14

На рис.8.14 показано семейство тяговых характеристик 1 герконового реле и механиническая характеристика 2 противодействующего (возвратного) усилия упругих сил пластин контактной пары. Срабатывание герконового реле происходит при токе I₂ < I < I₃ ,которому соответствует тяговая характеристика, касательная к механической характеристике 2.