本發(fā)明涉及電氣開(kāi)關(guān),是一種用于電磁脈沖設(shè)備的高壓高頻大電流脈沖專(zhuān)用開(kāi)關(guān)組。
背景技術(shù):
電磁脈沖焊接等設(shè)備是世界極少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家才擁有的技術(shù),這種加工技術(shù)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),可以廣泛應(yīng)用于能源化工、軌道交通、汽車(chē)船舶、航空航天等領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)通常采用高速晶閘管開(kāi)關(guān)電路,但晶閘管對(duì)電壓、電流都有一定的局限,難以滿(mǎn)足高壓高頻大電流電磁脈沖設(shè)備的要求,迄今為止未見(jiàn)高壓高頻大電流電磁脈開(kāi)關(guān)組的有關(guān)報(bào)道和實(shí)際應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種動(dòng)作可靠,性?xún)r(jià)比高,使用壽命長(zhǎng),能夠耐高壓并允許通過(guò)強(qiáng)大電流,且能夠在1微秒(1μS)時(shí)間內(nèi)閉合電路,滿(mǎn)足大功率設(shè)備需求,特別適用于電磁脈沖設(shè)備的高壓高頻大電流脈沖專(zhuān)用開(kāi)關(guān)組。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是:一種高壓高頻大電流脈沖專(zhuān)用開(kāi)關(guān)組,其特征是,它包括:在密封真空箱內(nèi)從后端至前端,依次固定有驅(qū)動(dòng)線圈支座、沖擊桿滑動(dòng)軸套支座、活動(dòng)觸點(diǎn)支座、被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套支座,在所述的驅(qū)動(dòng)線圈支座內(nèi)固定有驅(qū)動(dòng)線圈定圈,在驅(qū)動(dòng)線圈定圈內(nèi)呈間隙置有驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈,所述的驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈通過(guò)驅(qū)動(dòng)線圈鎖緊套和鎖緊螺母固連在沖擊桿上,所述的驅(qū)動(dòng)線圈鎖緊套置于沖擊桿支撐滑套內(nèi),所述的沖擊桿支撐滑套與驅(qū)動(dòng)線圈支座固連,沖擊桿的前端置于沖擊桿滑動(dòng)軸套內(nèi),沖擊桿滑動(dòng)軸套與沖擊桿滑動(dòng)軸套支座固連,在所述的活動(dòng)觸點(diǎn)支座內(nèi)置有主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合,在所述的被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套支座內(nèi)固定有被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套,在所述的被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套內(nèi)置有被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸,在所述的被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸的后端固定有被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合,所述的主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合呈設(shè)定間隙相對(duì),在被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸的前端固定有復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第一觸點(diǎn),在密封真空箱前端的外側(cè)固連接有消震緩沖裝置,消震緩沖裝置的軸穿裝在密封真空箱立板上、且插入密封真空箱內(nèi),消震緩沖裝置的軸端固定有被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)緩沖塊,被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)緩沖塊上固定有復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn),所述的復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn)與復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第一觸點(diǎn)呈設(shè)定間隙相對(duì)。
所述的主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合包括觸點(diǎn)滑塊、觸點(diǎn)組合襯板,在觸點(diǎn)滑塊與觸點(diǎn)組合襯板之間置有絕緣板,觸點(diǎn)滑塊、絕緣板和觸點(diǎn)組合襯板通過(guò)套置有絕緣套的螺栓固連,在觸點(diǎn)組合襯板上設(shè)有接觸面板;所述被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合的結(jié)構(gòu)與所述的主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合結(jié)構(gòu)相同,所述被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合包括被動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)座、觸點(diǎn)組合襯板和置于被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)座、觸點(diǎn)組合襯板之間的絕緣板,被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)座、絕緣板和觸點(diǎn)組合襯板通過(guò)套置有絕緣套的螺栓固連,在觸點(diǎn)組合襯板上設(shè)有接觸面板,被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)座通過(guò)連接螺栓與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸固連。
在所述的活動(dòng)觸點(diǎn)支座內(nèi)設(shè)有使主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合反向歸位的主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧。
在所述的被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸上套置被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧,所述被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧的前端與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套端面接觸,所述被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧的后端與固定在被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸上的被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧擋相接觸。
在所述的沖擊桿的前端通過(guò)沖擊桿前鎖緊螺母固定有沖擊桿消震膠塊擋,在沖擊桿滑動(dòng)軸套的前端固定有與所述沖擊桿消震膠塊擋接觸配合的沖擊桿消震膠塊。
本發(fā)明的高壓高頻大電流脈沖專(zhuān)用開(kāi)關(guān)組的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:由于采用電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),遵循動(dòng)量守恒原理,將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成通過(guò)二次機(jī)械沖擊碰撞閉合電路來(lái)達(dá)到高速電磁脈沖所需要的開(kāi)關(guān)速度,從而解決了高壓、高頻、大電流條件下穩(wěn)定工作,滿(mǎn)足大功率設(shè)備需求的目的。其動(dòng)作可靠,性?xún)r(jià)比高,使用壽命長(zhǎng),特別適用于電磁脈沖設(shè)備。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的高壓高頻大電流脈沖專(zhuān)用開(kāi)關(guān)組結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中局部A放大圖;
圖3是電器電路原理示意圖。
圖中:1驅(qū)動(dòng)電容器組、2脈沖設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、3驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈、4驅(qū)動(dòng)線圈定圈、5驅(qū)動(dòng)線圈支座、6工作電容器組、7沖擊桿、8沖擊桿滑動(dòng)軸套、9密封真空箱、10活動(dòng)觸點(diǎn)支座、11主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧、12主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合、13被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合、14被活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧、15被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸、16復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第一觸點(diǎn)、17復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn)、18被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)緩沖塊、19消震緩沖裝置、20被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套、21復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈電纜線組、22沖擊桿復(fù)位電源、23主工作回路電纜線組、24被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧擋、25鎖緊螺母、26沖擊桿前鎖緊螺母、27沖擊桿消震膠塊擋、28沖擊桿消震膠塊、30密封真空箱立板、32沖擊桿支撐滑套、33驅(qū)動(dòng)線圈鎖緊套、34鎖緊螺母、35螺栓、36定位螺栓、37絕緣套、38觸點(diǎn)滑塊、39絕緣板、40觸點(diǎn)組合襯板、41接觸面板、42被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)座、43連接螺栓、58被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套支座、59沖擊桿滑動(dòng)軸套支座、60工作線圈及集磁器組合。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
參照?qǐng)D1和圖2,本發(fā)明的一種高壓高頻大電流脈沖專(zhuān)用開(kāi)關(guān)組,包括:在密封真空箱9內(nèi)從后端至前端,依次固定有驅(qū)動(dòng)線圈支座5、沖擊桿滑動(dòng)軸套支座59、活動(dòng)觸點(diǎn)支座10、被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套支座58,在所述的驅(qū)動(dòng)線圈支座5內(nèi)固定有驅(qū)動(dòng)線圈定圈4,在驅(qū)動(dòng)線圈定圈4內(nèi)呈間隙置有驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3,所述的驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3通過(guò)驅(qū)動(dòng)線圈鎖緊套33和鎖緊螺母34固連在沖擊桿7上,所述的驅(qū)動(dòng)線圈鎖緊套33置于沖擊桿支撐滑套32內(nèi),所述的沖擊桿支撐滑套32與驅(qū)動(dòng)線圈支座5固連,沖擊桿7的前端置于沖擊桿滑動(dòng)軸套8內(nèi),沖擊桿滑動(dòng)軸套8與沖擊桿滑動(dòng)軸套支座59固連,在所述的活動(dòng)觸點(diǎn)支座10內(nèi)置有主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12,在所述的被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套支座58內(nèi)固定有被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套20,在所述的被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套20內(nèi)置有被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸15,在所述的被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸15的后端固定有被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13,所述的主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13呈設(shè)定間隙相對(duì),在被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸15的前端固定有復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第一觸點(diǎn)16,在密封真空箱7前端的外側(cè)固連接有消震緩沖裝置19,消震緩沖裝置19的軸穿裝在密封真空箱立板30上、且插入密封真空箱7內(nèi),消震緩沖裝置19的軸端固定有被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)緩沖塊18,被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)緩沖塊18上固定有復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn)17,所述的復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn)17與復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第一觸點(diǎn)16呈設(shè)定間隙相對(duì)。
在所述的活動(dòng)觸點(diǎn)支座10內(nèi)設(shè)有使主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12反向歸位的主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧11和定位螺栓36。
在所述的被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸15上套置被活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧14,所述被活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧14的前端與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸套20端面接觸,所述被活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧14的后端與固定在被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸15軸上的被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧擋24相接觸,被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧擋24通過(guò)鎖緊螺母25固位。
在所述的沖擊桿7的前端通過(guò)沖擊桿前鎖緊螺母26固定有沖擊桿消震膠塊擋27,在沖擊桿滑動(dòng)軸套8的前端固定有與所述沖擊桿消震膠塊擋27接觸配合的沖擊桿消震膠塊28。
參照?qǐng)D2,所述的主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12包括觸點(diǎn)滑塊38、觸點(diǎn)組合襯板40,在觸點(diǎn)滑塊38與觸點(diǎn)組合襯板40之間置有絕緣板39,觸點(diǎn)滑塊38、絕緣板39和觸點(diǎn)組合襯板40通過(guò)套置有絕緣套37的螺栓35固連,在觸點(diǎn)組合襯板40上設(shè)有接觸面板41。所述被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13的結(jié)構(gòu)與所述的主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12結(jié)構(gòu)相同,所述被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13包括被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)座42、觸點(diǎn)組合襯板40和置于被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)座42、觸點(diǎn)組合襯板40之間的絕緣板39,被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)座42、絕緣板39和觸點(diǎn)組合襯板40通過(guò)套置有絕緣套37的螺栓35固連,在觸點(diǎn)組合襯板40上設(shè)有接觸面板41,被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)座42通過(guò)連接螺栓43與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸15固連。
參照?qǐng)D1和圖3,由所述的驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3、驅(qū)動(dòng)線圈定圈4通過(guò)電纜線與脈沖設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)2、驅(qū)動(dòng)電容器組1電連接組成驅(qū)動(dòng)主線路,接通驅(qū)動(dòng)主線路時(shí),驅(qū)動(dòng)電容器組1放電,驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3和驅(qū)動(dòng)線圈定圈4有電流通過(guò),產(chǎn)生磁場(chǎng),驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3、驅(qū)動(dòng)線圈定圈4產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性相同,形成相斥磁力。所述的驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3固連在沖擊桿7上,沖擊桿7在沖擊桿滑動(dòng)軸套8、沖擊桿支撐滑套32內(nèi)滑動(dòng),當(dāng)驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3和驅(qū)動(dòng)線圈定圈4產(chǎn)生同磁場(chǎng),形成相斥的磁力時(shí),沖擊桿7組合將沿著沖擊桿滑動(dòng)軸套8滑動(dòng)對(duì)置于真空箱9內(nèi)的安裝在活動(dòng)觸點(diǎn)支座10上的主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12進(jìn)行沖擊,使其與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13閉合,由所述的工作線圈及集磁器組合60、工作電容器組6通過(guò)主工作回路電纜線組23與主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12、被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13電連接組成工作主線路。
所述的主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12的質(zhì)量遠(yuǎn)小于沖擊桿7連同的驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3、驅(qū)動(dòng)線圈鎖緊套33組合的質(zhì)量,與沖擊桿7的沖擊力相比,主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧11的彈力可忽略不計(jì),沖擊桿7與主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12的碰撞為一次非彈性碰撞,目的是時(shí)使主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12獲得遠(yuǎn)高于沖擊桿7連同驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3、驅(qū)動(dòng)線圈鎖緊套33組合的速度。
當(dāng)沖擊桿7連同驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3、驅(qū)動(dòng)線圈鎖緊套33組合的速度設(shè)定后,主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)活動(dòng)組合13的閉合速度,取決于沖擊桿7連同驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3、驅(qū)動(dòng)線圈鎖緊套33組合與主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12的質(zhì)量比。
由主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13通過(guò)主工作回路電纜線組23與工作電容器組6、工作線圈及集磁器組合60電連接組成的工作線路,當(dāng)動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13的觸點(diǎn)剎那間閉合,電容器組6瞬間放電,使工作線圈及集磁器組合60瞬間產(chǎn)生高頻電磁脈沖磁場(chǎng),從而完成電磁脈沖設(shè)備的工作任務(wù)。
所述沖擊桿7沖擊主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13觸點(diǎn)閉合后繼續(xù)推動(dòng)被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸15,由于在被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸15上套有被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧14,使被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13因與主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12碰撞而獲得的動(dòng)能部分轉(zhuǎn)變?yōu)楸粍?dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧14內(nèi)部的彈性勢(shì)能,被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧14得以壓縮而變形,這一次碰撞為彈性碰撞,使主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12得以隨同被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13一起同步產(chǎn)生位移,為電容器組6放電贏得足夠的放電時(shí)間。這段時(shí)間結(jié)束后,主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12將會(huì)被定位螺栓36所限制,停止移動(dòng),使主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12、活動(dòng)觸點(diǎn)組合13實(shí)現(xiàn)脫離,工作過(guò)程結(jié)束。此時(shí),被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13因與主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12碰撞而獲得的動(dòng)能部分轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼膭?dòng)能即繼續(xù)前行的慣性力,在此作用下被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸15移至使復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第一觸點(diǎn)16與復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn)17閉合,由復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第一觸點(diǎn)16、復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn)17通過(guò)復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈電纜線組21、沖擊桿電源22、脈沖設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)2、驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3、驅(qū)動(dòng)線圈定圈4形成驅(qū)動(dòng)線圈沖擊桿回位線路,此時(shí)驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3、驅(qū)動(dòng)線圈定圈4產(chǎn)生的磁場(chǎng)為反向磁場(chǎng),形成異性磁場(chǎng)相吸的磁力,此磁力使沖擊桿7歸位。
所述復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第一觸點(diǎn)16與復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn)17閉合,并把整個(gè)沖擊過(guò)程沖擊力傳導(dǎo)給了被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)緩沖塊18,緩沖塊18固連在消震緩沖裝置19上,將沖擊力吸收消除,使沖擊過(guò)程終止。
所述主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12、被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13、復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第一觸點(diǎn)16、復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn)17在沖擊過(guò)程終止的同時(shí),在活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧11、被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧14的作用下復(fù)位,至此,一個(gè)工作循環(huán)過(guò)程結(jié)束。
本發(fā)明的電器電路為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉。工作電容器組6、驅(qū)動(dòng)電容器組1、脈沖設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)2均為市售產(chǎn)品。
使用時(shí)的具體操作及電器部分的工作過(guò)程:按動(dòng)脈沖設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)2的操控按鍵,脈沖設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)2的晶閘管觸發(fā)電源接通晶閘管觸發(fā)電路,晶閘管開(kāi)關(guān)開(kāi)啟,驅(qū)動(dòng)電容器組1開(kāi)始進(jìn)入放電狀態(tài),其電流將通過(guò)驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3和驅(qū)動(dòng)線圈定圈4產(chǎn)生磁場(chǎng),這兩個(gè)線圈所產(chǎn)生磁場(chǎng)的極性相同,依據(jù)磁性同性相斥的原理,這個(gè)排斥力對(duì)通電螺線管所產(chǎn)生磁場(chǎng)方向是依據(jù)右手法則,由沖擊桿7連同驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3、驅(qū)動(dòng)線圈鎖緊套33構(gòu)成的沖擊桿組合體產(chǎn)生沖擊,其沖擊方向是沖向主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12,由動(dòng)量守恒定律可知:V1m1+V2m2=V1’m1+V2’m2,此時(shí),忽略主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧11的彈力。使主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12得到一個(gè)大于沖擊桿組合體的速度,設(shè)沖擊桿組合體的沖擊速度為50m/s,其質(zhì)量大于被動(dòng)觸點(diǎn)組合質(zhì)量20倍;主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12在與沖擊桿7碰撞后獲得了1000m/s的速度。因被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13為靜止?fàn)顟B(tài),主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12以高速接近被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13,直至間隙B被消除。在這個(gè)動(dòng)態(tài)消除間隙過(guò)程中,定會(huì)出現(xiàn)可被高電壓(驅(qū)動(dòng)電容器組1兩端的電壓)擊穿的間隙,因兩觸點(diǎn)處于真空狀態(tài)下,間隙的電阻較大,被擊穿的間隙很小,暫且設(shè)這個(gè)間隙為B=1mm,主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12通過(guò)B所用的時(shí)間僅為1μs微秒(1μS=10-6S),即兩觸點(diǎn)在1μs內(nèi)接通工作主線路,這時(shí)可視為開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟速度為1μS,其脈沖頻率為=1000KHz。目前所有的高速晶閘管開(kāi)關(guān)開(kāi)啟速度為6~10μS,所以它的脈沖頻率最大值僅為150KHz左右,而且通過(guò)的脈沖電流有限,所以不能滿(mǎn)足大功率設(shè)備使用要求。
本發(fā)明就是針對(duì)我國(guó)目前沒(méi)有此種高速大電流開(kāi)關(guān),所以本發(fā)明的啟動(dòng)時(shí)間1μs之內(nèi),又因?yàn)橛|點(diǎn)面積沒(méi)有任何限制而且還可實(shí)現(xiàn)多個(gè)同步并聯(lián)結(jié)構(gòu),它可以通過(guò)任意大的脈沖電流,脈沖頻率可在1000KHz以上,所以它就滿(mǎn)足200KJ(千焦)以上大型電磁脈沖設(shè)備上應(yīng)用條件。這就本發(fā)明的目的所在。
本發(fā)明的核心,就是以二次沖擊的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)之間高速閉合。以解決當(dāng)前其他種類(lèi)開(kāi)關(guān)不能實(shí)現(xiàn)高速閉合觸點(diǎn)的問(wèn)題。在主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12、被活動(dòng)觸點(diǎn)組合13閉合后,工作電容器組6開(kāi)始向工作線圈及集磁器組合60放(供)電。因?yàn)殡娙萜鹘M放電速度受回路中電阻存在的影響及電容器組兩端電壓的限制,所以工作電容器組6放電需一定的時(shí)間。所以本技術(shù)方案設(shè)計(jì)了主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12與被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13的碰撞為彈性碰撞,在因被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位彈簧14經(jīng)碰撞后得以壓縮而變形,主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12才會(huì)跟隨活動(dòng)觸點(diǎn)組合13同行一個(gè)時(shí)間,這個(gè)時(shí)間就是工作電容器組6所需的放電時(shí)間,這段時(shí)間結(jié)束后,主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12將會(huì)被定位螺栓36所限制,停止移動(dòng),使主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12、活動(dòng)觸點(diǎn)組合13實(shí)現(xiàn)脫離,工作過(guò)程結(jié)束。在主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12、被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13脫離后,被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合13因與主動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)組合12碰撞而獲得的動(dòng)能部分轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼膭?dòng)能即繼續(xù)前行的慣性力,在此作用下被動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)軸15移至使復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第一觸點(diǎn)16與復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn)17閉合,接通沖擊桿復(fù)位電源22,并通過(guò)時(shí)間繼電器向驅(qū)動(dòng)線圈動(dòng)圈3、驅(qū)動(dòng)線圈定圈4輸入電流。沖擊桿組合體復(fù)位。因線路中連接時(shí)間繼電器,當(dāng)線圈復(fù)位將自動(dòng)斷開(kāi)電源,為下次工作做好準(zhǔn)備。與此同時(shí),沖擊桿組合體沖擊產(chǎn)生的動(dòng)能通過(guò)復(fù)位驅(qū)動(dòng)線圈第二觸點(diǎn)17傳遞給減震組合19將其消除。
本發(fā)明的實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明,并非窮舉,并不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求保護(hù)范圍的限定,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例獲得的啟示,不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)就能夠想到其它實(shí)質(zhì)上等同的替代,均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。