Новые разработки герконов и реле на их основе Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Компоненты и технологии, № 1'2003

Новые разработки герконов

и реле на их основе

Простота конструкции герконов, способность управляться внешним магнитным полем, созданным электрическим током или постоянным магнитом, позволяют применять их в качестве контактных пар всевозможных реле, выключателей, тумблеров, кнопок, датчиков положения, скорости и ускорения, индикаторов перемещения и распределения сигналов, преобразователей неэлектрических величин в электрические аналоги и т. п.

Компоненты

Сергей Караванов, д. т. н.

Рафаил Майзельс, д. т. н.

Антон Анискин

[email protected]

Герметизированные магнитоуправляемые контакты (герконы) по совокупности технических характеристик к настоящему времени остаются одними из перспективных элементов коммутационной техники — во многих случаях им практически нет альтернативы.

Существенные достоинства герконов:

• полностью герметизированный металлический контакт. Герконы могут работать в условиях повышенной влажности и запыленности, в среде активных жидкостей и газов, при изменении температур от -60 до +150 °С. Они практически не восприимчивы к воздействию радиации;

• полная гальваническая развязка цепей нагрузок и управления;

• малая мощность управления (50-200 мВт), низкое электрическое сопротивление (0,05-0,15 Ом), большой срок службы при высокой надежности (107-108 циклов переключений);

• высокая механическая устойчивость (удары до 500 г, вибрации в диапазоне частот до 3 кГц);

• доступность и удобство в эксплуатации;

• сравнительно низкая цена изделий.

ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов» (ОАО РЗМКП) — один из крупнейших в мире (и единственный в странах СНГ) производитель герконов, который на начало 90-х годов выпускал примерно четверть мирового рынка герконов. Пройдя через все экономические потрясения последнего десятилетия, завод сохранил свой научный, инженерно-технический и производственный потенциал. Произошло это в основном за счет поставок герко-нов на экспорт — до 85% производимых объемов, а также за счет разработки и выпуска ряда датчиков на герконах для внутреннего рынка. В то же время, основные потребители герконов конца 80-х годов — релейные заводы (в СССР выпускалось более 50 типов герконовых реле, потреблявших до 80% герко-нов РЗМКП) практически остановлены, но их место на российском рынке заняли зарубежные изготовители (в основном фирмы из Китая, Тайваня, Германии). Парадоксально, но большая часть этих реле изготавливаются на герконах РЗМКП. В 70-80-х годах

66

ведомственные ограничения не позволяли РЗМКП заниматься реле на герконах — это была прерогатива другого министерства.

С 2001 года РЗМКП начал развивать у себя релейное направление (кстати, за рубежом практически все герконовые фирмы выпускают и реле). Кроме очевидных экономических преимуществ, при этом значительно проще и быстрее решаются вопросы обеспечения качества, технических характеристик, надежности выпускаемых реле. Завод достаточно быстро реализовал этап работ по созданию и организации производства изделий, заменяющих импортные реле на герконах РЗМКП, спрос на которые есть в настоящее время на отечественном рынке. Этого удалось достичь благодаря развитой инфраструктуре, испытательной базе, квалифицированным инженерным кадрам, а главное — благодаря наличию стабильного производства герко-нов — основы комплектации реле.

К настоящему времени уже разработан ряд реле в БІР-корпусах — РГК41, РГК48, каркасные реле — РГК49, РГК50. Завершается их освоение производством РЗМКП. На следующем этапе предполагается создание оригинальных конструкций реле, конкурентоспособных на мировом рынке, в первую очередь за счет уникальности технических характеристик. Несколько конструкций таких реле уже создано, например, реле РГК53, где сконцентрированы основные достоинства герконов и устранены традиционные недостатки их размещения в реле (в частности, связанные с компоновкой магнитной системы при обрубе выводов герконов). Это реле будет незаменимо в аппаратуре, где особенно важны как габариты и масса реле, так и мощность, потребляемая на управление.

Разработаны специальные реле на базе новых гер-конов повышенной мощности: переключающих МКС-27701 (реле РГК52 — коммутируемая мощность до 120 Вт), замыкающих МКА-36201 (реле РГК54 — коммутируемая мощность до 250 Вт).

Номенклатура герконов, выпускаемых РЗМКП, приведена в таблице 1.

Разработчикам аппаратуры следует обратить внимание на новые герконы: МКС-14104, МКС-27701,

-------www.finestreet.ru-----------------------

-е-

Таблица 1. Магнитоуправляемые контакты (герконы)

Тип геркона МКА- 07101 МКА- 10109 МКА- 14101 МКА- 14103 МКА- 16101 КЭМ-2 МУК1А-1 МКА- 20101 МКА- 27101 КЭМ-6 МКА- 36201 МКА- 36701 КЭМ-1 МКА- 50201 МКА- 50202 МКА- 40142 МКА- 52141 мкс- 14104 КЭМ-3 мкс- 27103 мкс- 27701

Замыкающи Высоковольтные Переключающие

Условия поставки СЯ0.360. 026 ТУ СЯ0.360. 025 ТУ АШПК. 685180. 006 ТУ СЯ0.360. 024 ТУ СЯ0.360. 020 ТУ одо. 360.038 ТУ одо. 360.001 ТУ одо. 360.052 ТУ ДЕО. 483.001 ТУ сяо. 360.003 ТУ СЯ 4.830.037 ТУ АШПК. 685180. 004 ТУ одо. 360.037 ТУ АШПК. 685180. 001 ТУ АШПК. 685180. 001 ТУ СЯ 4.830.033 ТУ одо. 360.008 ТУ СЯ 4.830.035 ТУ одо. 360.003. ТУ одо. 360.035 ТУ АШПК. 685180. 005 ТУ

Размер, мм, не более 01,8x7 01,8x10 02,3x4,2 02,3x14,2 02,54x16,5 03,2x21,0 03.0x21,5 02,95x20,0 03,8x28,0 04,237,0 05,5x36,0 05,5x36,0 05,6x50,0 05,4x50,0 05,4x50,0 05,5 (12тах)х 40,0 05,7 (12тах)х 53,5 02,2x14 04,05x18,0 05,3x28,0 05,3x28,0

Коммутируемая мощность, ВА, Вт, не более 1 10 10 10 10 Вт акт. 5 Вт ламп. 10 15 10 12 Вт кт.пос. 20 Вт кт.пер. 1,5 ВА инд. 20 Вт акт. 200 21 зо 120 Вт акт. 90 ВА инд. 250 Вт акт. 1000 В-50 Вт выше 1000 В-10 Вт 1000 В 50 Вт выше 1000 В-10 Вт 4 7,5 Вт пер. 30 Вт пост. 7,5 ВА 30 Вт акт. 1,5 ВА инд. 120

Диапазон коммутируемых токов, А 5-10-М),1 10-М),5 5-10-М),5 5-10-М),5 10-‘+0,5 10-1+0.5 5-10-‘+0.5 5-10-М),5 1-10-М),5 10-2+1,0 10-М 10-2+0,35 10-‘+2.0 10-2+Закт. 10-2+0,4 инд. 10-2+5 акт. і-Ю-і+З 1-Ю-і+З 10-‘-0,3 5-10-‘+1,0 ПОСТ. 5-10-М,25 перем. 5-10-4+1 Ю-з-3

Диапазон коммутируемых напряжений, В 5-10-2+24 5-10-2+100 5-10-5+100 10-2+100 5-10-2+100 акт. нагр. 5-10-2+15 ламп. нагр. 5-10-2+130 перем. 5-10-2+180 пост. 5-10-2+160 5-10-2+180 поа. 5-10-2+130 перем. 5-10-2+150 перем. 5-10-2+250 пост. 5-10-2+110 перем. 5-10-2+250 пост. 1+100 6+100 5-10-2+300 12+250 12+250 1+7500 1+5000 5-10-2+60 5-10-2+125 5-10-2 200 пост. 5-10-2+220 пер. 1-150

Род тока Пост., перем. Пост., перем. Пост., перем. Пост., перем. Пост., перем. Пост. перем. Пост., перем. Пост., перем. Пост., перем. Пост., перем. Пост., перем. Пост., перем. Поа., перем. Пост., перем. Поа., перем. Поа. Пост. Пост., перем. Поа., перем. Поа., перем. Пост., перем.

Количество срабатываний 10‘+5-107 105+5-10‘ 5-Ш+10» 5-105+10» 105+10» 5-10-'+ 3-10‘ 2-10>+ 1-Ю' Ю-і+Ю» Н(И+ 5-10‘ 103+5-10* 10*+10‘ 2-104+ 1,25-10‘ ІОі+Ю» 5-10>+Ю» 105 105-1 0* 1-10‘ 5-105+ 5-10? 10з+ІО* 104+5-106 105+5-105

Род нагрузки Акт.,инд. Акт. Акт. Акт. Акт., ламп. Акт. Акт., инд. Акт., инд. Акт., инд. Акт., инд. Акт., инд. Акт. Акт., инд. Акт., инд. Акт. Акт. Акт. Акт. Акт., инд. Акт., инд. Акт., инд.

Частота коммутаций сраб/с, Гц, не более*** 400 400 100 100 400 100 100 100 50 50 50 50 50 25 5 50 50 100 50 50 50

МДСсраб., А гр.А 7+18 гр. Б 15+25 гр. В 23-35 гр. 01 Of 20 гр. А15+30 гр. Б 25+40 гр. А 10+25 гр. Б 15+35 гр. А 8+25 гр. Б 20+35 гр. А 10+30 гр. Б 25+50 гр.ОР 15+25 гр. АР 21+42 гр. БР 32+64 20+75 21+42 гр. А 30+45 гр.Б 40+60 гр.В 55+80 гр.С 30+60 гр.А 35+50 гр Б 45+60 60-90 50+80 гр.А 50+72 гр. Б 68+92 гр.В 88+120 гр.А 50+72 гр. Б 68+90 50+100 100-180 гр. А 80+130 гр. Б 120+200 10-30 гр.О 30+50 гр.0А25+75 гр. А 42+66 гр. Б 58+83 гр.В 75+100 гр.АД 35+75 гр.А 45+70 гр. Б 65+90 55-75

Кв 0,35+0,95 0,35+0,9 0,35+0,95 0,35+0,9 0,35+0,95 0,3+0,9 0,3+?0,9 0,35+0,9 0,35+0,85 0,3+0,9 0,35+0,9 0,3+0,95 0,3+0,9 0,4+0,9 0,4+0,9 0,4+0,9 0,4+0,9 0,35+0,9 0,3+0,9 0,35+0,9 0,35+0,9

Время срабатывания, мс, не более 0,3 0,5 1,0 1,0 0,6 1,0 1,0 1,0 1,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 3 3 1,0 1,5 1,5 1,5

Время отпускания, мс, не более 0,1 0,3 0,4 0,4 0,4 0,5 0,3 0,3 0,5 0,5 2,0 2,0 0,8 1,0 1,0 2 2 1,0 2,0 2,5 2,5

Эл. прочн. изол. в норм. уел. Вэфф./Впост., не менее 110/150 110/150 гр. А 160/220 гр. Б 180/250 гр. А 160/220 гр. Б 180/250 160/220 180/250 127/180 200-280 500 ампл. 360/500 400 500/700 500/ 700 500/700 500/700 не менее 10 кВ пост. не менее 7,5 кВ пост. 200 70-200/ 100+280 в зав. от гр. 250/350 250/350

Сопротивление, Ом, не более 0,2 0,15 0,15 0,1 0,15 0,25 0,3 0,15 0,3 0,2 0,15 0,15 0,1 0,2 0,3 0,1 0,1 0,125 0,5 0,3 0,15

Сопротивление изоляции, Ом, не менее 1-Ю» МО» 1-Ю'» 1-Ю'» 1-Ю» 1-Ю» 1-Ю» 1-Ю» 5-Ю» 1-Ю» 10» 1-Ю'» 1-Ю» 1-Ю» 1-Ю» 1 012 1-10'2 2-Ю7 н.з. 109 н.р. 0,2-10»/нз 1-109нр 0,5-109/нз 1 -109 нр 0,5-109/нз 1-109 нр

Резонансная частота, кГц, не менее 12 5 5,3 4,0 3 2,4 2,4 2,6 1,7 0,9 0,6 0,6 0,7 0,7 0,7 1 0,85 5 3 2,2 2,2

X

о

3

3 о х ф

X

4 Г

ч

Ф

X

X

о

a

о

м

о

о

W

*

О

2

Э

0

1

Ф

I

н-

1-3

о

I—1

н-

Компоненты и технологии, № 1'2003

Компоненты

Таблица 2. Герконовые реле

Тип реле (корпус) ТГІІ _Я55°° !! « ЦП II 1

РГК41 2-стабильное (0!Р, БМО) РГК48 1-стабильное (0!Р, БМО) РГК49 1-стабильное РГК50 2-стабильное РГК51 1-стабильное (БІР) РГК52 2-стабильное РГК53 2-стабильное (БІР)

2 3 4 5 6 7 8

Габаритные размеры (ДхШхВ), мм 7,6х20,5х6,5 7,6x19,8x5 7,8x24x9,3 7,8x24x9,3 5x22,4x6,2 0Ш 42 5x22,4x6,2

Масса, г, не более 2,4 1,8 3,3 3,3 3,3 30,0 3,3

Характеристики реле

Максимальная коммутируемая мощность, Вт 4 10 10 4 10 100 4

Максимальное коммутируемое напряжение, В 60 100 100 60 100 150 60

Максимальный коммутируемый ток, А 0,25 0,5 0,5 0,3 0,5 3,0 0,3

Сопротивление контактов, Ом 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

Число циклов коммутации (режим) 5x107(5 В, 1 мА) 107(10 В, 10 мА) 107(10 В, 10 мА) 5x107(5 В, 1 мА) 107(10 В, 10 мА) 105 (40 В, 3 А) 5x107(5 В, 1 мА)

Время срабатывания, мс, не более 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5 1,0

Время отпускания, мс, не более 1,0 1,0 0,5 0,5 1,0 2,5 1,0

Электрическая прочность изоляции, В 200 220 200 200 200 300 200

Температурный диапазон, °С -40... +85 -40.+85 -40. +85 -40... +85 -40. +85 -40.+85 -40.+85

Влажность при 35 °С, % 98 98 98 98 98 98 98

| Параметры катушки управления

Рабочее напряжение, В 5, 12, 24 5, 12, 24 3, 5, 12, 24 3, 5, 12, 24 3, 5, 12, 24 12 3, 5, 12, 24

Сопротивление, Ом 500, 750, 1100, 2500 500, 750, 1100, 2500 500, 750, 1100, 2500 500, 750, 1100, 2500 500, 750, 1100, 2500 1300 500, 750, 1100, 2500

МКА-36201, уже освоенные серийным производством, высоковольтный геркон МКА-40142 (освоение завершится не позднее I кв. 2003 года). Технические характеристики последних трех герконов достигнуты во многом благодаря использованию в качестве контактного слоя нового гальванического покрытия на основе сплава вольфрам-кобальт, создан-

ного недавно на РЗМКП. В дальнейшем предполагается использование модификации этого покрытия на других типоразмерах герконов.

В таблице 2 приводятся характеристики выпускаемых заводом реле. Реле РГК41 и РГК53 выполнены на миниатюрном переключающем герконе МКС-14104 и имеют определенные преимущества перед аналога-

ми за счет свойств собственно геркона МКС-14104, по совокупности габаритов и технических характеристик превосходящего все выпускаемые за рубежом герконы.

ОАО РЗМКП всегда готов пойти навстречу заказчикам и рассмотреть любые предложения по созданию специальных реле или других изделий на базе герконов.

68

- www.finestreet.ru -