Геркон


Геркон – это герметичный или герметизированный магнитоуправляемый контакт. Само слово «геркон» происходит от трех первых букв из слов герметичный и контакт.

Геркон

Герконы применяются в качестве переключателей, кнопок, сигнализаторов. Используются как контактные элементы различных реле, которые называются герконовые реле.

Мы же в наших конструкциях будем использовать их как ключевой элемент сигнализации.

Устройство и конструкция герконов

Чаще всего геркон представляет собой стеклянный баллон. При изготовлении геркона баллон заполняется инертным газом – азотом, водородом или их смесью под давлением порядка 50 кПа или вакуумируется, т. е. создается вакуум. Внутри баллона расположены контакты, которые снаружи заканчиваются выводами, с помощью которых осуществляется подключение геркона к внешней цепи.

Герконы. Внешний вид

Устройство геркона

Контакты, расположенные внутри баллона, называются контактными сердечниками. Они изготовляются из магнитного материала, зачастую из пермалоя. Пермалой, как и трансформаторная сталь относится к магнитомягким материалам. Такие материалы под воздействием на них магнитного поля легко намагничиваются и также легко размагничиваются при снятии магнитного поля.

Контакты геркона

Для снижения переходного сопротивления между замкнутыми контактными сердечниками поверхность их покрывают родием или сплавом золота, которые обладают высокой электропроводностью. А инертный газ, которым заполнен баллон, защищает контактные сердечники от образования окислов.

Производятся замыкающие, размыкающие и переключающие герконы.

Замыкающий геркон

Размыкающий геркон

Переключающий геркон

Контактные сердечники замыкающих герконов при отсутствии магнитного поля находятся в разомкнутом положении и замыкаются при попадании в зону воздействия управляющего магнитного поля. Чтобы понять принцип работы такого геркона достаточна собрать простую схему: источник напряжения 3 В последовательно соединить со светодиодом и герконом. Также понадобится постоянный магнит, который будет служить источником магнитного поля. При отсутствии магнита светодиод не светится. Если же к геркону подвести магнит, то контакты геркона замкнутся, создастся цепь для протекания тока и он засветится.

Принцип работы замыкающего геркона

Принцип работы замыкающего геркона (с постоянным магнитом)

Аналогично работает размыкающий геркон. Только при отсутствии магнитного поля его контакты замкнуты, а размыкаются они, если на геркон воздействовать магнитным полем.

Принцип работы размыкающего геркона (без постоянного магнита)

Принцип действия размыкающего геркона (с постоянным магнитом)

При воздействии управляющего магнитного поля на контактные сердечники переключающего геркона одна пара контактов размыкается, а вторая замыкается.

Принцип работы геркона

Принцип работы геркона заключается в следующем. При воздействии магнитного поля, которое называют управляющее магнитное поле, на геркон по его контактным сердечникам начнет протекать магнитный поток Ф, который приведет к возникновению между контактами электромагнитной силы Fэл. Под действием этой силы контакты притянутся друг к другу. Таким образом происходит замыкание контактов.

Геркон, управляеемый постоянным магнитом

При снижении величины (напряженности) магнитного поля до значения отпускания контактные сердечники разомкнутся под воздействием сил их упругости.



Источником управляющего магнитного поля может служить шина по которой протекает ток, катушка с током или постоянный магнит.

Геркон, управляемый магнитным полем, созданным шиной с током

Геркон, управляемый катушкой с токомПреимущества герконов

Теперь, когда мы изучили принцип работы геркона давайте рассмотрим его основные преимущества. Поскольку геркон разрабатывался как основной элемент в составе реле, то сравним герконовые реле с электромагнитными.

Замыкание и размыкание контактов электромагнитных реле сопровождается возникновением электрической дуги или искры, которые приводят к ускоренному износу контактов. Кроме того они не защищены от воздействия окислов, попадания пыли и влаги, что дополнительно ускоряет процесс их износа.

Ввиду значительной массы подвижных контактных элементов они обладают и значительной инерционностью, что приводит к снижению скорости включения и отключения реле.

В отличие от электромагнитных герконовые реле лишены указанных недостатков и имеют гораздо меньшее время срабатывания, а износоустойчивость их на 2…3 порядка выше.

Основные параметры герконов

  1. Магнитодвижущая сила (МДС) срабатывания, А;
  2. МДС отпускания, А;
  3. Коэффициент возврата – отношение МДС срабатывания к МДС отпускания;
  4. Время срабатывания, мс;
  5. Время отпускания, мс;
  6. Диапазон коммутирующих токов, А;
  7. Диапазон коммутирующих напряжений, В;
  8. Максимальная коммутируемая мощность, Вт;
  9. Максимальный пропускаемый ток, А;
  10. Частота коммутируемого тока, Гц;
  11. Контактное сопротивление, мОм;
  12. Сопротивление изоляции, МОм;
  13. Количество срабатываний, млн. цикл.

Маркировка герконов

Маркировка герконов как правило включает шесть элементов. Рассмотрим их по порядку.

1) МК – магнитоуправляемый контакт;

2) Характер коммутации:

А – замыкающий;

В – размыкающий;

С – перекидной;

Д – переходной.

3) Третий элемент обозначает тип жидкости для смачиваемых герконов:

Р – ртуть;

Ж – другая жидкость, кроме ртути.

4) Длина баллона в миллиметрах. Состоит из двух цифр.

5) Область применения:

1 – малой мощности (до 60 ВА);

2 – повышенной мощности (60…1000 ВА);

3 – мощные (выше 1000 ВА);

4 – высоковольтные (выше 1000 В);

5 – высокочастотные (выше 100 Гц);

6 – запоминающие;

7 – специальные;

8 – измерительные.

6) Шестая цифра обозначает модификацию геркона.

Для примера расшифруем геркон, имеющий маркировку МКВ-20501: магнитоуправляемый контакт, размыкающего типа, длинна баллона 20 мм, высокочастотный, 1-й модификации. Поскольку в маркировке используются три буквы, то это обозначает, что геркон сухого типа.