Коммутационный аппарат переменного тока

 

КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий электромагнит, включающий в себя магнМтопровод , катущку возбуждения и якорь, контактную систему и по крайней мере одну возвратную пружину, связанную с якорем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребления энергии и увеличения быстродействия , он снабжен дополнительной катушкой и управляющим ключом, при этом указанная дополнительная катушка установлена на магнитопроводе между катушкой возбуждения и якорем, механически связана с якорем, а ее выводы подключены к выводам указанного управляющего ключа.

СООЬ СОВЕТСНИХ

РЕСПУбЛИК ае (11) 41Я1 Н Ol Н 51/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Спту/7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(21) 3649005/24-07 (22) 10.10.83 (46) 15.02.85. Бюл. ¹ 6 (72) Б. К. Буль, Я. Р. Адбуллаев, А. В. Алексеев и В. Н. Бабкин (71) Отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики (53) 621.318.563 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 750609, кл. Н 01 Н 53/01, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 492010, кл. Н 01 Н 51/04, 1974. (54) (57) КОММУТАЦИОННЫИ АППАРАТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий электромагнит, включающий в себя магнитопровод, катушку возбуждения и якорь, контактную систему и по крайней мере одну возвратную пружину, связанную с якорем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребления энергии и увеличения быстродействия, он снабжен дополнительной катушкой и управляющим ключом, при этом указанная дополнительная катушка установлена на магнитопроводе между катушкой возбуждения и якорем, механически связана с якорем, а ее выводы подключены к выводам указанного управляющего ключа.

1140!85

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для дистанционного управления приемниками электрической энергии.

Известен быстродействующий индукционно-динамический привод коммутационного аппарата, содержащий корпус, два плоских индуктора, между которыми помещен якорь из материала с малым электрическим сопротивлением, прижатый к одному из индукторов с помощью пружин, и накопители энергии, подключенные к индукторам. При срабатывании такого аппарата якорь перемещается от первого индуктора к второму, а для возврата необходимо срабатывание второго индуктора, тогда якорь перемещается к первому. Якорь связан с контактами, при помощи которых и осуществляется коммутация. В таком устройстве отсутствуют возвратные пружины, а время срабатывания зависит от силы тока в индукторах (1).

Недостатком таких аппаратов является сложность конструкции, поскольку необходи5

10 !

5.

20 мо иметь два накопителя энергии. Это усложняет применение такого устройства в силовых сетях переменного тока, например, с параметрами 220 В, 50 Гц. Устройство имеет большие габариты, что также ограничивает область его применения.

Наиболее близким к предлагаемому является электромагнитный пускатель переменного тока, содержащий магнитопровод электромагнита, обмотку возбуждения и подвижный якорь, связанный с подпружи- 30 пенными контактами. Конструкция и кинематпческая схема этого пускателя просты (21.

Однако такой аппарат имеет большой ход подвижной магнитной системы (рабочий ход магнитной системы определяется раствором и провалом контактной системы)..

Поэтому для обеспечения четкой работы, т. е. определенной силы нажатия, времени срабатывания и т. д., требуются большие ампер-витки, что связано с большим расхо- 40 дом обмоточного провода и электротехнической стали, а также, как следствие, с большим потреблением энергии.

Цель изобретения — уменьшение потребления энергии электромагнитом коммутационного аппарата и увеличение его быстро- 45 действия.

Поставленная цель достигается тем, что коммутационный аппарат, содержащий электромагнит, включающий в. себя катушку возбуждения, магнитопровод и якорь, контактную систему и по крайней мере одну возвратную пружину, связанную с якорем, снабжен дополнительной катушкой и управляющим ключом, при этом дополнительная катушка установлена на магнитопроводе между катушкой возбуждения и якорем, 55 механически связана с якорем, а ее выводы подключены к выводам указанного управляющего ключа.

При подключении обмотки возбуждения в сети переменного тока якорь притягивается к полюсам электромагнита. В подвижной катушке индуктируется ЭДС взаимоиндукции, но так как ее цепь разомкнута, то она не оказывает никакого влияния на работу электромагнита. Если теперь замкнуть выводы подвижной катушки накоротко с помощью управляющего ключа, например кнопки «Стоп» или контактов реле управления, то в подвижной катушке будет протекать ток, направленный таким образом, чтобы создаваемый им поток был направлен встречно потоку обмотки возбуждения, т. е. будет экранировать этот поток.

В результате этого поток, проходящий через полюса электромагнита, уменьшается, что приводит к уменьшению силы притяжения якоря к полюсам, и якорь под действием силы возвратных пружин отходит от полюсов, т. е. происходит срабатывание. Одновременно на якорь действует сила со стороны подвижной катушки, с которой он механически связан, направленная согласно с силой возвратных пружин. Сила со стороны подвижной катушки обусловлена взаимодействием тока подвижной катушки с магнитным полем, создаваемым катушкой возбуждения. Эта сила определяется из выражения гз 211 у

2 4 где — электродинамическая сила, действующая на подвижную катушку; — ток в обмотке возбуждения; — индук,-явность обмотки возбуждеl ния; х — перемещение подвижной катушки.

Знак минус указывает на то, что электродинамическая сила является силой отталкивания относительно обмотки возбуждения.

Таким образом, кроме возвратных пружин на якорь действует электродинамическая сила Гэ, что приводит к уменьшению времени отпадания якоря электромагнита. Механическое воздействие подвижной катушки на якорь эквивалентно действию дополнительной возвратной пружины, что позволяет уменьшить жесткость возвратных пружин без увеличения времени отпадания, а это, в свою очередь, позволяет уменьшить необходимую для притягивания якоря мощность электромагнита, так как противодействие возвратных пружин уменьшается, и потребление энергии электромагнитом с .притянутым якорем, что вытекает из принципа действия электромагнитных коммутационных аппаратов.

На чертеже схематически показана конструкция предлагаемого коммутационного аппарата переменного тока.

Коммутационный аппарат содержит магнитопровод 1 с подвижным якорем 2, катушку 3 возбуждения, подключенную к сети

1140185

Составитель Г. Алексеев

Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о крытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Алексеенко

Заказ 66/41 переменного тока, подвижную катушку 4, механически связанную с якорем 2 и подключенную к нормально разомкнутым контактам кнопки «Стоп», возвратную пружину 5, систему контактов 6.

Использование изобретения позволит повысить износоустойчивость контактов за счет уменьшения времени срабатывания, а также снизить потребление энергии коммутационным аппаратом.