Коммутационный аппарат

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к коммутационным аппаратам с пневматическим приводом. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей, уменьшение габаритов, повышение надежности. Коммутационный аппарат содержит основание 1, пневматический привод 2, электромагнит 6, якорь 8, подвижные 13 и неподвижные 15, 16 контакты. При включении аппарата на электропневматический вентиль 3 и удерживающие катушки 17 подается напряжение. В полости привода повышается давление и подвижная часть привода 4 перемещается, а вместе с ней перемещаются электромагниты с притянутыми к ним якорями и связанными с якорями подвижными контактами. Происходит включение аппарата. Размыкание контактов происходит после снятия напряжения с соответствующей удерживающей катушки. Возврат аппарата в исходное состояние происходит после снятия напряжения со всех удерживающих катушек и с вентиля. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИ(T(1ЧЕСКИХ

Р Е С П У Е> Л И К (sI>s Н 01 Н 3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

j К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

J3jj; I;"l

>Ч-! ! ( а.

Р а„ с. (1 (а

,wj !

С» (21) 4666691/07 (22) 27,03.89 (46) 15.08.91. Бюл. N..30 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения

Харьковского завода "Злек1ротяжклаш" им.

В.И.Ленина (72) В.И.Сбитнев, В.А,Иванов, Н.M.ÊoðoëåB и Г.Д.Пахомов (53) 621.316.53 (088.8) (56) Авторское свидетель.;; Bo СССР

Ч 577574, кл. Н 01 Н 3/24, 19 7

Авторское сеид re(>. cryo СССР е1". 1443041, кл, l-! 01 Н 3/4 >, 1988, Баталов !-!.М.. Петроь Б П Тягоifhli 3«1>. трические аппарать M.. Энер(1«л, 1969 с.

139, рис 8 — 1.", (54) КСЛ1ГЛУ>А!(«>л«ОН! (:(Й АППАР 1 (573 Изобретен1e î. ocf«!;,B,: 3.!(. (,1ех; .

КЕ, В 4аС. НОС.тй Л > С;ММ г((!ЦИОННЫМ аГ«Г!3РГ« там с п««евматич»гки1; г>р.«,«оло>1. ! ".л!

И эc (1>1(. ге >! и>. (! Тиос(! Тая к эллi. c т рэт> -.; и

КЕ. В ЧаСТНОСТИ K K of>lf>!7(Bi«È« I × Ü Ы М 3 П, . Г«. .там с пневл1атическим приьодом, и можt;T быть испольэо(«а!«о д«Я управления Я«овыми злектродвиг;.телями на жеге": «г>, >ро ( ном тоанспорте, (ель изобрегения гасширение -,:ксплуатационных возможн(li.тей, уt>!of!! ûåíèo габаритов, повышеi«I>I(; f!(«д(е,кност.1.

На фи .1 Г1ока «а>1 коллму1д !иончь«Й эг.— парат; на фи! .? э/«ектрич(ская с кел1а подключения удер кива>о!цих катушек электромагнитов и правляющего электропневматического ве!Ятиг«я

„„. Ж,,, 1670709 А1 изобретения — расширение эксплуатационных возможностей, уменьшение габаритов. г»,вышение надежности, Коммутационный аппарат содержит основание 1, пневматическии привод 2, электромагнит б, якорь 8. подвижные 13 и неподвижные 15, 16 контакты. При включении аппарата на электропневматический вентиль 3 и удерживающие катушки 17 подается напряжение. В полости привода повышается давление и подвижная часть привода 4 переме(цается. а . сте с ней ;>заме! ;RIQT. я алек ромаг

Н." . .. i.lii 1Я 4У !.! >I« «;. НИМ л 3ПЯ>. И, («1

Эа «!1 «М С ЯКОРЯ(«И f!OPB>1».!- !л«И

«1

КОН f R . «." И I>O>1(i Ki«!.!Т . " ««! i;;i >!Е (« «I«R„1;I (а паз", — k >««1е кон (;1к,)в >1рг>иг ( пс л: снч гия !апояже ..1 .(>oòi »IcTBy«AL«(B««удерлкив >. „(>

« к! L«03B 3 « и! а,>аТа (>:.(.,o :(«, i:c! i >>«, pO! C,Однт (!ОС I» I. «ия -!, p » ..::

:: ".., У.тс«р>ли..«>>о(цл«х ..а, i>ii: - с B .!я 2 ° «l,ô («(.. и !! 1 у i а :: (> и ., > l I1:- ! f1 R а, с (. . ((1 л, «1

>«(.(!а»И» 1, ПН 1а«а1>1ЧЕСКИй ПРИ,. Д .. УГ«3:.; л: >ощий электр«эп!«Bвл«ат.«ческий вентиль 3.

Г!(>деижнля часть 4 пневматическо о привода 2»(>дору кинена аоэвг>атн(!««о!«у>«((1>«еи Ь.

Г!" .ли>к.i ая а -b " скре «л .l:.-1: п «д ж! ми «лелтромагнита ли б, б, 6", б " . nrK (pie магнит б выполнен подвиж>!ь>м

oòíocëc,(«>1.,IIO ПОдвижнО; чаС l1 "1 и под>;(>ужинен о1носительно нее пружин >(1 7.. >!ектромагнит б соприкасается с якс ое>л 8, НаХОЧЯСЬ Гlсд двй кВИЕМ ВОЭВраТНОЙ Пру:«« ны 5, усилие от которои пер(.дается «ерез по >Тг«(л л(>лую часть 4. Я ко«рь 8 !loä действием

1670709 выключающей пpужины 9 пpèæar до упора 10.

На якоре 8 закреплен контактодержатель 11. Между контак содержателем 11 и якорем 8 установлена эластичная проклад- 5 ка 12, обеспечивающая их некоторое относительное смещение для лучшего прилегания якоря 8 к электромагниту 6. Подвижный контакт 13 выполнен в виде самоустанавливающе;ося контактного мостика, 10 он размещен в окне контактодержателя 11 и через сухарь 14 поджимается выключающей пружиной 9, когорая расположена в окне контактодержателя 11 и другим концом упирается в упор 10, 15

Подвижно ту .<онт акту 13 соответствуют закрепленные на or.; oíaíèè 1 неподвижные контакты 15 и 16, Контакты 13, 15, 16 находятся в разомкнутом положении, Для повышения коммутационной способности и 20 износостойкости контакты снабжаются дугогасительной системой (не показано).

Коммутационный аппарат работает следующим образом.

При подаче напряжения на удерживаю- 25 щие катушки 17 электромагнитов 6 и управляющий элекгропневматический вентиль 3 (фиг.2) якоря 8 будут удерживаться в притя нутом к электромагнитам 6 состоянии, а электропневматический вентиль 3 ot,<ðoåò 30 доступ сжатого воздуха в полость пневматического привода 2. Под действие . сжатого воздуха поршень и подвижная часть 4 пневматического привода 2 переместиться, увлекая за собой электромагниты 6 с 35 притянутыми к ним якорями 8 с закрепленными контактодержателем 11 и контактом

13, В резуль а е перемещения подвижной части 4 и эле ромагнитов 5 происходит

cmaTve возвра i ной пружины 5 и выкл.о«а- 40 ющих пружин 9. После выбора зазора между контактами 13, 15, 16, они замыкаются, При дальнеишем перемещении подвижной части 4 контакт 13, контактодержатель

11, якорь 8 и электромагнит 6 остаются на 45 месте, а сжимается пружина 7, обеспечивая нажатие контактов. Электромагнитная сила электромагнита 6 рассчитывается таким образом, чтобы во всех допусгимых колебаниях напряжения питания, внеш- 50 них вибраций и ударов усилие сцепления якоря 8 и электромагнита 6 было достаточным.

Для отключения аппарата необходимо 55 обесточить катушки электромагнитов 6 и электропневматический вентиль 3. В этом случае электромагнитная сила исчезает и якорь 8 вместе с подвижным контактным мостиком (13) под дейсгвием выключающей пружины 9 с достаточно высокой скоростью переходит в отключенное положение (фиг.1).

Электромагниты 6, 6, 6", 6" под действием пружины 7 и собственного веса также возвращаются в исходное положение.

Устройство позволяЕт отключить не все контакты (группы), а любые из них. Для этого необходимо обесточить только удерживающую катушку 17 соответствующего электромагнита 6, 6, 6", 6" .

Известно, что при высоких скоростях срабатывания будет иметь место повышенный механический и ударный износ аппарата, Если при работе коммутационного аппарата существуют режимы, когда нужно коммутировать цепи без токовой нагрузки, то отключать аппарат можно сначала сняв напряжение с электропневматического вентиля 3, а после размыкания силовых контактов уже отключить катушки 17 электромагнитов 6, 6, 6", 6 ". В этом случае отключение будет обеспечивать только пневматический привод 2. Пневматические приводы менее быстроходны, чем электромагниты, так как у них сказывается замедляющее действие воздуха, поэтому удары будут значительно снижены и снижен износ аппарата. Имея соответствующий алгоритм включения и отключения катушек, аким образом можно существенно повысить в целом ресурс работы аппарата.

Для обеспечения коммутационному аппарату защитных функций, которые свойственны автоматическим выключателям, например защита тяговых электродвигателей от круговых огней, электромагнит 6 оборудован размагничивающей катушкой 18, которая может быть запитана, например, от специального электронного устройства, реагирующего на начало возникновения кругового огня (тока короткого замыкания), Быстродействие коммутационного аппарата достигается вследствие малого веса движущейся части (практически только масса контактного мостика (13), контактодержателя 11 и якоря 8, а масса подвижного электромагнита 6, подвижной части 4 пневматического привода влияния не оказывают), размыкание контактов без предварительного выбора провала, без притирания, т.е. о новременно с движением якоря 8, создание сразу же двух разрывов контактов и возникновение в контуре контактов значительных электродинамических сил, способствующих быстрому удлинению электрической дуги и ускоряющих движение подвижного контакта вверх.

Коммутационныи аппарат по сути является групповым электропневматическим

1670709 контактором, т.е. все контактные группы включаются и могут отключаться одним общим электропневматическим приводом, дистанционно управляемым при помощи электропневматического вентиля 3.

Кроме того, коммутационный аппарат имеет возможность селективного отключения любой одной или нескольких контактных групп путем отключения соответствующих катушек 17 электромагнитов 6, 6, 6", 6" .

Возможно и селективное включение контактных групп, так как. если катушка соответствующего электромагнита 6 не будет иметь питания, то якорь 8 не притянется и контакты не замкнутся.

Формула изобретения

1. Коммутационный аппарат, содержащий основание, пневматический привод, установленный на основании, электромагнит с удерживающей и размагничивающей катушками, установленный на подвижной части пневматического привода, якорь, неподвижные контакты, закрепленные на основании, подвижные контакты, контактодержатель, возвратную пружину, выключающую пружину, причем подвижный контакт и якорь установлены на контактодержателе, а якорь прижат выключающей пружиной через контактодержатель к упору основания, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, уменьшения габаритов, повышения надежности, он снабжен по крайней мере одной дополнительной идентичной группой элементов, состоящей из электромагнита, якоря, подвижных и неподвижных контактов, контактодержателя, выключающей и ру5 жины, причем соединение укаэанных элементов с основанием и пневматическим приводом во всех группах идентично, все электромагниты подпружинены и имеют возможность перемещения относительно

10 подвижной части пневматического привода, а указанная возвратная пружина каждой группы элементов прижимает электромагнит соответствующей группы через подвижную часть пневматического привода к

15 соответствующим якорям.

2. Аппарат по п.1, от л и ч а ю щи и с я тем, что он снабжен размыкающими контактами по числу указанных групп элементов, указанные удерживающие катушки всех

20 электромагнитов соединены параллельно, причем в цепь каждой удерживающей катушки включен размыкающий контакт.

3. Аппарат по п.1, отличающийся

25 тем, что каждая из групп элементов снабжена эластичной прокладкой, установленной между якорем и контактодержателем, в каждом из контактодержателей выполнено окно, в котором размещен подвижный контакт

30 и выключающая пружина соответствующей группы, причем в каждой группе подвижный контакт прижат выключающей пружиной к торцу окна контактодержателя.

1670709

Составитель Ю.Селянинов

Техред M Ìîðãåíòçë Корректор О.Кравцова

Редактор В.Трубченко

Ппоичяплстл нно излат льскии комбинат "Патент". r. Ужгпппл. чл.Гагяпина 101

Заказ 2753 Тираж 345 Подписное

ВНИИПИ Государе венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5