Быстродействующий выключатель

 

Изобретение относится к элек- ,-тротехнике Целью изобретения является повышение быстродействия. Выключатель содержит электромагнит (ЭМ) 1, неподвижный 6 и подвижный 7 контакты, катушку 9, тягу 10, якори 5 и 11 ЭМ 1, пружины 13, 1, 18, 20, рычаг 17 с защелкой 15, зацеп 16, дополнительный рычаг 21 с валиком 19, упоры 23, 25, 26, привод 27, короткозамкнутые кольца 29. 3 ил.

(51)5 " 01 Н 75/.02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СОЩфЕТЕЛ3эСТВУ п

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ОРН ГКНТ СССР! (2l) 4717926/07 (22) 13.07.89 (46) 07.04.92. Бюл. 11 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электфовозостроения (72) В.И.Пацеура (53) 621 316.57(088.8) (56). Авторское свидетельство СССР

N 978229, кл. H 01 H 75/02, 1981.

Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели.-М.-Л.:

Энергия, 1964, с.28, рис.ба.

Авторское свидетельство СССР

И 1658237, кл. H 01 H 75/02, 1988.! ,SU„„17252S6 А1

2 (54) БЫСТРОДЕЙСТВУКМЦИЙ ВЫКЛОЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение быстродействия. Выключатель содержит электромагнит (ЭМ) 1, неподвижный 6 и подвижный

7 контакты, катушку 9, тягу 10, якори 5 и 11 ЭМ 1, пружины 13, 14, 18, 20, рычаг 17 с защелкой 15, зацеп 16, дополнительный рычаг 21 с валиком 19, упоры 23, 25, 26, привод 27, короткозамкнутые кольца 29.

3 ил.

3 172

Изобретение относится к электротехнике, а именно к выключателям электрических аппаратов, H может быть использовано в автоматических аппаратах защиты.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На фиг, 1 изображен быстродействующий выключатель во включенном положении, на фиг. 2 - вынесенный отдельно электромагнит выключателя, у которого положение якорей соответствует включенному положению выключателя, на фиг. 3 -.выключатель в положении,,предшествующем зацепле- нию защелки и включению.

Быстродействующий выключатель (фиг.l) имеет электромагнит . 1 с окном 2 (фиг. 2),которое образовано двумя стержнями 3, ярмом 4 и якорем

5, неподвижный контакт 6, подвижный контактный рычаг 7, находящийся в окне 2. и установленный на оси 8, ка-. тушку 9, расположенную на стержне

3 тягу 1О, соединяющую контактный рыча 7,с вторым якорем 11, отключающую пружину 12, контактную пружи- ну 13, регулировочную пружину 14, защелку 15 зацеп 16, Защелка 15 помещена на рычаге 17, который установлен на оси 8. Пружина 18 обеспечивает зацепление защелки. 15 с зацепом 16. На контактном рычаге 7 зак" реплен валик 19, к которому пружиной

20 прижат дополнительный рычаг 21,; установленный на оси 22. Для ограничения хода контактного рычага 7 имеется упор 23, для ограничения хода защелки 15 - ynop 24 (на рычаге 17), для ограничения хода рычага

17 - упор 25, для ограничения хода якоря 5 - упор 26, а для включения выключателя - привод 27. На ярмо 4 (фиг.2), имеющее зазор.28, надеты короткозамкнутые кольца 29.

Для исключения зазора между тягой .1б и контактным рычагом 7 и исключения перемещения якоря 11 и тяги

10 при вибрационных нагрузках на выключателе может быть предусмотрена пружина (не показана), которая прижимает тягу 10 к контактному рычагу 7. Для,этих же целей может быть предусмотрена пружина (не показана), зацепленная непосредственно за якор

11. При относительно малых номинальных токах или необходимости получения большего быстродействия на

5286 4

5 стержнях 3 могут быть помещены вит1ки дополнительной токовой катушки (не показана) .

Быстродействующий выключатель работает следующим образом.

Ток при включенном положении выключателя (фиг.1 и 2) протекает через неподвижный контакт 6 и контактный рычаг 7 и создает магнитный по-. ток У„ который проходит по якорю 5 и разветвляется на два потока Р и Р, один из которых проходит по ярму 4, а другой - по второму якорю 11.

Значения этих потоков выбраны в соответствии с условием: I > <, где I, - заданная (статическая) уставка . выключателя, соответствующая току уставки электромагнита по пер20 вому якорю, Iy — уста вка (статическая) электромагнита по второму якорю. Поэтому второй якорь 11 может прийти в движение в случае медленного плавного возрастания тока при

25 неизменном зазоре под якорем (при заторможенном первом якоре) только при тока I<, большем тока уставки выключателя I . Таким образом, не допускается ослабление контактного

30 нажатия и сваривания контактов.

По достижении возрастающего тока (перегрузка в.защищаемой цепи} величины уставки выключателя I первый якорь 5 приходит в движение и притягивается к стержням 3 Иагнитное сопротивление на пути потока Ф, падает, что приводит к возрастанию потока Ф и, следовательно, силы притяжения якоря 11 к стержням 3. Эта -си40 ла передается через тягу 10 на контактНый рычаг 7 Контактный рычаг поворачивается по часовой стрелке вокруг оси 8 совместно .с рычагом 17. Контакты 6 и 7 раз © мыкаются. При дальнейшем движении контактного рычага 7 защелка 15 встречает на пути рычаг 21. Происходит расцепление защелки 15 с зацепом 16. Рычаг 17 под действием пружины 13 про50 ходит путь до упора 25. Валик 19 отводит подпружиненный рычаг 21, а контактный рычаг 7 становится на упор 23.

Динамическая уставка электромагнита по второму якорю 11 при заданной начальной скорости нарастания, тока должна быть выбрана равной (или меньшей) значению статической уставки электромагнита Ilo первому якорю 5. Для выполнения этого условия (в части заТехнико-экономическое преимушество предлагаемого выключателя по сраВ нению с известным состоит в следующем, В известном выключателе необходима затрата времени для расцепления защелки перед началом движения контактного рычага, в предлагаемом этот недостаток устранен путем введения валика, установленного на контактном рычаге, дополнительного подпружиненного рычага и задания токов уставки в соответствии с математическим соотношением. Это позволяет не допустить сваривания контактов при медленном плавном повышении тока до значения тока уставки выключателя и повысить быстродействие за счет создания условий расцепления защелки в процессе движения контактного рыччага »о сле начала раэмыкания контактов, чегс в известном достичь невозможно.

Формула изобретения

Быстродействующий выключатель, содержащий двухстержневой электромагнит с ярмом и двумя якорями, короткоэамкнутые кольца, надетые на ярмо, неподвижный контакт, подвижный контактный рычаг, пропущенный через окно, образованное стержнями, ярмом и первым якорем, катушку, надетую на стержень, тягу, соединяющую контактный рычаг с вторым якорем, pbl чаг, несущий защелку, зацеп, отключающую пружину, зацепленную за контактный рычаг, на котором установлен зацеп, контактную пружину, зацепленную эа рычаг, несущий защелку, pet улировочную пружину, зацепленную за первый якорь, пружину, обеспечивающую зацепление зацепа с защелкои, привод и упоры для ограничения хода контактного рычага, рычага, несущего защелку, и первого якоря, о тл и ч а ю щ и и с я темр чтор с це лью повышения быстродействия, он снабжен валиком, установленным на контактном рычаге, и дополнительным подпружиненным рычагом; установленным с возможностью поворота и взаимодействия с защелкой, причем токи уставки выбраны из условия

5 172528 данного соотношения между динамической и статической уставками по якорям 11 и 5) может быть увеличена или уменьшена статическая уставка по, 5 второму якорю. Это позволяет с увеличением количества колец 29 (при жела- . нии и олуч ит ь бол ь шее быстр оде йствие) не допустить черезмерного сни жения динамической уставки и исключить отключения выключателя при переходных эксплуатационных процессах защищаемого электрообсрудования

В динамике (короткое замыкание в защищаемой цепи) ток растет с большой скоростью, С большой скоростью рас" тет также и поток Р<, а росту потока

9 препятствуют короткозамкнутые кольца 29, поэтому поток Р . резко возрастает. Возникшая при этом боль- 20 шая сила притяжения якоря 11, которая еще больше возрастает по мере движения первого якоря 5, передается через тягу 10 на контактный рычаг 7 и приводит его в движение. В дальней- 25 шем процесс расцепления защелки происходит в указанном порядке.

Оперативное отключение выключателя (или отключение от датчика) происходит при подаче напряжения на ка" 30 тушку 9. Отключение может быть осуществлено также путем механического воздействия дополнительного устройства (не показано) непосредственно на защелку 15.

Включение выключателя (фиг.3) про" изводится приводом 27, который пово- . рачивает рычаг 17 по часовой стрелке.

При этом защелка 15 соприкасается с зацепом 16, преодолевая силу пружины 40

18, отходит от упора 24 и входит в зацепление с зацепом 16. Подпружиненный рычаг 21 находится в положении, которое не препятствует зацеплению.

При обратно и движении привода 27 ры- 45 чаг 17, преодолевая силу пружины 12, поворачивается против часовой стрелки1,. под действием пружины 13, двигаясь. вместе с контактным рычагом 7. Под " i пружиненный рычаг 21, скользя по ва-; лику 19, занимает исходное положение, а контактный рычаг 7 зацепляет. крюк тяги 10 и отводит якорь 11 от стержней 3. Если включение выключателя произведено на существующее. 55 в цепи короткое замыкание, приходит в движение первый якорь 5 или сразу же второй якорь 11 и отключение происходит в указанном порядке.

1725286 где I - заданная уставка выключа1 теля, соответствующая току уставки электромагни8 та по первому якорю, I — уставка электромагнита по второму якорю.