Ударовиброустойчивый контактор

 

Изобретение может быть использовано вусловияхпоступательныхиугловых ударных воздействий и вибраций. Контактор содержит подвижные поворотного типа контактную 6 и электромагнитную систему, соединенные с рычагами 9,12, установленными на осях 2, 3, закрепленных в корпусе 1. Плечи рычагов связаны друг с другом непроскальзывающей , например зубчатой, передачей. Отношение радиусов зацепления указанной передачи равно отношению моментов инерции контактной и электромагнитной систем. Точка зацепления передачи расположена на одной линии с центрами осей рычагов, центры масс контактной и электромагнитной систем - по одну сторону от указанной линии и от перпендикуляров к этой линии, проходящих через центры осей 2, 3, а расстояния от центров масс до центров осей обоих рычагов и углы между указанной линии и прямыми, проходящими каждая через центр масс и центр оси соответствующего рычага, выполнены одинаковыми, указанные соотношения и расположение центров масс обеспечивают стойкость контактора к воздействию ударных нагрузок и вибраций при несбалансированных подвижных контактной и электромагнитной системах. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 01 Н 50/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

,)1О q ) 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4679004/07 (22) 09.03.89 (46) 30.05.92. Бюл. М 20 (71) Ленинградское производственное элек. тромашиностроительное объединение

"Электросила" им. С. М. Кирова (72) 8. В. Кулакова, Б.А. Лярский и Н, Н. Претро (53) 621.318.56(088.8) (56) Патент СССР Q 202793, кл. Н 02 Н 50/30, 1966.

Авторское свидетельство СССР

N. 1020882, кл. Н 01 Н 50/30, 1981. (54) УДАРОВ ИБРОУСТОЙЧИ ВЫЙ КОНТАКТОР (57) Изобретение может быть использовано в условиях поступательных и угловых ударных воздействий и вибраций. Контактор содержит подвижные поворотного типа контактную 6 и электромагнитную систему, соединенные с рычагами 9, 12, установленными на осях 2, 3, закрепленных в корпусе 1. Плечи рычагов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических аппаратах, в частности. в электромагнитных контакторах поворотного типа, предназначенных для работы в условиях ударных воздействий и вибраций, сейсмических колебаний и т. и.

Известен ударовиброустойчивый контактс р, содержащий основание, контактную систему поворотного типа и электромагнитную систему, статически сбалансированные относительно своих осей вращения и связанные между собой механизмом непроскальэывающей передачи, с отношением радиусов зацепления передачи, равным от,, Ы,, 1737549 А1 связаны друг с другом непроскальзывающей, например зубчатой, передачей. Отношение радиусов зацепления указанной передачи равно отношению моментов инерции контактной и электромагнитной систем.

Точка зацепления передачи расположена на одной линии с центрами осей рычагов, центры масс контактной и электромагнитной систем — по одну сторону от указанной линии и от перпендикуляров к этой линии, проходящих через центры осей 2, 3, а расстояния от центров масс до центров осей обоих рычагов и углы между указанной линии и прямыми, проходящими каждая через центр масс и центр оси соответствующего рычага, выполнены одинаковыми, указанные соотношения и расположение центров масс обеспечивают стойкость контактора к воздействию ударных нагрузок и вибраций при несбалансированных подвижных контактной и электромагнитной системах. 2 ил. ношению моментов инерции этих систем. Ц

Контактор выполнен с электромагнитной (Я системой в виде двух электромагнитов, яко- ф, ря которых статически сбалансированы относительно оси вращения, механизм непроскальзывающей передачи выполнен в виде двух элементов, один из которых закреплен на оси вращения контактной системы, а другой — на оси вращения якорей электромагнитной системы, причем один из элементов выполнен с выступом, а другой— с регулируемым упором, установленным с воэможностью взаимодействия с выступом, К недостаткам этого контактора следует отнести необходимость статического балан1737549 сирования относительно осей вращения контактной и электромагнитной систем, что заставляет выполнять их симметричными относительно осей вращения за счет применения дополнительных деталей контактной и магнитной систем и усложнения сборки. К недостаткам контактора следует также отнести использование двух электромагнитов, якоря которых, притягиваясь, поворачивают подвижные системы. Так как во включенном положении. контактора практически невозможно обеспечить полное прилегание обоих якорей, то основное и постоянное удерживающие усилия созда. ются только одной электромагнитной системой. Вторая электромагнитная система во включенном положении контактора создает лишь дополнительное и непостоянное по величине (зависящее от зазора) удерживаю; щее усилие, что снижает эффективность использования материалов.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение материалоемкости при: обеспечении ударовиброустойчивости контактора в выключенном положении.

Это достигается тем, что в ударовиброустойчивом контакторе, содержащем осно- . вание, подвижные контактную систему и электромагнитную систему поворотного типа, два рычага, установленных на осях, контактная система жестко соединена с одним иэ рычагов, электромагнитная система — с другим рычагом, плечи рычагов связаны друг с другом механизмом непроскальзывающей передачи с отношением радиусов зацепления, равным отношению моментов инерции подвижных контактной и электромагнитных систем, один из рычагов выполнен с выступом, а другой — с регулируемым упором, установленным с возможностью взаимодействия r. выступом, подвижные контактная и электромагнитная системы выполнены несбалансированными относительно центров осей рычагов, точка зацепления механизма непроскальзывающей передачи расположена на одной линии с центрами осей рычагов, центры масс контактной и электромагнитной систем расположены по одну сторону от укаэанной линии и от перпендикуляров к этой линии, проходящих через центры осей рычагов, а расстояния от центров масс контактной и электромагнитной систем до центров осей обоих рычагов и углы между указанной линией и прямыми, проходящими каждая через центр масс и центр оси соответствующего рычага, выполнены одинаковыми. вместе со связанным с ним через зубчатую

45 передачу рычагом 9 с подвижной контактной системой 6 возвращается в исходное состояние, определяемое упором рычагов 9 и 12 в плоскости В. Подвижные системы вспомогательных контактов 13 и контакта

50 управления 14 возвращаются в исходное состояние под действием собственных пружин.

Ударостойкость контактора в выключенном положении обеспечивается следую55 щим образом. При поступательных ударных воздействиях на основание 1 в направлениях, укаэанных стрелками Г (см, фиг. 2) и расположении.центров масс подвижных частей по.одну сторону от проходящих через оси 2 и 3 перпендикуляров к линии, соеди10

На фиг. 1 изображена кинематическая схема контактора; на фиг. 2 — вариант исполнения контактора с кинематической схемой, приведенной на фиг, 1, общий вид, Контактор состоит из основания 1, на котором установлены оси 2 и 3, неподвижные главные контакты 4 и сердечник 5 электромагнитной системы, подвижной контактной системы 6 с контактодержателем 7, подвижными контактами 8 и зубчатым секторным рычагом 9, подвижной электромагнитной системой 10 с якорями 11 и зубчатым секторным рычагом t2, блока 13 вспомогательных контактов и контакта 14 управления, отключающей пружины 15, При этом углы расположения центров обоих масс подвижных элементов 6, 7, 8 и 9 и подвижных элементов 10, 11 и 12 выполнены одинаковыми (углы йиф на фиг. 1).

Одинаковыми выполнены также и расстояния между центрами этих масс и осями 2 и

3, а сами центры масс (обозначены как А и

Б) находятся по одну сторону от линии, соединяющей оси 2 и 3, и от перпендикуляров к этой линии, проходящих через оси 2 и 3, Работа контактора осуществляется следующим образом.

При подаче питания в обмотку электромагнита якорь 11 притягивается к сердечнику 5, вызывая тем самым поворот подвижной электромагнитной системы 10 и рычага 12 относительно оси 3, и следовательно связанного с.ними через зубчатую передачу рычага 9. Рычаг 9, поворачиваясь против часовой стрелки относительно оси 2, перемещает подвижную контактную систему 6 с контактодержателем 7, при этом контакты 4 и 8 замыкаются. Одновременно рычаг 12 воздействует на подвижные системы вспомогательных контактов 13 и контакта 14 управления. Снятие питания с электромагнита приводит к тому, что под действием возвратной пружины 15 рычаг 12

1737549 няющдй эти оси, моменты сил инерции.стремятся повернуть подвижные части в одинаковом направлении относительно осей вращения. Однако в точке зацепления непроскальзывающей передачи действие этих 5 моментов сил будет противоположным, а при равенстве углов пил расположения центров масс и расстояний от центров этих масс до осей вращения будет и равным по величине, т. е. произойдет компенсация мо- 10 ментов сил инерции в точке зацепления непроскальзывающей передачи, и ложного срабатывания контактора не произойдет, если отношение радиусов зацепления передачи будет равно отношению масс подвиж- 15 ных частей.

Аналогичной будет и компенсация моментов сил инерции в точке зацепления не-. проскальзывающей передачи при поступательных ударных воздействиях на 20 основание 1 в направлениях, указанных стрелками Д (см. фиг. 2), если центры масс подвижных частей располагаются на одинаковых расстояниях по одну сторону от ли- нии, соединяющей оси вращения этих 25 частей, и под одинаковыми углами к этой линий(углы а и Р ), При ударном воздействии на основание

1, придающем ему вращательное ускорение, опасными, т. е. могущими привести к 30 изменению выключенного положения аппарата, являются направления поворота по стрелкам Е. Действие вращательных ускорений и возникающие при этом моменты инерции стремятся повернуть подвижные 35 части в одинаковом направлении и, при ра- . венстве моментов относительно точек вращения (осей 2 и 3) также взаимно компенсируются в точке зацепления рычагов 9 и 12. Ложного срабатывания контакто- 40 ра не происходит.

Равенство углов расположения а и Р и расстояний центров масс от осей вращения позволяет компенсировать в точке зацепления непроскальэывающей передачи как мо- 45 менты, создаваемые силами тяжести подвижных частей относительно их осей вращения (т. е, статические), так и моменты, обусловленные инерционностью подвижных частей (т. е. динамические). 50 . Действительно, для равенства статических моментов необходимо, чтобы выполнялось соотношение

m, R1 Rni

m2 Йг Rn2 55 где mi и m2 — массы подвижных частей;

Ri и R2 — расстояния от центров этих масс до их осей вращения;

Rni И Rn2 — радИуСЫ ЗацЕПЛЕНИя НЕПрОскальзывающей передачи.

Для равенства динамических моментов необходимо, чтобы при ударах вдоль линии, соединяющей оси, выполнялось соотношение

mR sin а Rni

Ф тг Вг З!П р Rn2 . или при

«р RE п1

m2 R) пг

Идентичные соотношения могут быть получены и при ударах поперек линии, соединяющей оси, если Q=P, и при вращател ь н ых ударных воздействиях;

Следовательно, для компенсации как статических, так и динамических нагрузок в точке зацепления непроскальзывающей передачи при а =P необходимо выполнить условие

mi Ri П11 К1 Rni

m2 R2 m2 RI Rng а это возможно только при R1=82 и п11 Rn1

m2 Rn2

Полученные соотношения справедливы при расположении точки зацепления непроскальзывающей передачи на одной линии с осями вращения подвижных частей, Удароустойчивость во включенном положении контактора (при неравенстве углов а и j3) может обеспечиваться силой притягивания якоря к сердечнику, компенсирующей разность моментов инерции в точке зацепле- . ния непроскальзывающей передачи.

Предлагаемое техническое решение при сохранении удароустойчивости конструктивно более просто по сравнению с известным контактором. в нем меньше деталей контактной системы и только одна электрическая система, что облегчает процесс изготовления, сборки и регулировки контактора.

Формула изобретения

Ударовиброустойчивый контактор, содержащий основание, подвижные контактную системы и электромагнитные системы поворотного типа, два рычага, установленных на осях, контактная система жестко соединена с одним из рычагов, электромагнитная система- — с другим из указанных рычагов, плечи рычагов связаны друг с другом механизмом непроскальзывающей передачи с отношением радиусов зацепления, равным отношению моментов инерции подвижных контактной и электро1737549 магнитной систем, один из рычагов выполнен с выступом, а другой — с регулируемым упором, установленным с возможностью взаимодействия с выступом, о т л и ч з ю шийся тем, что. с целью упрощения конструкции и снижения материалоемкости при обеспечении ударовиброустойчивости контактора в выключенном положении, подвижные контактная и электромагнитная системы выполнены несбалансированными относительно центров осей рычагов, точка зацепления механизма непроскальзывающей передачи расположена на одной линии с центрами осей рычагов, центры масс контактной и электромагнитной систем — по одну сторону от указанной линии и от перпендикуляров к этой линии, 5 проходящих через центры осей рычагов, а расстояния от центров масс контактной и электромагнитной систем до центров осей обоих рычагов и углы между укаэанной линией и прямыми, проходящими каждая че10 рез центр масс и центр оси соответствующего рычага, выполнены одинаковыми.