Электромагнитный коммутационный аппарат

 

Использование: изобретение относится к области электротехники, а именно, к низковольтному аппаратостроению и может быть использовано в конструкциях, напри мер, пускателей или контакторов. Сущность изобретения: предложен электромагнитный коммутационный аппарат с электромагнитом прямоходового типа. Якорь электромагнита связан с траверсами, выполненными по числу полюсов, через обойму при помощи запрессованных в егоо теле двух осей, а Изобретение относится к области электротехники , а именно к низковольтному аппаратостроению , . и может быть использовано в конструкциях контакторов и пускателей. Известны электромагнитные коммутационные аппараты с прямоходовой магнитной системой, например, аппараты фирм ФРГ АЕГ и СИМЕНС. Пускатели LS фирмы АЕГ имеют Ш-образную магнитную систему с сердечником, на котором размещена втягивающая катушка , установленными в пластмассовом корпууказанная обойма , в свою очередь, связана общей осью со всеми траверсами, в которых установлены подвижные мостиковые контакты . В колодке с неподвижными контактами выполнены пазы, -в которых перемещаются направляющие - дополнительные колодки-ползуны, надетые на выступы обоймы и содержащие гнезда под ось, связывающую обойму с траверсами. Каждая траверса выполнена составной из двух симметричных деталей, содержащих полость под контактную пружину и конический выступ , на который насажена указанная пружина , скрепляющая указанные части траверсы с одного ее конца, а с другого конца обе части траверсы заходят в гнездо, выполненное в обойме, и таким образом скрепляются. Обойма в верхней своей части содержит дополнительные выступы, которыми она перемещается в пазах, выполненных дополнительно в колодке с неподвижными контактами. В средней части якоря (по оси симметрии) выполнена выемка под конец средней траверсы. 5 з.п. ф-лы, 3 ил. се. Якорь размещен в пластмассовой обойме , выполненной единой деталью с контактной траверсой, в которой установлены подвижные контакты. Неподвижные контакты закреплены на неподвижной колодке, закрепленной в пластмассовом корпусе. В указанных пускателях на большие токи при включении происходит сильный удар, приводящий к интенсивному износу магнитной и контактной систем, т.е. к резкому снижению механической и коммутационной износостойкости. Изготовление контактной траверсы единой деталью с ел с XI ч 00 О 00

СОКОВ ..ORETC:ÊÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕ< КИХ

РЕСПУБЛИК (снл Н 01 Н 50/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)tan

I»

l(y (ОО (21) 4892387/07 (22) 18.12.90 (46) 30.01,93. Бюл, N 4 (71) Всесоюзный научно-исследователь.ский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) B,А. Тварнов, С,Е. Петрова и Т,А. Денисова (56) Пускатели 3 i F фирмы Сименс. ФРГ, каталоги инофирм Сименс и АЕГ (ФРГ), 1989 †19. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ (57) Использование: изобретение относится к области электротехники, а именно, к низковольтному аппаратостроению и может быть использовано в конструкциях, например, пускателей или контакторов. Сущность изобретения; предложен электромагнитный коммутационный аппарат с электромагнитом прямоходового типа, Якорь электромагнита связан с траверсами, выполненными по числу полюсов, через обойму при помощи запрессованных в егоо теле двух осей, а

Изобретение относится к области электротехники, а именно к низковольтному аппаратостроению, . и может быть использовано в конструкциях контакторов и пускателей.

Известны электромагнитные коммутационные аппараты с прямоходовой магнитной системой, например, аппараты фирм

ФРГ АЕГ и СИМЕНС.

Пускатели LS фирмы АЕГ имеют Ш-образную магнитную систему с сердечником, на котором размещена втягивающая катушка, установленными в пластмассовом корпу„„5U„„1791868 А1 указанная обойма, в свою очередь, связана общей осью со всеми траверсами, в которых установлены подвижные мостиковые контакты, B колодке с неподвижными контактами выполнены пазы, в которых перемещаются направляющие — дополнительные колодки-ползуны, надетые на выступы обоймы и содержащие гнезда под ось, связывающую обойму с траверсами. Каждая траверса выполнена составной иэ двух сим° метричных деталей, содержащих полость под контактную пружину и конический выступ, на который насажена указанная пружина, скрепляющая указанные части траверсы с одного ее конца, а с другого конца обе части траверсы заходят в гнездо, выполненное в обойме, и таким образом скрепляются. Обойма в верхней своей части содержит дополнительные выступы, которыми она перемещается в пазах, выполненных дополнительно в колодке с неподвижными контактами. В средней части якоря (по оси симметрии) выполнена выемка под конец средней траверсы. 5 з,п, ф-лы, 3 ил. се. Якорь размещен в пластмассовой обойме, выполненной единой деталью с контактной траверсой, в которой установлены подвижные контакты. Неподвижные контакты закреплены на неподвижной колодке, закрепленной в пластмассовом корпусе.

В указанных пускателях на большие токи при включении происходит сильный удар, приводящий к интенсивному износу магнитной и контактной систем, т.е. к резкому снижению механической и коммутационной износостой кости. Изготовление контактной траверсы единой деталью с

1791868

50 обоймой усложняет изготовление аппарата, а воздействие тепловых и механических нагрузок приводит к короблению детали и ее затиранию в направляющих движениях.

Для изготовления таких сложных деталей требуются сложные клиновые пресс-формы, что, в конечном счете, приводит к удорожанию конструкции.

Наиболее близкими к изобретению, выбранными за прототип, являются пускатели

ЗТГ фирмы СИМЕНС ФРГ, Якорь электромагнита пускателя ЗТГ установлен также в обойме, выполненной единой деталью вместе с контактной траверсой, в которой размещены подвижные мостиковые контакты, при этом в якоре выполнено прямоугольное отверстие, через которое проходит пластина, своими концами зафиксированная в обойме. Сам якорь в обойме амортизирован цилиндрическими пружинами, установленными по краям между поверхностью якоря и стенкой обоймы, П-образный сердечник с втягивающими катушками установлен в силуминовом корпусе на цилиндрических выступах консолей винтов, закрепленных на стенках корпуса и заходящих в отверстия, выполненные в теле

"" сердечника.

Выполнение прямоугольного отверстия в якоре ослабляет его сечение и для обеспечения требуемой тяговой характеристики приходится увеличивать сечение, что приводит к дополнительному расходу электротехнической стали и увеличению веса якоря.

Выполнение отверстий в теле сердечника под консоли винтов уменьшает сечение сердечника, что требует дополнительного его увеличения для обеспечения требуемого сечения по индукции, обеспечивающего необходимую тяговую характеристику для четкой работы аппарата, что в целом также приводит к дополнительному расходу электротехнической стали. На консолях винтов надеты амортизационные резиновые втулки, заходящие в отверстия в сердечнике, Изготовление обоймы с траверсой единой цельной деталью требует сложных клиновых пресс-форм. что связано с большой трудоемкостью изготовления самой детали и удорожает изготовление аппарата.

Кроме того, s процессе работы под действием механических и тепловых нагрузок возможно коробление детали, приводящее к затиранию, заклиниванию подвижной части, то есть к выходу аппарата из строя, В некоторых случаях для обеспечения требуемой точности сопрягаемых размеров прибегают к дополнительной механической обработке. Изготовление цельной единой деталью обоймы и траверсы из реактивных пластмасс не обеспечивает гашение ударных нагрузок, и как показывают результаты испытаний требуемого ресурса по механической и коммутационной износостойкости.

Одновременно в связи с перекосами возникают трудности по обеспечению совпадения контактных серебросодержащих контактных накладок и одновременности касания контактов, что приводит к снижению ресурса аппарата по коммутационной износостойкости.

Направляющие движения выполнены в виде отдельных колодок (ползунов), установленных на краях пластины, скрепляющей якорь с обоймой и фиксирующихся в боковых пазах обоймы.

Целью изобретения — упрощение изготовления аппарата, уменьшение габаритов, повышение его механической и коммутационной износостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитном коммутационном аппарате, содержащем прямоходовой электромагнит с плоским якорем, расположенным в обойме, связанной с траверсой, в которой установлены подпружиненные мостиковые контакты, колодку с неподвижными контактами, направляющие движения подвижной части аппарата, выполненные в виде ползунов, связанных с подвижной частью аппарата и подпружиненных возвратными пружинами, траверса выполнена в виде отдельных узлов (траверс) по числу полюсов, каждая из которых состоит иэ двух одинаковых симметричных частей с полостями под контактную пружину, соединенных с одного конца пружиной мостикового контакта, установленной на конических выступах, выполненных в указанных полостях, а другим концом заходящих в соответствующие пазы, выполненные в обойме, при этом в указанных концах траверс и в стенках указанных пазов обоймы выполнены сквозные отверстия, в которых расположена ось, соединяющая траверсы с обоймой.

Далее на боковых стенках обоймы выполнены выступы, на которые установлены направляющие движения, выполненные в виде отдельных колодок-ползунов из антифрикцион ного материала. перемещающихся в пазах колодки с неподвижными контактами. В указанных ползунах выполнены гнезда, в которых зафиксированы концы оси, соединяющей обойму с траверсами.

Обойма в верхней и нижней своих частях содержит выступы, заходящие в пазы, выполненные на двух других противоположных стенках колодки с неподвижными контактами, являющиеся дополнительными

1791868 направляющими движения подвижной части аппарата, Якорь установлен в обойме с помощью запрессованных по его краям о ей, при этом выступающие концы осей в процессе. работы перемещаются в овальных пазах обоймы, сжимая амортизационные резиновые прокладки.

Техническая сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что благодаря выполнению обоймы и составной контактной траверсы раздельными деталями, объединяемыми при сборке в единый узел без использования дополнительных крепежных и фиксирующих деталей, обеспечивается простое изготовление деталей и самого аппарата в целом, а также возможность изготовления этих деталей из разных материалов в зависимости от функционального назначения деталей позволяет повысить механическую и коммутационную износостойкость аппарата, обеспечить малый коэффициент трения и демпфирования ударных нагрузок.

В то же время выполнение узлов траверс раздельными на каждый полюс, установленными в гнездах обоймы и соединенными с обоймой общей осью, обеспечивает установку траверс за счет поворота вокруг оси и перемещения их вдоль оси, исключает их воэможность затирания при перекосах, что также повышает механическую и коммутационную износостойкость аппарата.

Выполнение на боковых стенках обоймы выступов, на которые установлены направляющие движения — ползуны, заходящие в пазы контактной колодки упрощает сборку, т.к. не требуется при сборке устанавливать ползуны на деталь, соединяющую якорь с обоймой, Дополнительное упрощение также достигается за счет фиксации оси, соединяющей обойму с траверсами, в указанных полэунах беэ крепления дополнительных конструктивных деталей.

Выполнение дополнительных выступов на обойме, заходящих в пазы, выполненные на внутренних стенках контактной колодки, позволяет исключить возможность перекосов относительно вертикальной оси, и разгрузить дополнительно ползуны, установленные на боковых стенках обоймы.

Крепление якоря в обойме с помощью запрессованных осей, а также выполнение траверс, обоймы и направляющих движения отдельными деталями дает возможность выполнить компактный узел подвижной части аппарата, уменьшить его габариты и вес, что также ослабляет удары

10

35 обоймы 4 (фиг. 3) и располагаются в боковых

55 при включении и позволяет повысить ресурс аппарата по механической и коммутационной иэносостойкости, Выполнение выемки на оси симметрии якоря (эдесь поток разбивается на две части), также позволяет выполнить узел подвижной части компактным, уменьшить размер его по глубине и в целом уменьшить размер по глубине аппарата, снизить его вес.

На фиг,! — 3 представлен предложенный электромагнитный коммутационный аппарат, содержащий шихтованную магнитную систему. состоящую иэ сердечника 1 с втягивающей катушкой 2, якоря 3, установленного в обойме 4 путем запрессовки в тело якоря осей 5, проходящих через отверстие

6 в обойме 4, между обоймой и поверхностью якоря установлены резиновые амортизаторы 7, узлов 8 контактной траверсы, соединенных с обоймой 4 общей осью 9

Узел 8 траверсы (CM, фиг, 2) состоит из двух симмегричных частей 10, соединенных в верхней части контактной пружиной 11, установленной на конические выступы 12, расположенные в полости 13 симметричных частей траверсы. Нижняя часть 14 узла 8 траверсы фиксиру;:--.я стенками 15 гнезда

16, выполненными в обойме 4. На нижней части узла 8 траверсы выполнено отверстие

17, = на стенках 15 гнезда 16 обоймы 4— отверстие 18, где располагается ось 9, соединяющая узлы треверс 8 с обоймой 4, Направля ощие движения в виде ползунов 19 туго устачовлены на выступах 20 пазах 21, выполненных на внутренних сторонах колодки 22 с непоцвижными контактами 23. Обойма 4 в верхней и нижней части содержит выступы 24, заходящие в пазы 25 контактной колодки 21 п служащие дополнительными направляющими движения, Подвижные мостиковые контакты 26 установлень. на контактных траверсах 8 и прижимаются к поверхности траверс через воздействие контактной пружины 11 на мостиковый контакт (фиг, 2). Возвратные пружины 27 опираются на поверхность направляющих движения (в виде ползуна

19) и опорные поверхности 28 корпуса 29.

Работает предлагаемый аппарат следующим образом.

При подаче питания на втягивающую катушку 2 якорь 3 притягивается к сердечнику 1, замыкаются подвижные и неподвижные конт- кты 23 и 26, сжимаются возвратные пружины 27. При этом направляющие движения ползуны 9 и выступы 20 обоймы 4 совершают перемещение в пазах

21 колодки 22 с неподвижными контактами, По сравнению с прототипом предлагаемый

1791868 аппарат имеет более высокую механическую и коммутационную износостойкость. меньший расход серебра для обеспечения требуемого ресурса по коммутационной иэносостойкости, Макетные образцы отличаются меньшими габаритами и массой порядка на 0,5 кг на каждый образец, что значительно экономит конструкционные материалы.

Формула изобретения

1. Электромагнитный коммутационный аппарат, содержащий прямоходовой электромагнит с якорем, расположенным в обойме, связанной через ось с траверсой, в которой установлены подпружиненные мостиковые контакты, колодку с неподвижными контактами. направляющие движения подвижной части аппарата, выполненные в виде ползунов, связанных с подвижной системой аппарата и подпружиненных возвратной пружиной, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов, упрощения изготовления, повышения механической и коммутационной износостойкости, указанная траверса выполнена в виде отдельных узлов по числу полюсов, в обойме выполнены пазы по числу указанных узлов, при этом в стенках укаэанных пазов выполнены соосные сквозные отверстия, предназначенные для размещения оси травеосы, каждый из указанных узлов состоит из двух симметричных частей, при этом на одном из концов каждой части выполнено сквозное отверстие, обе части каждого узла образуют конический выступ и полость, последняя предназначена для размещения одной из контактных пружин, при. чем одни концы узла соединены упомянутой контактной пружиной, установленной на коническом выступе, а другие концы со сквозными отверстиями, установлена в соответствующих пазах обоймы, при этом сквозные отверстия узлов и стенок совмещены таким

5 образом, что обойма через ось соединена с узлами траверсы, 2, Аппарат по и. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления, на боковых стенках обоймы выполнены вы10 ступы, на которых установлены указанные направляющие движения в виде ползунов, на одних из боковых противоположных стенках колодки выполнены пазы, предназначенные для размещения упомянутых вы15 ступов обоймы.

3, Аппарат поп.2,отл ич а ю щийс я тем, что в указанных ползунах выполнены гнезда„предназначенные для фиксации оси, соединяющей обойму с траверсой.

20 4. Аппарат по пп. 2 и 3, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения износостойкости, в обойме выполнены дополнительные выступы, а на других противоположных стенках обоймы выпол25 нены пазы, предназначенные для размещения указанных дополнительных выступов обоймы, 5, Аппарат по пп. 1 — 4, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения износо30. стойкости, на боковых стенках обоймы выполнены пазы, в которых установлен якорь с помощью концов двух осей, запрессованных в его тело. б, Аппарат по и. 5, от л и ч а ю шийся

35 тем, что, с целью уменьшения габаритов, в якоре по оси симметрии выполнена выемка, предназначенная для размещения конца траверсы.

1791 8б8

Составитель В. Тварнов

Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор

Заказ 155 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101