Привод электрического выключателя

 

Существо: привод работает на оперативном переменном токе и содержит линейный цилиндрический электродвигатель, вторичный элемент которого взаимодействует с валом выключателя через операционный блок посредством подвижного 1итока, связанного с рычагом, с которым шток взаимодействует через роликовый контакт. Индуктор электродвигателя установлен на шарнирной опоре, предназначенной для поворота электродвигателя вокруг его поперечной оси. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ы2,„, 1800491 А1 (я)5 Н 01 Н 33/36, 33/42

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --"::: ;, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

СО

О

О

Ф

О (21) 4935897/07 (22) 12,06,91 (46) 07,03,93, Бюл. ¹ 9 (71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей с опытным произВодством (72) Н.В,Богаенко, В.И.Григоренко, А.С.Капустинский, B,С,Попков, В.И,Абрамов и

В.Д.Павловец (56) Авторское свидетельство СССР

N159212,,кл. Н 01 Н ЗЗ/42, 1962.

Авторское свидетельство СССР

¹178880,,кл. Н 01 Н 33/66, 1963.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводам высоковольтных выключателей.

Цель изобретения — повышение уровня надежности и унификации и увеличение момента на валу аппарата в момент касания его контактов.

На фиг.1 изображена кинематическая схема привода, включающая операционный блок (выключенное положение), смонтированный на общей раме; на фиг,2 — кинематическая схема привода, включающая и операционный блок (включенное положение), линейный цилиндрический электродвигатель, рычажная передача и подвижный шток смонтированы на кронштейне; на фиг.3 — разрез А — А на фиг.1; на фиг,4— разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 — вариант кинематической схемы привода; нэ фиг.6— разрез  — В на фиг.5.

Привод электрического выключателя содержит линейный цилиндрический электро(54) ПРИВОД Э Л Е КТ Р И Ч Е С КО ГО В Ы КЛ ЮЧАТЕЛЯ (57) Существо: привод работает на оперативном переменном токе и содержитлинейный цилиндрический электродвигатель, вторичный элемент которого взаимодействует с валом выключателя через операционный блок посредством подвижного штока, связанного с рычагом, с которым шток взаимодействует через роликовый контакт. Индуктор электродвигателя установлен на шарнирной опоре, предназначенной для поворота электродвигателя вокруг его поперечной оси, 5 з.п. ф-лы, 6 ил, двигатель 1, подвижный шток 2, рычажную передачу 3 и операционный блок 4.

Рычажная передача 3 выполнена в виде фигурного рычага, один конец которого связан через проушину 5 с вторичным элементом 6 линейного цилиндрического электродвигателя 1, а другой при помощи поворотной оси 7 закреплен на узлах жесткости привода. Рычаг 3 через роликовый контакт 8 взаимодействует с подвижным штоком 2, установленным в направляющей

9. Индуктор 10 линейного цилиндрического электродвигателя 1 установлен на шарнирной опоре 11, которая обеспечивает проворот электродвигателя вокруг его поперечной оси. При этом целесообразно, чтобы поперечная ось подвески шарнирной опоры 11 пересекала продольную ось вторичного элемента 6. Это обеспечит совпадение поперечной оси подвески шарнирной опоры 11 с центром движущихся масс линейного цилиндрического электродвигэте1800491

15

40

55 ля, что исключает затирание вторичного элемента 6 в подшипниках скольжения индуктора 10 при оперировании приводом высоковольтного выключателя, В варианте по фиг,1, 3 шарнирная опора

11 индуктора 10, поворотная ось 7 рычага 3 (при помощи серьги 12) и направляющая 9 подвижного штока 2 смонтированы на общей с операционным блоком 4 раме 13. Рычажная передача 3 передает движение и усилие от линейного цилиндрического электродвигателя 1 на выходной вал 14 привода через операционный блок 4 посредством подвижного штока 2, т.е. предопределяет форму тяговой характеристики привода, формируемой на его выходном валу 14. Подвижный шток2 имеетвозможность воздействовать на рычаг 15 выходного вала привода через промежуточное звено 16 и ролик 17. Ролик 17 установлен на оси 18 шарнирного соединения звена 16 с звеном

19 механизма свободного расцепления.

Звено 19, в свою очередь, связано с подпружиненным рычагом 20, который в месте соединения со звеном 19 содержит ролик 21.

Один из торцов подпружиненного рычага 20 взаимодействует с упорным болтом 22. Механизм свободного расцепления включает также подпружиненную запирающую защелку 23, предназначенную для фиксации оси 18 ролика 17 в положении привода

"Включено", В ролик21 рычага 20 механизма свободного расцепления упирается подпружиненная защелка 24 отключающего механизма, связанная с тягой 25 электромагнита оперативного отключения 26.

В вариантах по фиг.1 — 4 рычаг 3 в месте его контакта с подвижным штоком 2 выполнен в виде сочлененной пары криволинейных профилей 27. На приведенных фигурах показан вариант, когда криволинейные профили 27 выполнены по радиусу и обращены вогнутой стороной к штоку 2. Подбирая конфигурацию профилей 27, возможно задать практически любой закон перемещения подвижного штока 2. Указанный шток 2 снабжен парой симметрично расположенных роликов 28 с ребордами 29, смонтированных на направляющих, в качестве которых использованы криволинейные профили 27 рычага 3.

В варианте по фиг.1 непосредственно на рычаге 3 сформирован упор 30, который в крайнем нижнем положении контактирует с серьгой 12.

Для повышения уровня унификации привода на основе линейного цилиндрического электродвигателя, т.е. для обеспечения возможности его привязки к операционным механизмам 4 существующих и эксплуатируемых в настоящее время приводов, указанный привод может быть снабжен кронштейном 31 (фиг.2, 4, 5, 6).

Кронштейн 31 целесообразно выполнить в виде двух сочлененных между собой элементов 32, например швеллеров, которые при монтаже кронштейна 31 примыкают к корпусу 33 операционного механизма 4.

При этом поворотная ось 7 рычага 3 и шарнирная опора 11 индуктора 10 укреплены на элементах 32 кронштейна 31, а подвижный шток 2 установлен в направляющей 9, размещенной в перемычке 34 кронштейна 31.

По варианту на фиг,2, 4 кронштейн 31 выполнен в виде двух сочлененных Г-образных элементов 32, а поворотная ось 7 рычага

3 укреплена на кронштейне 31 за подвижным штоком 2 по отношению к вторичному элементу 6 линейного цилиндрического электродвигателя. Ограничение перемещения рычага 3 в крайнем нижнем положении осуществляется за счет упора 35, укрепленного на элементах 32 кронштейна 31.

В варианте по фиг.5. 6 кронштейн 31 сформирован в виде двух сочлененных стоек 32, содержащих площадку 36, примыкающую к корпусу 32 операционного блока 4, Рычаг 3 выполнен двуплечим. Конец рычага

3 со стороны подвижного штока 2 содержит ролик 37, который контактирует с площадкой 38, выполненной на упомянутом штоке

2. Поворотная ось 7 рычага 3 укреплена на элементах 32 кронштейна 31 между подвижным штоком 2 и вторичным элементом 6 линейного цилиндрического электродвигателя, Для возврата вторичного элемента 6 в исходное положение после включения выключателя между шарнирной опорой 11 индуктора 10 и свободным концом вторичного элемента 6 размещена пружина 39, Во всех вариантах конец рычага 3 со стороны вторичного элемента 6 линейного цилиндрического электродвигателя содержит наплыв 40, выступающий за проушину

5 вторичного элемента 6. Это обеспечивает

"местное" неоперативное включение путем ручного воздействия на наплыв 40, используя домкрат в виде рычага (на рисунках не показано).

Вариант на фиг.1 — 4 более компактен по сравнению с вариантом на фиг,5, 6, может обеспечить практически любой закон перемещения подвижного штока 2, однако при этом варианте при включении выключателя требуется подъем вторичного элемента 6. В варианте на фиг,5, 6, по сравнению с вариантом на фиг.1 — 4, более эргономично решено неоперативное включение выключателя путем ручного воздействия на наплыв 40, 1800491

55 при включении выключателя масса вторичного элемента 6 действует в направлении силы тяги линейного цилиндрического электродвигателя, Вариант на фиг,5, 6 предназначен в качестве встроенного привода выключателя, но может быть использован как выносной.

Вариант по фиг,1 — 4 предназначен в основном для выносных приводов, но может быть как и вариант по фиг.5, 6, использован во встроенных приводах, Для включения выключателя подают трехфазное напряжение на обмотку индуктора 10 линейного цилиндрического электродвигателя 1, вторичный элемент 6 перемещается в направлении, указанном стрелкой, воздействуя через проушину 5 на рычаг 3, В варианте на фиг.5 вторичный элемент 6 растягивает при этом пружину 39, Рычаг З,воздействуя посредством профилей

27 на ролики 28 подвижного штока 2 (фиг,1, 2),приводит последний в движение. В варианте по фиг.5 перемещение подвижного штока 2 обеспечивается за счет воздействия ролика 37 рычага 3 на площадку 38 подвижного штока 2. Подвижный шток 2, перемещаясь в направляющей 9 входит своI им торцом в зацепление с роликом 17 и посредством промежуточного звена 16 поворачивает рычаг 15 выходного вала 14 привода в положение "Включено". При этом центр ролика 17 описывает дугу, а выступы оси 18 скользят по криволинейной поверхности запирающей защелки 23, отклоняют защелку 23 влево и при дальнейшем перемещении выходят из соприкосновения. При выполнении вышеописанной операции рычаг 20 не может поворачиваться, так как ролик 21 упирается в защелку 24. Как только выступы оси 18 поднимаются выше торца защелки 23, последняя под действием пружины возвращается в первоначальное Roложение. К этому времени прекращается подача питания в обмотку индуктора 10 линейного цилиндрического электродвигателя 1 и его вторичный элемент 6 под собственным весом (фиг.1, 2) или под воздействием пружины 39 (фиг.5) возвращается в первоначальное положение. Под действием момента, создаваемого отключающими пружинами выключателя (на рисунках не показаны) выходной вал 1 привода поворачивается в обратном направлении, пока выступы оси 18 не опустятся на торец защелки 23. На этом заканчивается операция включения. Привод заперт в положении

"Включено" (фиг.2), выступы оси 18 лежат на торце защелки 23, а ролик 21 упирается в торец защелки 24.

Отключение выключателя осуществляется подачей напряжения на катушкуотключающего электромагнита 26 или кнопку 41.

При этом тяга 25 сердечника отключающего электромагнита 26 или кнопка 41 выводят отключающую защелку 24 из зацепления с роликом 21, При этом ролик 21 теряет точку опоры и рычаг 20 поворачивается по часовой стрелке, увлекая за собой звенья 16 и

19, а также ролик 17. Выступы оси 18 в начале своего движения скользят по торцу защелки 23, а затем соскакивают с него, давая возможность рычагу 15 повернуться на требуемый угол. Звенья 16 и 19 вместе с роликом 17 опускаются, приближаясь к подвижному штоку 2. В начале поворота выходного вала 14 привода при отключении размыкается цепь отключающего электромагнита 26 и его тяга 25 возвращается в исходное положение. Как только тяга 25 отключающего электромагнита возвращается в крайнее нижнее положение, защелка 24 западает за ролик 21 и привод вновь готов к включению.

Для неоперативного включения выключателя используют рычаг ручного включения (на рисунках не показано)

I непосредственно воздействуя им на наплыв

40 рычага 3.

Для обоих вариантов характерна развязка подвижного штока и рычага, т,е. осуществление их взаимодействия через роликовый контакт, что, наряду с установкой линейного цилиндрического электродвигателя на шарнирной опоре, исключает влияние перекосов, возникающих в линейном цилиндрическом электродвигателе и рычажной передаче, на работу подвижного штока и, как следствие, на надежную работу операционного механизма. установка линейного цилиндрического электродвигателя на шарнирной опоре, которая обеспечивает проворот электродвигателя вокруг его продольной оси, и наличие роликового контакта в месте взаимодействия рычага с подвижным штоком позволяют создавать тяговую характеристику, хорошо согласующуюся со статической характеристикой коммутационного аппарата, т.е, характеристику, которая обеспечивает достижение значения, близкого к максимуму усилия, создаваемого приводом на валу выключателя в момент касания его контактов. Достигается это за счет увеличения плеча между продольными осями подвижного штока и вторичного элемента, поскольку угол в момент касания контактов, образованный продольными осями рычага и вторичного элемента, близок к 90 .

1800491

45

Благодаря наличию кронштейна, возможно оснащение приводами на основе линейного цилиндрического электродвигателя как уже эксплуатируемых аппаратов, так и вновь выпускаемых, что повышаетуровень унификации предлагаемого привода.

©ормула изобретения

1. Привод электрического выключателя, работающий на оперативном переменном токе, содержащий линейный цилиндрический электродвигатель, вторичный элемент которого взаимодействует с валом выключателя через операционный блок, включающий в себя механизм свободного расцепления, посредством подвижного штока, связанного с рычагом, один конец которого соединен с вторичным элементом электродвигателя, а другой закреплен на узлах жесткости привода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения уровня надежности и унификации и увеличения момента на валу аппарата в момент касания его контактов, подвижный шток взаимодействует с указанным рычагом через дополнительно введенный роликовый контакт, а индуктор линейного цилиндрического электродвигате я установлен на дополнительно введенной шарнирной опоре, предназначенной для поворота линейного цилиндрического электродвигателя вокруг его поперечной оси, 2. Привод по п.1. отличающийся тем, что он снабжен кронштейном, примыкающим к корпусу операционного блока и выполненным в виде двух сочлененных между собой элементов, при этом подвижный шток установлен в перемычке кронштейна, а поворотная ось рычага и шарнирная опора индуктора укреплены на элементах кронштейна.

5 3, Привод по п.1, отличающийся тем, что рычаг в месте контакта с подвижным штоком выполнен в виде сочлененной пары криволинейных профилей, а подвижный шток снабжен парой симметрично рас10 положенных роликов, смонтированных на направляющих, в качестве которых использованы криволинейные профили рычага.

4, Привод по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кронштейн выполнен в виде

15 двух сочлененных стоек, рычаг выполнен двуплечим, причем конец плеча рычага со стороны подвижного штока снабжен роликом, который контактирует с площадкой, выполненной на упомянутом штоке, а

20 поворотная ось рычага укреплена на указанном кронштейне между подвижным штоком и вторичным элементом.

5. Привод по пп,1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кронштейн выполнен в виде

25 двух сочлененных Г-образных элементов, а поворотная ось рычага укреплена на кронштейне за подвижным штоком по отношению к вторичному элементу линейного цилиндрического электродвигателя.

30 6. Привод по пп.1, 3 и 4, о т л и ч а ющ и и сятем,,что конец рычага со стороны вторичного элемента линейного цилиндрического электродвигателя выполнен с наплывом, выступающим за проушину

35 вторичного элемента линейного цилиндрического электродвигателя и предназначенным для ручного оперирования, 1800491 80049>

1800491

1800491

Составитель В.Григоренко

Редактор Т,Мельникова Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова

Заказ 1167 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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