Выключатель быстродействующий автоматический постоянного тока

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к защитной коммутационной аппаратуре. Выключатель содержит вертикально расположенные контакты, отключающую пружину, пружину свободного расцепления, магнитопровод с удерживающей катушкой, главный якорь, якорь свободного расцепления и тяги. Магнитопровод выполнен Н-образным с горизонтальным расположением боковых стержней, главный якорь связан с подвижным контактом через пружину свободного расцепления посредством тяг, а якорь свободного расцепления имеет ограничитель движения указанных тяг. Технический результат - уменьшение габарита выключателя по высоте при вертикальном расположении контактов. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре, и может применяться для защиты от перегрузок и коротких замыканий электроустановок и линий постоянного тока.

Известны выключатели быстродействующие автоматические постоянного тока, например, свидетельство РФ №27737 на полезную модель Н 01 Н 77/06 2003 г. (Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий./Под ред. М.Г.Зименкова, Г.В.Розенберга, Е.М.Феськова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.236-238).

Наиболее близким к патентуемому следует считать выключатель по свидетельству РФ №27737 на полезную модель Н 01 Н 77/06 2003 г.

Этот выключатель содержит, по крайней мере, один подвижный и один неподвижный контакты, отключающую пружину, пружину свободного расцепления, магнитопровод с удерживающей катушкой, главный якорь, якорь свободного расцепления и тяги.

Недостатком этого выключателя является большой габарит по высоте при вертикальном расположении контактов, а при горизонтальном расположении контактов снижается надежность гашения дуги при отключении малых токов.

Кроме того, подвижные части вышеуказанного выключателя имеют большую массу, что снижает быстродействие.

Изобретением решается задача создания выключателя постоянного тока, характеризующегося высокой надежностью при отключении как больших, так и малых токов, повышенным быстродействием и малым габаритом по высоте.

Технический результат от использования изобретения состоит в уменьшении высоты выключателя при вертикальном расположении контактов, а также в увеличении быстродействия выключателя. Для обеспечения этого магнитопровод выполнен Н-образным с горизонтальным расположением боковых стержней, при этом главный якорь связан с подвижным контактом через пружину свободного расцепления посредством тяг, а якорь свободного расцепления имеет ограничитель движения указанных тяг.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При таком выполнении на подвижный контакт воздействуют силы, действующие вдоль одного из стержней Н-образного магнитопровода, то есть в пределах высоты Н-образного магнитопровода, что обеспечивает уменьшение высоты выключателя. На уменьшение этого габарита влияет и то, что в этом случае удерживающая катушка наматывается непосредственно на средний стержень магнитопровода, что исключает зазоры между катушкой и магнитопроводом. Кроме того, усилия в промежуточных подвижных частях действуют только на сжатие и на растяжение (отсутствуют изгиб и кручение, как в прототипе), что позволяет сделать их менее массивными, следовательно, повышается быстродействие выключателя.

Изобретение поясняется на примере выполнения. На фиг 1 представлена схема выключателя во включенном положении, на фиг.2 - вид выключателя сверху, на фиг.3 показан выключатель в предвключенном положении, на фиг.4 - то же в отключенном положении.

Выключатель быстродействующий автоматический постоянного тока содержит расположенные вертикально два подвижных контакта 1, два неподвижных контакта 2, отключающую пружину 3, две пружины свободного расцепления 4, магнитопровод 5 с удерживающей катушкой 6, главный якорь 7, якорь свободного расцепления 8 и тяги.

Магнитопровод выполнен Н-образным, его боковые стержни расположены горизонтально.

Главный якорь 7 связан с подвижными контактами 1 через пружины 4 посредством тяг 9 и 10, связанных между собой шарнирно. Якорь свободного расцепления 8 имеет ограничители 11. Ограничители 11 выполнены в виде стержней, расположенных горизонтально вдоль стержней Н-образного магнитопровода. Одним концом ограничители шарнирно крепятся к якорю свободного расцепления 8, а другой конец взаимодействует с тягами 10 в предвключенном положении выключателя. Ограничители 11 установлены в направляющих 12.

Выключатель работает следующим образом.

При протекании по удерживающей катушке 6 включающего тока к магнитопроводу одновременно притягиваются главный якорь и якорь свободного расцепления. Главный якорь через пружины 4 и тяги 9, 10 тянет за собой подвижные контакты, пока тяги 10 не упрутся в ограничители 11. Главный якорь продолжает притягиваться, сжимая пружины 4. Выключатель остается в предвключенном положении (фиг.3), пока по удерживающей катушке протекает включающий ток. Подвижные контакты 1 не смыкаются с неподвижными контактами 2. Это необходимо для того, чтобы контакты выключателя не замыкались, пока по катушке привода протекает включающий ток большой величины, так как если в главной цепи уже имеется короткое замыкание, привод не сможет сработать на отключение с нужным быстродействием.

Затем удерживающая катушка переключается на меньший по величине держащий ток.

Якорь свободного расцепления 8 не может удерживаться магнитным потоком держащего тока в притянутом положении, отпадает и освобождает ограничители 11.

Пружины 4 переводят контакты 1 во включенное положение и создают контактное нажатие, как показано на фиг.1. Выключатель готов к немедленному отключению. Таким образом обеспечивается свободное расцепление выключателя.

В отключенном положении движение главного якоря 7 ограничивается упором 13, как показано на фиг.4.

Как видно из описанного, усилия, передаваемые от главного якоря на подвижные контакты каждого полюса, направлены по одной линии, расположенной в пределах высоты Н-образного магнитопровода. Благодаря этому выключатель имеет небольшой габарит по высоте при одинаковой мощности по сравнению с прототипом. Кроме того, подвижные части патентуемого выключателя (тяги 9, 10) по сравнению с подвижными частями прототипа имеют меньшую массу, что повышает быстродействие выключателя.

Формула изобретения

Выключатель быстродействующий автоматический постоянного тока, содержащий, по крайней мере, один подвижный и один неподвижный контакты, расположенные вертикально, отключающую пружину, пружину свободного расцепления, магнитопровод с удерживающей катушкой, главный якорь, якорь свободного расцепления и тяги, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен Н-образным с горизонтальным расположением боковых стержней, при этом главный якорь связан с подвижным контактом через пружину свободного расцепления посредством тяг, а якорь свободного расцепления имеет ограничитель движения указанных тяг.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4