Выключатель автоматический быстродействующий

Изобретение относится к электротехнике. Выключатель содержит подвижный и неподвижный контакты, отключающую и контактную пружины, электромагнитный привод с якорем, якорь свободного расцепления и коромысло. Одно плечо коромысла посредством контактной пружины связано с якорем электромагнитного привода. Другое плечо коромысла расположено над якорем свободного расцепления, имеющим ограничитель движения коромысла. Подвижный контакт прикреплен к коромыслу. Якорь свободного расцепления и коромысло смонтированы на якоре электромагнитного привода с возможностью поворота. Якорь свободного расцепления служит дополнительным магнитопроводящим элементом для якоря электромагнитного привода. Якорь свободного расцепления и коромысло могут быть установлены на одной оси. При таком выполнении выключатель имеет один магнитопроводящий контур, что уменьшает его габариты и массу. 1 з.п. ф-лы, 3 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 и переменного тока.

Известны выключатели автоматические быстродействующие, 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 подвижный и неподвижный контакты, отключающую и контактную пружины (отключающая пружина - поз.3, контактная пружина - поз.12), электромагнитный привод с якорем, якорь свободного расцепления и коромысло (в прототипе это скоба поз.11), одно плечо которого посредством контактной пружины связано с якорем электромагнитного привода, а другое плечо расположено над якорем свободного расцепления, имеющего ограничитель движения коромысла, при этом подвижный контакт прикреплен к коромыслу. Якорь электромагнитного привода, якорь свободного расцепления и коромысло установлены на общей оси. При такой конструкции имеют место два магнитопроводящих контура, один из которых содержит якорь электромагнитного привода, а второй - якорь свободного расцепления.

Недостатком указанного выключателя являются повышенные габариты и масса ввиду наличия двух магнитопроводящих контуров.

Изобретением решается задача создания выключателя, характеризующегося высоким быстродействием и более высокой удельной мощностью.

Технический результат, который достигается изобретением, состоит в уменьшении габаритов и снижении массы выключателя.

Это достигается тем, что якорь свободного расцепления и коромысло смонтированы на якоре электромагнитного привода с возможностью поворота относительно якоря электромагнитного привода, при этом якорь свободного расцепления служит дополнительным магнитопроводящим элементом для якоря электромагнитного привода.

Указанная установка якоря свободного расцепления и коромысла относительно якоря электромагнитного привода позволяет обеспечить работу якоря электромагнитного привода и якоря свободного расцепления в одном магнитопроводящем контуре, благодаря чему исключается второй магнитопроводящий контур в сравнении с прототипом. Использование якоря свободного расцепления в качестве дополнительного магнитопроводящего элемента для якоря электромагнитного привода позволяет уменьшить габарит и снизить массу якоря электромагнитного привода.

По п.2 формулы якорь свободного расцепления и коромысло могут быть установлены на одной оси. Это способствует упрощению конструкции выключателя и, следовательно, уменьшает габариты и массу выключателя.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен патентуемый выключатель во включенном положении, на фиг.2 - то же в отключенном положении, на фиг.3 - то же в предвключенном положении.

Выключатель автоматический быстродействующий содержит подвижный 1 и неподвижный 2 контакты, отключающую 3 и контактную 4 пружины, электромагнитный привод 5 с якорем 6, якорь свободного расцепления 7 и коромысло 8. Якорь свободного расцепления и коромысло установлены на одной оси 9, смонтированной на якоре электромагнитного привода с возможностью поворота относительно якоря электромагнитного привода. Одно плечо коромысла 8 посредством контактной пружины 4 связано с якорем электромагнитного привода 6, а другое плечо расположено над якорем свободного расцепления 7, имеющего ограничитель 10 движения коромысла. Подвижный контакт 1 прикреплен к коромыслу 8. Якорь свободного расцепления 7 служит дополнительным магнитопроводящим элементом для якоря электромагнитного привода 6. Якорь электромагнитного привода установлен на неподвижной оси 11. Узел 12 предназначен для регулировки провала δ.

Выключатель работает следующим образом.

В отключенном положении (фиг.2) при протекании по катушке электромагнитного привода 5 включающего тока якорь 6 стремится притянуться к правому сердечнику магнитопровода электромагнитного привода 5. Ему противодействует отключающая пружина 3. Но так как сечение якоря 6 мало, он не может пропустить большой магнитный поток, который необходим для создания усилия, способного преодолеть сопротивление пружины 3. Магнитный поток проходит также через якорь 7, притягивая его к якорю 6, одновременно растягивая пружину 4. Проводимость для магнитного потока увеличивается. Магнитный поток возрастает, и якорь 6 притягивается к правому сердечнику магнитопровода электромагнитного привода 5, увлекая за собой коромысло с подвижным контактом 1. Якорь 7 ограничителем 10 удерживает коромысло 8 с прикрепленным к нему подвижным контактом 1, не позволяя полностью замкнуться контактам. Выключатель становиться в предвключенное положение (фиг.3). 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.

Якорь свободного расцепления 7 не может удерживаться магнитным потоком держащего тока в притянутом положении, и под действием пружины 4 коромысло 8 с подвижным контактом 1 и якорь свободного расцепления 7 поворачиваются на оси 9 относительно якоря 6. Контакты выключателя замыкаются, а электромагнитный привод готов к немедленному отключению.

Таким образом обеспечивается свободное расцепление выключателя.

Для отключения обесточивается катушка электромагнитного привода 5, и под действием пружины 3 выключатель переводится в отключенное положение (фиг.2).

Из изложенного видно, что благодаря совмещению якоря электромагнитного привода и якоря свободного расцепления в одном магнитопроводящем контуре, а также размещению якоря свободного расцепления и коромысла на якоре электромагнитного привода обеспечивается уменьшение габаритов и массы выключателя, что позволяет повысить удельную мощность выключателя при сохранении его быстродействия.

1. Выключатель автоматический быстродействующий, содержащий подвижный и неподвижный контакты, отключающую и контактную пружины, электромагнитный привод с якорем, якорь свободного расцепления и коромысло, одно плечо которого посредством контактной пружины связано с якорем электромагнитного привода, а другое плечо расположено над якорем свободного расцепления, имеющего ограничитель движения коромысла, при этом подвижный контакт прикреплен к коромыслу, отличающийся тем, что якорь свободного расцепления и коромысло смонтированы на якоре электромагнитного привода с возможностью поворота относительно якоря электромагнитного привода, при этом якорь свободного расцепления служит дополнительным магнитопроводящим элементом для якоря электромагнитного привода.

2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что якорь свободного расцепления и коромысло установлены на одной оси.