Электромагнитный привод выключателя постоянного тока
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам коммутационных аппаратов, и предназначено для отключения аварийных токов. Техническим результатом является уменьшение длины привода, повышение изоляции, увеличение надежности при отключении аварийных токов и обеспечение ремонтопригодности. Электромагнитный привод выключателя постоянного тока, содержащий, 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, главный якорь и якорь свободного расцепления расположены на одной оси, при этом якорь свободного расцепления расположен внутри магнитопровода. 5 ил.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным приводам коммутационных аппаратов.
Электромагнитные приводы выключателей постоянного тока известны, например свидетельство РФ №27737 на полезную модель, Н01Н 77/06, 2003 г.; патент №2239253 на изобретение, Н01Н 77/06, 2003 г.;
Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий. / Под ред. М.Г.Зименкова, Г.В.Розенберга, Б.М.Феськова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.236-238.
Наиболее близким к патентуемому следует считать электромагнитный привод выключателя по следующему источнику: патент №2239253 на изобретение, Н01Н 77/06, 2003 г.
Этот привод 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 привода является большой габарит по длине магнитопровода. Катушка электромагнита наматывается непосредственно на магнитопровод, что приводит к сложности в обеспечении изоляции и невозможности ее замены при ремонтных работах.
Изобретением решается задача создания электромагнитного привода выключателя постоянного тока, характеризующегося высокой надежностью при отключении как больших, так и малых токов, ремонтопригодностью и малым габаритом по высоте и длине. Кроме того, обеспечена эффективная изоляция катушки привода от магнитопровода.
Технический результат от использования изобретения состоит в уменьшении длины электромагнитного привода и повышении изоляции.
Для обеспечения этого главный якорь и якорь свободного расцепления расположены на одной оси, при этом якорь свободного расцепления размещен внутри магнитопровода. Кроме того, 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 якорь свободного расцепления при отключении (отпадании от стержня магнитопровода) не выходит за пределы габаритов магнитопровода, то есть работает в пределах длины магнитопровода, что обеспечивает уменьшение длины привода в целом. За счет выполнения такой конструкции магнитопровода (центральный стержень магнитопровода отделяется от основной части) появляется возможность установки катушки на магнитопровод, что позволяет усилить изоляцию. Быстродействие привода сохраняется на уровне прототипа, так как усилия в промежуточных подвижных частях действуют только на сжатие и на растяжение (изгиб и кручение отсутствуют), что позволяет сделать их менее массивными.
Изобретение поясняется на примере выполнения. На фиг.1 представлен электромагнит привода во включенном положении, на фиг.2 представлена схема электромагнитного привода выключателя постоянного тока во включенном положении, на фиг.3 - вид привода сверху, на фиг.4 - привод показан в предвключенном положении, на фиг.5 - то же, в отключенном положении.
Электромагнитный привода выключателя постоянного тока содержит расположенные вертикально подвижный контакт 1, неподвижный контакт 2, отключающую пружину 3, пружину свободного расцепления 4, магнитопровод 5 с удерживающей катушкой 6, главный якорь 7, якорь свободного расцепления 8 и тяги 9, 10.
Главный якорь и якорь свободного расцепления установлены на оси 12. 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 магнитопровода. Одним концом ограничители 11 шарнирно крепятся к якорю свободного расцепления 8, а другой конец взаимодействует с тягами 10 в предвключенном положении выключателя. Ограничители 11 установлены в направляющих 13.
Электромагнитный привод выключателя постоянного тока работает следующим образом.
При протекании по 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. Привод остается в предвключенном положении (фиг.4), 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 (фиг.2).
Пружины 4 переводят контакты 1 во включенное положение и создают контактное нажатие с обеспечением провала δ, как показано на фиг.2. Привод готов к немедленному отключению. Таким образом обеспечивается свободное расцепление выключателя.
Как видно из описания работы, якорь свободного расцепления при отключении (отпадании от стержня магнитопровода) не выходит за пределы габаритов магнитопровода, то есть работает в пределах длины магнитопровода, что обеспечивает уменьшение длины привода в целом. За счет выполнения такой конструкции магнитопровода (центральный стержень магнитопровода отделяется от основной части) появляется возможность установки катушки на магнитопровод, что повышает изоляцию. Быстродействие привода сохраняется на уровне прототипа, так как усилия в промежуточных подвижных частях действуют только на сжатие и на растяжение (изгиб и кручение отсутствуют), что позволяет сделать их менее массивными.
Электромагнитный привод выключателя постоянного тока, содержащий, 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, отличающийся тем, что главный якорь и якорь свободного расцепления расположены на одной оси, при этом якорь свободного расцепления расположен внутри магнитопровода.
