Привод поршневого контакта электровыключателя

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводам поршневого контакта высоковольтного выключателя, и может быть использовано, например, в радиосвязи при переключении высоковольтных выключателей в контурных системах мощных передатчиков. Техническим результатом является сокращение времени срабатывания привода высоковольтного замыкателя при перестройке радиопередатчика и повышение надежности срабатывания контактного поршня электродвигателя при замыкании и размыкании контактных групп. Привод поршневого контакта электровыключателя содержит группы подпружиненных контактов, контактный поршень со штоком с зубчатой рейкой в зацеплении с ведущей шестерней вала электродвигателя, введена дополнительно управляющая гильза, выполненная из изоляционного материала с отверстиями под группы подпружиненных контактов, причем контактный поршень выполнен с кольцевыми пазами под подпружиненные контакты, а в качестве электродвигателя применен шаговый электродвигатель с программным блоком. 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводам поршневого контакта высоковольтного выключателя, и может быть использовано, например, в радиосвязи при переключении высоковольтных выключателей в контурных системах мощных передатчиков.

Известно устройство для шагового дискретного перемещения подвижной короткозамкнутой обмотки с программным управлением.

Наиболее близким устройством, выбранным в качестве прототипа, является привод высоковольтного электровыключателя, работающий на переменном токе и содержащий линейный цилиндрический электродвигатель, вторичный элемент которого, взаимодействует с валом выключателя через операционный блок посредством подвижного штока.

Недостатком прототипа является большое время срабатывания привода элктровыключателя при переключении из одного положения в другое.

Известны также гидравлические, пневматические, кривошипно-шатунные механизмы и шестеренчатый электропривод с частотным регулированием скорости. Их основной недостаток - сложность и недостаточное быстродействие.

Так, например, общее время переключений высоковольтных замыкателей при настройке радиопередатчика и элементы настройки антенны, занимает от 30 до 50 секунд, что крайне не удовлетворяет современным требованиям к специальной техники радиосвязи.

Задача изобретения - сокращение времени срабатывания привода высоковольтного замыкателя при перестройке радиопередатчика и повышение надежности срабатывания контактного поршня электродвигателя при замыкании и размыкании контактных групп.

На фиг. 1 представлен привод контактного поршня элктровыключателя, содержащий цилиндрическую направляющую гильзу 1 из изоляционного материала с расположенными по ее окружности, как минимум двумя группами подпружиненных контактов 2а и 2в, внутри гильзы расположены токопроводящий поршень 3 с кольцевыми пазами 4 и штоком 5, выполненным из изоляционного материала с зубчатой рейкой 6, входящей в зацепление с ведущей шестерней 7 шагового электродвигателя 8 с программным блоком 9.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При включении шагового электродвигателя 8 с программным блоком 9, ведущая шестерня 7 на половине рабочего хода разгоняет через зубчатую рейку 6, находящуюся в зацеплении со штоком 5, контактный поршень 3 из крайнего нижнего положения, в крайнее верхнее положение до нулевой скорости. Точность установки контактного поршня в крайних положениях - в пределах угла поворота вала шагового электродвигателя, не превышает 0,09°.

При нахождении поршня 3 в крайнем верхнем положении, подпружиненные контактные группы 2а и 2в, расположенные по периметру направляющей изоляционной гильзы 1 западают в кольцевые пазы 4 поршня 5, обеспечивая устойчивый электрический контакт с поршнем 5 и надежно удерживая его в крайнем верхнем положении. При нахождении поршня 3 в нижнем положении, в верхний его кольцевой паз 4 западают подпружиненные контакты 2в, сигнализируя, что поршень 3 находится в нижнем положении и элемент высокочастотного тракта отключен.

Расчет времени срабатывания привода поршневого высокочастотного контакт представлен в двух вариантах:

1. Расчетная схема:

пружинные контакты;

Контакты-сухарики;

Контактный поршень;

Шток поршня с зубчатой рейкой;

Металлофторопластовые самосмазывающиеся втулки.

Тяговая шестерня:

модуль 6 мм, число зубьев 20, диаметр делительной окружности Dd=60 мм на оси ротора шагового эл. двигателя FL865STH156-6204A с блоком управления SMD-82.

2. Исходные данные для конкретного случая

3. Задача расчета

Определить время перемещения контактного поршня со штоком в пределах рабочего хода, а так же запасы усилия ротора шагового двигателя.

4. Расчет параметров привода:

4.1 Необходимый крутящий момент ротора (тяговой шестерни)

4.2 Необходимое число оборотов тяговой шестерни (ротора) в пределах рабочего хода поршня-штока np=L/3πDd np1=0,6/3,14*0,06=3,2 об.

np2=0,3/3,14*0,06=1,6 об.

В соответствии с моментной характеристикой испытаний шагового эл. двигателя FL865STH156-6204A, с блоком управления (программатором) (см. рис. 2)

При заданном программатором числе импульсов в диапазоне 500-1000 угловых шагов 1,80/с соответствующего максимальному числу оборотов ротора 5 об/с (300 об/мин), крутящий и удерживающий моменты ротора Мк/у=9Н*М.

4.3 Запасы по моменту и усилию тяговой звездочки составляют:

r=Мк/у/Мр

r1=9/5,6=1,6 r2=9/2,94=3,1

4.4 Алгоритм работы привода: равноускоренный разгон поршня-штока на первой половине рабочего хода и равноускоренное замедление на второй половине до нулевой скорости, с последующим удержанием в крайних положениях (верхней или нижней «мертвых» точках) до новой команды «включить-выключить».

4.5 Усилие разгона/торможения на зубе тяговой шестерни

N=MK/y/η*Dd/2=9/0,98*0,03=306,1 Н (31,2 кгс), где η=0,98 - кпд привода

4.6 Ускорение поршня штока a=N/M a1=31,2/15=2,1 м/с2 а2=31,2/7=4,4 м/с2

4.7 Скорость разгона/торможения поршня-штока V=√(L*a)

4.8 Время перемещения поршня-штока в пределах половины рабочего хода

4.9 Время перемещения штока поршня в пределах полного рабочего хода

Общая масса привода с шаговым двигателем, блоком управления тяговой шестерней, опорным кронштейном с металлофторопластовыми втулками не более 6,2 кг.

Ток в фазе двигателя не более 6А, напряжение питания 220 В переменного тока или 24 В постоянного тока.

Из представленных расчетов видно - время срабатывания поршня-штока в пределах полного рабочего хода в рассмотренных двух вариантах не превышает 1,1 секунды, что вполне удовлетворяет требованиям к специальной техники связи.

Привод поршневого контакта электровыключателя, содержащий группы подпружиненных контактов, контактный поршень со штоком с зубчатой рейкой в зацеплении с ведущей шестерней вала электродвигателя, отличающийся тем, что введена дополнительно управляющая гильза, выполненная из изоляционного материала с отверстиями под группы подпружиненных контактов, причем контактный поршень выполнен с кольцевыми пазами под подпружиненные контакты, а в качестве электродвигателя применен шаговый электродвигатель с программным блоком.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к изготовлению токосъемных элементов. Спеченный материал содержит пропитанную маслом с ультрадисперсными алмазами спеченную смесь, состоящую из гранул, содержащих медь и графит, волокон и нитей углеродных, ультрадисперсных алмазов, порошков железа, графита, меди, упрочненной хромистым чугуном, шунгита, интеркаляционных соединений дисульфид молибдена и упрочняюще-легирующих компонентов.

Изобретение относится к получению электроконтактного композитного материала на основе меди, содержащего кластеры на основе частиц тугоплавкого металла. Способ включает механическую обработку смеси порошков меди и тугоплавного металла в атмосфере аргона при соотношении масс шаров и смеси порошков 20:1-40:1, скорости вращения планетарного диска планетарной мельницы 694-900 об/мин и продолжительности обработки 5-90 минут с получением нанокомпозиционных частиц с размером кристаллитов тугоплавкого металла от 5 нм до 100 мкм, и последующее искровое плазменнное спекание активированной смеси порошков в камере в вакууме или в атмосфере инертного газа с пропусканием через спекаемую смесь порошков импульсного электрического тока 500-5000 А под нагрузкой до 50 МПа, при температуре 700-1000°C и продолжительности спекания 5-15 минут.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к разрывным контактам, и может быть использовано при изготовлении низковольтной коммутирующей аппаратуры, в электромагнитных реле.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к защитному покрытию электрических контактов, например магнитоуправлемых контактов (герконов), микроэлектромеханических (МЭМС) коммутаторов, слаботочных и сильноточных контактов коммутационных приборов, электромагнитных реле, и может быть использовано для улучшения эксплуатационных свойств указанных устройств.

Изобретение относится к области электротехники. Контакт выполнен в виде цилиндра, на внешней поверхности которого, у его торцов, образованы выступающие относительно цилиндрической поверхности контактные участки сферической формы.

Изобретение относится к области электротехники и нанотехнологии, в частности к нанокомпозитному материалу на основе меди (Cu) для производства силовых разрывных электрических контактов в переключателях мощных электрических сетей и вакуумных дугогасительных камерах и способу его получения.

Изобретение относится к СВЧ радиотехнике, в частности к частотно-селективным фильтрам. Полосковый фильтр содержит диэлектрическую подложку на основе многослойного материала, внутри которой располагаются четвертьволновые резонаторы фильтра и резонансная структура из отрезков полосковых линий длиной в одну восьмую длины волны на центральной частоте полосы пропускания.

Изобретение относится к способу определения износа контактных элементов электрического переключателя. Способ содержит этап регистрации электрических значений (I(t), U(t)), которые представляют электрический параметр, релевантный для электрической дуги, возникающей во время операции переключения на переключателе, как функцию времени, и вычисление значения (d) износа, представляющего собой износ контактного элемента, из множества значений доли износа; значения доли износа вычисляются с применением множества правил (fi) вычисления доли износа из множества подмножеств (I(ti); I([ti; t'i])) зарегистрированных электрических значений, так что каждое из значений доли износа вычисляется по соответствующему из правил вычисления доли износа из соответствующего из подмножеств значений (I(ti); I([ti; t'i])), по меньшей мере, два из правил вычисления доли износа отличаются друг от друга.
Изобретение относится к способу получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов и может применяться в электротехнической промышленности.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению порошка сплава серебро-кадмий для изготовления контактов. Раствор нитратов серебра и кадмия обрабатывают раствором гидроксида натрия, выдерживают пульпу и отделяют осадок смеси AgOH и Cd(OH)2 от маточного раствора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводам поршневого контакта высоковольтного выключателя, и может быть использовано, например, в радиосвязи при переключении высоковольтных выключателей в контурных системах мощных передатчиков. Техническим результатом является сокращение времени срабатывания привода высоковольтного замыкателя при перестройке радиопередатчика и повышение надежности срабатывания контактного поршня электродвигателя при замыкании и размыкании контактных групп. Привод поршневого контакта электровыключателя содержит группы подпружиненных контактов, контактный поршень со штоком с зубчатой рейкой в зацеплении с ведущей шестерней вала электродвигателя, введена дополнительно управляющая гильза, выполненная из изоляционного материала с отверстиями под группы подпружиненных контактов, причем контактный поршень выполнен с кольцевыми пазами под подпружиненные контакты, а в качестве электродвигателя применен шаговый электродвигатель с программным блоком. 2 ил.

Наверх