Быстродействующее электромагнитное устройство защиты
(») 5024! 5
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистическик
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.07.73 (21) 1940791/24-7 с присоединением заявки № 1966262/24-7 (23) Приоритет по п. 2 от 29.10.73 (43) Опубликовано 05.02.76. Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 22.07.76 (51) М К ч г Н 01 Н 83/00
Н 01 Н 83/14
Государственный комитет
Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.9 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. И. Пацеура и В. П. Сердюк (71) Заявитель (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ
Изобретение предназначено преимущественно для применения в электроустановках постоянного тока, в которых в качестве второго провода используется корпус электроустановки, например в электроустановках электровозов, тепловозов, автомобилей, судов.
Известны быстродействующие электромаг-нитные устройства, состоящие из удерж ивающего и притягивающего электромагнитов.
Целью изобретения является совмещение функций максимальной и дифференциальной защиты;в одном у стройстве и обеспечение величины тока сбрасывания по дифференциальной защите более низкой, чем по максимальной защите, а также повышение,виброустойчивости устройства.
Это достигается тем, что защищаемый объект включается между выходом обмотки притягивающего электромагнита и входом удерживающего электромагнита. Причем удерживающий электромагнит выполнен с воздушным зазором, величина которого выбрана из условия максимально возможного сближения нагрузочных характеристик.
Якорь устройства выполнен в виде двуплечего рычага, поэтому масса якоря, притягивающего электромагнита уравновешивается массой якоря удерживающего, что способствует повышению виброустойчивости устройства.
Регулировка тока уставки обеспечена введением регулируемого воздушного зазора в магнитопроводе притягивающего электромагнита.
На фиг. 1 изображено электромагнитное
5 устройство; на фиг. 2 — его нагрузочные характеристики.
Устройство состоит из притягивающего электромагнита 1 с якорем 2 и удерживающего электромагнита 8 с якорем 4. Якоря 2 и 4 жестко соединены между собой и образуют двуплечий рычаг с осью вращения 5. Якорь устройства .прижат .к упору 6 пружиной 7. Через окно электромагнита 1 пропущена шина
8, а через окно электромагнита 2 — шина 9.
Между выходом 10 электромагнита 1 и входом 11 электромагнита 2 включена нагрузка, например, двигатель 12. Для оперативного отключения служит катушка 18, питание на которую подается кнопкой 14.
Нагрузочные характеристики, т. е. зависимости усилия электромагнитов от тока, выбраны так, что при токах в цепи, не превышающих,величины уставки, суимар ное усилие
25 электромагнита 2 и пружины F„ð больше усилия электромагнита 1 (кривые ЛВС и PDB).
Условие срабатывания .возникает при равенстве усилий в точке В, когда ток достигает величины уставки 1 по максимальной защите.
З0 В защищаемой цепи это соответствует либо
502415
1щ 1э щ Э
40 где I и r> — соответственнО омическое "опротивле ние шунта и удержввающего электромагнита, L è L, — соответственно их индуктивности.
L„, L, 7
Гш Гэ.перегрузке, либо замыканию при аварийном режиме точек 10 и 11.
Дифференциальная защита цепи осуществляется следующим образом.
B цепи протекает ток нагрузки 1 = I„(точка А). При замыкании на корпус, например, точки 10 ток i„ в контуре двигатель-корпус начинает циркулировать и спадать по величине. Скорость спада тока зависит от постоянной времени замкнутого контура. Соответственно спадает и усилие удерживающего электромагнита (кривая АДЕ). Ток в шине
8 растет по величине от I„до Io, и якорь притягивается. Движение якоря приводит к увеличению зазора, что еще больше усиливает спад удерживающего усилия. Если в цепи перед коротким замыканием начальный ток отсутствовал, то ток срабатывания по дифференциальной защите зависит только от усилия пружины 1 „р (точка Р, ток 1 ).
Для того чтобы токи срабатывания как при наличии начального тока I„, так и при его отсутствии возможно меньше отличались один от другого (т. е. I,=ID — I„) необходимо максимально сблизить нагрузочные характеристики обоих электромагнитов. При этом требуется получить также ток уставки I и обесу печить допустимое по условиям прочности якоря усилие, электромагнитов. Это противоречие устраняется введением зазора б
« Л
Катушка оперативного отключения в данном устройстве имеет небольшие размеры, так как ампервитки выбраны, исходя из величин 1, и (1㫠— 1„).
Для повышения быстродействия параллельно шине, проходящей через окно удерживающего электромагнита может быть подсоединен индуктивный шунт 15, параметры которого выбраны из условия где f u г, соответственно омические сопротивления шин шунта и удерживающего электромагнита;
L,. и 1., — соответственно их индуктияности.
Формула изобретения
1. Быстродействующее электромагнитное устрой с««во защиты, содержащее удерживающий и притягивающий электромагниты с од.ним общим якорем, обмотки которых подключены к защищаемому объекту, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью совмещения устройством функций максимальной и дифференциальной защиты и повышения виброустойчивости, защищаемый объект подключен между выходом обмотки притягивающего электромагнита и входом обмотки удерживающего электромагнита, удерживающий электромагнит выполнен с зазором, величина которого выбирается из условия максимально возможного сближения нагрузочных характеристик обоих электромагнитов, а якоря электромагнитов,вы полнены в виде двуллечего рычага, причем якорь удерживающего выполнен как продолжение якоря притягивающего электромагнита.
2. Устройство .по п. 1, от ли ч а ющ ее ся тем, что, с целью повышения быстродействия, параллельно шине, проходящей через окно удержввающего электромагнита, подсоединен индуктивный шунт, параметры которого выбраны из условия
5024I5 т 1, Фиг.2
Составитель Н. Глеклер
Техред М. Семенов
Редактор Л. Утехина
Корректор И. Симкина
Тин. Харьк. фил..пред. «Патент»
Заказ 707/892 Изд. № 301 Тираж 977 Подписное
ЦНИИПИ Государственного .комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий
Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5
