Синхронное контактное коммутирующее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

522526 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.02.75 (21) 2104747/О 7 (51) М. Кл.е

Н 01 Н 33/44 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный нонитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий (43) Опубликовано25.07.76.Бюллетень № 27 (53) удК 621. 318..56 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.12.76 (72) Авторы изобретения

И. С. Таев и E. Г. Акимов

Московский ордена Ленина энергетический интситут (71) Заявитель (54) СИНХРОННОЕ КОНТАКТНОЕ КОММУТИРУЮШЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано в коммутационных аппаратах переменного тока.

Известны синхронизирующие устройства, в которых синхронные контакты, связанные с электродинамическим приводом, включены параллельно главньгм силовым контактам и управляются током, протекающим по обмотке привода и оперативному элементу, (1)

Однако известные устройства характери- 10 зуются сниж ением стабильности работы аппарата в расширенном диапазоне коммутируемых токов, вызванное изменением электродинамических усилий при изменении тока в цепи.

Известно также контактное коммутирую- 15 щее устройство переменного тока, содержащее силовые контакты, шунтирующие их синхронные контакты, трансформатор тока с зазорами и фазосдвигающей цепочкой и элемент для привода синхронных контактов, выпол- 20 ненный на электродинамическом принципе)2)

Однако это устройство содержит подвижный оперативный элемент в параллельной цепи, что не только ухудшает условия перехода тока с силовых контактов, но и увеличи- 25 вает инерционность подвижной системьг, а это нарушает стабильность работы синхронизирующего узла.

Кроме того, зависимость действующих на оперативный элемент усилий от тока приводит к снижению стабильности работьг устройства в расширенном диапазоне коммутируемьгх токов, так как при малых токах действующие силы невелики и для их роста необходимо увеличивать число витков в оперативной катушке, что может привести к увеличению инерционности системы, а при больших токах усилия резко возрастают, что может привести к деформации оперативного элемента.

Таким образом,,зона несрабатывания синхронных контактов при изменении тока в большом диапазоне будет изменяться и достигать большой величины.

Целью изобретения являются повышение стабильности работы устройства в расширенном диапазоне коммутируемых токов, Для этого привод синхронных контактов выполнен в виде электромагнита, обмотка которого подключена к вторичной обмотке

522526 трансформатора тока, первичная обмотка которого включена последовательно с силовыми контактами.

На чертеже приведена схема конструкции устройства, выполненного на основе контактора прямоходового типа.

Синхронное контактное коммутирующее устройство содержит сердечник 1 электромагнита, например Ш-образный формы, и якорь 2, механически связанный со штоком 3, на ко- g тором расположены возвратная 4 и контактная 5 пружины синхронизирующего устройства и контактный мостик с подвижными синхронными контактами 6. Неподвижные синхронные контакты 7 параллельно соединены с не-15 подвижными контактами 8, Под действием приводного электромагнита 9 осуществляется замыкание силовых контактов 8 и 10, которые при помощи изоляции штока 11 замыкают вспомогательные синхронные контакты 20 би7.

Обмотка 12 синхронизирующего электромагнита расположена на его сердечнике 1 и электрически соединена через фаэосдвигаюшую цепочку 13, состоящую из резистора И вторичной обмотки 1 4 и трансформатора тока, магнитопровод 15 которого выполнен с воздушными зазорами и расположен на токопроводящей шине 16 контактора, выполняющей роль первичной обмотки трансформатора З0 тока.

Таким образом, главные силовые контакты 8 и 10 шунтируются вспомогательными синхронными контактами 6 и 7, а питание обмотки 12 синхронизируюшего электромагнита ос тдествляется автономно через специальный трансформатор тока, Устройство Работает следующим образом.

Во включенном состоянии ток проходит по силовым 8 и 10 и синхронным 6 и 7контактам. Однако основная часть тока проходит по силовым контактам 8 и 10, выполненным из материала с небольшим переходным сопротивлением. Синхронные контакты

6 и 7 снабжены накладками из дугостойкого материала и выполняют роль разрывньгх (дугогасительных) контактов, В процессе отключения, когда переходное сопротивление силовых контактов возрастает, ток начинает переходить в параллельную цепь синхронных контактов 6 и 7, При этом условия для перехода значительно облегчены, На силовых контактах 8 и 1 0 дуга не возникает и они не обго ают. р

После того, как силовые контакты разойдутся на достаточное изоляционное расстояние, снимается механическое нажатие с синхронных контактов 6 и 7, которое осуществлялось посредством изоляционного штока 60

11. Однако они остаются замкнутыми, так как якорь 2 притянут к сердечнику 1 электромагнита.

Магнитный поток в воздушном зазоре электромагнита сдвинут относительно тока, протекающего по шине (первичной обмотке) 16 трансформатора тока (коммутирующего тока) на угол, определяемый минимально допустимым временем упреждения нуля тока 1 .

Выбор аров сарж- осуществляется из условия обеспечения требуемой электрической прочности межконтактного промежутка к нулю тока, а его регулировка производится при помощи выбора определяемых параметров фазосдвигаюшей цепочки (добавочного резистора 13 и вторичной обмотки 14 трансформатора тока).

Таким образом, до тех пор, пока ток прохрдит по синхронным контактам 6 и 7, электромагнитные силы будут удерживать якорь

2 в притянутом состоянии, и, преодолевая силу контактной 5 и возвратной 4 пружин, При этом синхронные контакты 6 и 7 остаются замкнутыми. При подходе магнитного потока в воздушном зазоре электромагнита к нулевому значению электромагнитные силы уменьшаются, и когда они становятся равными силе противодействующих пружин 4 и 5, происходит отрыв якоря 2 от сердечника 1 электромагнита. При этом электромагнитная сила резко уменьшается и дальнейшее размыкание синхронных контактов 6 и 7 происходит под действием противодействующих пружин 4 и 5.

Так как скорость размыкания синхронных контактов 6 и 7 определяется в основном противодействующими усилиями, применение электромагнита в качестве привода синхронных контактов 6 и 7 позволяет значительно увеличить силы, удерживающие контакты в замкнутом состоянии и, тем самым, повысить противодействующие усилия.

Кроме того, при изменении отключаемого тока в широком диапазоне электромагнитные силы, удерживающие контакты в замкнутом состоянии, остаются практически постоянными и определяются потоком насыщения в воздушном зазоре электромагнита, а использование материала с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) позволяет стабилизировать угол сдвига магнитного потока относительно нуля отключаемого тока, т.е.

Все это приводит к стабилизации момента размыкания синхронных контактов 6 и 7 в широком диапазоне коммутируемых токов.

Формула изобретения

Синхронное контактное коммутирующее устройство переменного тока, содержащее

522526

Составитель С. Гордон

Редактор А. Зиньковский Техред H. Ковач Корректор Н. Золотовская

Заказ 5270/346 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 силовые контакты, шунтируюшие их синхронные контакты, трансформатор тока с зазорами и фазосдвигаюшей цепочкой, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения стабильности работы устройства в расширенном диапазоне коммутируемых токов, привод синхронных контактов выполнен в виде электромагнита, обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансфор6 матора тока, первичная обмотка которого включена последовательно с силовыми контактами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Авторское свидетельство СССР

% 324659, МКИ Н 01 Н 33/44, 1970.

2. Авторское свидетельство М 445939, МКИ Н 01 Н 33/02, 1972 (прототип).