Быстродействующий выключатель
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 978229
Союз Советсиих
Социалистических
Республик
* г (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.81 (21) 3256911(24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M. Кл.
Н 01 Н 75(02 фюударствцрвй кюмнтат
СССР аа двлам кзобрвтеннк и ютхрыткв
Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44
Дата опубликования описания 30.11.82 (53) УДК 621.316. .57 (088.8) (72) Авторы изобретения
--В. П. Сердюк и В. И. Пацеура
1 у
Всесоюзный научно-исследовательский проектно-к щструкторский,. и технологический институт электровозостроения (7L) Заявитель (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
1
Изобретение относится к электроаппарато. строению, а более конкретно к быстродействующим выключателям, и может быль использовано как в специальных электроустановках (железнодорожный и автомобильный транспорт, суда), так и в электроустановках
5 общего назначения.
Известны быстродействующие выключатели с контактным рычагом, шарнирно закрепленным на подвижной опоре, и отключающей . пружиной, зацепленной одним концом за жесткую опору, а вторым — за контактный рычаг так, что во включенном положении усилие этой пружины создает контактное нажатие, поворачивая контактный рычаг относительно оси, закрепленной на подвижной опоре, например якоре. удерживающего электромаг нита EL).
Ввиду наличия вращательного момента. в сторону включения движение контактного ры- тп чага при отключении замедляется и тем самым снижается быстродействие выключателя.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является быстродействую2 щий выключатель, содержащий контактный рычаг с зацепом, закрепленным на неподвижной оси, отключающую пружину, одним концом закрепленную за жесткую опору, а другим — за контактный рычаг, фигурный рычаг с защещсой, размещенный на упомянутой неподвижной оси, другую пружину, зацепленную одним концом за фигурный рычаг, а другим — за неподвижную опору, усилие которой противодействует усилию отключающей пружины (2).
В этом быстродействующем выключателе при расцеплении защелки энергия пружины, противодействующей отключающей пружине, расходуется бесполезно, а на ее растяжение расходуется энергия привода при включении выключателя.
Цель изобретения — уменьшение расхода энергии при включении и повышение быстродействия выключателя.
Для достижения этой цели в быстродей-. ствующем выключателе, содержицем контактный рычаг с зацепом, закрепленным на неподвижной оси, отключающую пружину, од
978229
F l Pl з PÇ + F4
10 и, умножив обе части этого уравнения на множитель Р2, получим
РЗ,С M
Мо где Р, и Р2 — нормали к линии действия усилия отключающей пружины, соответственно от неподвижной 20. б оси и дополнительной оси;
Х .М вЂ” сумма моментов относительно неподвижной оси от действия силы контактного нажатия и усилия пружины, зацепленной 25 за фитурный рычаг;
M — момент от действия отключающей пружины относительно дополнительной оси.
На чертеже изображен быстродействующий З0 выключатель во включенном положении.
Выключатель имеет койтактный рычаг 1 с зацепом 2, удерживаемый заделкой 3, помещенной на рычаге 4. Контактный рычаг 1 шарнирно связан с фигурным рычагом 4 дополнительной осью 5. Рычаг 4 помещен на неподвижной оси б. За контактный рычаг 1 зацеплена отключающая пружина 7, которая прижимает его к контакту 8 во. включенном
I положения. 3а рычаг 4 зацеплена пружина 9, усилие которой противодействует усилию отключающей пружины 7.
В данном выключателе отключающая пружина используется в двух качествах, а именно: во включенном положении вьпапочателя усилие Fl отключающей пружины 7 на плече
Pl обеспечивает контактному рычагу 1 вращательный момент, направленный на включенние, а после расцепления защелки 3 усилие
Fl отключающей пружины на плече Р2 создает вращательный момент в сторону отключения, при этом на контактный рычаг 1 воздействует усилие пружины 9, также направленное иа отключение. Так как усилие отключающей .пружины 7 прикладывается в разные моменты времени работы выключателя то к плечу Pl, то к Р2, появляется необходимость в установлении соотношения . этих плеч в зависимости от заданных параFl- Pã = M0 ним концом закрепленную на жесткои опоре, а другим — на контактном рычаге, фигурный рычаг с защелкой, размещенный на упомянутой неподвижной оси, другую пружину, зацепленную одним концом за фигурный рычаг, а другим — за неподвижную опору, усилие которой противодействует усилию отключающей пружины, на фигурном рычаге. установлена дополнительная ось, на которой закреплен контактный рычаг, а точка зацепления отключающей пружины за контактный рычаг выбрана так, что линия действия ее усилия проходит между неподвижной и дополнительной осями, при этом выполняется условие
4 метров, причем Е, — контактное нажатие, Ме — отключающий момент (Ме = Е1 Р2), М вЂ” момент, действующий на рычаг 4 с защелкой относительно неподвижной оси б (М 4 P4)
Составим уравнение равновесия системы:
Р2 Fl Е1 4 (FÇ P3 + 4 Р4)
Принимая во внимание, что и обозначив (F3P3 + Е4Р4) =Е. М, последнее уравнение запишем в виде Мо 1 = М Р2 или Р. М
1 MQ
Отключение выключателя происходит следующим образом.
Под действием силы расцепителя (не показан) в направлении стрелки происходит поворот защелки 3, которая выходит из зацепления с зацепом 2. Контактный рычаг 1 под действием отключающей пружины 7 поворачивается относительно оси 5 до упора 10.
Одновременно пружина 9 поворачивает рычаг
4 до упора 11 и воздействует через ось 5 на контактный рычаг l, сообщая ему дополнительное ускорение.
Включение осуществляется приводом 12, который поворачивает контактный рычаг 1 относительно оси 5 до зацепления защелки
3 с зацепом 2 и взводит отключающую пружину, Положение оси 5 определяется упором 11 и выбрано таким, что между контактным рычагом 1 и контактом 8 остается необходимый воздушный промежуток. При отключении привода 12 контактный рычаг 1 под действием отключающей пружины 7 поворачивается относительно неподвижной оси б до упора с контактом 8. Одновременно взводится пружина 9.
Привод 12 не мешает свободному расцеплению в случае включения выключателя на существующее в защищаемой цепи короткое замыкание, так как поворот контактного рычага 1 обеспечивает две пружины 7 и 9.
Использование прудлагаемого выключателя позволяет уменьшить расход энергии при включении за счет малых углов поворота контактного рычага и фигурного рычага с защелкой, а также уменьшить время расхождения контактов при отключении за счет усилия пружины, зацепленной за фигурный рычаг и тем самым увеличить быстродейстУ вие выключателя.
Быстродействующий выключатель, содержащий контактный рычаг с зацепом, закрепленным на неподвижной оси, отключающую пружину, одним концом закрепленную за жесткую опору, а другим — за контактный рычаг, фигурный рычаг с защелкой, размещенный на упомянутой неподвижной оси, другую пружину, зацепленную одним концом .эа фигурный рычаг, а другим — эа неподвиж-! ную опору, усилие которой противодействует усилию отключающей пружины, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения расхода . энергии при включении и повышения быстродействия выключателя, на фигурном рычаге установлена дополнительная ось,,на которой закреплены контактный рычаг, а точка зацепления отключающей пружины за контактный рычаг выбрана так, что
Составитель Н. Глеклер
Техред Ж. Касгелевич Корректор У. Пономаренко
Редактор П. Макаревич
Тираж 761 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 9230/69
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
78229 6 линия действия ее усилия проходит между неподвижной и дополнительной осями, при этом выполняется условие м
S е
2 ;10 где Р и Р— нормали к линии действия усилия отключающей пружины соответственно от неподвижной оси и дополнительной оси; ао KN — сумма моментов относительно неподвижной оси от действия силы контактного нажатия и усилия пружины, зацепленной за фигурный рычаг;
15 Мо — момент от действия отключающей пружины относительно оси.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Тихменев Б. Н. и др. Подвижной состав, электрических железных дорог. М., "Транспорт", ::1969, с. 292 — 298.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2937779/07, кл. Н 01 Н 77/02, 1980 (прототип).
