Электромагнит быстродействующего выключателя

Электромагнит быстродействующего выключателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электроаппаратостроения. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия, уменьшении массы и габаритов, снижении трудоемкости изготовления. Электромагнит содержит магнитопровод 1 с удерживающей катушкой 2 и размагничивающим витком 3, удерживающие 6 и притягивающий 8 полюса с размещенным между ними якорем 7. Якорь 7 совершает поступательное движение, чем обеспечивается при срабатывании уменьшение зазора между якорем 7 и притягивающим полюсом 8 практически до нуля. При срабатывании якорь 7 под действием усилий пружины 18, отключающей пружины и электромагнитного усилия притягивания к подвижному полюсу 8 открывается от удерживающих полюсов 6 и направляемый шариками 9 поступательно перемещается к подвижному полюсу, сохраняя зазоры Δ 1 и Δ 2. При перемещении якоря 7 происходит резкое увеличение движущего его усилия, т.к. у полюсов 6 удерживающее усилие убывает и одновременно благодаря уменьшению зазора а возрастает усилие, притягивающее якорь 7 к подвижному полюсу 8. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 01 F 7/06, 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4447279/?4-07 (22) 27,06.88 (46) 30.12.90. Бюл. М - 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электровозоCTPOPHHSl (72) Л.Н.Кирбятьев, H.Ï.Ñåðäþê, Г.А.Иванова и П.В.Ковалев (53) 621.318.3 (088,8) (5b) Голубев А.И. Быстродействунмцие автоматические выключатели. М.-JI

Энергия, 1964.

Авторское свидетельство СССР

871252, кл. Н О1 Н 77/00 1980

„„SU„„1617469 А 1

2 (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ БЫСТРОЛЕИСТВУ3%1Е ГО

ВЫ КЛЮЧАТ ЕЛЯ (57) Изобретение относится к электроаппаратостроению. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия, уменьшении массы и габаритов, снижении трудоемкости изготовления. Электромагнит содержит магнитопровод 1 с удерживающей катушкой 2 и размагничивающим витком 3, удерживакщие 6 и притягивающий 8 полюса с размещенным между ними якорем 7. Якорь 7 совершает поступательное движение, чем обеспечивается при срабатывании уменьшение зазора между якорем 7 и притяги1617469 вающим полюсом 8 практически до нуля.

При срабатывании якорь 7 под действием усилий пружины 18, отключающей пружины и электромагнитного усилия притягивания к подвижному полюсу 8 отрывается от удерживающих полюсов 6 и направляемый шариками 9 поступательно перемещается к подвижному поИзобретение относится к электроаппаратостроению н может быть использовано в быстродействующих выключателях, используемых в объектах с ограниченными объемами для размещения оборудования (например,,на электроподвижном составе железных дорог, в судовых установках и т.п.).

Цель I.çîáðåòåíèÿ — повышение быстродействия, уменьшение массы и габаритов, а также снижение трудоемкости 25 изготовления электромагнита.

На фиг.1 изображена конструкция предлагаемого электромагнита; на фиг.2 — принципиальная схема электромагнита; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2.

Электромагнит состоит из шихтованного магнитопровода 1 с удерживающей катушкой 2 и размагничивакщим витком

3. Магнитопровод имеет боковые полюса

4 и 5 и удерживающие полюса 6. Между боковыми полюсами 4 и 5 магнитопровода 1 размещены с зазором Д 1 якорь 7 и с зазором Д2 притягивающий подвижный полюс 8. В конструкции электро- 40 магнита электровозного быстродействующего выключателя зазоры Д1 и h,2 могут быть обеспечены в пределах 0,30,5 мм, Якорь 7 и подвижный полюс 8 зафиксированы шариками 9. Шарики 9 45 помещены в стойки 10, которые болтами

11 через овальные отверстия в стойках

10 закреплены на магнитопроводе 1.

Якорь 7 одной плоскостью расположен на удерживающих полюсах 6„ а противоположной противостоит плоскости притягивающего подвижного полюса 8. Якорь

7 и подвижный полюс 8 установлены с зазором я между ними с помощью гайки

12, навернутой на стержень 13, имеющий бурт 14, в который под действием

55 пружины 15 упирается подвижный полюс

8. Якорь 7 снабжен осью 16, шарнирно соединенной с тягой 17, через которую люсу, сохраняя зазоры Д1 иЬ 2. При перемещении якоря 7 происходит резкое увеличение движущего его усилия, т.к. у полюсов 6 удерживающее усилие убывает и одновременно благодаря уменьшению зазора а возрастает усилие, притягивающее якорь 7 к подвижному полюсу 8. 3 ил. пружина 18 верхним концом действует на отрыв якоря 7 от удерживающих полюсов 6, а нижним концом, опираясь на контактный рычаг 19, создает контактное нажатие между силовыми контактами

20 и 2 1 выключателя. Гайки 22 помещены на тягу 17 для получения регулируемого зазора о между связанной с якорем 7 тягой 17 и упором 23 контактного рычага 19. Зазор о предназначен для обеспечения возможности износа контактов 20 и 21 до определенной величины. Отключающие пружины 24 предназначены для отрыва якоря от удерживающих полюсов 6 и действуют согласно с электромагнитным усилием, притягивающим якорь 7 к подвикному полюсу 8.

Отключакщие пружины 24 зацеплены эа ось 16 якоря 7. Под действием усилий пружин 24 контактный рычаг 19 упирается в упор 25 в отключенном состоя-. нии. Шарики 9 упираются в скобы 26, выполненные на якоре 7 и полюсе 8.

Электромагнит работает следукщим образом.

В исходном состоянии катушка 2 возбуждена и якорь 7 притянут к полюсам 6. При превышении величины силового тока в размагничивающем витке 3 сверх определенного значения якорь 7 под действием усилий пружин 18 и 24 и электромагнитного чсилия поитяжения к подвижному полюсу 8 отрывается от удерживающих полюсов 6 и, направляемый шариками 9, поступательно перемещается к подвижному полюсу 8, выдерживая боковые зазоры Д1 и Д2,.

При этом выбирается зазор о и происходит удар гаек 22 по упорам 23 контактного рычага 19, в результате чего контакты 20 и 21 размыкаются. В процессе перемещения якоря 7 происходит резкое увеличение движущего его усилия, так как у удерживающих полю сов 6 удерживающее усилие убывает. и

5 16174 одновременно (благодаря уменьшению до нуля зазора a ) возрастает усилие, притягивающее якорь 7 к подвижному полюсу 8, После их соприкосновения происходит совместное поступательное

5 движение якоря 7 и подвижного полюса

8 и поворот на угол до 5 контактного о рычага 19 до соприкосновения с упором

25 в результате чего контакты 20 и

21 размыкаются.

При включении удерживающая катушка 2 возбуждена и усилие привода (не показан) действует на ось 16 ° Якорь

7, фиксируемый шариками 9, подводится 15 к удерживающим полюсам 6 и удерживается магнитным потоком. Иагнитный поток от силового тока (пунктирные линии на фиг.2) в зоне прилегания якоря

7 к удерживанщим полюсам b направлен 70 встречно потоку от удерживакщей катушки 2. При увеличении тока в размагничивакщем витке 3 удерживакщий поток вытесняется из зоны удерживающих полюсов 6 и, проходя боковые за-. 25 зоры Д1 и Ь2, замыкается через зазор с(между задней поверхностью якоря 7 и противостоящей ей поверхностью подвижного полюса 8, создавая якорю 7 при отключении нарастающее движущее усилие, дополнительное к усилив пружин 24. Удерживающее усилие уменьшается н в то же время резко возрастает притягивакщее усилие.

Технико-экономическая эффектиВ35 ность от внедрения предлагаемого электромагнита (по сравнению с прототипом) заключается в следукщем.

Наличие направляющих стоек с размещенными в них шариками упирающими- 40 ся в поверхности скосов, выполненных на якоре и подвижном притягивающем полюсе, обеспечивает поступательное движение якоря к полюсу, что позволя- . ет уменьшить зазор между якорем н притягивающим полюсом до нуля и интенсивно увеличить усилие, притягивающее якорь к этому полюсу, в результате чего повышается быстродействие срабатывания электромагнита.

Притягивающий подвижный полюс расположен непосредственно эа якорем и в результате поступательного движения последнего к притягивающему полюсу создается добавочная электромагнитная

9 6 сила, большая по величине, чем у прототипа, действукщая на якорь согласно с усилием отключакщих пружин, что позволяет в неаварийном продолжительном режиме иметь меньшую чем у удер7 живающего электромагнита величину усилия отключающих пружин, Это s свою очередь позволяет иметь меньшую величину потока удержания якоря, а следовательно, меньшее сечение магнитопровода и меньшую магнитодвижущую силу удерживающей катушки.

Не требуется операция подгонки сопрягаемых поверхностей якоря и удерживающих полюсов, так как стойки с шариками установлены в положении, при котором шарики упираются в поверхности скосов якоря и подрижного полюса после установки последних с зазорами,11 и 2 и закреплены в положении якоря, плотно прижатом сопрягаемой плоскостью к поверхности удерживакщих полюсов магнитопровода.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Электромагнит быстродействующего выключателя, содержащий магнитопровод с удерживающей катушкой и раэмагничивакщим витком, неподвижный полюс, расположенный в поле удерживающей катушки, подвижный полюс, якорь, размещенный между указанными полюсами с зазором относительно подвижного полюса с возможностью перемещения к указанному подвижному полюсу при срабатывании, и откл)очающую пружину, о т л и чающий с ятем, что, с цел ю повьш ения быстродействия, уменьшения массы и габаритов, снижения трудоемкости изготовления, в него введены направляющие стойки с размещенными в них шариками, якорь и указанный подвижный полюс выполнены со скосами, магнитопровод снабжен боковыми полюсами, на которых установлены указанные направляющие стойки, между указанными боковыми полюсами установлены с зазором якорь и подвижный полюс а с возможностью их совместного поступательного перемещения при срабатывании, при этом якорь и указанный под вижный полюс установлены так, что их скосы опираются на укаэанные шарики направлянщих стоек.

1617469

Составитель Ю.Романов

Редактор А.Ревин Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Заказ 4120 Тираж 461 По писнс,е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101