Быстродействующий импульсный индукционно-
Патент 263711
Классы МПК
Быстродействующий импульсный индукционно-
Иллюстрации
Реферат
М 9 Оф и» Я
8OTOH7HQ Tg. н, свисте! б бл т ка д
2637ll
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 21с, 45/03
Заявлено 26.IV.1967 (№ 1155665124-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 10.11.1970, Бюллетень № 8
Дага опубликования описания !5.VI.1970
МПК H 01h
УДК 621.316.542.067, .9 (088.8) Коиитет по делов изобретений и открытий при Совете 1йимистров
СССР
Агторы изобретения
Б. A. Васильев, Б. Я. Жезмер, Л. А. Иванов и И. Е. Тихонов
Заявитель
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ИНДУКЦИОННОЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСК ПРИВОД ДВУСТОРОННЕГО
ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ
Известны быстродействующие импульсные индукционно-электродинамические приводы двустороннего возвратно-поступательного действия, содержащие катушки с магнитоприводом, якорь, выполненныи в виде диска и фиксируемый в крайних положениях перекидным пружинным устройством с неустойчивой нейтралью и предназначенные, например, для быстродействующих автом атических выключателей, замыкателей и разъединителей. В таких приводах двустороннего действия с кратковременным импульсным токовым питанием двух катушек, взаимно индуктивно связанных с электропроводным немагнитопроводящим диском, фиксация подвижного рабочего эле- )5 мента в двух положениях обеспечивается лиоо силами трения, либо предварительно напря>кенной упругой пластиной с неустойчивой нейтралью, переводимой из поло>кения неустойчивого равновесия в .положение устойчи- 20 вого равновесия спусковым устройством. Во всех этих конструкциях имеется элемент ненадежности, вноcèìûé либо нестабильным трением, либо неустойчивым положением пластины. 25
Отличие предло>кецного привода состоит в том, что якорь размещен в зазоре между двумя катушками соосно с ними, а одна из опор, на которой укреплено перекидное пружинное устройство, фиксируется жестко, а другая вы- 30 полнена подвижной в радиальном направлении.
Быстродействующий импульсный электрический привод позволяег упростить конструкцшо, повысить надежность и уменьшить собственное время срабатывания быстродействующих автоматических выключателей, разъединителей, замыкателей и комбинированных автоматов, имеющих размыкаемые и замыкасмые контакты.
На фиг. — 5 изображены варианты быстродействующего импульсного пндукционно-электродинампческого привода.
Он состоит пз следующих основных частей, узлов и деталей: двух сдинаковых катушек 1, окруженных изоляционной массой 2; двух одинаковых магнитопроводов >, выполненных пз материала с высоким удельным электросопротивлением и высокой магнитной пронипаемостью, например из металлокерамики
>I
Пружины могут перемещаться вдоль радиус . в направляющих 8, образованных опорнымп плоскостями.
Приводы работают следующим образом.
263711
3
Импульс тока от схемы управления приводом поступает в одну из катушек 1, а именно в ту, возле которой в данный момент расположен диск 4, в котором наводится ток обратного направления, в результате чего диск 4 и катушка 1 взаимно отталкиваются. Подвижная система, состоящая из диска 4 и штока, выполненных как одна деталь, преодолевая вначале уменьшающееся по ходу усилие пружин 5, движется от одной из катушек 1 к другой, В процессе движения подвижная система проходит нейтральное положение, характерное тем, ITO плоскость действия усилий пружин 5 совпадает с,плоскостью диска
4. После нейтрального положения подвижная система движется как под влиянием отбрасывающих усилий и сил инерции, так и под влиянием возрастающих по ходу. усилий пружин 5.
Таким образом, перекидное пружинное устройство создает падающую механическую характеристику с переходом усилий через нуль, 1то и обеспечивает подвижной системе два устойчивых положения равновесия с ускоренным перебросом из одного в другое. Переброс осуществляется катушками 1, которые вызывают, появление сил непосредственно в элементах подвижной системы, а именно в дис ке 4. Так как глубина проникновения электромагнитной волны в массу дис ка 4 меньше толщины диска, это обеспечивает возможность тотчас по окончании прямого переброса осуществить обратный.
Перекидное пружинное устройство состоит из цилиндрических пружин сжатия 5, расположенных симметрично и радиально под углом к плоскости диска 4 и опирающихся через венцы б на диск 4 и подвижное кольцо 7, которое для исключения радиальных затихающих усилий штока о направляющие, закрепленные в магнитопроводах 8, выполнено свободно перемещающимся по опорным плоскостям в радиальном направлении и ограничено перемещающимся между теми же элементами в осевом направлении. Так как реальные пружины 5 не тождественны между собой, то под влиянием радиальной составляющей результирующего усилия всех пружин кольцо 7 прп сборке и в процессе переброса будет иметь возможность самоустанавливаться, что и уменьшит возможность заклинивания прямоходовой системы. Возможны варианты выполнения .подвижной системы и импульсного катушечного устройства привода. Так, например, импульсное катушечное устройство состоит из катушки I, магнитопровода 3 и изоляционной массы 2, связывающей в единое целое катушку 1 и магнитопровод 8 (фиг. 1, 2, 3). Импульсное катушечное устройство, показанное на фиг. 5, содержит еще два экрана магнитного поля: внутренний 9, внешний И, выполненные из материала .с высокой удельной электропроводимостью и малой магнитной проницаемостью таким образом, что по периметру, лежащему в плоскости, перпенди5
4 кулярпой осп катушки 1, не образуется короткозамкпутого электрического витка. Это достигается с помощью радиального односторонне-.о разреза каждого экрана на всю высоту вдоль оси. Внутренний экран 9 полностью охватывает кольцевой объем, занятый изоляционной массой 2 и катушкой 1, а наружный экран 10, как и магнитопровод 8, оставляет открь.тым лишь торцовуlо поверхность, ооращенную к диску 4 так, чтобы диск 4 мог быть прижатым к торцовой поверхности внуTlpQHнего экрана 9. Роль внутреннего и внешнего экранов заключается в уменьшении потоков рассеяния.
В вариантах исполнения привода (см. фиг. 1, 2), где импульсное катушечное устройство жестко закреплено, провал электрических контактов происходит за счет зазора между диском 4 и катушкой 1 в исходном для переброса положении, что уменьшает быстродействие в сравнении с вариантом, где диск 4 лежит .на катушке 1. На фиг. 3, 5 показаны варианты подпружиненных импульсных катушечных устройств. Подпружинивание осуществляется с помощью пластинчатых пружин 11 (см. фиг. 3) и цилиндрических пружин сжатия
10 (см. фиг. 5). В этих вариантах в исходном для переброса положении к диску 4 пружиной прижимается импульсное катушечное устройство, вес которого на порядок больше веса подвижной оп=темы, что и обеспечивает незначпгельные перемещения импульсного катушечного устрой" гва при его взаимодействии с диском. 11еработающее в данный момент импульсное катушечное устройство прижимается пружинами (ца фиг. 3 и 5) к неподвижному угору. При перебросе на это устройство диска 4, последний с помощью пружин 5 отжимает его от упора, вплоть до соприкосновения штока с неподвижным электрическим контактом. Подпружинивание усложняет конструкцию, но позволяет получить большее быстродействие.
Предмет изобрез ения
1. Быстродействующий импульсный индукционно-электродинамический привод двустороннего действия для коммутационных аппаратов, содержащий катушки с магнитопроводом, якорь, выполненный в виде диска и фиксируемый в крайних положениях перекидным пружинным устройством с неустойчивой нейтралью, укрепленным в опорах, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности его работы, указанный якорь, жестко укреплен на подвижном штоке и размещен в зазоре между двумя катушками соосно с ними.
2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения его износоустойчивости, одна из опор, на которой укреплено перекидное пружинное устройство, фиксируется жестко, а другая выполнена подвижной в радиальном направлении.
2637)1
Фиг. 4
Фиг. 5
Редактор П. А. Вербова Составитель Н. Фадеева Корректор Н, С. Сударенкова
ЦИИИПИ
Заказ I398,2
Тираж 500
Подписное
"цпография, пр. (;alii иова, 2