Приводной механизм контактора устройства регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой

Приводной механизм контактора устройства регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРИВОДНОЙ МЕХАНИЗМ КОНТА ТОРА УСТРОЙСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯ НИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОД НАГРУЗКОЙ содержащий приводной палец, два соосно расположенных двуплечих ры чага с силовыми пружинами, подпружиненный стопорящий механизм и исполнительный механизм с двумя дополнительными двуплечими рычагами , расцепляющий механизм, отличающийся тем, что с целью повышения его надежJ8 Фиг ности, расширения Функциональных возможностей и упрс щения конструкции , механизм контактора снабжен гидроцилиндром, стопорящий механизм снабжен упором, дополнительные двуплечие рычаги имеют на концах расцепляющие скоСы и запирающие выступ:-, исполнительный механизм снабжен выступомс двумя профилированными впадинами, одни плечи соосных двуплечих рычагов снабжены выступами, а конщз двух других плеч снабжены подрессоренными гидродемпФер ми , между которглми расположен приводной палец, жестко связанный со штоками Г 1Д1эоцилиндра, выступ исполнител ного механизма расположен между плечами соосных двуплечих рычагов так, что его профилированные впадин ч находятся против профилированных выступов этих рычагов , одни плечи дополнительных двуплечих pi JMaroB связаны между собой пружино,:, а Д1зугие их плечи имеют кинематическую связь, запирающие выступы этих рычагов находятся на пути двихсения двуплечих рычагов в расцепленном состоянии стопорящего N eханизма . Х

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHO1VIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 2516898/24-07 (22) 11.08.77 (46) 07.11. 83. Бюл. Р 41 (53) 621.3.076.31(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (72) A.È.Áóäoâñêèé, A.À.Càêoâè÷, А.И.Уткин и Я.Л.Фишлер (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 317116, кл. Н 01 F 29/04, 1969.

2. Патент Японии Р 30246, 1958

3. Патент ФРГ 9 2210643, кл. 21 В 56/03, 1973.

4. Патент СССР Р 502618, кл. Н 01 Н 9/26, 1976. (54)(57) ПРИВОДНОЙ ИЕХАНИЗМ KOHTAKТОРА УСТРОЙСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОД НАГРУЗКОЙ, содержащий приводной палец, два соосно расположенных двуплечих рычага с силовыми пружинами, подпружиненный стопорящий механизм и исполнительный механизм с двумя дополнительными двуплечими рычагами, расцепляющий механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения его надеж„„SU„„730159 А

3(51) H 01 F 29 04; H G1 H 3/24 ности, расширен ия функ циональв ных возможностей и упрощения кон— струкции, механизм контактора снабжен гидроцилиндром, стопорящий механизм снабжен упором, дополнительные двуплечие рычаги имеют на концах расцепляющие скооы и запирающие выступ;., исполнительный механизм снабжен выступом с двумя проо филированными впадинами, одни плечи соосных двуплечих рычагов снабжены выступами, cl к cоtн ц>tы двух других плеч снабжены подрессоренными гидродемпферзми, между которыми расположен приводнои палец, жестко связанный со шток ами Гид оцилиндра Bblc T jIl исполнител..ногo механиэ;.1а расположен между плечами соосных двуплечих рычагов так, что его поофилированные Bïëäèí.. находятся против профилированных выступов этих р.вIB гов, одни плечи дополнительных двуплечих p::÷агов связаны между собои пружино, а другие их плечи имеют кинематическую связь, запирающие выступы этих рычагов находятся на пути движения двуплечих рычагов в расцепленном состоянии стогарящего механизма.

130159

Изобретение относится к переклю чающим устройствам для регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой и используется в быстродействующих контакторах с активными токоограничивающими сопротивлениями, в частности в контакторах с вакуумными дугогасительными камерами и кулачковыми исполнительными механизмами.

В приводных механизмах контакторов можно выделить три основных узла: узел введения, узел стопорения, узел расцепления.

Наиболее ответственным и наиболее нагруженным узлом является узел атопорения. С его помощью аккумулятором накапливается энергия, которая расходуется на переключение контактов.

Чаще всего в .качестве аккумуляторов энергии используют пружины. с помощью20 узла стопорения фиксируются также контакты в статическом состоянии, что особенно важно для контактов, гасящих дугу в масле. В контакторах с вакуумными дугогасительными каме- 25 рами контакты обычно переключаются с помощью кулачковых механизмов.

Исполнительный кулачковый механизм при взводе пружины фиксируется, главным образом за счет трения покоя 30 роликов на кулачках.. Поэтому стопорящие механизмы в этом случае могут работать в без дарком режиме.

Наоборот, в контакторах с гашеннем дуги в майоле исполнительный орган 35 после быстрого перемещения ставится на стопор эа счет отбивания стопора и инерционного заброса. При этом зацепляющие поверхности сильно изнашиваются, велика вероятность отказа.

При застревании исполнительного органа в промежуточном положении и его недоходе до стопора контактор необходимо вынимать из трансформатора для новой отладки.

В контакторах на большие токи применяют главные и дугогасительные контакты. Известные механизмы контакторов с гашением дуги в масле осуществляют переключение с большой скоростью не только дугогасящих

50 контактов, но и главных, хотя по условиям коммутации последние до,пускают малые скорости переключе ния. Переключение массивных главных контактов с большой скоростью требует более мощных пружин и приводит к разбиванию. не только механизмов контактора, но и привода, снижается также надежность устройства в работе.

Известен исполнительный механизм контактора с ВДК, где переключение дугогасящих и главных контактов осуществляется с различными скоростями t1 ).

Он бтличается следующими недостат. ками. Фиксирующая деталь узла стопорения движется поступательно в направляющих, что Обусловливает высокое трение и воэможность перекоса, в узле расцепления имеются сложные профили, многие детали механизма должны выполняться с высокой точностью, сложна настройка механизма.

Известен механизм контактора с кривошипно-шатунным приводом, поступательно движущимися каретками, взвсщжцими пружинами и толкающими исполнительный диск. Стопорение диска осуществляется двумя рычагами, связаиными пружиной и упирающимися поочередно в вырез исполнительного диска f2j.

Недостатками "этого механизма являются двойное преобразование вида движения: вращательного в поступательное и поступательного во вращательное, большое трение поступательно скользящих кареток необходимость длинных направляющих по условиям отсутствия перекосов, что увеличивает габариты контактора, установка на стопор за счет инерционного заброса исполнительного органа, дополнительное трение от стопорящих рычагов на диске в процессе коммутации. При поломке пружины стопорящих рычагов или недоходе выемки диска до упора при последующем переключении возможна авария контактора из-за малой скорости коммутации, при наличии главных контактов они могут переключаться только с большой скоростью.

Известен также аналогичный механизм, в котором трехплечий рычаг, соединенный с исполнительным органом, связан через силовую пружину с диском, получающим качательное движение от привода. Механизм стопорения представляет собой два подпружиненных не связанных между собой двуплечих рычага, поворот которых ограничен упорами. Фиксация исполнительного органа в статическом состоянии осуществляется путем фиксации трехплечего рычага с помощью указанных рычагов и двух дополнительных подпружиненных рычагов

Расцепление стопоров после взвода силовой пружины осуществляется поочередно одним их двух пальцев, закрепленных на диске (3 ).

Недостатки этого механизма следующие. При заскакивании по инерции трехплечевого рычага на упор зацепляющие поверхности сильно изнашиваются как от прямого удара, так и от обратного, при отбросе

730159

25 от пружины дополнительного рычага главные контакты могут переключаться только с большой скоростью, так как стопорящие рычаги ограничивают поворот диска, в случае недохода трехплечевого рычага до стопора или поломки пружины последнего происходит авария из-за недостаточной скорости коммутации.

Известен также привод переключателя, в котором пальцы исполнительного органа расположены между двумя соосными двуплечевыми рычагами, связанными между собой,пружинами сжатия. Фиксация исполнительного органа осуществляется 15 с помощью неподвижного кольцевого стопора с внутренними выемками и подпружиненнои защелки, поступательно движущейся в пазу исполнительного органа. Расцепление механизма 2Q после взвода пружин осуществляется расположенными на исполнительном органе рычагами, перемещаемыми оТ пальцев мальтийского колеса, связанного с приводом (4 ).

Однако для обеспечения устойчивости движущихся в пространстве пру жин сжатия необходимы специальные направляющие, имеется сложная промежуточная передача — мальтийская, привод может быть только вращательным, движущаяся поступательно защелка требует длинных направляющих и дадает высокий коэффициент трения, ее заскакивание в пазы стопора происходит с ударом, что приводит к большому износу стопорящих поверхностей и делает весь механизм ненадежным, подвижная часть механизма стопорения расположена на исполнительном органе,что существенно „сложняет

4О его, в конце поворота исполнительного органа про.1сходит жесткий удар соосных двуплечих рычагов по пальцам мальтийского колеса, контакты перект;ючателя могут переключаться -.ñëüêo с большой скоростью от пружин. Целью изобретения является повышение надежности механизма, расширение его функциональных возможностей и упрощение конструкции приводного механчзма контактора.

Это достигается тем, что предложенныи механизм снабжен гидроцилиндром, стопорящий механизм снабжен упором, дополнительные двуплечие рычаги имеют на одних концах расцепляющие скосы и запирающие выступы, исполнительный механизм снабжен выступом с двумя профилированны."ли впадинами, соосных двуплечих рычагов снабжены профилированными выступами, а концы двух других плеч — подрессоренными гидродемпферами, между которыми расположен приводной палец, жестко связанный со штоками гидроцилиндра, выступ исполнительного механизма расположен между плечами соосных двуплечих рычагов так

I что его профилированные впадины находятся против профилированных выступов этих рычагов, одни плечи дополнительных двуплечих рычагов связаны между собои пружиной, а другие их плечи имеют кинематическую связь, запирающие выступы этих рычагов находятся на пути движения двуплечих рычагов в расцепленном состоянии стопорящего механизма, приводной палец может быть кинематически связан с кривошипношатунной передачей в случае использования электромеханического привода.

На фиг. 1 схематически изображен предложенный приводной механизм, поперечный разрез; на фиг. 2-4 механизм в трех последовательных положениях при одном переключении, план; на фиг. 5 и 6 — гидравлические демпфирующие элементы, сечения;

Приводной механизм собран на нижней 1 и верхней 2 плитах, жестко связанных между собой. На нижней плите 1 закреплен гидроцилиндр

3, на штоках которого установлена рама 4 с закрепленным на ней пальцем 5. Проворачнвание поршня гидроцилиндр-; вокруг оси предотвращает направляющая 6, закрепленная на верхнеи пли-е 2. Пал"".ö 5 расположен между одними плечами двуплечих рычагоз 7 и Б, на концах которых установлены гидродемпфсры 9 и 10, имеющие огран.:.".åHííé поворот на осях 11 и

12, закрепленных в рычагах 7 и 8. В качестве возвратного упругого элемента гидродемпферов применены рессоры 13 и 14.,i:ìëÔêðoâàíèå осуществляется за счет истечения трансформаторного масла, ;-. котором работает контактор, в узкие щели между деталями 7 и 9, 8 и 10. Рычаги 7 и 8 установлены на подшипниках на одной оси 15, на которой жестко закреплен исполнительный орган 16, переключающий контакты контактора.

Исполнительный орган может быть выполнен, например, в виде диска с профилем на торце, переключающим контакты ВДК„ установленные в плите 1. Другие плечи рычагов 7 и 8 связаны между собой пружиной растяжения 17, имеющей предварительный натяг.

Выступы 18 и 19 рычагов 7 и 8 упираются зо впадины 20 и 21 выступа 22, жестко закрепленного на исполнительно: ;ргане 16. Выступы и впадины могут быть выполнены профилирова;-.ными для усиления эффекта гидравлического демпфирования, осуществляемого за счет протекания

730159 масла в изменяющихся при работе механизма зазорах между выступами

18 и 19 и впадинами 20 и 21. Палец 5 установлен между гидродемпферами 9 и 10 либо с наибольшим зазором, либо беэ зазора - с небольшим натягом рессор 13 и 14, меньшим натяга силовой пружины 17. Так что фик/ сация исполнительного органа 16 в статическом состоянии осуществляется с помощью пальца 5 и пружины 17

Соосные двуплечие рычаги 7 и 8 имеют также выступы 23 и 24, упирающиеся во время взвода пружины 17 в стопорные скосы 25.и 26 двуплечих рычагов 27 и 28. Эти рычаги имеют на тех же плечах расцепляющие скосы 29 и 30 и скосы скольжения 31 и 32. Одни плечи рычагов 27 и 28 связаны между собой пружиной растяжения 33, а,цругие плечи имеют кинематическую связь через паз 34 в рычаге 28 и палец 35 в рычаге 27.

Поворот рычагов 27 и 28 относительно осей 36 и 37, жестко закрепленных через опору 38 на плите 1, ог-раничен упорами 39 и 40, закрепленными на опоре 38.

Рычаги 27 и 28 имеют соответственно запирающие выступы 41 и

42, обеспечивающие нормальную рааботу стопорящего механизма,цаже при поломке пружины 33 или .заедании рычагов 27 и 28 на осях 36 и

37. Для увеличения надежности фиксации исполнительного органа .l6.и при взводе пружины 17 служит шариковый фиксатор 43 с кебольшкм -.- "..= лием пружины, практически ке оказывающей сопротивления прк быстром повороте исполНительного органа 16 от пружины 17.

Таким образом основными элементами механизма ведения являются т. цро-. цилиндр 3 с рамой 4 и пальцем 5, сооскые рычаги 7 и 8 с пружиной 17, выступ 22. К механизму стопорекия относятся выступы 23 и 24„ стопоркые скосы 25 и 26, пружина 33 и упор 40.

Основу механизму расцеплекия составляют выступы 23 и 24, расцепляющие скосы 29 и 30, паз 34 и палец 35, Механизм работает следующим образом.

В исходном положении (см. фиг.2} штоки гидроциликцра 3 с рамой 4 и ведущим пальцем 5 находятся н крайнем верхней положении. Выступ 22 исполнительного органа 16 зажат между рычагами 7 и, 8 благодаря предварительному натягу пружины 17. Выступ 24 рычага 8 находится против стопорного скоса 26 рычага 28, удерживаемого н исходном состоянии пружиной 33 и упор- 40 через передачу паэ 34 — палец 35.

При начале работы механизма штоки и гидроциликдр 3 с рамой 4 и

2О

25 o

4()

l" 5

Р пальцем 5 начинают двигаться вниз, поворачивая рычаг 7 по часовой стрелке и растягивая пружину 17, поскольку рычаг 8 остается неподвижным, будучи эастопоренным рычагом 28 через выступ 24. Упорные поверхности 24 и 26 выполнены так, что усилие со стороны выступа 24 стремится повернуть рычаг 28 протин часовой стрелки, увеличивая надежность стопоренйя. Исполнительный брган. 16 удерживается в исходном состоянии при движении рычага 7 главным образом благодаря трению от разомкнутых контактов контакто— ра и дополнительно с помощью шарикового фиксатора 43.

При дальнейшем движении ведущего пальца 5 и понороте рычага 7 его выступ 23 наружной поверхностью начинает давить на расцепляющий

="ê;.îñ 29 рычага 27, поворачивая последний против часовой стрелки (см. фиг. 3). При этом рычаг 28 поворачивается по часовой стрелке пальцем 34, осонобождая выступ 24.

Рычаг 8 начинает быстро понора«IëÿàTüoÿ по часовой стрелке под действием пружины 1?, одновременно поворачивая исполнительный орган

16 с помощью выступа 22. При этом зозможные взаимные перемещения де талей 8 и 22, возникающие иэ-за ударов при переключении контактов . .о .->тактора, гасятся гидравлическим ,демпфером, образованным выступом

19 к впадиной 21 (см.фиг. 2 и 5).

Скос 32 рычага 28 выполнен так,. что при скольжекии по нему высту-«а 24 сила, действующая со стороны этого выступа, стремится повернуть рычаг 28 по часовой стрелке, облегчая расцецлекие мехакизма. В кон«.,е б .строго поворота рычага 8 и исполнительного органа 16 под дейст--«.:-«eI". пружины 17 рычаг 8 и выступ 22 догоняют медленно движущийся от

: ризода рычаг 7, конец рычага 8 бьет по пальцу 5, íà удар смягчается гидродемпфером 10, рычаг 8 останавливается. Рычаг же 7 ускоряет свое движение по часовой стрелке вследствие инерционного движения исполнительного органа 16 (см. фиг. 4 ).

Вновь растянувшаяся пружина 17 поворачивает рычаг 7 против часоной стрелки, конец рычага 7 ударяет по пальцу 5, но удар смягчается гидродемпфером 9. Колебания быстро гаснут.

Наличие двух видов гидродемпферов делает работу механизма более плавкой, быстро гасит колебания и существенно уменьшает нагрузки на детали, особенно на палец 5. При дальнейшем движении пальца 5 и повороте рычага 7 выступ 23 находит на конец рычага .27, и рычаги 27 и 28 возвращаются н исходное положе730159 ние под действием пружины 33. При поломке пружины 33 или западании рычагов 27 и 28 на осях 36 и 37 рычаги 27 и 28 возвращаются в исходное положение в конце работы механиз ма принудительно от привода 4 выступ

24 находит на выступ 41 и поворачивает рычаги 27 и 28 ).

Если в контакторе имеются главные и дугогасительные контакты, переключающиеся с разной скоростью, ход пальца 5, поворот рычагов 7 и

8 исполнительного органа 16 делаются больше. В этом случае в исходном положении выступ 24 наход (тся на некотором расстоянии от стопорного скоса 26 (аналогично положеHHIo bt T 23 H cToIIopHoI o скоса 25 (см.фиг.4 ).

Механизм работает в три этапа.

На первом этапе при медленном повороте рычагов 7 и 8 и исполнительного органа 18 от пальца 5 до упора выступа 24 в стопорный скос

26 переключаются главные контакты.

На втором этапе при быстром перемещении механизма от пружины 17 переключаются дугогасительные контакты.

На третьем этапе при медленном движении механизма аналогично первому этапу при отходе выступа

23 от стопорного скоса 25 переклю10 чаются главные контакты.

Изобретение позволяет значительно повысить надежность и долговечность быстродействующих контакторов устройства РПН, расширить диапазон

15 использования, упростить конструкцию контакторов и их наладку, появляется возможность создания надежных контакторов с ВДК с большим сроком службы на сверхвысокие параметры — класс напряжения свыше

110 кВ и номинальный ток свыше

1000 А.

730159

22 Pyz P и

Фиг.б

Корректор A.Äýÿòêo

Редактор О.!Оркова Техред Р.Кузьма

Заказ 10817/1 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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