Быстродействующий индукционно-динамичес-кий привод коммутационного аппарата

Быстродействующий индукционно-динамичес-кий привод коммутационного аппарата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1() S28237

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2760525/24-07 с присоединением заявки № (51) М К„а

Н 01Н 1/54

Н 01Н 53/02 ссср (53) УДК 621.316.54 (088.8) (43) Опубликовано 07.05 81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 ло делам иаобретеиий и открытий

4 . I

В. H Бондалетов, В. Е. Лапшин и В. А. Тютькин

I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ИНДУКЦИОННОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРИВОД КОММУТАЦИОННОГО

АППАРАТА

ГосУдарствеииый комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области электроаппаратостроения и может быть использовано в качестве привода контактов быстродействующего высоковольтного коммутационного аппарата.

Известен импульсный привод электрического выключателя, содержащий неподвижную катушку (индуктор), подключенную к емкостному накопителю энергии через устройство для разряда, и подвижную катушку (якорь), связанную с контактом выкл(очателя (1).

Известен быстродействующий индукционно-динамический привод коммутационного аппарата, содержащий индуктор, по обе стороны которого установлены якори, выполненные в форме дисков из хорошо проводящего материала и жестко связанные со штоком (21. В указанном приводеуменьшение ударных нагрузок осуществляется за счет торможения якоря в конце хода импульсным магнитным полем.

Известен также индукционно-динамический привод быстродействующего коммутационного аппарата, содержащий индуктор, питаемый от емкостного накопителя энергии, два якоря, выполненные в виде дисков из хорошо проводящего материала, и шток, соединенный с подвижным контактом коммутационного аппарата. Якори расположены по обе стороны от индуктора и свободно установлены на штоке (3).

Недостатком таких приводов является наличие динамических перегрузок на элемен5 ты привода и аппарата в начальный момент срабатывания, обусловленные импульсным характером приложения электромагнитной силы к якорю, связанному с подвижным контактом аппарата. При этом чем

)о больше величина хода подвижного контакта, тем большее ускорение необходимо сообщить якорю для обеспечения заданного быстродействия и тем выше перегрузки в начальный момент времени при срабаты15 ванин. Это приводит к уменьшению срока службы привода и аппарата.

Целью изобретения является увеличение срока службы привода и аппарата путем уменьшения перегрузок в начальный мо20 мент времени при срабатывании и снижения ударных нагрузок в конце хода подвижных частей.

Это достигается тем, что индуктор установлен свободно относительно корпуса и

25 выполнен с двумя обмотками, подключенными к автономным накопителям энергии, второй якорь жестко соединен со штоком и введены, по крайней мере, две защелки, механизм одной из которых связан с кон30 тактом цепи управления коммутатором од828237 ного нз емкостных накопителей, подключенного к обмотке индуктора, обращенной к якорю, жестко соединенному со штоком, Обмотки индуктора подключены к накопителям энергии через токоподводящие стержни, являющиеся одновременно направляющими при его перемещении.

На фиг. 1 изображена конструкция привода; на фиг. 2 — схема питания обмоток индуктора; на фиг. 3 а — в и фиг. 4 г, д— принцип работы привода.

Привод содержит индуктор, выполненный с двумя обмотками 1 и 2, размещенными в изоляционном корпусе 3, два якоря 4 и 5, выполненные в форме дисков и установленные по обе стороны от индуктора, причем якорь 4 не связан жестко со штоком 6, соединенным с подвижным контактом коммутационного аппарата, а якорь 5 укреплен на штоке 6 жестко. Обмотки 1 и 2 подключены к автономным емкостным накопителям энергии, конденсаторам 7 и 8, через токоподводящие стержни 9 и 10 и скользящие токосъемы 11 и 12 соответственно (фиг. 1 и 2). Токоподводящие стержни 9 и

l0, прочно закрепленные в корпусе 3 индуктора, одновременно являются направляющими при его перемещении. Привод снабжен управляемыми защелками 13 и 14. На стержнях 9 и 10 имеются конические выступы 15 и 16. Шток 6 выполнен с кольцевым выступом 17, на котором установлена пружина 18. Емкостные накопители энергии содержат конденсаторы 7 и 8, коммутаторы 19 и.20 и цепи 21, 22 управления коммутаторами (фиг. 2) . Механизм одной из защелок связан с контактом цепи 22 управления коммутатором 20. Якорь 4 свободно установлен на основании 23 корпуса 24.

Привод работает следующим образом.

При поступлении команды на срабатывание привода коммутационного аппарата с устройства управления 21 подается импульс напряжения на запуск коммутатора 19. В результате этого в момент времени t конденсаторы 7 разряжаются на обмотку 1 индуктора через скользящий токосъем 11 и токоподводящие стержни 9 (фиг. 1, 2, 4г).

При взаимодействии импульсного магнитного поля обмотки 1 индуктора с наведенными им вихревыми токами в якоре 4 возникает электромагнитная сила отталкивания, которая приводит к перемещению индуктора, поскольку перемещению якоря 4 препятствует основание 23 (фиг. 3a), при этом токоподводящие стержни 9 и 10 являются направляющими для индуктора. Вместе с индуктором перемещается якорь 5 и шток 6, связанный с подвижным контактом коммутационного аппарата. В момент времени t2, когда скорость индуктора до. тигает максимального значения (сплошная линия на фиг. 4д), конические кольцевые выступы 15, 16 токоведущих стержней 9, 10

З0

4 воздействуют на механизмы за1целок 13, 14, механизм одной из которых, наприйер защелки 14, связан с контактом цепи 22 управления коммутатором 20. КоммуТатор 20 срабатывает, и происходит разряд конденсатора 8 через скользящий токосъем 12 и стержни 10 на обмотку 2 индуктора. Якорь

5 и шток 6 отталкиваются от индуктора, поскольку последний зафиксирован с помощью защелок 13 и 14 (фиг. Зб и 4г) и в дальнейшем остается неподвижным.

В конце хода подвижных частей аппарата для уменьшения ударных нагрузок якорь

5 необходимо затормозить. Торможение осуществляется в следующем порядке.

Шток 6 через пружину 18 кольцевым выступом 17 захватывает якорь 4, в результате присоединения массы которого скорость якоря снижается. В момент времени t3, когда якорь 4 приблизится к обмотке 1 индуктора на достаточное для электромагнитного взаимодействия расстояние, конденсаторы 7, которые к этому времени успевают накопить достаточную для торможения энергию, разряжаются на обмотку 1. В результате этого происходит плавное электромагнитное торможение подвижных частей до полной остановки (фиг. Зв и 4). При необходимости для этих целей может быть также использован дополнительный накопитель энергии, подключенный к обмотке 1.

Для возвращения подвижных частей привода в исходное положение необходимо освободить выступы 15 и 16 стержней 9 и 10, которые удерживаются защелками 13 и 14.

Данный привод по сравнению с известными имеет больший срок службы вследствие уменьшения динамических перегрузок при срабатывании за счет ступенчатого ввода энергии в индуктор, позволяющего получать то же быстродействие при меньших ускорениях (перегрузках) подвижных частей. Это иллюстрируется зависимостями скорости штока от времени, изображенными на фиг. 4г, где ступенчатому вводу энергии соответствует сплошная, а однократному — пунктирная линия.

Формула изобретения

1. Ьыстродействующий индукционно-динамический привод коммутационного аппарата, преимущественно высоковольтного, содержащий расположенные в корпусе индуктор, подключенный к емкостному накопителю, два якоря, выполненные в форме дисков и установленные по обе стороны от индуктора, по крайней мере один из которых не связан жестко со штоком, соединенным с подвижным контактом коммутационного аппарата, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы привода и аппарата путем уменьшения динамических перегрузок при срабатывании, индуктор установлен свободно относитель828237 № 530085, ЛУ

Puz l но корпуса и выполнен с двумя обмотками, которые подключены к автономным накопителям энергии, второй якорь жестко соединен со штоком, введены две защелки, механизм одной из которых связан с дополнительно введенным контактом цепи управления коммутатором одного из емкостных накопителей, который подключен к оомотке индуктора, обращенной к якорю, жестко соединенному со штоком.

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что обмотки индуктора подключены к накопителям энергии через дополнительно введенные токоподводящие стержни, которые являются одновременно направляющими при перемещении индуктора.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии кл. Н 01Н 33/42, 15.12.72.

1о 2. Авторское свидетельство СССР № 514362, кл. Н 01 Н 1/54, 27.12.74.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 543034, кл. Н 01Н 1/54, 30.01.75.