ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОНТАКТОР Российский патент 1994 года по МПК H01H35/12 

Изобретение относится к электрическим аппаратам, в частности к центробежным контакторам.

Известна конструкция центробежного выключателя, содержащего корпус, в котором размещены шесть камер с контактными элементами, каждый из которых состоит из подвижной контактной пластины, закрепленной на рычаге, с пружинной оттяжкой, который упирается во впадину корпуса. Контактная пластина замыкает форконтакты, к которым подводится напряжение, на контактную кнопку и этим замыкают электрическую цепь добавочного сопротивления в цепи ротора при его разгоне свыше допустимого значения скорости.

Однако неоднозначность фиксации рычага во впадине предполагает его люфт и неточность срабатывания. Пружина действует на рычаг с контактной пластиной с помощью небольшой радиальной составляющей силы, что при больших электродинамических усилиях при разрыве контактов требует пружины больших габаритов, что увеличивает габариты выключателя. Кроме того, контакты не оснащены дугогасящими камерами, что ограничивает разрывную мощность электрической цепи, в которой установлены выключатели.

Цель изобретения - повышение надежности работы контактора путем применения пружин и грузов, равнодействующая силы которых направлена по вектору действия центробежных радиальных сил, повышение быстродействия контактора путем установки между контактными поверхностями штоков и корпуса тел качения, увеличение разрывной мощности контактора путем установки на главные неподвижные контакты индивидуальных камер дугогашения с радиальным расположением деионных решеток и облицовкой внутренних поверхностей камер главных контактов дугогасящим материалом, а также расширение функции контактора путем введения пар подвижно-неподвижных контактов, переключающих цепи автоматического управления.

На фиг. 1 представлен контактор, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - пара главных контактов; на фиг. 4 - узел трения штока, передвигающегося в антифрикционной втулке.

Контактор состоит из закрепленного на валу 2 корпуса 3 со спицами 4. На корпусе 3 закреплены неподвижные токоподводы 5, изолированные от корпуса 3 диэлектриком 6, причем на них закреплены неподвижные контакты 7, которые до заданной скорости соприкасаются с подвижными контактами 8 главной цепи, которые закреплены на токоподводе 9, изолированном диэлектриком 10, на который опираются пружины 11, поджимающие штоки 12, которые движутся в антифрикционных втулках 13 (фиг. 4) и в подшипниках качения 14, закрепленных накидными гайками 15. К штоку 12 прикреплен груз 16. Крышка 17 корпуса 3 закрывает n камер 18 контактных пар: неподвижный - подвижный контакты. Внутренние поверхности камер 18 покрыты дугогасящим материалом 19. В одной из камер 18 размещены контактные пары, переключающие цепи управления, содержащие статические токовводы 20 с закрепленными на них статическими контактами 21. Подвижные токопроводы 22 с закрепленными на них подвижными контактами 23 и 24 закреплены на штоке 27, к концу которого прикреплена дополнительная масса 28. Неподвижные контакты 25 вторичного контура закреплены на диэлектрической втулке 26. В корпусе 29 шток 27 перемещается по телам качения 30, закрепленным накидной гайкой 31. Шток 27 отжимается пружиной 32.

На фиг. 2 представлен продольный разрез контактора 1. Все подвижные токоподводы 9 соединены безынерционной гибкой перемычкой 34 со статическим токопроводом 33, укрепленным в торцовой крышке (щите) 35 и соединенным к электрической цепи, например обмотке возбуждения асинхронного фазного двигателя, или к обмотке возбуждения синхронной машины с переменной частотой вращения. Крышка 17 с другой стороны закрыта торцовым щитом 35, причем он закреплен с помощью винтов 36.

На фиг. 3 представлена пара главных контактов 7 и 8, которые с целью повышения мощности, разрываемой контактором 1, оснащены дугогасящей камерой 37, закрепленной на каждом статическом токопроводе 5, представляющих собой две дисковые пластины 38 и 39, изготовленные из дугогасящего материала, и веерообразнорасположенные пластины 40 дугогасящей деионизационной камеры 37, изготовленные из металла.

На фиг. 4 изображен узел трения 41 штока 12, передвигающегося в антифрикционной втулке 13.

Контактор работает следующим образом.

До расчетной скорости главные контакты 7 и 8 во всех n-камерах 18 приведены в соприкосновение пружинами 11 и по электрическим цепям протекает ток и цепи функционируют. После достижения скорости, превышающей расчетную разъединительную, под действием грузов 16, центробежная сила которых преодолевает жесткость пружин 11 и 32 подвижные контакты 8 и 21, 24 перемещаются на штоках - 12 и 27 и разрывают силовые цепи и цепи автоматического управления. После достижения предельной скорости вращения под действием центробежной силы дополнительной массы 28 подвижные контакты 24 замыкаются на неподвижные контакты 25 и включается цепь предельной защиты по частоте вращения, что приводит к снижению скорости или останову. Дугогасительные камеры 37 гасят дугу произвольного направления и этим увеличивают разрывную мощность контактора 1.

Изобретение по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества. Использование пружин, жесткость которых направлена по направлению действия центробежной силы дополнительных грузов, позволяет повысить быстродействие и надежность срабатывания контактора. Введение в узлы трения подшипников качения позволяет за счет снижения статического момента сопротивления повысить быстродействие и надежность срабатывания. Применение пружин и грузов радиального действия позволяет уменьшить габариты контактора и обеспечить надежность его работы.

Использование: в электрических аппаратах, в частности контакторах центробежных. Сущность изобретения: контактор содержит корпус 3, разделенный на камеры и закрепленный на валу 2 ротора, подвижный и неподвижный силовые контакты 7,8 числом "Н", равным числу замыкаемых электрических цепей. Подвижные силовые контакты 8 закреплены на токоотводах 9, размещенных на одном конце подпружиненного штока 12 и изолированных от штока диэлектриком 10, на другом конце штока размещен дополнительный груз 16. Шток 12 движется радиально в антифрикционной втулке 13. Подвижные токоотводы 9 соединены гибкими токопроводящими перемычками 34 с выводными токопроводами 33. Внутренняя поверхность силовых камер 18 облицована дугогасящими диэлектриком 19, а каждая пара силовых контактов 7,8 может быть оснащена дугогасительной камерой 37. В одной из камер размещены контактные пары 24,25 и 24,26 нормальнозамкнутых и нормально разомкнутых цепей автоматического управления и цепей предельной защиты, что повышает надежность и уменьшает габариты контактора. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОНТАКТОР, содержащий корпус, разделенный на камеры и закрепленный на валу ротора, пружину, подвижный и неподвижный главные силовые контакты числом H, равным числу замыкаемых электрических цепей, дополнительный груз, закрепленный на каждом подвижном контакте, вводные и выводные токопроводы, отличающийся тем, что он снабжен подпружиненным штоком на одном конце которого размещен дополнительный груз, а на другом закреплен подвижный токоотвод, изолированный от штока диэлектриком, на токоотводе закреплен подвижный контактный элемент, а подвижный контактный элемент размещен на токоотводе, который неподвижно закреплен на корпусе контактора и изолирован от него диэлектриком, при этом на шток надета спиральная пружина, размещенная между диэлектриком и крышкой корпуса, причем в корпусе встроены втулки из антифрикционного материала, охватывающие каждый шток, подвижные токоотводы соединены гибкими токопроводящими перемычками с выводными токопроводами. 2. Контактор по п.1, отличающийся тем, что в одной из камер корпуса размещены контактные пары нормально замкнутых цепей управления, оснащенные центробежным механизмом расцепления, состоящим из штока, закрепленного на диэлектрически изолированном подвижном токоотводе, который имеет возможность радиально перемещаться под действием центробежных сил и возвратной пружины в антифрикционной втулке, встроенной в крышку корпуса. 3. Контактор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в камере контактов цепей управления дополнительно размещены контактные пары нормально замкнутых контактов цепей предельной защиты, а пружина опирается на диэлектрическую поверхность неподвижных нормально разомкнутых контактов. 4. Контактор по пп.1-3, отличающийся тем, что каждая пара главных силовых контактов оснащена дугогасительной камерой, состоящей из кольцевых диэлектрических элементов дугогасящего материала, между которыми радиально размещены металлические пластины деионизационной решетки, а внутренние поверхности каждой камеры облицованы дугогасящим материалом. 5. Контактор по пп.1 - 4, отличающийся тем, что между штоком и антифрикционной втулкой размещены тела качения,закрепленные с помощью накидной гайки.