УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТАКТОРА Российский патент 2004 года по МПК H01H50/00 

Область техники

Данное изобретение относится к устройству электромагнитного контактора для соединений звезда-треугольник, в частности к устройству электромагнитного контактора, выполненному для использования для пускового переключателя со звезды на треугольник, выполненного с возможностью пуска трехфазного электродвигателя для обеспечения работы двигателя на его полной скорости через короткое время после пуска.

Уровень техники

Хорошо известно, что пусковые переключатели со звезды (Y) на треугольник (Δ), используемые для пуска электродвигателя, служат для установления соединения звездой для электродвигателя при пуске электродвигателя, тем самым снижая пусковой ток и пусковой момент, необходимые для пуска электродвигателя, до уровня в 1/3, при этом переключая соединение для электродвигателя в соединение треугольником по завершении пуска электродвигателя, в результате чего двигатель работает в состоянии соединения треугольником. Эти пусковые переключатели со звезды на треугольник широко используются в промышленности для защиты электродвигателей и периферийных устройств от перегрузки.

Пусковые переключатели со звезды на треугольник подразделяются на контактный тип, использующий устройство электромагнитного контактора, выполненное с возможностью переключать электрические контакты с помощью электромагнитов, и на неконтактный тип, использующий полупроводниковое переключающее устройство. Более широко применяется тип, использующий электромагнитный контактор.

Фиг.1а, 1b, 1с иллюстрируют обычный электромагнитный контактор и пусковой переключатель со звезды на треугольник, использующий электромагнитный контактор, соответственно. Фиг.1a - вид в перспективе, иллюстрирующий устройство электромагнитного контактора, фиг.1b иллюстрирует сечение а-а изображенного на фиг.1а электромагнитного контактора. Фиг.2 - эквивалентная принципиальная схема с изображением пускового переключателя со звезды на треугольник.

Согласно фиг.1а и 1b обычное устройство электромагнитного контактора, обозначенное буквой С, содержит корпус 1 и крышку 2, прикрепляемую с возможностью съема к верхней поверхности 1а корпуса 1. Три пары выводов 3 расположены на верхней поверхности 1а корпуса 1 таким образом, что выводы каждой пары выводов располагаются на противоположных сторонах корпуса 1, соответственно, будучи изолированными друг от друга. Неизображаемые питающие линии соединены с выводами 3 соответственно. Изолирующие пластины 4 выполнены на противоположных сторонах крышки 2 для изолирования прилегающих выводов 3.

Три пары неподвижных контактов 5 также выполнены на верхней поверхности 1а корпуса 1. Каждый неподвижный контакт 5 расположен на конце соответствующего одного вывода из числа выводов 3, проходящих к центральной части корпуса 1. Неподвижные контакты 5 изолированы друг от друга. Вертикально-подвижный элемент 6 расположен в центральной части корпуса 1 таким образом, что выполнен с возможностью перемещаться вверх и вниз. Три пары подвижных контактов 7, изолированных друг от друга, установлены на вертикально-подвижном элементе 6 на противоположных сторонах вертикально-подвижного элемента 6 таким образом, что каждый из подвижных контактов 1 избирательно контактирует с соответствующим одним контактом из числа неподвижных контактов 5, в результате чего он замыкается накоротко или размыкается относительно соответствующего неподвижного контакта 5. Сжимающая спиральная пружина 8 установлена вокруг вертикально-подвижного элемента 6 между верхней поверхностью 1а корпуса 1 и подвижными контактами 7 таким образом, что она всегда поджимает вертикально-подвижный объект 6 вверх.

Неподвижный сердечник 9 расположен в нижней части корпуса 1. Обмотка 10 намотана вокруг неподвижного сердечника 9 и таким образом формирует электромагнит. Над неподвижным сердечником 9 подвижный сердечник 11 расположен таким образом, что он перемещается вертикально вместе с вертикально-подвижным элементом 6 в соответствии с намагниченностью электромагнита.

Обычный пусковой переключатель со звезды на треугольник, использующий устройства электромагнитного контактора с упоминаемой выше конфигурацией, содержит устройство С1 электромагнитного контактора для главной цепи, устройство С2 электромагнитного контактора для схемы соединения звездой и устройство С3 электромагнитного контактора для соединения треугольником, при этом указанные устройства взаимно соединены согласно эквивалентной принципиальной цепи на фиг.2 и приводятся в действие с помощью отдельно установленного реле времени (не изображено).

При протекании тока по обмотке 10 устройства С2 электромагнитного контактора для схемы соединения звездой при пуске трехфазного электродвигателя М электромагнит, образованный неподвижным сердечником 9 и обмоткой 10, намагничивается за счет тока.

Соответственно, электромагнит генерирует магнитную силу, которая превышает упругость пружины 8, в результате чего вертикально-подвижный элемент 6 и подвижный сердечник 11 перемещаются вниз. Поэтому подвижные контакты 7, которые также перемещаются вниз, контактируют с неподвижными контактами 5 соответственно.

При приведении в действие устройства С1 электромагнитного контактора для главной цепи в соответствии с той же указанной выше процедурой соединение звездой устанавливается для трехфазного электродвигателя М, в результате чего трехфазный электродвигатель М пускают с помощью пускового тока и пускового момента, сниженных до уровня 1/3. При этом отдельно установленное реле времени (не изображено) начинает действовать для отсчета времени возбуждения трехфазного электродвигателя М.

По истечении заданного времени ток, протекающий по обмотке 10 устройства С2 электромагнитного контактора для соединения звездой, отсекается с помощью реле времени. При этом ток протекает по обмотке 10 электромагнитного контактора С3 для соединения треугольником.

В этом состоянии магнитная сила электромагнита, образуемая неподвижным сердечником 9 и обмоткой 10 устройства С2 электромагнитного контактора для соединения звездой, исчезает. В результате этого вертикально-подвижный элемент 6 перемещается вверх вместе с подвижным сердечником 11 и подвижными контактами 7 за счет упругости пружины 8, тем самым обусловливая отделение подвижных контактов 7 от неподвижных контактов 5.

При этом электромагнит, образованный неподвижным сердечником 9 и обмоткой 10 устройства С3 электромагнитного контактора для соединения треугольником, намагничивается за счет тока, протекающего по обмотке 10. Поэтому подвижные контакты 7 перемещаются вниз, в результате чего они контактируют с неподвижными контактами 5 соответственно.

Устройство C3 электромагнитного контактора для соединения треугольником соответственно замыкается накоротко с питающими линиями на своих расположенных на одной стороне выводах 3. Поэтому трехфазный электродвигатель М переключается из соединения звездой в соединение треугольником, в результате чего он работает на полной скорости.

В пусковом переключателе со звезды на треугольник с описываемой выше конфигурацией каждый из его устройств электромагнитного контактора используется только для одной цели, то есть для соединения звездой или соединения треугольником. По этой причине обычный пусковой переключатель со звезды на треугольник не в состоянии обеспечить нужную систему, если не будет по меньшей мере трех устройств электромагнитного контактора, включая устройство С1 электромагнитного контактора для главной схемы, устройство С2 электромагнитного контактора для соединения звездой и устройство C3 электромагнитного контактора для соединения треугольником - согласно фиг.3 и 3b.

Фиг.3а иллюстрирует практическое соединение трехфазного электродвигателя, обеспеченного устройством электромагнитного контактора. Фиг.3b изображает эквивалентную принципиальную схему обычного устройства электромагнитного контактора, изображаемого в фиг.3а.

В случае устройства электромагнитного контактора двухконтактного типа всегда имеется риск, поскольку основной источник питания непосредственно соединен с двигателем. По этой причине устройства электромагнитного контактора трехконтактного типа главным образом используют в двигателях большой мощности. Например, устройства электромагнитного контактора с конфигурацией, подробно описываемой со ссылкой на фиг.1 и 2, используют в различных областях. На практике три устройства С электромагнитного контактора, т.е. устройство С1 электромагнитного контактора для главной цепи, устройство С2 электромагнитного контактора для соединения звездой и устройство C3 электромагнитного контактора для соединения треугольником, используют в собранном вместе виде при том условии, что дополнительно установлено реле времени Т согласно фиг.3а и 3b. Но этой причине имеется высокий процент ошибочных соединений линий. При этом имеются такие недостатки, как значительная себестоимость и затраты на монтаж, а также громоздкость.

Для обычного пускового переключателя со звезды на треугольник также требуется сложная проводка для соединения между электродвигателем М и каждым устройством С электромагнитного контактора. Эта сложная проводка может стать причиной ошибочных соединений. Поэтому двигатель М может часто повреждаться, тем самым повышая вероятность серьезной аварии.

Сущность изобретения

В связи с вышеизложенным задача данного изобретения заключается в решении указанных проблем известного уровня техники и в обеспечении устройства электромагнитного контактора для соединений звезда-треугольник, содержащего два электромагнита, установленных в его корпусе, и два переключающих блока, действующих согласно соответствующим состояниям намагничивания электромагнитов, в целях избирательного установления соединения звездой или соединения треугольником для трехфазного электродвигателя, чтобы снизить затраты на монтаж и уменьшить занимаемое место при применении его с пусковым переключателем со звезды на треугольник, при этом не используя ненужную проводку, в результате чего снизится число ошибочных соединений и ошибочных действий.

Согласно данному изобретению указанная задача решается с помощью устройства электромагнитного контактора для соединений звезда-треугольник, содержащего корпус; силовые выводы, с первого по третий, выполненные на одной стороне корпуса на верхней поверхности корпуса и соответственно соединенные с трехфазными питающими линиями; основные выводы, с первого по третий, выполненные в промежуточной части корпуса на верхней поверхности корпуса и соответственно соединенные с выводами одной стороны трехфазного электродвигателя; выводы звезда-треугольник, с первого по третий, выполненные на другой стороне корпуса на верхней поверхности корпуса и соединенные с выводами другой стороны трехфазного электродвигателя соответственно; пластину соединения звездой, установленную на верхней поверхности корпуса и выполненную с возможностью соединения выводов звезда-треугольник с первого по третий, со схемой соединения звездой; контакты, с первого по третий, установленные под пластиной соединения звездой и выполненные с возможностью соединения выводов звезда-треугольник, с первого по третий, со схемой соединения треугольником; реле времени, установленное на днище корпуса, выполненное вместе с корпусом, при этом указанное реле времени предназначено для управления временем пуска трехфазного двигателя; электромагнит для главной цепи и электромагнит для соединений звезда-треугольник, каждый из которых содержит неподвижный сердечник и обмотку, собранные внутри корпуса, при этом каждый из указанных электромагнитов избирательно намагничивают согласно взаимодействию его неподвижного сердечника и обмотки; переключающий блок главной цепи для избирательного соединения силовых выводов, с первого по третий, с основными выводами, с первого по третий, соответственно, согласно намагничиванию электромагнита главной цепи; и переключающий блок соединения звезда-треугольник для соединения пластины соединения звездой с выводами звезда-треугольник, с первого по третий, согласно намагничиванию электромагнита главной цепи - при том условии, что силовые выводы, с первого по третий, соединены с основными выводами, с первого по третий, тем самым обеспечивая трехфазному двигателю возможность пуска в состоянии соединения звездой, при этом переключающий блок соединения звезда-треугольник также служит для соединения контактов соединения треугольником, с первого по третий, с выводами звезда-треугольник, с первого по третий, когда электромагнит соединения звезда-треугольник намагничивается в соответствии с действием реле времени после пуска трехфазного двигателя, тем самым обусловливая привод трехфазного двигателя в состоянии соединения треугольником; при этом устройство электромагнитного контактора имеет конфигурацию, обеспечивающую избирательное соединение трехфазного электродвигателя со схемой соединения звездой или схемой соединения треугольником, и при этом упрощается соединительная проводка.

Краткое описание чертежей

Упомянутые выше задачи и прочие признаки и преимущества данного изобретения станут более очевидными из следующего ниже подробного описания совместно с чертежами, на которых:

фиг.1a, 1b и 2 изображают обычное устройство электромагнитного контактора и пусковой переключатель со звезды на треугольник, использующий устройство электромагнитного контактора, соответственно; при этом фиг. 1а - вид в перспективе, иллюстрирующий устройство электромагнитного контактора; фиг.1b - сечение по линии а-а на фиг.1а, и фиг.2 - эквивалентная принципиальная схема, иллюстрирующая пусковой переключатель со звезды на треугольник;

фиг.3а - вид, иллюстрирующий практическое соединение трехфазного двигателя, обеспеченного обычным устройством электромагнитного контактора;

фиг.3b - эквивалентная принципиальная схема обычного устройства электромагнитного контактора, изображаемого на фиг.3а;

фиг.4 - вид в перспективе, иллюстрирующий устройство электромагнитного контактора согласно данному изобретению;

фиг.5 - эквивалентная принципиальная схема пускового переключателя со звезды на треугольник, использующего устройство электромагнитного контактора согласно данному изобретению;

фиг.6а - сечение по линии А-А на фиг.4;

фиг.6b - сечение по линии В-В на фиг.4;

фиг.6с - сечение по линии С-С на фиг.4;

фиг.7а - вид в перспективе, иллюстрирующий переключающий блок главной цепи применительно к устройству электромагнитного контактора согласно данному изобретению;

фиг.7а - вид в перспективе, иллюстрирующий переключающий блок соединения звезда-треугольник применительно к устройству электромагнитного контактора согласно данному изобретению;

фиг.8а - вид, иллюстрирующий практическое состояние соединения трехфазного двигателя, для которого применяют устройство электромагнитного контактора в соответствии с данным изобретением;

фиг.8b - эквивалентная принципиальная схема, иллюстрирующая устройство электромагнитного контактора согласно данному изобретению, изображаемое на фиг.8а.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Фиг.4 - вид в перспективе, иллюстрирующий устройство электромагнитного контактора в соответствии с данным изобретением. Фиг.5 - эквивалентная принципиальная схема пускового переключателя со звезды на треугольник, использующего устройство электромагнитного контактора в соответствии с данным изобретением.

Согласно фиг.4 и 5 устройство электромагнитного контакторе согласно данному изобретению, обозначенное “С”, выполнено с возможностью обеспечения устойчивого соединения трехконтактного типа: для устранения проблем, обусловленных неустойчивым соединением двухконтактного типа известного уровня техники. Устройство электромагнитного контактора согласно данному изобретению имеет конфигурацию, согласно которой реле времени 170 установлено в корпусе 110, и также имеет систему для включения и выключения основного источника питания, и переключающие системы для соединения звездой и соединения треугольником согласно фиг.4 и 5.

Фиг.6а - сечение по линии А-A на фиг.4. Фиг.6b - сечение по линии В-В на фиг.4. Фиг.6 - сечение по линии С-С.

Как указывалось выше, устройство электромагнитного контактора в соответствии с данным изобретением имеет конфигурацию, в которой роле времени 170 установлено в корпусе и собрано вместе с корпусом 110. Устройство электромагнитного контактора также выполнено с возможностью включения и выключения основного источника питания за счет электронных переключающих операций, осуществляемых электромагнитом 130 для главной цепи и вертикально-подвижным элементом 152 для главной цепи. Устройство электромагнитного контактора также выполнено с возможностью избирательного осуществления соединения звездой и соединения треугольником согласно переключающей операции отдельного переключателя со звезды на треугольник, содержащего электромагнит 140 для соединения звезда-треугольник и вертикально-подвижный элемент 162 для соединения звезда-треугольник. Таким образом, устройство электромагнитного контактора согласно данному изобретению имеет конфигурацию, составленную в виде единого изделия из устройства С1 электромагнитного контактора для главной цепи, устройства С2 электромагнитного контактора для соединения звездой и устройства С3 электромагнитного контактора для соединения треугольником, которые имеют обычные конфигурации соответственно.

Из фиг.8a и 8b, иллюстрирующих практическое состояние соединения трехфазного двигателя, устройство С электромагнитного контактора, выполненное как единое изделие, которое может обеспечивать соответствующие функции переключения для главной цепи, соединение звездой и соединение треугольником, следует, что имеется возможность упростить проводку, нужную для необходимых соединений, по сравнению с существующим уровнем техники, изображаемым в фиг.3d и 3b. Помимо этого, устройство с электромагнитного контактора в соответствии с данным изобретением удобно в сборке, имеет хорошие характеристики по производительности и стабильной работе, поскольку оно сконструировано для обеспечения единым изделием функций, соответствующих функциям обычных устройств C1, C2 и С3 электромагнитного контактора.

Фиг.8а иллюстрирует практическое состояние соединения трехфазного двигателя, для которого применяется устройство С электромагнитного контактора согласно данному изобретению. Фиг.8b является эквивалентной принципиальной схемой, иллюстрирующей устройство С электромагнитного контактора согласно данному изобретению, изображаемое на фиг.8а.

Согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения, иллюстрируемому на фиг.4 и 5, устройство С электромагнитного контактора содержит корпус 110 и силовые выводы 121а, 121b и 121с, с третьего по первый, выполненные на одной стороне корпуса 110 на верхней поверхности корпуса 110 и соответственно подключенные к трехфазным питающим линиям R, S и Т. Силовые выводы 121а, 121b и 121с изолированы друг от друга. Устройство С электромагнитного контактора также содержит основные выводы 122а, 122b и 122с, с первого по третий, выполненные в промежуточной части корпуса 110 на верхней поверхности корпуса 110 и соответственно соединенные с расположенными на одной стороне выводами u, v и w трехфазного электродвигателя М. Основные выводы 122а, 122b и 122с изолированы друг от друга. Выводы звезда-треугольник 123а, 123b и 123с, с первого по третий, расположены на другой стороне корпуса 110 на верхней поверхности корпуса 110. Выводы звезда-треугольник 123а, 123b и 123с соединены с выводами Z, X, Y другой стороны трехфазного электродвигателя М соответственно. Выводы звезда-треугольник 123а, 123b и 123с изолированы друг от друга.

Устройство С электромагнитного контактора также содержит пластину 124 соединения звездой, расположенную на верхней поверхности корпуса 110 и выполненную с возможностью соединения выводов звезда-треугольник 123а, 123b и 123с, с первого по третий, со схемой соединения звездой. Контакты 125а, 125b и 125с, с первого по третий, установлены под пластиной 124 соединения звездой для соединения выводов звезда-треугольник 123а, 123b и 123с, с первого по третий, со схемой соединения треугольником.

Электромагнит 130 для главной цепи и электромагнит 140 для соединений звезда-треугольник расположены в нижней части корпуса 110 таким образом, что они поперечно соосны друг другу и при этом изолированы друг от друга. Электромагнит 130 содержит неподвижный сердечник 131 и обмотку 132; электромагнит 140 содержит неподвижный сердечник 141 и обмотку 142. Устройство электромагнитного контактора также содержит переключающий блок 150 главной цепи, выполненный над электромагнитом 130 главной цепи внутри корпуса 110 и выполненный с возможностью включать и выключать основной источник питания. Переключающий блок 160 соединения звезда-треугольник установлен над электромагнитом 140 соединения звезда-треугольник, чтобы трехфазный электродвигатель М имел возможность пуска в состоянии соединения звездой и последующего перехода в состояние соединения треугольником.

Переключающий блок 150 главной цепи избирательно соединяет основные выводы 122а, 122b и 122с, с первого по третий, с соответствующими силовыми выводами 121а, 121b и 121с согласно намагничиванию электромагнита 130 главной цепи.

Фиг.7а - вид в перспективе переключающего блока главной цепи, применяемого в устройстве электромагнитного контактора в соответствии с данным изобретением.

Согласно фиг.7а переключающий блок 150 главной цепи содержит подвижный сердечник 151 главной цепи и вертикально-подвижный элемент 152 главной цепи, выполненные вместе и расположенные над электромагнитом 130 главной цепи. Переключающий блок 150 главной цепи также содержит три подвижных элементов 154а, 154b и 154с главной цепи, соответственно выполненных с возможностью соединения силовых выводов 121а, 121b и 121с, с первого по третий, с основными выводами 122а, 122b и 122с, в первого по третий, согласно их перемещению вниз вместе с подвижным элементом 152 главной цепи при намагничивании электромагнита 130 главной цепи.

Переключающий блок 150 главной цепи также содержит сжимающие спиральные пружины 155 главной цепи, установленные вокруг подвижного сердечника 151 между верхней поверхностью электромагнита 130 главной цепи и нижней поверхностью вертикально-подвижного элемента 152 главной цепи для обеспечения возвратного усилия для возврата вертикально-подвижного элемента 152 в его верхнее положение. Сжимающие спиральные пружины 155 выполнены попарно таким образом, что каждая пара расположена на противоположных сторонах электромагнита 130 главной цепи.

Сжимающие спиральные пружины 155 главной цепи постоянно прилагают поджимающее усилие, чтобы сдвигать вверх в нормальное положение вертикально-подвижный элемент 152 главной цепи. Сжимающие спиральные пружины 155 главной цепи имеют коэффициент упругости меньший, чем магнитная сила электромагнита 130 главной цепи, чтобы вертикально-подвижный элемент 152 главной цепи смог перемещаться вниз, преодолевая усилие сжимающих спиральных пружин 155 главной цепи при намагничивании электромагнита 130 главной цепи, тем самым обусловливая соединение силовых выводов 121а, 121b и 121с, с первого по третий, с основными выводами 122а, 122b и 122с, с первого по третий.

Переключающий блок 150 главной цепи предпочтительно также содержит демпфирующие пружины 156 главной цепи для гашения ударного усилия, возникающего, когда подвижные элементы 154а, 154b, 154c главной цепи, с первого по третий, резко контактируют с соответствующими неподвижными контактами, когда вертикально-подвижный элемент 152 перемещается вниз за счет магнитной силы электромагнита 130 главной цепи, соответственно. Три демпфирующие пружины 156 главной цепи обеспечивают в виде одного комплекта.

Поскольку магнитная сила намагниченного электромагнита главной цепи выше, чем коэффициент упругости сжимающих спиральных пружин 155 главной цепи, поэтому вертикально-подвижный элемент 152 главной цепи может резко перемещаться вниз при намагничивании электромагнита 130 главной цепи, тем самым вызывая удар или создавая шум. Для этого обеспечивают демпфирующие спиральные пружины 156 главной цепи, чтобы гасить ударное усилие или шум, которые могут возникать, когда подвижные элементы 154а, 154b и 154с, с первого по третий, соединяют силовые выводы 121а, 121b и 121с, с первого по третий, с основными выводами 122а, 122b и 122с, с первого по третий.

Переключающий блок 160 соединения звезда-треугольник переключает трехфазный двигатель М между соединением звездой и соединением треугольником при его вертикальном перемещении сообразно с намагничиванием электромагнита 140 соединения звезда-треугольник.

Подробнее: переключающий блок 160 соединения звезда-треугольник соединяет пластину 124 соединения звездой с относящимися к ней контактами согласно намагничиванию электромагнита 130 главной цепи при том условии, что силовые выводы 121а, 121b и 121с, с первого по третий, соединены с основными выводами 122а, 122b и 122с, с первого по третий, тем самым обеспечивая возможность пуска трехфазного двигателя М в состоянии соединения звездой. При последующем намагничивании электромагнита 140 соединения звезда-треугольник в соответствии с действием реле времени 170 переключающий блок 160 соединения звезда-треугольник соединяет контакты 125а, 125b и 125с соединения треугольником, с первого по третий, с выводами 123а, 123b и 123с звезда-треугольник, с первого по третий, в результате чего трехфазный двигатель М приводят в действие в состоянии соединения треугольником.

Фиг.7b является изображением в перспективе переключающего блока соединения звезда-треугольник, применяемого для устройства электромагнитного контактора согласно данному изобретению.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения, изображаемым на фиг.7b, переключающий блок 160 соединения звезда-треугольник содержит подвижный сердечник 161 соединения звезда-треугольник и вертикально-подвижный элемент 162 соединения звезда-треугольник, выполненные вместе и установленные над электромагнитом 140 соединения звезда-треугольник. Подвижный сердечник 161 и вертикально-подвижный элемент 162 выполнены с возможностью совместного перемещения согласно намагничиванию электромагнита 140. Переключающий блок 160 соединения звезда-треугольник также содержит подвижные элементы 167а, 167b и 167с, с первого по третий, выполненные с возможностью перемещения вверх вместе с вертикально-подвижным элементом 162 соединения звезда-треугольник согласно намагничиванию электромагнита 130 главной цепи при том условии, что основные выводы 122а, 122b и 122с, с первого по третий, соединены с силовыми выводами 121a, 121b и 121с, с первого по третий, в результате чего они соединены с выводами звезда-треугольник 123а, 123b и 123с, с первого по третий, будучи соединенными с пластиной 124 соединения звездой, тем самым обеспечивая возможность пуска трехфазного двигателя М в состоянии соединения звездой. Переключающий блок 160 соединения звезда-треугольник также содержит подвижные элементы 164а, 164b и 164с соединения треугольником, с первого по третий, выполненные с возможностью перемещения вниз совместно с вертикально-подвижным элементом 162 соединения звезда-треугольник, когда электромагнит 140 соединения звезда-треугольник намагничивается по истечении устанавливаемого с помощью реле времени 170 срока, в результате чего они соединяются с выводами 123а, 123b и 123с звезда-треугольник, с первого по третий, будучи соединенными с контактами 125а, 125b и 125с соединения треугольником, с первого по третий, тем самым обусловливая работу трехфазного двигателя М в состоянии соединения треугольником.

Переключающий блок соединения звезда-треугольник также содержит сжимающие спиральные пружины 165 соединения звезда-треугольник, установленные вокруг подвижного сердечника 161 между верхней поверхностью электромагнита 140 соединения звезда-треугольник и нижней поверхностью вертикально-подвижного элемента 162 соединения звезда-треугольник, чтобы обеспечивать возвратное усилие для возврата вертикально-подвижного элемента 162 в его верхнее положение. Сжимающие спиральные пружины 165 соединения звезда-треугольник расположены попарно таким образом, что каждая пара расположена на противоположных сторонах электромагнита 140 соединения звезда-треугольник.

Сжимающие спиральные пружины 165 соединения звезда-треугольник постоянно поджимают вертикально-подвижный элемент 162 соединения звезда-треугольник для перемещения его вверх в нормальное положение. Сжимающие спиральные пружины 165 соединения звезда-треугольник имеют коэффициент упругости меньший, чем магнитная сила электромагнита 140 соединения звезда-треугольник, чтобы вертикально-подвижный элемент 162 соединения звезда-треугольник смог перемещаться вниз, преодолевая поджимающее усилие сжимающих спиральных пружин 165 соединения звезда-треугольник при намагничивании электромагнита 140 соединения звезда-треугольник, тем самым обусловливая работу трехфазного двигателя М в состоянии соединения треугольником.

Переключающий блок 150 главной цепи предпочтительно также содержит демпфирующие пружины 166 соединения звезда-треугольник для гашения ударного усилия, возникающего, когда подвижные элементы 167а, 167b, 167с соединения звездой, с первого по третий, резко контактируют с соответствующими контактными частями, когда вертикально-подвижный элемент 162 соединения звезда-треугольник перемещается вверх за счет поджимающего усилия сжимающих спиральных пружин 165 соединения звезда-треугольник, при этом демпфируя ударное усилие, возникающее, когда подвижные элементы 164а, 164b и 164с соединения треугольником, с первого по третий, резко контактируют с относящимися к ним неподвижными контактами, когда вертикально-подвижный элемент 162 соединения звезда-треугольник перемещается вниз за счет магнитной силы электромагнита 140 соединения звезда-треугольник, соответственно. Демпфирующие пружины 166 соединения звезда-треугольник выполнены в виде блоков, каждый из которых содержит три демпфирующих пружины соединения звезда-треугольник.

Поскольку магнитная сила намагниченного электромагнита 140 соединения звезда-треугольник выше, чем коэффициент упругости сжимающих спиральных пружин 165 соединения звезда-треугольник, поэтому вертикально-подвижный элемент 162 соединения звезда-треугольник может резко перемещаться вниз при намагничивании электромагнита 140 соединения звезда-треугольник, тем самым вызывая удар или создавая шум. Для этого обеспечивают демпфирующие пружины 166 соединения звезда-треугольник, чтобы гасить ударное усилие или шум, которые могут возникать, когда подвижные элементы 164а, 164b и 164с соединения треугольником, с первого по третий, соединяют контакты 125а, 125b и 125с соединения треугольником, с первого по третий, с выводами 123а, 123b и 123с соединения звезда-треугольник, с первого по третий. Также демпфирующие пружины 166 соединения звезда-треугольник гасят ударное усилие или шум, возникающие, когда подвижные элементы 167а, 167b и 167с соединения звездой, с первого по третий, соединяют пластину 124 соединения звездой с выводами 123а, 123b и 123с соединения звезда-треугольник, с первого по третий, когда вертикально-подвижный элемент 162 соединения звезда-треугольник резко перемещаются вверх за счет поджимающего усилия сжимающих спиральных пружин 165 соединения звезда-треугольник согласно высвобождающей магнитной силе электромагнита 140 соединения звезда-треугольник.

Устройство С электромагнитного контактора согласно данному изобретению также имеет установленную внутри него антидуговую оцинкованную стальную пластину (не изображена), выполненную с возможностью препятствования образованию дуги при переключении переключающего блока 150 главной цепи или переключающего блока 160 соединения звезда-треугольник.

На чертежах ссылка 191 обозначает выводы, к которым подключены линии питания для подачи тока на обмотки 132 и 142. Ссылка 192 обозначает болты, соответственно соединенные с выводами 191 для обеспечения удобного подключения линий питания к выводам 191.

Устройство С электромагнитного контактора для соединений звезда-треугольник, имеющих описываемую выше конфигурацию, действует в выбранном состоянии соединения согласно эквивалентной принципиальной схеме фиг.5 таким образом, что устанавливает соединение звездой, когда нужно запустить электродвигатель М, чтобы обеспечить пуск электродвигателя М с помощью пускового тока и пускового момента, сниженных до уровня 1/3, при этом переключая соединение электродвигателя М в соединение треугольником по завершении пуска электродвигателя М. Для облегчения понимания данного изобретения элементы на фиг.5, соответствующие элементам на фиг.4, имеют одинаковые ссылочные обозначения.

Далее следует описание действия устройства С электромагнитного контактора для соединений звезда-треугольник согласно данному изобретению.

При протекании тока по обмотке 132 электромагнита 130 главной цепи, который состоит из неподвижного сердечника 131 и обмотки 132, при пуске трехфазного электродвигателя М электромагнит 130 намагничивается за счет тока. Одновременно с намагничиванием электромагнита 130 реле времени 170 начинает отсчет времени введения в действие электромагнита 130.

При введении в действие электромагнита 130 он генерирует магнитную силу, которая превышает поджимающее усилие сжимающих спиральных пружин 155 главной цепи, в результате чего подвижный сердечник 152 главной цепи и вертикально-подвижный элемент 152 главной цепи перемещаются вниз. При этом подвижные элементы 154а, 154b и 154с главной цепи перемещаются вниз, тем самым обусловливая соединение силовых выводов 121а, 121b и 121с, с первого по третий, с основными выводами 122а, 122b и 122с, с первого по третий, соответственно.

В этом исходном состоянии электромагнит 140 соединения звезда-треугольник находится в ненамагниченном состоянии, т.е. состоянии, в котором ток не протекает по обмотке 142. Соответственно, подвижная обмотка 161 соединения звезда-треугольник и вертикально-подвижный элемент 162 соединения звезда-треугольник находятся в состоянии, в котором они отделены от обмотки 142 за счет упругости сжимающих спиральных пружин 165 звезда-треугольник. В этом состоянии подвижные элементы 167а, 167b и 167с соединения звездой, с первого по третий, которые перемещаются вверх вместе с вертикально-подвижным элементом 162 соединения звезда-треугольник, соединяют пластину 124 соединения звездой с выводами 123а, 123b и 123с звезда-треугольник, с первого по третий, и с подвижными контактами 167а, 167b и 167с соединения звездой, тем самым обеспечивая возможность пуска трехфазного двигателя М в состоянии соединения звездой.

Поэтому трехфазный электродвигатель М можно стабильно пускать в исходном состоянии за счет электроэнергии, поступающей по трехфазным питающим линиям R, S и Т, соответственно подключенным к силовым выводам 121а, 121b и 121с.

По истечении определенного периода времени ток протекает по обмотке 142 электромагнита 140 соединения звезда-треугольник в соответствии со срабатыванием реле времени 170. За счет этого тока намагничивается электромагнит 140 соединения звезда-треугольник.

При включении электромагнита 130 он генерирует магнитную силу, превышающую упругость сжимающих спиральных пружин 165 соединения звезда-треугольник, в результате чего подвижный сердечник 161 соединения звезда-треугольник и вертикально-подвижный элемент 162 соединения звезда-треугольник перемещаются вниз.

При этом подвижные элементы 167а, 167b и 167с соединения звездой, с первого по третий, перемещаются вниз, в результате чего они отделяются от пластины 124 соединения звездой, тем самым высвобождая состояние соединения звездой. При этом подвижные элементы 164а, 164b и 164с соединения треугольником контактируют с контактами 125а, 125b и 125с соединения треугольником, с первого по третий, и с выводами 123а, 123b и 123с звезда-треугольник, с первого по третий, тем самым обусловливая пуск трехфазного двигателя М в состоянии соединения треугольником.

Таким образом, трехфазный двигатель М исходно имеет состояние соединения звездой, в результате чего его стабильно запускают электроэнергией, поступающей по трехфазным питающим линиям R, S и Т, соответственно подключенным к силовым выводам 121а, 121b и 121с. После пуска намагничивается электромагнит 140 соединения звезда-треугольник, в результате чего подвижные элементы 164а, 164b и 164с соединения треугольником, с первого по третий, соединяют контакты 125а, 125b и 125с соединения треугольником, с первого по третий, с выводами 123а, 123b и 123с соединения звезда-треугольник, с первого по третий, соответственно, тем самым обеспечивая работу трехфазного двигателя М на полной мощности.

Промышленная применимость

Из приводимого выше описания очевидно, что устройство электромагнитного контактора согласно данному изобретению имеет конфигурацию, в которой реле времени 170 в корпусе 110 выполнено вместе с корпусом 110. Устройство электромагнитного контактора имеет конфигурацию, в которой система для включения и выключения основного источника питания и система для переключения соединения трехфазного двигателя М между соединением звездой и соединением треугольником находятся в корпусе 110, в результате чего они выполнены вместе с корпусом 110. За счет этих конфигураций трехфазный двигатель М может стабильно и просто работать в трехконтактном режиме.

То есть в устройстве электромагнитного контактора согласно данному изобретению реле времени 170 выполнено в корпусе 110 и выполнено вместе с корпусом 110. Устройство электромагнитного контактора выполнено с возможностью включения и выключения основного источника питания за счет электронных переключений, осуществляемых электромагнитом 130 главной цепи и вертикально-подвижным элементом 152 главной цепи. Устройство электромагнитного контактора также выполнено с возможностью избирательного осуществления соединения звездой или соединения треугольником согласно переключающей операции электромагнита 140 соединения звезда-треугольник и вертикально-подвижного элемента 162 соединения звезда-треугольник. То есть обеспечивается возможность упростить проводку, необходимую для нужных соединений, по сравнению с известным уровнем техники. Также возможно упростить сборку и повысить производительность, исключив ошибочные соединения, тем самым обеспечив повышенную стабильность.

Предпочтительные осуществления описываются в пояснительных целях, и специалистам данной области техники будут очевидны возможные изменения, дополнения и замены в рамках концепции данного изобретения, раскрываемого в прилагаемой формуле изобретения.

Устройство электромагнитного контактора, предназначенного для использования с пусковым переключателем со звезды на треугольник, выполненным с возможностью пуска трехфазного электродвигателя, чтобы в течение короткого времени обеспечить последующую работу двигателя на его полной скорости. Находящееся в корпусе реле времени выполнено вместе с корпусом. Устройство электромагнитного контактора выполнено с возможностью включения и выключения основного источника питания за счет электронных переключающих операций, осуществляемых электромагнитом главной цепи и вертикально-подвижным элементом главной цепи. Устройство электромагнитного контактора также выполнено с возможностью избирательного осуществления соединения звездой или соединения треугольником согласно переключающей операции электромагнита соединения звезда-треугольник и вертикально-подвижного элемента. Техническим результатом является обеспечение возможности упрощения проводки, необходимой для нужных соединений. Также возможно улучшить монтируемость и производительность, устранив возможность ошибочных соединений, и тем самым повысить стабильность действия устройства. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство электромагнитного контактора для соединений звезда-треугольник, содержащее корпус; силовые выводы с первого по третий, выполненные на одной стороне корпуса на его верхней поверхности и соответственно соединенные с трехфазными питающими линиями; основные выводы с первого по третий, выполненные в промежуточной части корпуса на его верхней поверхности и соответственно соединенные с выводами одной стороны трехфазного электродвигателя; выводы звезда - треугольник с первого по третий, выполненные на другой стороне корпуса на его верхней поверхности и соединенные с выводами другой стороны трехфазного электродвигателя соответственно; пластину соединения звездой, установленную на верхней поверхности корпуса и выполненную с возможностью соединения выводов звезда - треугольник с первого по третий со схемой соединения звездой; контакты с первого по третий, установленные под пластиной соединения звездой и выполненные с возможностью соединения выводов звезда - треугольник с первого по третий со схемой соединения треугольником; реле времени, установленное на днище корпуса, выполненное вместе с корпусом, при этом указанное реле времени предназначено для управления временем пуска трехфазного двигателя; электромагнит для главной цепи и электромагнит для соединений звезда - треугольник, каждый из которых имеет неподвижный сердечник и обмотку, собранные внутри корпуса, при этом каждый из указанных электромагнитов избирательно намагничивают в результате взаимодействия его неподвижного сердечника и обмотки; переключающий блок главной цепи, установленный в верхней части корпуса на одной его стороне и таким образом выполненный вместе с корпусом, при этом указанный переключающий блок главной цепи выполнен с возможностью избирательного соединения силовых выводов с первого по третий с основными выводами с первого по третий соответственно согласно намагничиванию электромагнита главной цепи; и переключающий блок соединения звезда - треугольник, установленный в верхней части корпуса на другой его стороне, в результате чего он выполнен вместе с корпусом, при этом переключающий блок соединения звезда - треугольник выполнен с возможностью соединения пластины соединения звездой с выводами звезда - треугольник с первого по третий согласно намагничиванию электромагнита главной цепи при том условии, что силовые выводы с первого по третий соединены с основными выводами с первого по третий, тем самым обеспечивая трехфазному двигателю возможность пуска в состоянии соединения звездой, при этом переключающий блок соединения звезда - треугольник также служит для соединения контактов соединения треугольником с первого по третий с выводами звезда - треугольник с первого по третий, когда электромагнит соединения звезда - треугольник намагничивают в соответствии со срабатыванием реле времени, тем самым обусловливая привод трехфазного двигателя в состоянии соединения треугольником.2. Устройство электромагнитного контактора по п.1, отличающееся тем, что переключающий блок соединения звезда - треугольник содержит подвижный сердечник соединения звезда - треугольник, выполненный с возможностью вертикального перемещения согласно намагничиванию электромагнита соединения звезда - треугольник; вертикально-подвижной элемент соединения звезда - треугольник, соединенный с подвижным сердечником соединением звезда - треугольник и выполненный с возможностью вертикального перемещения вместе с подвижным сердечником соединения звезда - треугольник; подвижные элементы соединения звездой с первого по третий, выполненные с возможностью перемещения вверх вместе с вертикально подвижным элементом соединения звезда - треугольник согласно намагничиванию электромагнита главной цепи при том условии, что основные выводы с первого по третий соединены с силовыми выводами с первого по третий, в результате чего они соединены с выводами звезда - треугольник с первого по третий, будучи соединенными с пластиной соединения звездой, тем самым обеспечивая пуск трехфазного электродвигателя в состоянии соединения звездой; и подвижные элементы соединения треугольником с первого по третий, выполненные с возможностью перемещения вниз вместе с вертикально-подвижным элементом соединения звезда - треугольник, когда электромагнит соединения звезда - треугольник намагничивают по истечении времени, заданного с помощью реле времени, после пуска трехфазного электродвигателя в состоянии соединения звездой, в результате чего они соединяются с выводами звезда - треугольник с первого по третий, будучи соединенными с контактами соединения треугольником с первого по третий, тем самым обусловливая работу трехфазного электродвигателя в состоянии соединения треугольником.3. Устройство электромагнитного контактора по п.1, отличающееся тем, что переключающий блок соединения звезда - треугольник также содержит сжимающие спиральные пружины соединения звезда - треугольник, выполненные с возможностью постоянного поджатия вертикально-подвижного элемента соединения звезда - треугольник для перемещения его вверх, тем самым обеспечивая возможность пуска трехфазного электродвигателя в состоянии соединения звездой, при этом сжимающие спиральные пружины соединения звезда - треугольник имеют коэффициент упругости более низкий, чем магнитная сила электромагнита соединения звезда - треугольник, чтобы вертикально-подвижной элемент соединения звезда - треугольник имел возможность перемещаться вниз, преодолевая поджимающее усилие сжимающих спиральных пружин соединения звезда - треугольник, когда намагничивается электромагнит соединения звезда - треугольник, тем самым обусловливая привод трехфазного электродвигателя в состоянии соединения треугольником, при этом сжимающие спиральные пружины соединения звезда - треугольник выполнены попарно, в результате чего каждая пара расположена на противоположных сторонах электромагнита соединения звезда - треугольник соответственно; и демпфирующие пружины соединения звезда - треугольник для гашения ударного усилия, возникающего, когда подвижные элементы соединения звездой с первого по третий резко контактируют с соответствующими контактными частями, когда вертикально-подвижной элемент соединения звезда - треугольник перемещается вверх за счет поджимающего усилия сжимающих спиральных пружин соединения звезда - треугольник, при этом гася ударное усилие, возникающее, когда подвижные элементы соединения треугольником с первого по третий резко контактируют с соответствующими неподвижными контактами, когда вертикально-подвижной элемент соединения звезда - треугольник перемещается вниз за счет магнитной силы электромагнита соединения звезда - треугольник соответственно, при этом демпфирующие пружины соединения звезда - треугольник выполнены в виде совокупности блоков, каждый из которых содержит три демпфирующие пружины соединения звезда - треугольник.