ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД Российский патент 2009 года по МПК H01F7/18 H01H47/32 

Описание патента на изобретение RU2343580C1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным приводам, которые могут быть в составе коммутационных аппаратов, в аварийных тормозных системах электроподвижного состава электротранспорта и других низковольтных тяговых электромагнитных системах.

Электромагнитный привод известен из следующего источника: патент на изобретение RU № 2195732, H01F 7/18, Н01Н 47/32, 2002 г.

Электромагнитный привод по этому источнику имеет преимущество в техническом обслуживании, так как нет контактных частей, на которых происходит электродуговая эрозия - износ контактов, следовательно, не требуются дополнительный технический осмотр и зачистка контактов. Однако в приводе, рассчитанном на напряжение 12, 24 или 36 В, есть существенный недостаток - это ненадежная работа при пониженном напряжении питания. Пониженное напряжение питания появляется при питании привода от аккумуляторных источников питания, что повсеместно встречается на подвижном составе электротранспорта. Включение автоматического выключателя всегда происходит от аккумуляторных батарей, а не от преобразователей, питающихся от контактной сети, так как для обеспечения номинального напряжения питания цепей управления 12, 24 или 36 В преобразователи должны быть подключены к контактной сети, а это осуществляется непосредственно защитным автоматическим выключателем. Кроме того, дополнительные потери напряжения появляются в виде падения напряжения на проводниках от источника питания до электромагнитного привода.

Электромагнитный привод в указанном прототипе содержит источник питания, катушку электромагнита, электронный ключ, включенный последовательно с катушкой электромагнита, и диод, включенный параллельно катушке.

При включении привода на управляющий вход электронного ключа подается постоянный сигнал. Через катушку электромагнита и электронный ключ начинает протекать включающий ток, при этом на электронном ключе падает до 2,5 В в зависимости от типа электронного ключа. По нормам государственных и отраслевых стандартов ГОСТ 9219-88 напряжение, при котором привод автоматического выключателя должен надежно работать, составляет 70% от номинального напряжения питания. При номинальном напряжении 24 В минимальное рабочее напряжение составляет 16,8 В, при этом на электронном ключе может падать до 15% напряжения питания, вследствие чего требуется рассчитывать электромагнитный привод аппарата на меньшее напряжение, что обуславливает повышенный включающий ток, а значит увеличиваются потери на всех участках от источника питания до катушки электромагнита. Все это приводит к необходимости не только учитывать падение напряжения на электронном ключе при расчетах, но и бороться с данным явлением.

Технический результат, который может быть достигнут при использовании изобретения, состоит в исключении падения напряжения на полупроводниковом переходе электронного ключа при включении привода.

Для достижения заявленного результата патентуемый быстродействующий электромагнитный привод дополнительно содержит электромеханическое реле, при этом контакты электромеханического реле подключены параллельно электронному ключу и служат для исключения падения напряжения на полупроводниковом переходе электронного ключа при включении привода.

Сущность изобретения состоит в шунтировании электронного ключа контактами электромеханического реле, что приводит к исключению падения напряжения на полупроводниковом переходе электронного ключа при включении привода.

Благодаря совместной работе электромеханического реле и электронного ключа происходит бездуговая коммутация тока катушки электромагнита контактами указанного реле, что исключает необходимость в дополнительном обслуживании контактов реле.

Кроме того, применение электромеханического реле совместно с электронным ключом позволяет снизить габариты радиатора электронного ключа или совсем исключить его, так как время протекания включающего тока снижается с 1 с до 20...80 мс.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена схема патентуемого электромагнитного привода.

Патентуемый электромагнитный привод содержит источник питания 1, катушку электромагнита 2, электронный ключ 3, включенный последовательно с катушкой электромагнита, диод 4, включенный параллельно катушке электромагнита и электромеханическое реле 5, контакты которого подключены параллельно электронному ключу.

Привод работает следующим образом.

Для включения привода подается постоянный сигнал на вход управления электронного ключа 3. По катушке 2 электромагнита начинает протекать включающий ток. Затем, через время 20...40 мс подается сигнал на вход управления электромеханического реле 5. Контакты электромеханического реле замыкаются и шунтируют электронный ключ 3. После включения привода или по истечении времени не более 1 секунды включающий ток должен отключится и перейти на удерживающий ток, достаточный для удерживания привода во включенном положении. Для этого сначала отключается сигнал с входа управления электромеханического реле 5, затем, через собственное время отключения реле 5, составляющее от 15 мс до 40 мс, и дополнительное время 20...40 мс отключается сигнал с входа управления электронного ключа 3. Далее, удерживающий ток в катушке может обеспечиваться как токоограничивающим резистором, подключаемым последовательно с катушкой электромагнита 2, так и посредством широтно-импульсной модуляции, подавая импульсный сигнал на вход управления электронного ключа 3.

Таким образом, применение электромеханического реле исключает падение напряжения на полупроводниковом переходе электронного ключа при включении привода, что, не требуя дополнительных расходов на обслуживание контактов электромеханического реле, повышает устойчивость к просадкам напряжения источника питания привода, снижает габариты радиатора электронного ключа.

Похожие патенты RU2343580C1

название год авторы номер документа
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД 2009
  • Мурадов Эльхан Шахбаба Оглы
  • Грицук Александр Антонович
  • Труфакин Иван Михайлович
RU2402089C1
БЕЗДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОННО-МЕХАНИЧЕСКИЙ КОНТАКТОР 2006
  • Богатырев Сергей Александрович
  • Демьяненко Александр Васильевич
  • Шпаковский Владимир Владимирович
RU2319248C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА 1994
  • Будовский А.И.
  • Иванов В.П.
RU2074430C1
Устройство для бездуговой коммутации электрической цепи 1989
  • Плотников Владислав Иванович
  • Виноградов Андрей Львович
  • Григорьев Анатолий Алексеевич
  • Андрианов Бронислав Аристархович
SU1721653A1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 1994
  • Будовский А.И.
  • Иванов В.П.
RU2074438C1
Бездуговое трехфазное отключающее устройство 1981
  • Буйнов Георгий Михайлович
  • Ковалев Алексей Иванович
  • Ковтун Лев Игнатьевич
SU989600A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗДУГОВОЙ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ 2004
  • Плотников Владислав Иванович
  • Моисеев Сергей Алексеевич
  • Сагарадзе Евгений Владимирович
  • Яковлев Сергей Капитонович
  • Кариков Виталий Михайлович
  • Самарин Евгений Витальевич
  • Григорьева Марина Анатольевна
RU2298249C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 1996
  • Лиманский С.С.
RU2109388C1
Коммутационное устройство 1985
  • Сустриков Василий Данилович
SU1359811A1
Трехфазный быстродействующий гибридный выключатель (его варианты) 1983
  • Намитоков Кемаль Кадырович
  • Дикань Сергей Владимирович
SU1278989A1

Реферат патента 2009 года ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в составе быстродействующих автоматических выключателей. Привод содержит источник питания, катушку электромагнита, электронный ключ, включенный последовательно с катушкой электромагнита, диод, включенный параллельно катушке электромагнита и электромеханическое реле, контакты которого подключены параллельно электронному ключу. Технический результат - исключение падения напряжения на полупроводниковом переходе электронного ключа при включении привода, отсутствие дополнительных расходов на обслуживание контактов электромеханического реле вследствие бездуговой коммутации тока катушки электромагнита контактами указанного реле, повышение устойчивости к просадкам напряжения источника питания привода, снижение габаритов радиатора электронного ключа. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 343 580 C1

Электромагнитный привод, содержащий источник питания, катушку электромагнита, электронный ключ, включенный последовательно с катушкой электромагнита и диод, включенный параллельно катушке электромагнита, отличающийся тем, что электромагнитный привод дополнительно содержит электромеханическое реле, при этом контакты электромеханического реле подключены параллельно электронному ключу, и служат для исключения падения напряжения на полупроводниковом переходе электронного ключа при включении привода.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2343580C1

УСТРОЙСТВО ФОРСИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПРИВОДА КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА 2000
  • Иванов В.П.
  • Будовский А.И.
RU2195732C2
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА 1994
  • Будовский А.И.
  • Иванов В.П.
RU2074430C1
US 4214290 А, 22.07.1980
ЕР 0229880, 29.07.1987.

RU 2 343 580 C1

Авторы

Мурадов Эльхан Шахбаба Оглы

Середко Роман Евгеньевич

Даты

2009-01-10Публикация

2007-10-18Подача