ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ОТВЕТВЛЕНИЙ ПОД НАГРУЗКОЙ ПРИВОДА С ПОСТОЯННЫМ МАГНИТОМ Российский патент 2018 года по МПК H01H1/56 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к переключателю ответвлений под нагрузкой, в частности, к переключателю ответвлений под нагрузкой привода с постоянным магнитом.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Количество витков на эффективную катушку на стороне высокого напряжения трансформаторов изменяется путем переключения с одного ответвления на другое для регулировки напряжения. Переключатель ответвлений под нагрузкой переключает ток нагрузки посредством коммутатора, а быстродействующий механизм выступает в качестве источника питания коммутатора. В настоящее время в быстродействующем механизме главным образом применяется устройство высвобождения энергии пружины, но надежность пружины невелика, и при повреждении основной пружины произойдет поломка всего устройства; по мере увеличения полезного времени упругость пружины будет постепенно ухудшаться, или пружина выйдет из строя, что приведет к серьезным последствиям.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Что касается вышеупомянутых проблем, настоящее изобретение предусматривает переключатель ответвлений под нагрузкой привода с постоянным магнитом, который избавляет от необходимости в быстродействующем механизме, действует непосредственно через контакторы, работает с высокой скоростью и надежностью, а также имеет повышенный срок службы.

Для решения вышеуказанных проблем в настоящем изобретении применяются следующие технические решения: переключатель ответвлений под нагрузкой привода с постоянным магнитом включает цепь коммутатора, причем цепь коммутатора включает цепь переключения нечетных ответвлений и цепь переключения четных ответвлений, которые идентичны по своей конструкции, при этом цепи переключения ответвлений включают рабочие контакторы, переходные контакторы и токоограничивающие резисторы между двумя типами контакторов, а рабочие и переходные контакторы соответствуют подвижному контактору. Подвижные контакторы соединены параллельно друг другу. Постоянные магниты закреплены взаимно-однозначно на подвижных контакторах. Концы постоянных магнитов находятся непосредственно напротив приводного механизма подвижного контактора. При этом приводной механизм подвижного контактора изменяет силу, прилагаемую на постоянные магниты, тем самым обеспечивая соприкосновение или отделение подвижных контакторов от рабочих и переходных контакторов, что приводит к переключению с одного ответвления на другое. Приводной механизм подвижного контактора включает вращающийся постоянный магнит и магнитный сердечник, верхний конец которого расположен на одной стороне вращающегося постоянного магнита, а нижний конец магнитного сердечника находится непосредственно напротив постоянного магнита. Магнитный сердечник расположен таким образом, чтобы было удобно сосредоточить магнитные силы вращающегося постоянного магнита и увеличить силу, действующую на постоянный магнит.

Вращение вращающегося постоянного магнита изменяет силу, действующую на постоянный магнит, тем самым обеспечивая перемещение контакторов для соприкосновения или отделения от рабочих и переходных контакторов. Когда вращающийся постоянный магнит находится близко к постоянному магниту на одинаковых магнитных полюсах, вращающийся постоянный магнит будет создавать силу отталкивания от постоянного магнита, а подвижный контактор будет соприкасаться с рабочим/переходным контактором; когда вращающийся постоянный магнит находится близко к постоянному магниту на полюсах разной полярности, вращающийся постоянный магнит будет создавать силу притяжения к постоянному магниту, а подвижный контактор будет отделяться от рабочего/переходного контактора.

Переключатель ответвлений под нагрузкой привода с постоянным магнитом включает цепь коммутатора, причем цепь коммутатора включает цепь переключения нечетных ответвлений и цепь переключения четных ответвлений, которые идентичны по своей конструкции, при этом цепи переключения ответвлений включают рабочие контакторы, переходные контакторы и токоограничивающие резисторы между двумя типами контакторов, рабочий и переходный контакторы соединены с постоянным магнитом на одной стороне, в то же время, они находятся непосредственно напротив подвижного контактора на другой стороне, а подвижные контакторы соединены параллельно друг другу, и каждый подвижный контактор соединен с приводным механизмом подвижного контактора. При этом приводной механизм подвижного контактора изменяет силу, прилагаемую на постоянные магниты, тем самым обеспечивая соприкосновение или отделение подвижных контакторов от рабочих и переходных контакторов, что приводит к переключению с одного ответвления на другое. Приводной механизм подвижного контактора включает вращающийся постоянный магнит и магнитный сердечник, верхний конец которого расположен на одной стороне вращающегося постоянного магнита, а нижний конец магнитного сердечника находится непосредственно напротив постоянного магнита.

Вращение вращающегося постоянного магнита изменяет силу, действующую на постоянный магнит, тем самым обеспечивая перемещение контакторов для соприкосновения или отделения от рабочих и переходных контакторов. Когда вращающийся постоянный магнит находится близко к постоянному магниту на одинаковых магнитных полюсах, вращающийся постоянный магнит будет создавать силу отталкивания от постоянного магнита, а подвижный контактор будет отделяться от рабочего/переходного контактора; когда вращающийся постоянный магнит находится близко к постоянному магниту на полюсах разной полярности, вращающийся постоянный магнит будет создавать силу притяжения к постоянному магниту, а подвижный контактор будет соприкасаться с рабочим/переходным контактором.

Устройство по настоящему изобретению имеет простую конструкцию и удобно в использовании, избавляет от необходимости в быстродействующем механизме, выполняет переключение с помощью прямых действий контакторов, работает с высокой скоростью и надежностью, имеет низкую частоту отказов, повышенный срок службы, и представляет ценность для широкого применения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - блок-схема принципа работы по варианту осуществления 1;

Фиг. 2 - блок-схема принципа работы по варианту осуществления 2;

Фиг. 3 - блок-схема соприкосновения подвижного контактора D1 с рабочим контактором K1 по варианту осуществления 1;

Фиг. 4 - блок-схема соприкосновения подвижного контактора D1 с рабочим контактором K1, и соприкосновения подвижного контактора D2 с переходным контактором k1 по варианту осуществления 1;

Фиг. 5 - блок-схема отделения подвижного контактора D1 от рабочего контактора K1, и соприкосновения подвижного контактора D2 с переходным контактором k1 по варианту осуществления 1;

Фиг. 6 - блок-схема соприкосновения подвижного контактора D2 с переходным контактором k1, и соприкосновения подвижного контактора D3 с переходным контактором k2 по варианту осуществления 1;

Фиг. 7 - блок-схема соприкосновения подвижного контактора D3 с переходным контактором k2 по варианту осуществления 1;

Фиг. 8 - блок-схема соприкосновения подвижного контактора D3 с переходным контактором k2, и соприкосновения подвижного контактора D4 с рабочим контактором K2 по варианту осуществления 1;

Фиг. 9 - блок-схема соприкосновения подвижного контактора D4 с рабочим контактором K2 по варианту осуществления 1;

где 1 - подвижный контактор, 2 - постоянный магнит, 3 - магнитный сердечник, 4 - вращающийся постоянный магнит;

D1-D4 - подвижные контакторы, K1 и K2 - рабочие контакторы, k1 и k2 -переходные контакторы, R1 и R2 - токоограничивающие резисторы.

Конкретные варианты осуществления изобретения

Вариант осуществления 1

Как показано на фиг. 1, переключатель ответвлений под нагрузкой привода с постоянным магнитом включает цепь коммутатора, причем цепь коммутатора включает цепь переключения нечетных ответвлений и цепь переключения четных ответвлений, которые идентичны по своей конструкции, при этом цепи переключения ответвлений включают рабочие контакторы K1, K2, переходные контакторы k1, k2 и токоограничивающие резисторы R1, R2 между двумя типами контакторов, а рабочие K1, K2 и переходные k1, k2 контакторы соответствуют подвижному контактору 1. Подвижные контакторы 1 соединены параллельно друг другу. Постоянные магниты 2 закреплены взаимно-однозначно на подвижных контакторах 1. Концы постоянных магнитов 2 находятся непосредственно напротив приводного механизма подвижного контактора. При этом приводной механизм подвижного контактора изменяет силу, прилагаемую на постоянные магниты 2, тем самым обеспечивая соприкосновение или отделение подвижных контакторов 1 от рабочих и переходных контакторов, что приводит к переключению с одного ответвления на другое. Приводной механизм подвижного контактора включает вращающийся постоянный магнит 4 и магнитный сердечник 3, верхний конец которого расположен на одной стороне вращающегося постоянного магнита 4, а нижний конец магнитного сердечника 3 находится непосредственно напротив постоянного магнита 2.

На фиг. 3-9 показан процесс переключения с ответвления I на ответвление II:

Как показано на фиг. 3, полюс N вращающегося постоянного магнита напротив подвижного контактора D1 направлен на полюс N постоянного магнита подвижного контактора D1 и находится под действием силы отталкивания, подвижный контактор D1 соприкасается с рабочим контактором K1, а полюс S постоянного магнита напротив других подвижных контакторов направлен на данный подвижный контактор и находится под действием силы притяжения, каждый подвижный контактор отделен от рабочего или переходного контактора, т.е. в данное время задействовано ответвление I; при переключении с ответвления I на ответвление II направление полюсов вращающегося постоянного магнита регулируется для переключения, и данный процесс состоит в следующем: как показано на фиг. 4, вращающийся постоянный магнит напротив подвижного контактора D2 вращается, чтобы его полюс N был направлен на подвижный контактор и находился под действием силы отталкивания двух магнитов, подвижный контактор D2 соприкасается с переходным контактором k1; как показано на фиг. 5, вращающийся постоянный магнит напротив подвижного контактора D1 вращается, чтобы его полюс S был направлен на подвижный контактор, впоследствии отделяя подвижный контактор D1 от рабочего контактора K1 посредством притяжения; как показано на фиг. 6, вращающийся постоянный магнит напротив подвижного контактора D3 вращается, чтобы его полюс N был направлен на подвижный контактор, впоследствии обеспечивая соприкосновение подвижного контактора D3 с переходным контактором k2; затем, как показано на фиг. 7, вращающийся постоянный магнит напротив подвижного контактора D2 вращается, чтобы его полюс S был направлен на подвижный контактор, впоследствии отделяя подвижный контактор D2 от переходного контактора k1 посредством притяжения; как показано на фиг. 8, вращающийся постоянный магнит напротив подвижного контактора D4 вращается, чтобы его полюс N был направлен на подвижный контактор D4, впоследствии обеспечивая соприкосновение подвижного контактора D4 с рабочим контактором K2; как показано на фиг. 9, вращающийся постоянный магнит напротив подвижного контактора D3 вращается, чтобы его полюс S был направлен на подвижный контактор D3, отделяя подвижный контактор D3 от переходного контактора k2 посредством притяжения, когда только подвижный контактор D4 соприкасается с рабочим контактором K2; таким образом, выполняется переключение с ответвления I на ответвление II.

Вариант осуществления 2

Как показано на фиг. 1, переключатель ответвлений под нагрузкой привода с постоянным магнитом включает цепь коммутатора, причем цепь коммутатора включает цепь переключения нечетных ответвлений и цепь переключения четных ответвлений, которые идентичны по своей конструкции, при этом цепи переключения ответвлений включают рабочие контакторы K1, K2, переходные контакторы k1, k2 и токоограничивающие резисторы R1, R2 между двумя типами контакторов, рабочие K1, K2 и переходные k1, k2 контакторы соединены с постоянным магнитом 2 на одной стороне, в то же время, они находятся непосредственно напротив подвижного контактора 1 на другой стороне, а подвижные контакторы 1 соединены параллельно друг другу, и каждый подвижный контактор 1 соединен с приводным механизмом подвижного контактора. При этом приводной механизм подвижного контактора изменяет силу, прилагаемую на постоянные магниты, тем самым обеспечивая соприкосновение или отделение подвижных контакторов от рабочих и переходных контакторов, что приводит к переключению с одного ответвления на другое. Приводной механизм подвижного контактора включает вращающийся постоянный магнит 4 и магнитный сердечник 3, верхний конец которого расположен на одной стороне вращающегося постоянного магнита 4, а нижний конец магнитного сердечника 3 находится непосредственно напротив постоянного магнита 2.

Рабочий процесс аналогичен процессу по варианту осуществления 1, поэтому он не повторяется здесь.

Изобретение относится к переключателю ответвлений под нагрузкой, в частности к переключателю ответвлений под нагрузкой привода с постоянным магнитом. Переключатель ответвлений под нагрузкой привода с постоянным магнитом включает цепь коммутатора. Цепь коммутатора включает цепь переключения нечетных ответвлений и цепь переключения четных ответвлений, которые идентичны по своей конструкции. Цепи переключения ответвлений включают рабочие контакторы, переходные контакторы и токоограничивающие резисторы между двумя типами контакторов. Рабочие и переходные контакторы соответствуют подвижному контактору. Подвижные контакторы соединены параллельно друг другу. Постоянные магниты закреплены взаимно-однозначно на подвижных контакторах. Концы постоянных магнитов находятся напротив приводного механизма подвижного контактора. Технический результат - избавление от необходимости в быстродействующем механизме, повышение скорости работы, надежности и срока службы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Переключатель ответвлений под нагрузкой привода с постоянным магнитом, включающий цепь коммутатора, причем цепь коммутатора включает цепь переключения нечетных ответвлений и цепь переключения четных ответвлений, которые идентичны по своей конструкции, при этом цепи переключения ответвлений включают рабочие контакторы, переходные контакторы и токоограничивающие резисторы между двумя типами контакторов, отличающийся тем, что рабочие и переходные контакторы соответствуют подвижному контактору, и подвижные контакторы соединены параллельно друг другу, постоянные магниты закреплены взаимно-однозначно на подвижных контакторах, концы постоянных магнитов находятся непосредственно напротив приводного механизма подвижного контактора, при этом приводной механизм подвижного контактора изменяет силу, прилагаемую на постоянные магниты, тем самым обеспечивая соприкосновение или отделение подвижных контакторов от рабочих и переходных контакторов, что приводит к переключению с одного ответвления на другое.

2. Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что приводной механизм подвижного контактора включает вращающийся постоянный магнит и магнитный сердечник, верхний конец которого расположен на одной стороне вращающегося постоянного магнита, а нижний конец магнитного сердечника находится непосредственно напротив постоянного магнита.

3. Переключатель ответвлений под нагрузкой привода с постоянным магнитом, включающий цепь коммутатора, причем цепь коммутатора включает цепь переключения нечетных ответвлений и цепь переключения четных ответвлений, которые идентичны по своей конструкции, при этом цепи переключения ответвлений включают рабочие контакторы, переходные контакторы и токоограничивающие резисторы между двумя типами контакторов, отличающийся тем, что рабочий и переходный контакторы соединены с постоянным магнитом на одной стороне, в то же время, они находятся непосредственно напротив подвижного контактора на другой стороне, а подвижные контакторы соединены параллельно друг другу, и каждый подвижный контактор соединен с приводным механизмом подвижного контактора, при этом приводной механизм подвижного контактора изменяет силу, прилагаемую на постоянные магниты, тем самым обеспечивая соприкосновение или отделение подвижных контакторов от рабочих и переходных контакторов, что приводит к переключению с одного ответвления на другое.

4. Переключатель по п. 3, отличающийся тем, что приводной механизм подвижного контактора включает вращающийся постоянный магнит и магнитный сердечник, верхний конец которого расположен на одной стороне вращающегося постоянного магнита, а нижний конец магнитного сердечника находится непосредственно напротив постоянного магнита.