Электромагнитное реле Советский патент 1983 года по МПК H01H51/00 

.54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим аппаратам.

Существуют электромагнитные аппараты, в которых в одном устройстве совмещены реле и магнитный усилитель.

Известен электромагнит, содержащий броневой магнитопровод, управляющую обмотку постоянного тока на сердечнике и управляемую обмотку переменного тока. Индуктивность управляемой обмотки переменного тока зависит от величины постоянного магнитного поля, создаваемого контакторной обмоткой постоянного тока 1.

Недостатком известного электромагнита является незначительное изменение индуктивности обмотки переменного тока, так как при перемещении якоря магнитопровод размыкается.

Наиболее близкий к предлагаемому электромагнит содержит броневой магкитопровод, управляющую обмотку постоянного тока на сердечнике и управляемую обмотку, размещенную в сердечнике 2 .

Недостатком устройства является отсутствие возможности управления двух-, трех- или vi-фазным током. Помимо этого, коммутационная способность

контактора при ограничении пускового тока нагру-ки незначительна.Уменьшение индуктивности обмоток .переменного тока начинается после включения обмотки постоянного тока и продолжается в процессе движения якоря. При движении якоря до момента замыкания контактов, которые включены в цепь нагру.зки последовательно с управляе10мыми обмстками переменного тока, индуктивность последних успевает существенно уменьшиться поэтому пус- ; ковой тек нагрузки снижается незначительно и в момент замыкания контак15тов через них проходит значительный ток. Таким образом, коммутационная способность контактов ограничена вследствие относительно большой величины пускового тока и незначительной

20 величины управляемой индуктивности в момент замыкания контактов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможнослей реле.

Поставленная цель достигается тем,

25 что электромагнитное реле, содержащее контактную систему и магнитную систему, состоящую из корпуса,якоря, сердечника, обмотки постоянного тока на сердечнике и управляемой обмотки

30 переменного тока, размещенной в сердечнике, содержит несколько управ.чяег--1ых обмоток переменного тока, сердечник выполненв виде трехстержневоГо замкнутого магнитопровода, на стержнях которого размещены управляемые обмотки переменного тока.

Корпус Г4сжет быть выполнен в виде нескольких за.мкнутых магнитопроводов управляемые обг-ютки переменного тока размещены на стержнях всех магнитопрозодов, и управляющая обмотка постокиного тока через дополнительный BbinpHf-iiiTejiь может быть соединена по следовательно с управляегЫ.- обмотками iiepeMeиного тока через дополнительно введенный выпрямитель.

При таком выполнеЕ- ИИ устройства сердечник контактора представляет собой за.мкнутый трехстерл;невой магнйтопровод, в окнах- которого размещены управляемые обмотки переменного

а ггодмагничиван1 е их осуществI обмоткойпостоянного тока,припеуе.мегцением якоря подмагничиязменнется-. Кроме, того, до мо па:- ыкапия контактов индуктивуправляемых обмоток переменнолО /оха существенно не уменьшается, а это позволяет уменьи-1ить пусковой .I ок , например, эле1стродвигателя к CH..cj; ГОК через контакты в момент нх Daf-njKBHHH,

Оыполкегиш корпуса в виде нескол/.ких замкнутых магнитог;роводов :: п-..авляеГ.-ыми обмотка ш по:;::золкзт :.-п/ авлять нагрузкой, солер;-:и; й ряд ,;-;.)Ических цепей.

;,о фиг, 1 viQKaaaHo элек-1; амагнмт. : ;-,.-ле контактор , общий вид; из cp:ir 2 - разрез А-А на фиг 1; на (JiH;:, - схема включения обьюток : ле Слромагнитного контактора; на п;-, i - электромагнитное реле с по,;к;1:;к:-;льной обратно ; связью з jj.snii

:кет: в виде двух замкнутых зочодог с упраБляе.л.-1&я; обмохмдгни.;с:Пц

/р:;1- 5 - разрез Б-Б на Kf;j--;-n I.;а Ф-гГс ь - схема включения.

обмото-( t-;oKT ii;TOpa с положьггельной

Сбрс1ТНОИ

связью и с упразляем:а .-ги обМО т кал-и .,

Электромагнитное (ф;-;г,. 1/ содержи г койт-зктнуп сксте лу 1 , броневой магкитопровод 2, состоягс,;--й из корпуса 3, якоря 4 и сердечнлка 5, на- |-:отором размещена обмотка б по-стоянкого тока Сер.дечнкк .5 вътполнея в виде за ьл к я у т о .г о т р е х с т е р « н е в о г о ;-;агнктс уовода (оиг 2), ь очках го Topovo размещены три упраяляе -;ыс обмотк;: 7 переменного тока. .Магпите-прокод вокруг обмоток 7 для ик ггерамдккьт; магнитных потоков замкн1т, Прз-i (- э- зменных параметрах злактр ; дс:а-о; Л :1агнитнык цепзй сбмотс:;к 7 ик

j5Vi п;;/к --ИИ кость ЗЭОИСИТ ОТ Ма ГГ ИТНС

.. n---iijjy г-ос о иного ПОЛЯ, которак

оп зеде; чется- значением постоянного магнитного i OTOKa, создаваемого обмоткой 6. и |::роходя1дего через сердечник 5 1ак к.;и переменный магнитный поток от обмоток 7 зa -II Iкaeтcя только в сердечнике 5, то в обмотке 6 не на.воддил ся ЭДС .чного напряжени.ч oesicjiuiOH час1оты. Обмотка 6 (фиг, 3.) питается постоянныгл напряжением,, а обмотки 7 включены последовательно с нагрузкой 8 на переменное иап.ряжение, Нагрузкой 8 являются обмотки тpaнcфopмaтr pa , э..1ектродвига- теля или активные сопротивления.

реле, изображенное; на ;;)HJ-, 4, со,цер;кит контактную систему 1 п(;))атель броневой МсМНитопрОЗод, 2 ., -СОСТОЯ11ШЙ из корпуса 3, якоря 4 и оердо чьика 5,. на котором разме ;:еиа обмотка 6 постоянноГО тока. 3 окнах замкнутого магнитопровода сердце - ни к,:; размещены обмотки 7 переменного:; ;ока,.

Корпус 3 кыг1ол ен в виде двух замкнутрях тр ;Хстер |;|-:евь Х магнитопроводов, п OKf-ia.4 дот-орых размешены гругп ы прав.г;яемь х обмоток 9 и 10 переме пюго тока (фиг. 5).

Уп эазляю: ;aii обмотка 6 постоянного тока В ::;ря:.-;:тс.:-;, 11 включена последоиатель 1О с об:---:откам;1 7 перемекного 1ока (фиг, 6/, Обмотки 9 вкличен. 1ос.7;сд(./ват;.::. ; но в jrert ,щ-1рузки 8, KC.i ор-зк спу:«и-Г; например, Т.;схфс;; )ь:й :;CH;ixpc:r;H-.,ii; электаодви1ате 1ь. ;.;t;iTL i4;:py 3 i-:i-; 3 pe3OpbiaHa .i т ;к--:л:-м ; с--ре:....i :i . Обмотки 1

кои-. ;-: .

ycTpoficTiso p-36rTSijr следу;-01 ;им об раз о.ч,

При огсутсчвии ;ьл. на обмотке 6 ктиамосп. обмоток 7 f--;sK- HM jjf-iHa и чарез НЗГГ-./ЗКУ 8 проход-(ит

У..ТИНИМЭЛЬН :1Я TOiK ,

При /ю.заче на ., б постоянчок сео.лге--: и;: ку , остоя -ный маткиткый потс;т- 6 ;. и наклады.агс. . с.:;;.РЛ;:Ч; К,ке - ;;- переменное -г1ГНл:::ое мсл с; об:чс:ток 7. уменьшает i-ix И: ;.укт::внс;с:ть . Эго приводит к . п ::р::,-.-;екногт: 1о.а через нагрузку 8 npvi Bl я ;оре г -агнитная индукция постояг-ногО полк в сердечнике 5 дост }лет с-.ксй;ча/ ьной величины, мн дуктиБНос ь сбмотк-;: 7 близка к ну.лю , 3 ток нагрузку 3 дост1 гает FiciKOi- ;а.)ьноАГ значения После притялсепнл якоря переключатель 1 производи такке KOMfCHTHyio комтгутагдтю до1юлнительн1-1х 1.спей . Конта ты переключетеля 1 мог;} включены в ;депь , Такое включение це.песообразно; ;;агример, лля ограничения пускового тока электродвигателя , Огрантгчение тока происходггг автоматически при Р.пк1чении ;ортактора1 Устройство с положительной обратной связью и с управляемыми обмотками работает следующим образом. При подаче переменного напряжения в цепь обмоток 7 через обмотку б проходит постоянный ток, величина которого определяется подводимым переменным напряжением, индуктивным сопротивлением обмоток 7 и активным сопротивлением обмотки 6. При неизменных значениях напряжения питания и сопротивления обмотки б ток послед ней определяется индуктивными сопротивлениями обмоток 7. Обмотка 6 созд ет постоянное подмагничивание сердеч ника 5 и корпуса 3. В момент трогания якоря индуктивность обмоток 7 от носительно велика/ ток обмотки 6 незначителен, поэтому подмагничивание корпуса с обмотками 9 и 10 небольшое, В tvtoMeHT замыкания контактов переключателя 1 между якорем 4 и сер дечником 5 имеется рабочий ход (воздушный зазор), индуктивность обмоток 7 еще не равна минимальной величине а ток обмотки 6 не достигает максимального значения. Индуктивность обмоток 9 и 10 значительная, а ток, коммутируемый контактами переключате ля 1 и проходящий через нагрузки 8, небольшой. При дальнейшем движении якоря зазор между ним и сердечником 5 сокращается, а усилие нажатия контактов переключателя возрастает. С сокращением зазора постоянное подмагничивание, обмоток 7, 9 и 10 одновременно растет благодаря двум факторам: увеличению постоянного магнитного пото ка и увеличению постоянного тока обмотки 6 вследствие уменьшения индук тивности обмоток 7. в момент остановки якоря и включ ния контактов переключателя 1 индуктивность обмоток 7 не равна минимал ному значению, поэтому ток обмотки б меньше максимального значения ( бе учета влияния ЭДС, вызванной движением якоря) и подмагничивание обмоток 7, 9 и 10 еще не достигает макс мального значения. После остановки якоря ток обмотки 6 возрастает, стремясь к установившемуся значению. Увеличение тока приводит к увеличению подмагничивания обмоток 7 и вследствие положительной обратной связи к дальнейшему возрастанию тока обмотки 6 до значения, которое ограничивается минимальными сопротивлениями обмоток 7. Таким образом, максимальный ток обмотки б создает такое подмагничивание, при котором сопротивления обмоток 7, 9 и 10 равны их активным сопротивлениям, а токи через нагрузки 8 и 12 принимают максимальные значения. Выполнение сердечника в виде трехстержневого замкнутого магнитопровода и размещенные в окнах управляемых обмоток переменного тока позволяет управлять двух- или трехфазной нагрузкой . Применение положительной обратной связи и выполнение корпуса в виде нескольких замкнутых магнитопроводов с управляемыми обмотками переменного тока позволяет повысить кoм Iyтaциoнную способность устройства и управлять нагрузкой, имеющей и электрических цепей. Это необходимгсть применения двух, трех или И устройств для управления нагрузкой, содержащей Vi злектрических цепей, т.е. упрощает и удешевляет предлагаемое устройство по сравнению с известным.Положительная обратная связь уменьшает размеры реле. Электромагнитное реле может быть применено в аппаратуре защиты асинхронных электродвигателей от обрыва фазы в линии, а также для бесконтактной коммутации реле индуктивной нагрузки, электродвигателей, омической нагрузки, для снижения пускового тока электродвигателей или электромагнитных реле переменного тока,для сравнения напряжений переменнот-о тока, Формула изобретения 1.Электромагнитное реле, содержащее контактную систему и магнитную систег у, .включающую в себя корпус, якорь, сердечник, управляющ ю обмотку постоянного тока, охватывающую сердечник, управляемую обмотку переменного тока, размещенную на сердечнике так, что издаваемый указанной обмоткой поток замыкается знутри сер дечника, и контактную систему, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит несколько управляемых обмоток, переменного тока, сердечник выполнен в вг.де трехстержневого замкнутого магнитопровода, при этом правляе1 ле обмотки переменного тока размещены на стержнях указанного магнитопровода. 2.Репе по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде нескольких замкнутых магнитопроводов , управляемые обмотки пере- менного тока размещены на стержнях всех магнитопроводов, и управляющая обмотка постоянного тока соединена через дополнительно введенные выпрямитель последовательно с управляемы™ ми обмотками переменного тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 235208, кл. Н GIF 7/00, 1969. 2.. высш. учеб, заведений. Горный журнал, 1971, I 1, с, 115117.

//// /

Я-