Максимальный расцепитель тока автоматического выключателя Советский патент 1983 года по МПК H01H73/48 H01H75/12 

11О

Изобретение относится к электрот-ехнике, Б частности к выключателям автоматаческ11м.

Известные максимальные расцешп:-епи тока, сочетакшгае в себе две функтгии заияггы - от. т-ока перегрузки с выдержкой BpeMemi и от тока короткого зак1ыка:ния без выдер35 ки времени. Также расцепители iiNieioT магнитные системы, создающие две магнитодвннсуигае сипы, действующие на якорь расцепгггепя во взаимно противоположных направлет1ях, причем одна из магнитных систем випоижена из термомагнитного материала Ll3

Недостатком таких расцепителей явпяется относительно большая материалоемкость термомагнитного материала, С1гои мость которого значительно превышает стоимость электротехнической стали, а по условиям работы тактос расцетггелей (равновесие маптатодействуюитх сил на якорь сО стороны обеих магнитных систем при нормальных условтзях эксзтлуаташго) расход Термомагнитного материала соизмертйл с расходом электротехнической стали.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является макск , мальный расцетггепь тока автоматического вы1шючателя, содержащий клапанный электрол1пгнит с на агничивающей оСмоткой и термомагнитный участок MariffiiTonpoвода, расположенный параплельро магнитопровода, на котором размещена намагничивающая обмотка, и размещеН1атй внутри намагничивающей обмот-кп 2j,

Однако данный расцептттель также имеет относительно бапьшой расход термомагнитного материала и, кроме того, отсутствует независимая ппав1юя регулиров ;а устав};и тока перегрузки,

Цель Изобретения - уменьшение расхода термомагнитного материала и обеспе чение независимой плавной регутфовки ус:гавк:Н

тока перегрузки.

Указанная цель достигается тем, что в MBKcm-ianbHOM расцепителе тока автоматического выключателя, содержащем клапанный электромагнит с нммагничивающей обмоткой и термомагнитшлй участок магнитопровода, расположенный параллепьно сгержшд магнитопровода, на котором размещена намагничивающая обмотка, и размещенный внутри намагничивающей обмотки, якорь выполнен со сквозным отЕ;ер стием, а термомагнитный участок магни топровода установлен так, что проходит через отверстие якоря с возмо кностью

962

перемеще}гая вдоль намагничивающей обмотки.

Кроме того, термомагнитный участок . магнитопровода расположен внутри стержня магш-ггопровода, на котором размещена намагничквакядая обмотка, или между указаннык- стержнем и намагничивающей обмоткой.

При этом термомапштный участок магнитопровода смещен 01-носительно оси стержня магнитопровода , на котором расположена намапгичиваюшая обмотка.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого расцепителя тока автоматического выключателя.

Намагничивающая обмотка 1 охваты - ,. вает сердечник 2, который расположен на ярме 3 из электротех гаческой стати, и часть 4 термомагшггного участка, которая вхошгг в сердечник 2, Другая часть 5 термомагнитного участка проходит через рабочий воздушный зазор 6 и через отверстие 7 в якоре 8. Свободный конец 9 якоря при своем срабатыватто воздействует на мехаШтзм 1О свободного расцепления расцеггителя автоматического выключателя. Пружина 11 удерживает якорь 8, Винт 12 регулирует усилие пружншл 11, Стрелками показано направление магнитных потоков, I

Устройство работает следу1ощим образом.

При протекатга номтгаального тока по намагничивающей обмотке 1 в сердечни - ке 2 возникает магнитнь й ток Ф, который устремляется по ярму 3 мапштопровода и в якоре 8 этот поток разветвляется. Богаьшая часть Ф) замыкается через часть S термомагнитного участка, ми1{уя воздушный зазор 6, другая его часть Ф Q замыкается через рабочий воздушный зазор 6., Поток Ф создает пртггягивающую намаг птчиваклцую силу, которая стремтгтся гфитянуть якорь 8 к сердечнику 2, Нак агничивающая обмотка 1 выполняет и нагревателя, т.е, от нее греется часть 4 термомагнитного участка, В результате нагрева термомагнитного участка его магнитное сопротивление уменьшается. Так как магнитнь Й поток Ф практически с нагревом не меняется, то с нагревок- термомагнитного участка уменьшается магнитный поток Ф счет этого увелгг-1иваегся магнитный поток Ф2J что влечет за собой увеличение снпы притяжения якоря Лри номинальном токе термомагнитный участок нагревается незначительно (до 100 С) и поэтоКГу притягивающая магнитная cima 31О недостаточна, чтобы преодолеть противодействующее усгогае пружины 11. В этом положении якорь может находиться скольк угодно долго. При токе перегрузки термомагнитный участок нагревается до температуры точки Кюри за определенное время (выдержка времени перед отключением). Магнитный поток Фу практически становится рав ным нулю, а за счет этого магнитный поток Фа. увеличивается практически до значения Ф. Притягивающая магнитная си ла увеличивается и становится больше противодействующего усилия пружины 11, поэтому якорь 8 притягивается к сердечнику 2 и своим свободным концом 9 воздействует на механизм 10 свободного рас цепления, который переводит автоматичес кий выключатель в отключенное положение При токе короткого замыкания (ниже уставки тока мгновенного срабатывания) термомагнитный участок насыщается (индукция насыщения термомагнитного материала примерно Б два раза ниже индукции насыщения электротехнической стали) и при дальнейшем росте тока короткого замыкания магнитный поток Ф остается без изменения, в то время как магнитный поток Ф. продолжает увеличиваться с потоком Ф,При аосгижении током короткого .. замыка1гая значение уставки, притягивающая магнитная сила становится больще противодействующего усилия пружины 11, поэтому якорь 8 притягивается к сердечнику 2 и через механизм свободного расцепления переводит выютючатель в отключенное положение. Таким образом, при токах короткого замыкания срабатывание расиепителя происходит не за счет изменения магнитного сопротивления термомаг нитного участка, обусловленного температурой его нагрева, а за счет различной 96 индукции насыщения термсмагнитного материала и электротехнической стали. Увеличивая длину нагреваемой части 4 термомагнитного участка, тем самым y Ieньщaют длину охлаждаемой частя 5 термомагнитного участка, т.е. тем самым .увеличивают степень нагрева термомагнитного участка. При токах короткого замыкания магнитное сслфотивпение термомагнитного участка не меняется (при перемещении термомагшттного участка длина те момагнитного участка, щунтирующая рабочий воздущный зазор, остается неизменной при увеличении или уменьшении длины нагреваемой части термомагнитного участ ка). Таким образом , при токах короткого замыкания изменение длины нагреваемой части 4 термок агнитного участка не влияет на уставку тока короткого замыкания, а влияет только на уставку тока перегрузки. Изменение же винтом 12 усилия пружины 11 влияет на обе уставки тока. Предлагаемый расцешггеяь может быть применен в выключателях автоматических общепромышленного исполнения различной конструкции, осуществляюших защиту от токов перегрузки с выдержкой времени и от токов короткого замыкания без выдержки времени. ilo сравнению с существующими термомагнитными расцепителями он обеспечивает калибровку уставки тока перегрузки путем изменения степени нагрева термомагнитного участка, что позволит упростить его калибровку (уменьшить трудоемкость калибровки). Кроме того, уменьшается материалоемкость термомагкитного материала, что позволит снизить стоимость термомагнитного расцепителя примерно на й% и уменьшить габартггы расцепителя.

1. МАКСИМАЛЬНЫЙ РАСЦЕГШТЕЛЬ ТОКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ, содержащий клапанный электромагнит с намагичивающей обмоткой и термомагнитный участок магнитопровода, расположенный параллельно стержню маг-, нитопровода, на котором расположена намагничивающая обмотка, и размещенный внутри намагничивающей обмотки, о т л и.чающийся тем, что, с целью уменьшения расхода термомагнитного материала и обеспечения независимой плавной регулировки уставки тока перегрузки, якорь выполнен со сквозным отверстием, а термомагнитный участок магнитопровода установлен так, что проходит через отверстие якоря с возможностью перемещения вдоль намагничивающей обмотки, 2. Расцепитель тока по п. 1, отличающийся тем, что термталагнитный участок магнитопровода расположен внутри стержня магнитопровода, на котором раз мешена намагничивающая обмотка, или между указанным стержнем и намагничивающей обмоткой. 3. Расиепитель тока по п. 1, о т л и -i (Л чающийся тем, что, с целью умень. шения потребляемой мощности, термомаг-. нитный участок магнитопровода смсзцен относнтатьно оси стержня магнитопровода, j-. на котором расположена намагничивающая Jобмотка.