Автоматический ограничитель тока Советский патент 1984 года по МПК H01H51/28 H01H77/02 

2. Ограничитель тока по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения вибростойкостн, рабочие концы непоовижных контактных электродов выполнены с выпуклостями ипв вогнутостями с цилиндрической поверхностью, а рабочие концы подвижного

контактного электрода выполнены соответственно с впадинами или выпукл остями с цилиндрической поверхностью, имеющей одинаковый радиус, и неподвижг ные электроды смешены симметрично от носитеяьно продольной оси устройства, проходящей через торцы баллонов.

1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА, содержащий герметизированный баллон цилиндрической фор мы, имеющий ось, расположенную перпендикулярно продольной оси указанного бал лона, установленные с противоположных торцов баллона неподвижные контактные электроды, подвижный контактный электрод, смоченные жидким металлом, причем подвижный контактный электрод уста новлен поворотно на указанной,оси, два постоянных мЕигнита, распопоженных снаружи баллона и намагниченных так, что их магнитные поля направлены перпендикулярно продольной оси герметизированного баллона к встречно друг другу, и катушку управления, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона значений ограничиваемых токов, он снабжен цилиндрическими постоянными магнитами, одна половина подвижного контактного электрода выполнена из магнитного материала, а другая - из нема- / гнитного материала, постоянные магниту выполнены полосковыми и установлены по обе стороны части подвижного контактного электрода, выполненной из немагнитного материала, и расположены так, что оси их симметрии и ось симметг рии подвижного контактного электрода лежат в одной плоскости а цилиндрические постоянные магниты установлены в ряд у конца подвижного контакта, выполненного из магнитного материала, и обращены к нему одноименными полк сами...

Изобретение относится к электротехнике, а щленно к устройствам звпшты электрических цепей, и может быть использовано при защите электрических цепей от перегрузки по току,

Известен автоматический ограничител тока, содержащий герметизированный баллон цилиндрической формы,.с установленными с противоположных торцов неподвижнь1ми контактными электродами, подвижный контактный электрод из магнитного материала, смоченный жидким металлом, два постоянных магнита, расположенных снаружи баллона,и катушку уп равленкя ij.

Такое устройство обладает ограниченными функциональными возможностями.

Известен также автоматический ограни читель тока, содержащий герметизированный баллон цилиндрической формы, с установленными с противоположных торцов неподвижными контактными электродами, подвижный контактный электрод иг магнитного материала смоченный жидким металлом, два постоянных магнита, расположенных снаружи баллона, и катушку управления , в него введена ось, расположенная перпендикулярно продоль.ной оси герметизированного баллона, указанные постоянные магниты вьшолнены в форме колец и намагничены так, что их магнитные поля направлены перпендикулярно продольной оси герметизированного баллона, и встречно друг другу и установлены в местах контактирования подвижного и неподвижных контактор, а подвижный электрод установлен поворотно на указанной оси С 2.

Недостатком этохо устройства является узкий диапазон величия ограничиваемых токов и малая вибростойко :ть.

Цель изобретения повьпиение вибростойкости и расширение диапазона величин ограничиваемых токов.

Поставленная цель достигается тем, что автоматический ограничитель тока, содержащий баллон цилиндрической формы .имеющий ось, расположенную перпендикулярно продольной оси указанного баллона, установленные с противоположных .торцов баллона неподвижные контактные электроды, ПОДВИ5КНЫЙ контактный электрод, смоченный жидким металлом, причем подвижный контактньтй электрод установлен поворотно на указанной оси, два постоянных магнита, расположенных снаружи баллона и намагниченных так, что их магшггные поля направлены перпендикулярно продольной оси герметизированного баллона и встречно друг другу, и катушку управления, снабжен цилиндрическими: постоянными магнитами, одна половина подвижного контактного электрода выполнена из магнитного материала, а другая половина - из немагнитного материала, постоянные магниты выполнены полосковыми и установлены п обе стороны части подвижного контактного электрода, выполненной из немагнитного материала, и расположены так, что оси их симметрии и ось симметрии подвижного контактного электрода лежат в одной- плоскости, а цилиндрические постоянные магниты установлены в ряд у конца подвижного контакта, вьшолненного из магнитного материала, и обращены к нему одноименными полюсами.

Концы неподвижных контактных электродов вьшолнены с выпуклостями или вогнутостями с цилиндрической поверхность а рабочие концы подвижного контактного электрода выполнены соответственно с впадинами или выпуклостями с цилиндрической поверхностью, имеклцей одинаковый радиус, а неподвижные электроды смщены симметрично относительно продольной оси устройства, проходящей через . торцы баллонов.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, во включенном состоянии ; на фиг, 3 - то же, в отключенном состоянии; на фиг. 4 - рабочие концы подвижного и неподвижного ко тактных электродов,

Устройство содержит стеклянный герметизированны и газонаполненный баллон 1, с противоположных торцов которого встроены неподвижные контактные электроды 2, подвижный контактный электрод 3 (одна половина которого «Ь выполнена из магнитного материала, другая -Ье- из немагнитного материала ), имеющий возможность вращаться

на оси 4, причем рабочие концы перечисленных контактных электродов смочены жидким металлом 5. Снаружи баллона установлены два полосковых магнита 6, магнитная катушка 7 и ряд цилиндрообразных постоянных магнитов 8

Устройство работает следующим образом.

При протекании через замкнутые контактные электроды 2 и 3 номинального тока вокруг них образуется маг нитное поле , которое, взаимодействуя с магнит Hbnvi полем попосковых магнитов 6 (их магнитное поле перпевдикулярно протекающему через контакты 2 и 3), создает выталкивающую силу, действующую на немагнитную половину подвижного контакта 3, и тем самым крутящий момент на указанный контакт относительно оси 4. С другой стороны, размещенныеу магнитной половины «,Ъ подвижного контактного электрода 3, постоянные магниты 8 притягивают ее с постоянной силой, независящей от величи оы протекающего тока, и тоже создают крутящий момент на подвижный контактный электрод 3, но противоположный по знаку моменту выталкиваю щей силы постоянных магнитов 7. Пока через устройство протекает номинальный ток, пара указанных моментов не в состоянии преодолеть силы поверхностного натяжения жидкого металла 5 и разомкнуть контакные электроды 2 и 3. В случае короткого замыкания в цепи резко возрастает ток и тем самым выталкивающая сила на немагнитную половину be подвижного контактного электрода 3, что увеличивает крутящий момент на него, и подвижный контактный электрод 3 поворачивается на оси 4, разрьгаая при этом электрическую цепь между контактными электродами 2 и 3, Вследствие того, что у магнитной половиныс(,Ь подвижного контактного электрода 3 установлены постоянные магниты 8, указанная половина контактного электрода 3 притягивается ими и в таком положении фиксируется, обеспечивая устойчивое состояние Отключено. Кроме того, наличие набора постоянных ; магнитов 8 определяет величину (значение) свлы тока срабатывания устройства, так как меняя их

число, например уменьшая, необходимо увеличить выталкивающую силу для разрыва электродов 2 и 3 и тем самым то срабатывания устройства, и наборот, увеличивая число магнитов 8 можно уменьшить силу тока срабатывания. Таким - образом, увеличивая число постоянных магнитов 8 уменьшается сила тока срабатывания, т.е. расширяется диапазон токов ограничения устройства. То обстоятель ство ,4to между полосковыми магнитами 6 размещена немагнитная половина подвижного контактного электрода 3, способствует тоже уменьшению тока срабатывания устройства, так как в данном случае магнитное поле магнитов 6 взаимодействует практически лишь с магнитным полем тока через устройство, а не мате: риала самого электрода.

Придание рабочим концам подвижного 3 ;и неподвижных 2 электродов цилинд рообразной формыувеличивает периметр смачивания жидким металлом 5, а наибольшим он будет в том случае, если , соприкосновения рабочих концов подвижного 3 и неподвижных контактных элект родов 2 будут происходить без перекоса по всей площади их контактирования, что достигается смещением подвижных контактных электродов 2 в равнь1е стороны от оси устройства. Большой периметр смачивания увеличивает силу отрьгеа и вибростойкость, а такжетоки срабатывания в область увеличения их значений. Q.

Восстанавливается устройство во включенное состояние подачей импульса тока на катушку 7 такой величины, чтоб магнитное поле последней, преодолевая при5тяжение конца подвижного контактного электрода 3 постоянными магнитами 8, расположило подвижный контактный электрод 3 во включенное состояние.

5108в478

Исопедования показали, что уст-обьектом

poftcTBO обладает вйбростойкостью на 50% бопыие в сравнении с базовым

при опновременном увеличении циапазонов тока срабатывания вдвое.