Коммутационный аппарат переменного тока Советский патент 1985 года по МПК H01H51/04 

(Л

с

КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий электромагнит, включающий в себя магнМтопровод, катущку возбуждения и якорь, контактную систему и по крайней мере одну возвратную пружину, связанную с якорем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребления энергии и увеличения быстродействия, он снабжен дополнительной катушкой и управляющим ключом, при этом указанная дополнительная катушка установлена на магнитопроводе между катушкой возбуждения и якорем, механически связана с якорем, а ее выводы подключены к выводам указанного управляющего ключа.

00

ел

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для дистанционного управления приемниками электрической энергии. Известен быстродействующий индукционно-динамический привод коммутационного аппарата, содержащий корпус, два плоских индуктора, между которыми помещен якорь из материала с малым электрическим сопротивлением, прижатый к одному из индукторов с помощью пружин, и накопители энергии, подключенные к индукторам. При ерабатывании такого аппарата якорь, перемещается от первого индуктора к второму, а для возврата необходимо срабатывание второго индуктора, тогда якорь перемещается к первому. Якорь связан с контактами, при помощи которых и осуществляется коммутация. В таком устройстве отсутствуют возвратные пружины, а время срабатывания зависит от силы тока в индукторах 1.

Недостатком таких аппаратов является сложность конструкции, поскольку необходиМО иметь два накопителя энергии. Это усложняет применение такого устройства в силовых сетях переменногр тока, например, с параметрами 220 В, 50 Гц. Устройство имеет большие габариты, что также ограничивает область его применения.

Наиболее близким к предлагаемому является электро.магнитный пускатель переменного тока, содержащий магнитопровод электромагнита, обмотку возбуждения и подвижный якорь, св5 занный С подпружинепными контактами. Конструкция и кинематическая схе.ма этого пускателя просты 21.

Однако такой аппарат имеет больщой ход подвижной магнитной системы (рабочий ход магнитной системы определяется раствором и провалом контактной системы).. Поэтому для обеспечения четкой работы, т. е. определенной силы нажатия, времени срабатывания и т. д., требуются большие а.мпер-витки, что связано с большим расходом обмоточного провода и электротехнической стали, а также, как следствие, с большим потреблением энергий.

Цель изобретения - yMenbujeHHC потребления энергии электромагнитом коммутационного аппарата и увеличение его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что коммутационный аппарат, содержащий электромагнит, включающий в себя катушку возбуждения, магнитопровод и якорь, контактную систему и по крайней мере одну возвратную пружину, связанную с якорем, снабжен дополнительной катущкой и управляющим ключом, при этом дополнительная катушк установлена на магнитопроводе между катущкой возбуждения и якорем, механически связана с якорем, а ее выводы по.д,ключены к выводам указанного управляющего ключа.

При подключении обмотки возбуждения в сети переменного тока якорь притягивается к полюсам электромагнита. В подвижной катущке индуктируется ЭДС взаимоиндукции, но так как ее цепь разомкнута, то она не оказывает никакого влияния на работу электромагнита. Если теперь замкнуть выводы подвижной катушки накоротко с помощью управляющего ключа, например кнопки «Стоп или контактов реле управления, то в подвижной катушке будет протекать ток, направленный таким образом, чтобы создаваемый им прток был направлен встречно потоку обмотки возбуждения, т. е. будет экранировать этот поток.

В результате этого поток, проходящий через полюса электромагнита, уменьшается, что приводит к уменьшению силы притяжения якоря к полюсам, и якорь под действием силы возвратных пружин отходит от полюсов, т. е. происходит срабатывание. Одновременно на якорь действует сила со стороны подвижной катушки, с которой он механически связан, направленная согласно с силой возвратных пружин. Сила со стороны подвижной катушки обусловлена взаимодействием тока подвижной катущки с магнитным полем, создаваемым катушкой возбуждения. Эта сила определяется из выражения

Fa -iV4где Гэ -электродинамическая сила, действующая на подвижную катушку;

Ij -ток в обмотке возбуждения;

L, - индуктивность обмотки возбуждения;

X -перемещение подвижной катушки. Знак минус указывает на то, что электродинамическая сила является силой отталкивания относительно обмотки возбуждения. Таким образом, кроме возвратных пружин на якорь действует электродинамическая сила РЗ , что приводит к уменьшению времени отпадания якоря электромагнита. Механическое воздействие подвижной катушки на якорь эквивалентно действию дополнительной возвратной пружины, что позволяет уменьшить жесткость возвратных пружин без увеличения времени отпадания, а это, в свою очередь, позволяет уменьшить необходимую для притягивания якоря мощность электромагнита, так как противодействие возвратных пружин уменьшается, и потребление энергии электромагнитом с притянутым якорем, что вытекает из принципа действия электромагнитных коммутационных аппаратов.

На чертеже схематически показана конструкция предлагаемого коммутационного аппарата переменного тока.

Коммутационный аппарат содержит магнитопровод 1 с подвижным якорем 2, катушку 3 возбуждения, подключенную к сети

311401854

переменного тока, подвижную катушку 4,Использование изобретения позволит механически связанную с якорем 2 и под-повысить износоустойчивость контактов за ключенную к нормально разомкнутым кон-счет уменьшения времени срабатывания, тактам кнопки «Стоп, возвратную пружи-а также снизить потребление энергии коммуну 5, систему контактов 6.тационным аппаратом.