Максимальный расцепитель тока Советский патент 1985 года по МПК H01H73/48 H01H75/12 

1 1

Изобретение относится к электротехнике, к электроаппаратостроению, в частности к автоматическим выключателям.

Цель изобретения - повьт1ение надежности срабатывания путем обеспечения независимой регулировки уставки тока короткого замыкания.

На фиг. 1 показан максимальный расцепитель тока; на фиг, 2 - то же, вид сбоку.

Максимальный расцепитель тока состоит из намагничивающей обмотки 1 которая охватьгаает сердечник 2 клапанного электромагнита, состоящего из ярма 3 и якоря 4 с противодействующей пружиной 5, Клапанный электромагнит вьтолнен из электротехнической стали. Внутри намагничивающей обмоткиразмещен термомагнитньш участок 6 магнитопровода. Ярмо 3 клапанного электромагнита имеет просечку 7, которая перекрывается лепестком 8. Винт 9 регулирует усилие противодействующей пружины 5 якоря 4, который воздействует на механизм свободного расцепления 10. Между сердечником 2 и термомагнитным участком 6 установлена теплоизолирующая прокладка 11.

Максимальный расцепитель voKa работает следующим образом.

При прохождении тока защищаемой цепи по намагничивающей обмотке 1 в сердечнике 2 возникает магнитный поток Ф, который стремится замкнуться по пути ярмо 3 - якорь 4 - сердечник 2, в результате чего возникает магнитная сила Р , стремящаяся притянуть якорь 4 к сердечнику 2. Этому движению препятствует сила упругости противодействующей пружины 5. Кроме того, в результате прохождения тока по намагничивающей обмотке 1 возникает магнитный поток Ф в термомагнитном участке 6, который также стремится замкнуться по другому пути якорь 4 - ярмо 3 - термомагнитный участок 6, в результате чего возникает магнитная сила Р . Сила Р стремится удержать якорь 4 притянутым к термомагнитному участку 6. Таким образом на якорь 4 действует три силы; с одной стороны действует магнитная сила Р , которая стремится притянуть якорь 4 к сердечнику 2 и с другой стороны действуют две силы, которые стремятся удержать якорь 4

794562 .

притянутым к термомагнитному участку 6, а именно магнитная сила 7. и сила упругости противодействующей пружины 5. Сила упругости пружины 5 5 ив зависит от величины тока защищаемой цепи, а магнитные силы Ц и Pj имеют квадратичную зависимость от величины тока. Кроме того, так как индукция насыщения известных термо магнитных материалов примерно в два раза ниже индукции насыщения известных электротехнических стапей, то магнитная сила Pj увеличивается пропорционально квадрату тока защищаемой цепи только до определенного значения тока. В дальнейшем при увеличении тока магнитная сила Р остается неизменной, а магнитная сила Р , продолжает увеличиваться пропор1що0 нально квадрату тока.

При отсутствии в намагничивающей обмотке тока заищщаемой цепи на якорь 4 действует только сила упругости противодействующей пружины 5.

5 Таким образом, при малых значениях тока защищаемой цепи магнитные силы Е, и Pj малы и ими можно пренебречь по сравнению с силой упругости противодействующей пружины. Кроме того, предлагаемый максимальный расцепитель тока рассчитывается таким образом, чтобы при номиналъ,ном токе магнитная сила Р. была бы больше магнитной силы Р .

При прохождении номинального тока Ти по намагничивающей обмотке 1 магнитная сила Р , стремящаяся при- . тянуть якорь 4 к сердечнику 2, будет меньше магнитной силы Р и еще

0 меньше суммы дьух сил: магнитной Р, и упругой силы противодействующей пружины 5. Нагрев же термомагнитного участка 6 током защищаемой цепи (на фиг. 1 и фиг. 2 не показан, а

5 может быть непосредственным, косвенным и комбинированньм) еще недостаточен для потери термомагнитным участком 6 своих магнитных свойств, поэтому в этом положении якорь 4

(j может находиться сколь угодно долго. Это устойчивое состояние расцепителя

При прохождении по намагничивающей обмотке 1 тока перегрузки 1 1,25Jjf нагрев термомагнитного участ5 ка 6, который пропорционален квадрату тока,.достигает значения достаточного для потйри термомагнитным згчастком 6 почти полностью своих магнитных свойств, в результате чего магниная сила почти полностью исчезает. Таким образом, на якорь действуют только две силы: магнитная сила Ej и упругая сила противодействующей пружины 5. Расцепитель отрегулирован так, что при токе перегрузки в 1,25 1 магнитная сила Е| больше упругой силы противодействующей пружины 5 и якорь 4 притягивается к сер дечнику 2, при своем движении он воздействует на механизм свободного расцепления 10, который и отключает автоматический выключатель. При изменении воздушного зазора 7 путем подгибания или разгибания лепестка 8 -магнитные силы Р и В пропорщюнально изменяются в одинаковой степени незначительно по сравнению с силой упругости противодействующей пружины, поэтому уставка тока перегрузки изменяется незначительно и этим изменением по существу можно пренебречь. Таким образом, уставка тока перегрузки устанавливается с помощью винта 9;

При прохождении по намагничивающей обмотке 1 тока короткого замыкания магнитная сила 1 при определенном значении тока короткого замыкания достигает максимального значения и при дальнейшем росте тока короткого замыкания эта сила не увеличивается, а магнитная сила Pj продолжает увеличиваться пропорционадьно квадрату тока. При достижении током короткого замыкания значения уставки тока короткого замыкания магнитная сила В| становится больше, чем сумма магнитной силы Pjj, и упругой силы противодействующей пружины 5. В результате этого якорь 4 притягивается к сердечнику 2 и при своем движении воздействует на механизм свободного расцепления 10, который и переводит автоматический выключатель в отключенное положение. При токах короткого замыкания значение усилия противодействующей пружины 5 мало по сравнению с величиной магниной силы Р или р2 . Так как с определенного значения тока короткого замыкания магнитная сила Р остаётся неизменной, а магнитная сила 1 продолжает увеличиваться, пропорционально квадрату тока, то, изменяя величину воздушного зазора 7 лепестком 8,в определенных пределах изменяем величину силы Р,( и соответственно уставку тока короткого замыкания. При значениях токов короткого замыкания равных или превьш1ающих уставку тока короткого замыкания срабатывание расцепителя происходит мгновенно, т.е. без вьщержки времени, как и срабатывание обычного электромагнита, так как при насьш1ении термомагнитного участка 6 максимальный расцепитель тока представляет собой обычный электромагнит клапанного тока.

Предлагаемый максимальный расцепитель тока позволит упростить технологию регулировки уставок тока перегрузки и тока короткого замыкания за счет раздельной регулировки уставки тока перегрузки изменением усилия противодействующей пружины и уставки тока короткого замыкания изменением воздушного зазора. Указанная регулировка уставок тока перегрузки и тока короткого замыкания почти не влияет одна на другую.

9 V

1. МАКСИМАЛЬНЫЙ РАСДЕПИТЕ ТОКА автоматического выключателя, содержащий клапанный электромагнит с намагничиванидей обмоткой и участ ком магнитопровода из термомагнитн (pue.f го материала, расположенным параллельно стержню магнитопровода, на котором имеется намагничивающая обмотка, и размещенным внутри намагничивающей обмотки, отличающийся тем, что, с целью повьшёния надежности срабатывания путем обеспечения независимой регулировки уставки тока короткого замыкания, ярмо клапанного электромагнита выполнено с регулируемым отверстием. 2. Расцепитель тока по п. 1, отличающийся тем, что отверстие в ярме электромагнита представляет собой просечку, перёкрьшаемую лепестком, выполненным с возможностью изменения величины перекрытия отверстия при изгибе лепестка.

8 7

фиг.I