Электромагнит быстродействующего выключателя Советский патент 1990 года по МПК H01F7/17 H01F7/06 

вающим полюсом 8 практически до нуля. При срабатьгоании якорь- 7 под действием усилий пружины 18, отключающей пружины и электромагнитного усилия притягивания к подвижному полюсу 8 отрьшается от удерживающих полюсов 6 и направляемьш шариками 9 поступательно перемещается к подвижному полюсу, сохраняя зазоры Д1 иД2. При перемещении якоря 7 происходит резкое увеличение движущего его усилия, т.к. у полюсов 6 удерживающее усилие убывает и одновременно благодаря уменьшению здзора а возрастает усилие, притягивающее якорь 7 к подвижному полюсу 8. 3 ил.

Изобретение относится к области электроаппаратостроения. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия, уменьшении массы и габаритов, снижении трудоемкости изготовления. Электромагнит содержит магнитопровод 1 с удерживающей катушкой 2 и размагничивающим витком 3, удерживающие 6 и притягивающий 8 полюса с размещенным между ними якорем 7. Якорь 7 совершает поступательное движение, чем обеспечивается при срабатывании уменьшение зазора между якорем 7 и притягивающим полюсом 8 практически до нуля. При срабатывании якорь 7 под действием усилий пружины 18, отключающей пружины и электромагнитного усилия притягивания к подвижному полюсу 8 открывается от удерживающих полюсов 6 и направляемый шариками 9 поступательно перемещается к подвижному полюсу, сохраняя зазоры Δ 1 и Δ 2. При перемещении якоря 7 происходит резкое увеличение движущего его усилия, т.к. у полюсов 6 удерживающее усилие убывает и одновременно благодаря уменьшению зазора а возрастает усилие, притягивающее якорь 7 к подвижному полюсу 8. 3 ил.

Изобретение относится к электроап- паратостроению и может быть использова в быстродействуклцих выключателях, используемых в объектах с ограниченными объемами для размещешш оборудования (например,,на электроподвижнрм составе железных дорог, в судовьпс установках и т.п.).

Цель изобретения - повышение быстродействия, уменьшение массы и габаритов, а также снижение трудоемкости изготовления электромагнита.

На фиг,1 изображена конструкция предлагаемого электромагнита; на фиг.2 - принципиальная схема электромагнита; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Электромагнит состоит из шихтованного магнитрпровода 1 с удерживающей катушкой 2 и размагничивающим витком

4 и 5 и удерживающие полюса 6, Между боковыми полюсами 4 и 5 мах-нитопрово- да 1 размещены с зазором Л 1 якорь 7 и с зазором Д2 притягивающий подвижный полюс 8. В конструкции электро-

магнита электровозного быстродействующего выключателя зазоры 1 и Д.2 могут быть обеспечены в пределах 0,3- 0,5 мм. Якорь 7 и подвижный полюс 8 зафиксированы шариками 9. Шарики 9 помещены в стойки 10, которые болтами 11 через овальные отверстия в стойках 10 закреплены на магнитопроводв 1 , Якорь 7 одной плоскостью расположен на удерживающих полюсах 6,, а противо- положной противостоит плоскости притягивающего подвижного полюса 8. Якорь 7 и подвижньш полюс 8 установлены с зазором а между ними с помощью гайки 12, навернутой на стержень 13, имеющий бурт 14, в который под действием пружины 15 упирается подвижный полюс 8. Якорь 7 снабжен осью 16, шарнирно соединенной с тягой 17, через которую

5 0

5

Q

5

и

,

5

пружина 18 верхним концом действует на отрыв якоря 7 от удерживающих полюсов 6, а нижним концом, опираясь на контактный рычаг 19, создает контактное нажатие между силовыми контактами 20 и 21 выключателя. Гайки 22 помеще-т ны на тягу 17 для получения регулируемого зазора 5 между связанной с якорем 7 тягой 17 и упором 23 контактного рычага 19. Зазор 5 предназначен для обеспечения возможности износа контактов 20 и 21 до определенной величины. Отключающие пружины 24 предназначены для отрыва якоря от удерживающих полюсов 6 и действуют согласно с электромагнитным усилием, притягивающим якорь 7 к подвижному полюсу 8. Отключамцие пружины 24 зацеплены за ось 16 якоря 7. Под действием усилий пружин 24 контактный рычаг 19 упирается в упор 25 в отключенном состоят НИИ. Шарики 9 упираются в скобы 26, выполненные на якоре 7 и полюсе 8.

Электромагнит работает следуюощм образом,

В исходном состоянии катушка 2 возбуждена и якорь 7 притянут к полюсам 6, При прёвьш ении величины силового тока в размагничивающем витке 3 сверх определенного значения якорь 7 под действием усилий пружин 18 и 24 и электромагнитного УСИЛИЯ поитяже- ния к подвижному полюсу 8 отрывается от удерживающих полюсов 6 и, направляемый шариками 9, поступательно перемещается к подвижному полюсу 8, выдерживая боковые зазоры Д1 иД2. При этом выбирается зазор S и происходит удар гаек 22 по упорам 23 контактного рычага 19, в результате чего контакты 20 и 21 размыкаются, В процессе перемещения якоря 7 происходит резкое увеличение движущего его усилия, так как у удерживающих полю сов 6 удерживающее усилие убывает и

516

одновременно (благодаря уменьшению д нуля зазора q) возрастает усилие, притягивающее якорь 7 к подвижному полюсу 8. После их соприкосновения происходит совместное поступательное движение якоря 7 и подвижного полюса 8 и поворот на угол до 5 контактног рычага 19 до соприкосновения с упоро 25 в результате чего контакты 20 и 21 размыкаются.

При включении удерживающая катушка 2 возбуждена и усилие привода (не показан) действует на ось 16. Якорь 7, фиксируемый шариками 9, подводитс к удерживающим полюсам 6 и удерживается магнитным потоком. Магнитньй поток от силового тока (пунктирные линии на фиг,2) в зоне прилегания йкоря 7 к удерживаюцим полюсам 6 направлен встречно потоку от удерживающей катушки 2. При увеличении тока в размагничивающем витке 3 удержив.акщий поток вытесняется из зоны удерживающих полюсов 6 и, проходя боковые зазоры Д1 иД2, замыкается через зазор Of между задней поверхностью якоря 7 и противостоящей ей поверхностью подвижного полюса 8, создавая якорю 7 при отключении нарастающее движущее усилие, дополнительное к усилию пружин 24. Удерживающее усилие уменьшается и в то же время резко возрастает притя1 ивающее усилие.

Технико-пкономическая эффективность от внедрения предлагаемого электромагнита (по сравнению с прототипом) заключается в следующем.

Наличие направляющих стоек с размещенными в них шариками, упираицими- ся в поверхности скосов, выполненных на якоре и подвижном притягивающем полюсе, обеспечивает поступательное движение якоря к полюсу, что позволяет уменьшить зазор между якорем и притягивакхцим полюсом до нуля и интенсивно увеличить усилие, притягивающее якорь к этому полюсу, в результате чего пов1 ш1ается быстродействие срабатывания электромагнита.

Притягивающий подвижный полюс расположен непосредственно за якорем и в результате поступательного движения последнего к притягивающему полюсу создается добавочная, электромагнитная

iy , . 6

сила, большая по величине, чем у прототипа, действующая на якорь согласно с усилием отключающих пружин, что позволяет в неаварийном продолжительном режиме иметь меньшую, чем у удер- живающех о электромагнита величину усилия отключаюпа1х пружин. Это в свою очередь позволяет иметь меньшую величину потока удержания якоря, а следовательно, меньшее сечение магнитопро- вода и меньш ю магнитодвижущую силу удерживающей катугаки.

Не требуется операцич подгонки

сопрягаемых поверхностей якоря и удерживающих полюсов, так как стойкУ с шариками установлены в положении, при котором шарики упираются в поверхности скосов якоря и подвижного

полюса после установки последних с зазорами .11 и j2 и закреплены в положении якоря, плотно прижатом сопрягаемой плоскостью к поверхности удерживающих полюсов магнитопровода.

Формула изобретения Электромагнит быстродействующего выключателя, содержащий магнитопровод с удерживаю1цей катушкой и размагничиБающим витком, неподвижный полюс, расположенный в поле удерживающей катушки, подвижный полюс, якорь, размещен- Hboi между указанными полюг-.ами с зазором относительно подвижного полюса с возможностью перемеп;ения к указанному подвижному полюсу при срабатывании, и отключающую пружину, о т л и - ч щ и и с я тем, что, с целоЮ повышения быстродействия, уменьшения

массы и габаритов, снижения трудоем- кости изготопления, в него введены напрапляюгцие стойки с размещенными в них чариками, якорь и указанный подпижный полюс выполнены со скосами,

магнитопровод снабжен боковыми полюсами, на которых установлены указанные направляюи;ие стойки, между указанными боковыми полюсами установлены с зазором якорь и подвижный пол.юс

С возможностью их совместного поступательного перемещения при срабатыва- НИИ, при этом якорь и указанный подвижный полюс установлены так, что их скосы опираются на указанные шарики направлякщих стоек.

2if

J