Геркон повышенной мощности Советский патент 1992 года по МПК H01H1/66 

Изобретение относится к электротехни- , ке, в частности к низковольтному аппарато- х строению, и может быть использовано в системах автоматики и управления.

Известны герконы повышенной мощности, содержащие основной и вспомогательные контакты. Их различия заключаются в основном в конструктивных особенностях вспомогательного контакта. .Например, в герконе типа Р14, содержащем герметизированный баллон, выводы, возвратную пружину, якорь, вспомогательный контакт образован контактной пружиной и контакт- деталью. Существенным отличием, определяющим основные характеристики геркона, является размещение элементов конструкции. Контактная пружина, представляющая

неподвижную контакт-деталь, закреплена на выводе вблизи стеклянного спая этого вывода с баллоном, причем ее подвижный конец выступает за торец вывода и находится напротив подвижной контакт-детали, служащей также для присоединения якоря к возвратной пружине. Таким образом, основной контакт, образованный перекрывающимися концами выводами якоря, находится дальше от основания возвратной пружины, чем вспомогательный контакт. В процессе работы геркона якорь совершает вращательное движение вокруг точки, находящейся на основании возвратной пружины. Следовательно, перемещение вспомогательной контакт-детали во столько раз меньше перемещения основного

N)

4 О

такта (неподвижного конца якоря), во сколько раз расстояние от основания контакта до точки вращения больше расстояния от вспомогательного контакта до той же точки, Это является существенным недостатком герко- на типа Р14, так как для обеспечения необходимогопроваламеждувспомогательными контакт-деталями требуется увеличить величину начального зазора между основными контактами на указанное соотношение, что снижает чувствительность геркона, Недостатком геркона Р14 также является пониженная надежность работы, обусловленная распылением магнитного материала якоря в процессе коммутации из-за флуктуации дуги между вспомогательными контактами. Распыленные частицы, попадая в зазор основного контакта под воздействием магнитного поля или в зазор вспомогательного контакта, приводят к свариванию контактов, т.е. к отказу геркона.

Известен геркон, основными элементами которого являются - якорь, возвратная пружина, два магнитопровода, немагнитная пластина, предназначенная для обеспечения установки магнитопроводов в одной плоскости и исключения магнитного зали- пания, который не имеет указанных недостатков. Благодаря удалению коммутируемой части немагнитной пластины от магнитопровода исключено распыление магнитопровода. Размещение вспомогательного контакта на большем расстоянии от точки вращения подвижных систем, чем основной контакт, не требует повышения магнитодвижущей силы срабатывания для достижения необходимого провала вспомогательного контакта.

Однако геркон имеет недостаток, связанный с установкой немагнитной пластины. Эта пластина, выполненная из упругого материала, крепится на полюсной поверхности магнитопровода. Крепление может быть осуществлено только сваркой, другие виды крепления (заклепка, пайка и т.п.) исключены. В связи с тем, что при сварке ухуд- шаются магнитные характеристики материала полюса магнитопровода, уменьшается электромагнитная сила геркона. Кроме того, снижается электромагнитная сила удерживания якоря в замкнутом состоянии из-за немагнитного зазора между полюсами величиной 0,15 мм (это около 20% от величины начального зазора), так как изготовить немагнитную пластину меньшей толщины с достаточной эрозионностойко- стью не представляется возможным. Вследствие указанных причин резко повышается магнитодвижущая сила (МДС) срабатывания и рабочая МДС геркона. Конструкция нетехнологична, исключает возможноть автоматизации процесса заварки и не нашла практического применения.

Наиболее близким к предлагаемому является геркон повышенной мощности типа Powereed.

Геркон Powereed имеет низкую надежность при коммутации нагрузок с повышен0 ной индуктивностью и перенапряжением (например, катушек контакторов, тяговых электромагните и т.п.), которая связана со способом крепления неподвижной контакт- детали вспомогательного контакта. При от5 ключении цепи между вспомогательными контактами возникает электрическая дуга, параметры которой зависят от параметров нагрузки. Вследствие флуктуации основание дуги переходит на магнитопровод, на

0 котором непосредственно закреплена неподвижная контакт-деталь вспомогательного контакта. Происходит распыление магнитного материала магнитопровода, частицы которого могут попасть под воздейст5 вием магнитного поля в основной зазор или в промежуток между вспомогательными контактами. При последующих коммутациях эти частицы оплавляются, уменьшая зазор, в дальнейшем дуга затягивается и

0 контакт сваривается.

Целью изобретения является повышение надежности работы геркона повышенной мощности.

Геркон повышенной мощности содер5 жит герметизированный баллон, два вывода, установленные в противоположных концах герметизированного баллона,якорь, закрепленный на возвратной пружине, магнитопровод, основной контакт, образован0 ный перекрывающимися концами якоря и магнитопровода, вспомогательный контакт, состоящий из неподвижной и подвижной контакт-деталей, причем подвижная контакт-деталь установлена на якоре и выступа5 ет за его торец, неподвижная контакт-деталь вспомогательного контакта удалена от поверхности магнитопровода и установлена на подвижном конце дополнительной пружины, которая другим концом

0 закреплена в точке соединения магнитопровода с выводом, а подвижная контакт-деталь выполнена в виде жесткой напайки и снабжена дугогасительным рогом, упирающимся в баллон. С целью повышения комму5 тационной способности геркон снабжен опорной пластиной, установленной на вспомогательной пружине.

Вследствие установки неподвижной

контакт-детали вспомогательного контакта

jna конце дополнительной пружины, удаленном от поверхности магнитопровода (разделен воздушным промежутком), предотвращен переход основания дуги от неподвижной контакт-детали (конца дополнительной пластины) на электрически связанный с нею магнитопровод. Тем самым исключено выгорание материала магнитопровода и прпадание его в зазор между контактами, что способствует повышению надежности работы геркона.

На чертеже показан предлагаемый гер- кон.

Геркон повышенной мощности содержит герметизированный баллон 1, выводы 2 и 3, возвратную пружину 4, якорь 5, магнитопровод б, неподвижную контакт-деталь 7 вспомогательного контакта, основной контакт 8, дугогасительный рог 9, дополнительную пружину 10, опорную пластину 11.

В торцах герметизированного баллона 1 установлены выводы 2 и 3. К выводу присоединена возвратная пружина 4,. несущая якорь 5. К выводу 3 приварены магнитопровод 6, дополнительная пружина 10 и опорная пластина 11. На подвижном конце пружины 10 закреплена неподвижная контакт-деталь 7 вспомогательного контакта. Между подвижным концом дополнительной пружины 10 и магнитопроводом 6 имеется воздушный промежуток (зазор). Величина этого промежутка должна быть не менее провала вспомогательного контакта.vHa конце якоря 5 закреплен дугогасительный рог9, выполненный в виде жесткой напайки из контактного материала. Крепление дуго- гасительного рога 9 осуществляется с помощью той же заклепки, которой крепится якорь 5 к возвратной пружине 4. Якорь 5 установлен на выпуклой стороне пружины 4, что исключает возможность появления внутренних сил трения, снижающих чувствительность известных герконов повышенной мощности. Обращенные один к другому концы якоря 5 и магнитопровода 6 образуют основной контакт 8.

Геркон работает следующим образом.

При-лодаче напряжения на катушку управления (не показана), внутри которой размещен геркон, якорь 5 притягивается к магнитопроводу 6. При этом первым замыкается вспомогательный контакт, а затем - основной контакт. После замыкания вспомогательного контакта прогибается допол.- нительная пружина 10. РазмыканиеУеркона происходит в обратной последовательности: первым размыкается вспомогательный контакт, а затем - основной. При размыкании цепи электрической нагрузки между контакт-деталью 7 и дугогасительным рогом 9 возникает электрическая дуга. Воздушный промежуток между дополнительной пружиной 10 и магнитопроводом 6 предотвращает п ри флуктуациях переход основания этой дуги на магнитопровод. Следовательно, исключено выгорание магнитного материала магнитопровода и попадание его в пространство между контактами, что является характерной причиной сваривания контактов, тем самым повышается надежность

0 работы геркона.

Опорная пластина и дугогасительный рог, которые не являются пружинящими деталями, выполнены с увеличенным сечениемиимеютповышенную

5 теплопроводность, чем, например, пружинящие детали в известных герконах повышенной мощности, которые имеют ограниченную площадь сечения пружин для получения минимального усилия противо0 действия после замыкания вспомогательного контакта. После отхода дугогасительного рога от неподвижной контакт-детали дополнительная, пружина упирается на опорную пластину, причем торец этой пластины раз5 мещается рядом с неподвижной контакт-де- -талью. Эти отличия создают благоприятные условия для охлаждения и уменьшения длительности горения дуги, следовательно, повышается износостойкость геркона.

0 Опорная пластина уменьшает вибрацию вспомогательного контакта, что также способствует повышению износостойкости геркона. Геркон содержит простые детали и узлы,-не требует регулировки, что позволяет

5 автоматизировать процесс изготовления.

Предлагаемый геркон предназначен для применения взамен геркона типа МКА- 52202 (ОД0.360.025ТУ). Разработаны, изготовлены и испытаны макетные образцы

0 новых герконов (около 50 шт.). Герконы выдерживают в два раза больше, чем геркон МКА-52202 циклов включений-отключений нагрузки с предельной мощностью (ток 27,5 А при переменном напряжении 121 В, cos p

5 0,65).

Формула изобретения 1. Геркон повышенной мощности, содержащий герметизированный баллон, два вывода, установленные в противоположных

0 торцах герметизированного баллона, возвратную пружину, подвижную контакт-деталь, якорь, магнитопровод и неподвижную контакт-деталь, причем возвратная пружина установлена на одном из выводов, а маг5 нитопровод и неподвижная контакт-деталь - на другом выводе, конец якоря и магнитопровода образуют основную контактную пару, а подвижная и неподвижная контакт-детали- вспомогательную контактную пару, отличающийся тем, что, с

целью повышения надежности, он снабжен дополнительной возвратной пружиной, подвижная контакт-деталь снабжена дугога- сительнымрогом,указанная

дополнительная пружина установлена на том же выводе, на котором установлен маг- нитопровод, неподвижная контакт-деталь закреплена на конце дополнительной пружины, а подвижная контакт-деталь закреплена на конце якоря так, что дупогасительный рог упирается в стенкугер0

метизированного баллона, причем подвижная контакт-деталь и якорь размещены по одну сторону дополнительной пружины.

2. Гёркон по п.1,отличающийся тем, что, с целью повышения коммутационной, способности, снабжен опорной пластиной; установленной на вспомогательной пружине, причем указанная опорная пластина и дугогасительный рог выполнены с увеличенным сечением и имеют повышенную теплопроводность.

Изобретение относится к электротехнике; в частности к низковольтному аппарато- строению, и мажет быть использовано в системах автоматики и управления, Целью изобретения является повышение надежности геркона. Предлагаемый геркон состоит из герметизированного баллона, в противоположных торцах которого установлены два вывода, на одном из которых закреплен маг- нитопровод, на другом - якорь на возвратной пружине, перекрывающиеся концы якоря и магнитопровода образуют основной контакт, на якоре имеется контакт-деталь вспомогательного контакта, выступающая за торец якоря, а неподвижная контакт-деталь вспомогательного контакта установлена на конце дополнительной пружины, которая закреплена на магнитопроводе в месте его срединения с выводом. При этом подвижная контакт-деталь вспомогательного контакта выполнена в виде жесткой напайки и снабжена дугогасительным рогом, упирающимся в баллон. На вспомогательной пружине установлена дополнительно опорная пластина. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, Ё

1 11 9 8 8

/р//

6 10