Максимальный выключатель постоянного тока Советский патент 1934 года по МПК H01H71/26 H01H71/30 H01H83/20 

Известны уже максимальные выключатели постоянного тока, подвижная система которых непосредственно связана с якорем магнита, снабженного обмоткой, включенной в цепь главного тока, и обмоткой напряжения. Якорь вместе с неподвижной системой удерживается в рабочем положении обмоткой напряжения, противодействующей усилию выключающей пружины. Обмотка главного тока устроена так, что она противодействует обмотке напряжения и при onpe деленной силе главного тока настолько уменьшает образуемый обмоткой напряжения магнитный силовой поток, что удерживающая сила магнита преодолевается оттягивающим усилием выключающей пружины. В таких выключателях при внезапном увеличении главного тока и вызываемом благодаря этому внезапном уменьшении магнитного потока обмотки напряжения в последней возникает электродвижущая сила, стремящаяся удержать магнитный поток при существую(624)

щем его значении, что чрезвычайно увеличивает время выключения; последнее иногда бывает настолько велико, что происходит намагничивание, и якорь вообще не может быть оттянут дружиной. В усовершенствованных выключателях того же типа, с целью устранения упомянутых выше недостатков, сердечник катушки напряжения выполнен так, что для силового потока этой катушки, кроме магнитного пути, замыкающегося через якорь, имеется второй магнитный путь.

Предлагаемое изобретение касается устройства подобного выключателя и со.стоит в конструктивном его выполнении.

На чертеже фиг. 1 и 2 схематически изображают две различные формы выполнения предлагаемого выключателя.

Mai нитопровод выключателя, изображенного на фиг. 1, выполнен в виде Н-образного сердечника а, несущего на среднем сердечнике обмотку напряжения с и замыкаемого со стороны одной

пары полюсов якорем d, а со стороны другой пары полюсов магнитным шунтом/, в виде ярма, отделенного от магнитонровода регулируемым воздушным промежутком ё. На магнитный шунт / наложена включенная в цепь глйвного тока обмотка g. Якорь d шарнирно прикреплен к нижнему полюсу правой стороны магнитопровода и жестко связан с подвижной системой А выключателя, оттягиваемой в положение выключения пружиной /. Выключатель снабжен отводящими дугу рогами I а т и катушкой п магнитного дутья. Возбуждаемый обмоткой напряжения с магнитный поток идет, соответственно магнитной проводимости обоих магнитных цепей и воздушного про111ежутка е, частью через якорь, а частью через ярмо /. До тех пор, пока обмотка g главного тока не возбуждена или сила проходящего через нее тока не превышает некоторого определенного предела, якорь d, противодействуя усилию выключающей пружины /, удерживает выключатель в положении включения. Обмотка g главного тока включена ТЕК, что возбуждаемый ею магнитный поток, замыкающийся частично через сердечник b обмотки с я через якорь d, в сердечнике b имеет направление, совпадающее с направлением магнитного потока, возбуждаемого обмоткой с,, а в якоре d-направление противоположное. Поэтому при увеличивающемся г.чавном токе, а следовательно, и магнитном потоке обмотки g, замыкающийся через сердечник b обмотки с возбуждения магнитный поток будет увеличиваться, в то время, как магнитный поток в якоре d будет уменьшаться. Размеры сердечника b подобраны так, что он сильно насыщается, если ток, проходящий через обмотку g, достигает своего максимального допустимого значения.

При дальнейшем увеличении силы тока в защищаемой выключателем цепи магнитный поток в якоре d уменьшится настолько, что усилия пружины / будет достаточно для того, чтобы оторвать яко| ь d вместе с подвижной системой от сердечника а и тем самым разомкнуть контакты А и Л.

Если главный ток нарастает очень быстро, то обмотка напряжения с в отНОШС1ШИ магнитнсго потоки, вызываемого этим быстрым нарастанием и стремящегося замкнуться через сердечник Ь, действует как реактивная катушка. Поэтому большая часть добавочного магнитного потока, возбуждаемого в этом случае обмоткой главного тока, замыкается через якорь d, а не через сердечник Ь, несмотря на ненасыщенное состояние этого последнего. Так как этот добавочный поток, как уже указывалось, в якоре d будет направлен навстречу потоку, возбуждаемому катушкой с, то результирующий поток в якоре d настолько уменьшится, что пружина /свободно произведет выключение, прежде чем сердечник Ь достигнет состояния насыщения.

Для дальнейшего ускорения выключения на сердечнике Ь может быть помещена коротко замкнутая обмотка. Поперечный разрез ярма / подбирается так, что даже при наибольшем токе короткого замыкания в обмотке g не может происходить намагничивания действующих на якорь d полюсов сердечника а, а если и пр.оисходит, то в столь незначительной мере, что прилипание якоря не может иметь места. Равным образом, якорь оттягивается, если по каким-либо причинам обмотка напряжения оказывается выключенной, а через обмотку главного тока проходит тех . юбой величины. Установка выключателя на определенную силу тока, при которой он должен сработать, производится путем изменения воздушного промежутка е у ярма /.

В видоизмененном устройстве (фиг. 2) магнитопровод выполнен в виде U-образного сердечника, замыкающегося через якорь d подвижной системы и несущего обмотку возбуждения с, с.. Несущий обмотку g главного тока магнитный шунт / расположен между обмоткой напряжения и якорем. Точно также, как и в устройстве по фяг. 1, на сердечнике обмотки возбуждения может быть помещена короткозамкнутая обмотка о.

В случае применения выключателя для весьма больших сил тока обмотку g целесообразно включать не непосредственно в рассечку проводов, а посредством щунта. Чтобы при внезапном увеличении силы тока в сети, увеличение силы тока в этой обмотке, вследствие ее иядуктивкого сопротивления, не происходило медленнее, чем в другой ветви, в последнюю включается реактивная катугика, индуктивное сопротивление которой по меньшей мере должно быть равно индуктивному сопротивлению обмотки главного тока.

Если же его индуктивное сопротивление избирают большим, чем индуктивное сопротивление обмотки главного тока, то в последней ток увеличивается скорее, чем это соответствует общему возрастанию тока, и, таким образом, вызывает также ускорение выключения.

Предмет патента.

1. Максимальный выключатель постоянного тока, подвижная система которого удерживается во включенном положения магнитным силовым потоком обмотки воз буждения и выключается через посредство действующей на этот поток обмотки главного тока, в каковом выключателе для силового потока обмотки возбуждения предусмотрен, кроме магнитного пути, замыкающегося через якорь, второй магнитный путь, отличающийся тем, что означенный второй путь образован несущим обмотку главного тока магнитным шунтом в виде ярма, отделенного от магнитопровопа воздушными промежутками, а эта обуштка включена так, чтобы возбуждаемый ею магнитный поток замыкался частично через сердечник обмотки возбуждения, слагаясь с возбуждаемым ею магнитным потоком, с тем, чтобы при быстром нарастании тока обмотка главного тока прои i одила индуктивное действие, ослабляю цее идущий якорь силовой поток, с целью ускорения начала автоматического выключения.

2.Форма выполнения максимального выключателя по п. 1, отличающаяся тем, что на магнитопроводе помещена корот озамкнутая обмотка, служащая для ускорения действия выключателя.

3.Форма выполнения максимального выключателя по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что магньтопровод состоит из U-образного сердечника, несущего на среднем сердечнике обмотку возбуждения и замыкающегося со стороны одной пары полюсов через якорь подвижной системы, а со стороны другой пары полю;ов-через несущий обмотку главного тока магнитный шунт (фиг. 1).

4.Форма выполнения максимального выключателя по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что магнитопровод состоит из И-эбразного сердечника, замыкающегося через якорь подвижной системы и несущего обмотку возбуждения, причем несущий обмотку главного тока магнитный шунт расположен между обмоткой напряжения и якорем (фнг. 2).

5.Форма выполнения максимального выключателя по. пп. 3 и 4, отличающаяся тем, что на сердечнике обмотки возбуждения расположена короткозамкнутая обмотка.

иг. 1

0

ГЛ

V т

t

1 О f

-А

WTT sr

ef

Фиг 2 ll

1 t