Синхронное контактное коммутирующее устройство Советский патент 1976 года по МПК H01H33/44 

Изобретение относится к эпектроаппаратостроению и может быть использовано в коммутационных аттаратах переменного тока.

Известны синхронизирующие устройства, в которых синхронные контакты, связанные s с электродинамическим приводом, включены параллельно главным силовым контактам и управляются током, протекающим по обмотке привода и оперативному элементу, l J

Однако известньге устройства характери- Ю зуютсяснижением стабильности работы аппарата в расщиренном диапазоне коммутируемых токов, вызванное изменением электродинамических усилий при изменении тока в цепи.

Известно также контактное коммутирую- 15 щее устройство переменного тока, содержащее силовые контакты, щунтируюшие их синхронные контакты, трансформатор тока с зазорами и фазосдвигающей цепочкой и элемент для привода синхронных контактов, выпол- 20 ненный на электродинамическом принципе,2}

Однако это устройство содержит подвижный оперативный элемент в параллельной цепи, что не только ухудшает условия перехода тока с силовых контактов, но и увеличи- 25

вает инерционность подвижной системы, а это нарушает стабильность работы синхронизирующего узла.

Кроме того, зависимость действующих на оперативный элемент усилий от тока приводит к снижению стабильности работы устройства в расширенном диапазоне коммутируемых токов, так как при малых токах действующие силы невелики и для их роста необходимо увеличивать число витков в оператив ной катушке, что может привести к увеличению инерционности системы, а при больших токах усилия резко возрастаю -, что может привести к деформации оперативного элемента.

Таким образом, зона несрабатывания синхронных контактов при изменении тока в большом диапазоне будет изменяться и достигать большой величины.

Целью изобретения являются повышение стабильности работы устройства в расширенном диапазоне коммутируемых токов.

Для этого привод синхронных контактов выполнен в виде электромагнита, обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока, первичная обмотка которого включена последовательно с силовыми контактами. На чертеже приведена схема конструкции устройства, выполненного на основе контактора прямоходового типа. Синхронное контактное коммутирующее уст ройство содержит сердечник 1 электромагнита, например Ш-образный формы, и якорь 2, механически связанный со штоком 3, на котором расположены возвратная 4 и контактная 5 пружины синхронизирующего устройства и контактный мостик с подвижными синхронными контактами 6. Неподвижные синхрон ные контакты 7 параллельно соединены с не подвижными контактами 8. Под действием приводного электромагнита 9 осуществляет ся замыкание силовых контактов 8 и 10, ко торые при помощи изоляции штока 11 замыкают вспомогательные синхронные контакты 6 и 7., Обмотка 12 синхронизирующего электромагнита расположена на его сердечнике 1 и электрически соединена через фазосдвигающую цепочку 13, состоящую из резистора вторичной обмотки 14 и трансформатора тока, магнитопровод 15 которого выполнен с воздушными зазорами и расположен на токопроводящей шине 16 контактора, выполняющей роль первичной обмотки трансформатора тока. Таким образом, главные силовые контакты 8 и 10 шунтируются вспомогательны.ми синхронными контактами б и 7, а питание обмотки 12 синхронизирующего электромагнита осуществляется автономно через специальный транс4х5рматор тока. Устройство работает следующим образом Во включенном состоянии ток проходит по силовым 8 и 10 и синхронным 6 и 7 контактам. Однако основная часть тока проходит по силовым контактам 8 и 10, выполненным из материала с небольшим переходным сопротивлением. Синхронные контакты 6 и 7 снабжены накладками из дугостойкого материала и выполняют роль разрывных (дугогасительных) контактов. В процессе отключения, когда переходное сопротивление силовых контактов возрастает, ток начинает переходить в параллельную цепь синхронных контактов 6 и 7. При этом условия для перехода значительно облегчены. На силовых контактах 8 и 10 дуга не возникает и они не обгоракуг. После того, как силовые контакты разой. дутся на достаточное изоляционное расстояние, снимается механическое нажатие с синх ронных контактов 6 и 7, которое осуществлялось посредством изоляционного штока 11, Однако они остаются замкнутыми, так как якорь 2 притянут к сердечнику 1 эпект ромагнита. Магнитный поток в воздушном зазоре электромагнита сдвинут относительно тока, протекающего по шине (первичной обмотке) 16 трансформатора тока (коммутирующего тока) на угол, определяемый минимально допустимым временем упреждения нуля тока оо«.««с«. Выбор taon. juuu. осуществляется из условия обеспечения требуемой электрической прочности межконтактного промежутка к нулю тока, а его регулировка производится при помощи выбора определяемых параметров фазосдвигающей цепочки (добавочного резистора 13 и вторичной обмотки 14 трансформатора тока). Таким образом, до тех пор, пока ток прохрдит по синхронным контактам 6 и 7, электромагнитные силы будут удерживать якорь 2 в притянутом состоянии, и, преодолевая силу контактной 5 и возвратной 4 пружин. При этом синхронные контакты 6 и 7 остаются замкнутыми. При подходе магнитного потока в воздушном зазоре электромагнита к нулевому значению электромагнитные силы уменьшаются, и когда они становятся равными силе противодействующих пружин 4 и 5, происходит отрыв якоря 2 от сердечника 1 электромагнита. При этом электромагнитная сила резко уменьшается и дальнейшее размыкание синхронных контактов 6 и 7 происходит под действием противодействующих пружин 4 и 5. Так как скорость размыкания синхронных контактов 6 и 7 определяется в основном противодействующими усилиями, применение электромагнита в качестве привода синхронных контактов 6 и 7 позволяет значительно увеличить силы, удерживающие контакты в замкнутом состоянии и, тем самым, повысить противодействующие усилия. Кроме того, при изменении отключаемого тока в широком диапазоне электромагнитные силы, удерживающие контакты в замкнутом состоянии, остаются практически постоянными и определяются потоком насыщения в воздушном зазоре электромагнита, а использование материала с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) позволяет стабилизировать угол сдвига магнитного потока относительно нуля отключаемого тока, т.е. .. ммл.. Все Это приводит к стабилизации момента размыкания синхронных контактов 6 и 7 в широком диапазоне коммутируемых токов. Формула изобретения Синхронное контактное коммутирующее устройство переменного тока, содержащее