ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРИВОД Советский патент 1941 года по МПК H02K33/02 

Предметом настоящего изобретения является электродинамический привод, преимущественно для масляных выключателей.

Согласно изобретению, подвижный орган предлагаемого привода выполнен в виде прямолинейного сердечника с охватывающей его короткозамкнутой обмоткой или гильзой, причем в исходном положении обмотка или гильза находятся под одним из полюсных выступов неподвижной П-образной магнитной системы, снабженной обмоткой, питаемой однофазным переменным током.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого привода.

На чертеже имеются следующие обозначения: А - обмотка, питаемая однофазным переменным током, В - П-образная магнитная система, С - сердечник, D - короткозамкнутая обмотка или гильза.

Действие привода основано на следующем принципе. Если бы короткозамкнутая обмотка D в исходном положении находилась между полюсами неподвижной магнитной системы В (показано на чертеже пунктиром), то получился бы обычный короткозамкнутый трансформатор.

Если же короткозамкнутые витки, которые можно выполнить в виде медной гильзы, поместить не в центре ярма, а под полюсом, картина резко изменится.

Получается электродинамическая система, в которой при питании обмотки А однофазным током замкнутый виток будет стремиться выйти из потока.

Полученная механическая сила, приложенная к витку, пропорциональна изменению потокосцеплений по геометрической координате - перемещению витка; она может быть также выражена, как величина, пропорциональная квадрату силы тока в витке, умноженному на изменение коэфициента самоиндукции по геометрической координате - движению.

Так как сила тока короткозамкнутого витка зависит от местоположения витка на сердечнике, вернее от величины охватываемого им потока, изменение же потока при перемещении витка быват наибольшим близ центра полюса, то положение витка, при котором получается наибольшая механическая сила, легко определяется подсчетом. В общем случае наивыгоднейшее расположение витка, с точки зрения толкающей механической силы, зависит от закона распределения потока под полюсами и может быть заранее обеспечено расчетом и конструкцией.

Так, например, обмотку А можно иметь распределенной под полюсами, а не в виде катушки, как показано на чертеже, что приведет к синусоидальному распределению потока, и т.д.

Таким образом сердечник с помещенной на нем короткозамкнутой обмоткой получает возможность перемещаться при питании обмотки А однофазным переменным током.

Это перемещение и используется для привода масляного выключателя. После включения масляного выключателя ток в обмотке А выключается, и сердечник возвращается в исходное положение пружиной или собственным весом.

В простейшем случае, приведенном схематично на чертеже, сердечник должен быть выполнен с направляющими, которые дают ему свободу продольного перемещения. Сердечник должен иметь небольшой воздушный зазор под полюсами также для его свободного перемещения.

Следует отметить характерную особенность получающейся динамической системы. Начало движения ярма совпадает с наибольшей величиной силы тока в системе и относительно высоким cos φ, так как значительная часть потока охвачена короткозамкнутыми витками. При движении сердечника уменьшение тока в витках будет происходить за счет э.д.с. движения в результате пересечения потока при движении.

Электродинамический привод, преимущественно для масляных выключателей, работающий на переменном токе с односторонним действием и возвращением подвижной части в исходное положение при помощи пружины или собственного веса, отличающийся тем, что подвижный орган привода выполнен в виде прямолинейного сердечника с охватывающей его сосредоточенной короткозамкнутой обмоткой или гильзой, находящейся в исходном положении под одним из двух полюсных выступов неподвижной П-образной магнитной системы, снабженной однофазной рабочей обмоткой и расположенной с одной из боковых сторон сердечника.