Быстродействующий индукционно-динамический привод коммутационного аппарата Советский патент 1979 года по МПК H01H3/32 

Иэобрегение касается элекгроаппарато строения и можег быть использовано для привода контактов быстродействующих короткозамыкателей и синхронных выключателей высокого напряжения, например воа- душных. Известны быстродействующие индукцион но-динамические, приводы, в которыхтормо жение подвижных частей осуществляется за счет сил трения при вхождении конической части штока в отверстие тормозйых втулок с прорезями f 1J. При повьпиенном быстродействии, когда подвижная система перемешается со скоростью нескольких десятков метров в секунду, буферные устройства оказыва1с)тся неэффективными, так как не позволяют до конца устранить ударные нагрузки, .Известен также индукиионно-динамичесхкий привод быстродействующего коммутационного аппарата, преимушесгаенно вакуумного, содержащий разгоняющий в тормо зяший индукторы, между которыми распо ложен якорь, выполненный в форме диска, из электропроводного материала, жестко соединенный с подвижным контактом аппарата, накопитель энергии, подключенный к разгоняющему индуктору и устройство управления разрядом накопителя энергии. Разгоняющий и.тормозящий индукторы соединены параллельно, а торможение подвижных частей производится за счёт действия магнитного поля при разряде накопителя энергии одновременно на оба индуктора При использовании такого привода в коммутационных аппаратах высокого напряжения с болыинм ходом подвижногх контакта торможение якЬря магнитным полем будет незначительным, посжольку к моменту времени, когда он подойдет к тормозящему ийдуктч ру, ток в цепи практически затухает из-за потерь в активных сопроттолениях и тормозящих усилий недостаточно для полной остановки подвижной части. В результате возникают ударные , срок сДуж& 1 аппарата снижается. Целью изобретения является повышение долгьв&чности привода путем уменьшения. ударньгх нагрузок. Эго дЬстигается тем, что предложенный быстродействующий 1шдукционно-динамический коммутационного аппарата, содер жащий разгоня1бщий и тб Мозйщий йнйукгоры, между когорьгми расположен якорь, выполненный в форме диска из электрогфоводного материала, жестко со дйненньтй с подвйжнь1м контактом ап.ftajjaira, 1гшсойигёль энергии, подключённый k р(аЕ1Гоняющёму индуктору, и уст эойсгво управления разрядом накопителя энарЗгйи, шабжен доподаительнр накопителем энергйи, подключеннЬш к брмбзящёйу Й1й| ктору, и устройством управлений рШрЯдбм Woro накопителя, установленным между индукторами. В качестве которого может быть использован либо концевой выклю-. чаталь, либо индуктивный датчик. На фиг. 1 схематически изображен пред ложенный приЬод для сйюфоннрго гайонапдлненно го выключателя с устройством уп равленйя, выподаенным в виде концебогб выключателя, общий вид на фиг. 2 ii xaaaifia принципиальная схема накопителя энергии со схемой управления; на фиг, 3 - уст|рЬЙс1 Ъ уп{йвяения, BbirtonjieHHtie в Вй,:,.,--:. -; де индуктивного датчика, и якорь привода на фиг. 4 - принципиальная схема накопителя и схема уйравления для это-« го случая. Прив(эд имеет корпус 1, на котором за креплены с поМсяцью болтов 2 разгоняющий и тормозящий индукто1рь1 3, 4, представляющие собой плоские многовигковые , вйпойнённые из хорошб iljp biwщегр материала, например меди, и залигад эпоксиднь м компаундом. Между индуктором 3, 4 рас 1оложен якорь 5, представляющий собой двухсторонний биметапличео кий диск, рабочие поверхности 6, 7 которого выполнены из материала с высокой электропроводностью например меди или алюминия для снижения активных попгерь При t Jbt kaHHH поверхностнь1Х токбв в як pie.ia механическая пр рчносгь его oCegfeчиваётся легкими материалами, например Ёпйаёом алюминия. Якорь 5 жесисо связан с ПО1ЫМ подвижным контактом Шрата, который ййее-рё с непЬда йЖйьтм ксмнтакгом 9 служит для коммутаций элек трШесКой цепи. На 1 между ЙНдукторами 3 и 4 установлено устройство УйфШйенИя разрядом дополнительного накопй;геля на тормозящий индуктор 4, кОто ХУЭ ёгзШблнено в виде концевого выключателя 10 (фиг. 1). Отключение привода происходит при разряде накопителя 11 на индуктор 3 (фиг, 2). После пробоя разрядника 12 создается импульсное магнитное поле при протекании по индуктору 3 тока разряда значительной величины, в резу в хорошо проводящей, поверхности 6 якоря 5 индуцируются в ихрег вые токи п|х тивоположные по нап{завлё-. нию токав икЩтсторе 3. Взаимодействие вихревых токов с магнитным полем индуктора 3 приводит к возникновению отталкивающих электродинамических усилий, под действием которых якорь 5 вместе q подйпжным контактом 8 начинает переме-1адться по направлению к индуктору 4. Поскольку якорь 5 nepeMeiudefca с достаточно большой сжоросгью необхрдимо принять мерь дда его тфкюжения. Для STCtго на корщгсе 1 установлен крндавой выкЙкучагель 10., При прй(6лиженн11 к индуктору 4 йкорь 5 воздёйризует на концевой . вьщлючагель 10, замьткаюшне контакты: 13 кртррРГР включеш в схему управления разрядником 14, а размыкающие 15 - вэар1йдную 1{ёпь конденсатора 16, П|ри ; замыкании контактов 13 тирисг 17 срабатывает и конденсатор 16 разряжается на первичную обмртку имцульсярго: трано - . - : - , ч X ..; -L . - -/: . форматора IS, На вторичнрй рбмртке которого тюя пяетсл аялпупьс высокого на пряжения. НоЬГдействием этого импульса рёарядник 14 пробивается и н1Еисопитель 19 (рйзрялШёгсй на инд гкт6р 4. В резульtaW этого в хорошо пр ж6дящей поверхности 7 якоря 5; инду ййруются вгосревые тсжи, что приводит к возникновению orTaj кнБа р1 1их э пектродинамиче жих усилий, щюпятствующвх движению якоря 5, и таким образом осуществляегся его торМожеНие. В отключенном положении подвижный контакт 3 может удерживаться обычНой защелкой, либо под действием сжатого воздуха возвращается во включенное положение, если в бестоковую паузу электрическая цепь разкшскается отделителем, коТ01ИЛЙ часто входит в комплект воздушньгх вЫключагелей. Цосасольку привел длителыюе время может находиться в oтклюfчeннoм положении, е контакты 13 концевого вык/ооча еля 10 в этр время замкнуты, тиристор 17 может выйти из строя. Чтобы этого не произошло, зарядная цепь коиоенсагора 16 |}азмь кается кoнтjйктaми 15 того же концевого выкл1очателя 1О. Устройство управления разрядом накопителя 19 может быть выполнено также в виде индуктивного дагчнка 20 (фиг.-3). Датчик 20 представляет собой П-о6раэ ный сердечник из трансформаторной стали, на котором закреплены катушки 21 и 22. Якорем 23 датчика 20, служит ферромаг нитная пластина, жесткб Урепленная на якоре 5 привода. На катушку 21 подавтсй перёменйоё напряжение. Если магнит ная система Ытчака 20 разомкнута, на катушке 22 напряжение йало. По мере ,гтия якорем 23 датчика 20 напряжение на обмотке 22 увеличивается и срабатывает тиристор 24, накопитель 19 разряжается на индуктор 4, срздаюший тормозйшие усилия (фиг. 4). В этом случае коь4мутато|юм в раэря/шбй «епн накопите 1 3.9 служат тирист ч 24. Если в качеств коммутатора исп6д1ь ayeirca рафяднюе 14, напряжение HiaKaryiu ке используется для включения тириоо topa 17 непв поджига разрядника 14 . (1фиг.;.2).; .л- ;,.::; -ч :.:--;:- /:: , Для наиболее аффективного тормоясений якс 5 при той же энергиа накопителя 19 параллельно нндуктору 4 подключен веит;илЕь 25, шунтирующий индукгор 4 при переходе нбпрджения на накопителе 19 че рез ну;ш (фиг. 4). При этом достигаегся режим близкий к постоянному потокоспёПленшо, торможение становится более плавным, п6 сравнению со случаем колебетельHoiro разряда.. : Использование 1федлагаемого пршзода в ТСТрОДеЙСТВуЮЩИХ ВЫСОКСвОЛЬТНЫХ KOh4 мутааюнных аппаратах позволяет 1 дбаввть- ся от ударных нагрузок на детали и узйь ашшрата и тем самым увели ить его .слунйбы. - :,.- : -;.:.-; -: - V Формула изобретения I .-.- I 1.Быстродействующий индукционно-динамический привод коммутационного аппарата, сх держащий разгоняющий и тормозящий , мезкду КОТ01ЯЛМЙ расЬоложен якорь, вы1 олненнЬ1й в форме диска из электропроводного материала, жестко соединенный с йодв1йжным KoHtflKtoM. аппарата, накопитель анергии, подключенный к разгсййяющему нндуиору, и устройство управление разрядом накопителя энергии, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения долговечности приво;ца путем уменьшения ударт.1х нагрузок, он снабжен дополнительно на«опителк« энергия, который подключён к тормозящему индук- тОру , и устройством управления разрядом sToix накойит ля, которыЛ установлен между индукторами. 2.Привод по п 1, от ли ч а ю щ и и с я тем, что устройство управления разрядом дополнительного накопителя энергии выполнено в виде ковдевого вьгключателя. 3. Привод по п. 1, о г л и ч а ю щ и и с я тем, что устройство управления дополн телшого накопителя энергии выролнено в виде индуктивного датчика. Источники информации, принятые во внимание при спертйзе -% . , - --,.-. 1.Патент США № 3723922, кл. 335-68, 1973. 2.Автсфское свидетельство СССР N 535611, кл. Н 01 Н 3/32, 1976.

675461

r+

го

9a9.}

4 i25 Ф9

r

Фтл