Быстродействующая управляемаязАщЕлКА Советский патент 1981 года по МПК H01H9/20 

1

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть ис пользовано в коммутационных аппаратах, например в качестве устройства для фиксирования подвижных частей ,в отключенном положении.

Известна защелка короткозалалкателя, содержащая, по крайней мере, два рычага, установленные на осях и связанные пружиной между собой 1.

Указанная защелка создает значи,тель ные противодействующие усилия пр срабатывании аппарата, что снижает его быстродействие, либо требует увеличения мощности привода.

; Известен привод синхронного вакуумного выключателя, в котором торможение подвижных частей и удерживание их в крайних положениях осуществляется за счет сил трения при - вклинивании конической части штока в отверстие втулок с прорезями 2,

Недостатком данного фиксирующего устройства является нестабильность характеристик от операции к бперации из-за быстрого износа трущихся частей штока и втулок, что приводит к снижению надежности и срока службы аппарата. Кроме того, приводу аппарата приходится преодолевать значительное усилие со стороны втулок, что требует увеличения мощности привода.

Известна также быстродействующая управляемая защелка, содержащая два индукционно-дйнамических механизма, каждый из которых выполнен в виде индуктора и диска, жестко соединенного с зажиме защелки, предназначенным для соединения с рабочим элементом коммутационного аппарата, а индукторы, подключенные к емкостному накопителю энергии, соединены между собой параллельно 3.

Недостатком устройства является низкий КПД преобразования энергии емкостного накопителя при параллельном соединении индукторов и недостаточно высокая -степень синхронности срабатывания индукционно-дйнамических механизмов, вследствие возможного разброса параметров индукторов .

Цель изобретения - повышение эффективности устройства путем увеличения КПД и улучшения синхронности срабатывания устройства при его эксплуатации .

Поставленная цель достигается тем, что индукторы индукционно-динамических механизмов соединены между собой последовательно.

На чертеже изображена конструкция предлагаемой защелки и схема свединения индукторов.

Защелка состоит из двух индукционно-динамических механизмов (ИДМ) выполненных в виде индукторов 1 и 2, закрепленных в корпусах 3 и 4 и дисков 5 и 6, жестко соединенных с рабочими зажимами 7 и 8 соответственно Индукторы i и 2 представляет собсй плоские многовитковые катушки, выполненные из материала с высокой электропроводностью, например меди. В исходном положении диски 5 и 6 прижаты к торцовым поверхностям индукторов 1 и 2 с помощью пружин 9 и 10. Индук оры подключены с помощью коммутатора 11 к емкостному накопителю 12 энергии и соединены между собой последовательно.

Защелка работает следующим образом.

При разряде накопителя 12 через коммутатор 11 на индукторы 1 и 2 возникают электромагнитные силы, отталкивающие диски 5 и 6 от индукторов 1 и 2 соответственно. При этом рабочие зажимы 7 и 8 освобождают конический выступ 13 штока 14, который может быть связан с подвижным контактом коммутационного аппарата. Кинематическая -энергия подвижных частей ИДМ поглощается эластичными буферами 15 и 16, а также пружинами 9 и 10, которые возвращают диски ИДМ в исходное положение.

Можно сказать что при разряде емкостного накопителя энергии на индуктор полный импульс силы, действующей на диск равен

),,

i - тик в цепи разряда;

где 1,1,- производная суммарной индуктивности системьа индуктор-диск по перемещению; энергия накопителя; R - активное сопротивление цепи

разряда.

При последовательном соединении Двух индукторов круговая частота TOKa U -r/Vnc (С-емкость накопителя) 6 дра раза меньше, чем при параллельHOKti соединении. В соответствии с ЭТ1Ф1, эквивалентная глубина проникновения поля в проводники в случае последовательного соединения в 2 Г раза больше, а активные потери меньше, чем при параллельном соединении. Отсюда соотношение между полными импульсами силы будет следующее РПОС

.Л

нар

Таким образом, при разряде накопителя на два последовательно соединенные индуктора импульс силы, действующей на диск ИДМ в УУ раз больше, а, следовательно, и КПД выше, чем при разряде накопителя на индукторы, соединенные между собой параллельно.

Кроме того, при последовательном соединении индукторов достигается Q значительно меньший разброс в срабатывании каждого ИДМ защелки. Объясняется это следующим образом.

В случае параллельного соединения индукторов неодновременное срабатывание ИДМ может иметь место из-за 5 различной величины тока в цепи каждого индуктора, которая обусловлена разбросом параметров ИДМ и наличием случайных факторов (Трение, различное в характеристиках пружин 9 и 10 0 и прочее.

Эффект саморегулирования при зна.чительной массе подвижных частей и наличии силы сопротивления практически не- проявляется, поскольку энерго5 .емкость накопителя ограничена.

При последовательном соединении . индукторов в них .ток имеет одинаковую величину, независимо от разброса параметров, поэтому неоднородность 0 срабатывания ИДМ выражена в меньшей степени,что обеспечивает более высокую надежность в эксплуатации.

Формула изобретения

. Быстродействующая управляемая защелка, содержащая, по крайней мере, два индукционно-динамических механизма, каждый из которых выполнен в виде

индуктора, подключенного к емкостному накопителю энергии, и диска жестко соединенного с зажимом, предназначенным для соединения с рабочим элементом коммутационного аппарата,

отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности устройства путем увеличения КПД преобразования энергии указанного накопителя и улучшения синхронности срабатывания индукционно-динамических механизмов, индукторы последних соединены между собой последовательно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 274179, кл.Н 01 Н 79/00, 1979.

2.Патент США № 2723922, 355-68, 1969.

3.Авторское свидетельство СССР № 535611, кл. Н 01 Н 3/32, 1975.